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全站仪在贯通测量中的应用 王运革 潞安矿业集团公司常村煤矿 长治 046102 Application with Total Station in Tunnel Survey Wang yunge 摘要利用全站仪进行贯通测量,提高了测量精度,减小了工作量。本文结合贯通工程实际,通过误差预计与实际 贯通精度的对比,得出一定的经验和建议。 关键词全站仪;贯通;误差预计 Ξ 随着全站仪的不断普及,全站仪在煤矿中的 应用也越来越广泛。常村矿地测科于1997年购置 了一台日本索佳SET5F型全站仪,该仪器经改装 成防爆型,使其能在井下测量中使用。 井下使用的防爆型全站仪改变了传统的测量 模式,使得测量人员从传统的测角、拉尺变成按 几下操作键就能得出各种测量数据,既减轻了劳 动强度,又提高了测量数据的可靠性、准确性, 特别是在贯通测量中,全站仪测量的快捷、准确 的特点尤为突出。 1 仪器简介 1.1 技术指标 测程地面1.5～1 500m ,井下1.5～800m 精度测角精度 5″,测距精度 3 2 10 - 6 D 1.2 适用范围 SET 5F全站仪适用于地面控制测量、测图、 施工放样测量和井下各级导线测量。 2 贯通工程简介 常村S3 - 2皮带巷暗斜井施工是向S 520大巷3 交叉点往前127 m处开口施工一条17 m长联络 巷,然后向正北施工57 m暗斜井下部车场,车场 施工完后开始以853′ 施工,在S3 - 2皮带暗斜井 193 m与已先期施工完的S3 - 2皮带巷贯通图 1 。 为了实施贯通,需要进行贯通测量距离为3501 m。 3 贯通方案及测量方法 3.1 贯通方案 从S 520大巷与S3 - 2皮带巷贯通测量距离达 3500 m ,而且是皮带巷贯通,精度要求较高。为 了保证巷道顺利贯通,选定贯通方案为自S 520大 巷CY- 29 - CY- 30导线边作为测量起始边,分 别向两头施测7″ 级导线。路径一自CY - 29 - CY- 30边 →S2材料斜巷 →S2轨道上山 →S2 - 1材料 斜巷 →S3联络巷 →S3 - 2皮带巷 → 贯通点K;路径 二自CY- 29 - CY- 30边经S 520大巷 → 联络巷 →S3 - 2皮带暗斜井-贯通点K。 3.2 测量方法 观测采用索佳SET 5F全站仪、J2经纬仪、S3 水准仪 观测方法 ①用测回法观测水平角,用SET 5F全站仪 测角,当边长大于30 m时,每站采用一次对中, 两测回;当边长为15～30 m时,每站采用两次对 中,两测回;当边长小于15 m时,每站采用三次 对中,三测回。为了保证对中精度,在风大的地 方采取必要的挡风措施。 ②边长用SET 5F全站仪测量,每测回四次 测量取其平均值,独立进行两次测量。 ③水准测量用水准仪进行测量,往返各测一 次,每站采用两次仪高观测,前后视距应大致相 等。为符合限差,取两次测量平均值作为最后结 果。 ④斜巷采用三角高程测量,垂直角观测不小 于两测回,仪高和觇标高用小钢卷尺在观测前后 各量一次,在不超的前提下限取两次平均值作为 最终值。 Ξ作者简介王运革, 1967 - ,男,工程师, 1990年毕业于西安矿业学院。现在潞安矿业集团公司常村煤矿地测科从事测量工作。 第10卷 第2期三 晋 测 绘Vol.10 No.2 2003年6月SURVEYINGAND MAPPING IN SHANXIJune 2003 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 图1 贯通方案示意图 3.3 限差 观测各项限差按煤矿测量规程要求执 行。 4 误差预计 4.1 导线终点K在X′ 方向上的误差 MX′KMX′β 2 MX′L 2 式中MX′β 测角误差; MX′L 测角误差。 代入各项值后 MX′K0.163m 由于要独立进行两次导线测量,则两次测量 平均值中误差为 MX′K平MX′K/ 2 0.116m 则 K点在X′ 方向上预计误差MX′K预 MX′L预 2MX′K平0.231m 4.2 导线终点K在高程上误差 ①平巷高程误差预计 MH水MhLR 式中MhL 为水准测量百米长度中误差。 代入各项值后MH水0.022m ②斜巷高程误差 MH经MRLL 式中MRL 为三角高程测量百米长度高差中误 差。 代入各项值后 MH经0.060m K点在高程上预计中误差MHK为 MHKMH水 2 MH经 2 0.064m 两次独立测量后误差为 MHK平MHK/ 2 0.045m 则K点在高程上预计误差MH预为 MH预2MHK平0.090m 5 贯通精度 S3 - 2皮带巷贯通测量进行了26站导线测量, 最长导线边长为554 m ,最短导线边长为12 m , 由于严格按贯通测量设计要求进行测量,在实际 测量中严格控制测站数,因而贯通精度比较高。 S3 - 2皮带巷贯通后,贯通点实测偏差 横向偏差- 0. 031m K点在X′ 方向上偏 差 纵向偏差- 0.105m 高程差- 0.176m 位角闭合差- 48″ 6 结论及建议 1在井下使用全站仪不但能大大降低测量 人员劳动强度,减小作业计算量,而且能提高测 量速度和精度。 2对于井下大型贯通测量,按常规经纬仪 测导线进行误差预计若误差超限,可改为用全站 仪测导线进行误差预计。因为用全站仪进行导线 测量可减少测站数、提高测边精度,从而达到减 少测量误差,满足井巷施工的要求。 3这次贯通高程误差较大,根据实测资料 分析认为主要是由三角高程测量引起的,根据 我们井下三角高程测量经验,井下三角高程测量 实际误差比煤矿测量规程中经验值预计误差 要大。建议在贯通测量中,三角高程误差预计尽 量采用实测值,若没有实测值时,取煤矿测量 规程中经验值的2倍进行误差预计。 4用全站仪进行贯通测量时,为了提高测 角精度,在实际测量水平角时应对准前视目标线 绳,而测距和测竖直角时则对准前视目标棱镜。 42 三晋测绘2003年 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.