全站仪实质上是通过测定两点间的(简述全站仪测量原理) 全站仪在立井和斜井定向测量中的应用薛、周长川、、阚晓宇(莱芜钢铁集团莱芜矿业有限公司，山东莱芜271100)摘要:全站仪在井下控制测量中具有方便、快捷、精度高等优点，通过制作棱镜钩对准装置，在全站仪手部标定仪器中心，解决了仪器棱镜点对准问题。 介绍了OTS全站仪分别用于竖井和斜井定向测量的四种测量方法，可按照全站仪的三种测量模式进行，解决了传统定向测量的技术缺陷。 关键词:OTS全站仪；方位测量；轴；斜井；计量准确度库分类号:TD178文献识别码:B文号:004-4620(2005)04-0053-02 1 & nbsp；& nbsp& nbsp据说全站仪具有方便、快捷、精度高等优点，在地形测量、工程测量等许多测量行业中发挥了巨大的作用。 近年来，全站仪在矿山测量中的应用越来越多。 在地面控制测量中，仪器和棱镜放置在地面埋石点上方，而在井下控制测量中，控制点基本位于巷道顶板或巷道两侧。 地下控制点一般采用在巷道顶板打孔，砸入木桩或用水泥埋钉的方式埋设。 为了使OTS全站仪在井下控制测量中发挥作用，需要解决仪器棱镜点对准的问题:(1)将全站仪的仪器中心进行校准，校准在全站仪的手柄上，便于仪器点对准。 (2)加工制作两个挂钩对准装置，改变三角架将棱镜对准点放置到垂悬对准点，将控制点的上对准改为控制点的下对准。 棱镜校准装置的制造方式和尺寸如图1所示。 & nbsp& nbsp垂直天井定向测量的传统工作方法有双垂线法、连接三角形法和切线法。 传统的测量方法存在以下缺陷:(1)定向准备和测量时间长；(2)井筒内淋水和风速影响垂线稳定性，投点误差引起的投点误差相应增大；(3)由于场地条件，不能满足扩展三角形的最有利连通图条件。 传统定向没有很好的解决上述问题，而全站仪激光束定向法不仅消除了人为和自然因素对定向精度的影响，而且解决了影响定向精度的投点误差、投点误差和图形技术条件等问题。 当仪器垂直角大于45°时，人的眼睛很难通过仪器目镜瞄准目标，只能通过在仪器目镜上安装折射目镜来解决。 利用OTS全站仪的激光束测距功能和人性化设计的数字平板显示屏，无需借助折射目镜即可完成0° ~ 45°范围内的测量工作。 【下一步】2在立井和斜井定向测量中的应用2.1在立井中的应用方法1:如图2所示，在定向水平顶板上固定A点，将自由挂绳下放到主水平。 稳绳，其抛点误差不大于1mm。 测量主水准点A点的坐标和标高，计算定向水平巷道中心线的安装角β (β = α BA-α AC)。 & nbsp& nbsp全站仪放在A点，后视是c点。 然后分别用前镜和后镜拨出β角，标记出两点B’和B” 取B’、B”连线的中点B并固定，那么AB两点的延长线就是巷道中心线。 用全站仪进入测距模式，测量A点和b点的斜距Sc和垂直角α。 用斜距查A、b两点间距离Sab的计算公式:A米=Sab=sinα×Sc A，A米的直接测量值与计算值之差不得超过地下4mm。 2.如图3所示，首先将b点和a点水平固定在井壁上。 在主水准仪上设置仪器，测量a点的角度、距离和高差(或坐标高程)。 将仪器放在A点，回头看C点，用前镜和后镜在B点向后观察测量，测量仪器和棱镜的高度。 将仪器移动到定向水平放置点B，回头看点A，计算定向水平道路中心线的安装角β (β = α ZB-α Ba)。 拨出β角，标出Z1和Z2点，取Z1和Z2连线的中点Z，这样ZB两点的延长线不仅是巷道中心线。 【下一篇】& nbsp& nbsp2.2斜井定向中的应用方法1:如图4所示，直接划线设置在水平巷道中心线上。 将全站仪设在主水平点A，回头看C点计算定向水平巷道中心线的设定角β = α BA-α AC，拨β角设定两点B and B '，用前镜和后镜观察。 点B and B的延长线是道路的中心线。 & nbsp【下一篇】& nbsp2.如图5所示，在定向水准仪的b点悬挂棱镜，在主水准仪的a点安装全站仪，从后方观察c点。用前镜和后镜测量b点的坐标和高程(或角度、距离、高差)，取平均值。 然后将仪器放在定向水准仪的B点上，输入A点、B点的坐标和要固定的Z。 然后全站仪会自动计算出标定因子αZB(αZB=tg(YZ-YB/XZ-XB))，标定角度β (β = α ZB-α BA)，然后用前镜标定A点取中点Z，两点BZ的延长线为巷道中心线。 & nbsp& nbsp以上四种定向方法可根据OTS全站仪的三种测量模式进行。 在一个定向水准仪中设置巷道中心线的方位角、标高和腰线时，其精度限差可按井下经纬仪10级导线和三角高程测量的技术要求执行。 3测量精度及误差分析在定向测量中，起算边方位角误差对井下导线的影响远大于起算点坐标误差的影响。 因此，在OTS全站仪垂直天井定向测量中，激光束标记巷道中心线即定向边的误差是影响定向精度的主要误差。 误差主要来源于仪器制造引起的误差。 角度测量误差来源于激光束准直误差。 这种误差可以通过设置前后镜的方位角来消除。 增加测量次数还可以减小激光束的准直误差，即角度测量误差。 在传统的定向测量中，还考虑了由两个垂直点O1和O2的投掷误差引起的投掷误差。 而OTS全站仪在定向测量中使用激光束标记定向角和点，因此不存在抛差，激光束标记点的小误差引起的定向误差也小。 仪器对准误差是两种方法的误差。 因此，在立井和斜井的定向测量中，激光全站仪比传统的定向方法具有更高的测量精度和更小的误差。 结论OTS全站仪在垂直天井和斜井定向测量中省略了投点和解算接触三角形的复杂作业程序，转化为设置定向角和经纬仪导线测量，简化了定向测量程序，提高了工作效率，定向精度高，快捷方便，解决了传统定向测量中的技术缺陷。
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