随着科技的不断进步, 测绘仪器设备迅速发展, 全站仪在矿山建设和井下测量工作中已得到了广泛的应用, 而激光免棱镜全站仪作为一种具有较大优势的新型全站仪也得到了较快的发展和应用, 激光免棱镜全站仪是不需要棱镜作为合作目标就可以进行测距的全站仪, 是无反射棱镜测距技术与传统全站仪的结合, 具有普通全站仪不可代替的优点, 更因其能够发射可见激光束, 实现了“所瞄即所测”, 使井下测量更为方便和快捷。
本文以尼康Nivo2.M全站仪在鹤煤八矿143轨道的应用为例, 探讨了激光免棱镜全站仪在井下测量工作中的成效。
尼康Nivo2.M全站仪是尼康公司NivoTM系列产品之一, 是一款多用途测量仪器, 具有以下特点。
(1) 新颖时尚、紧凑坚固、中文图形操作系统简单易学。
(2) 高质量Nikon光学器件高精度免棱镜测距, 可见激光束方便施工测量。
(3) 棱镜模式测量和免棱镜模式测量, 内置软件校正2C、指标差、补偿器。
(4) 双电池交替供电, 单块时间≥19h。
(5) 磨擦制动, 无限位微动绝对编码度盘。
测角精度:2";测距精度:棱镜模式±2mm+2ppm, 免棱镜模式±3mm+2ppm测程:免棱镜300m, 单棱镜3000m;测量间隔:棱镜模式1.6s, 免棱镜模式2.1s。
为缓解升、入井人员的体力消耗和-400轨道及一轨道材料运输压力, 鹤煤八矿计划在143轨道下山安装架空人车装置, 由于受矿压影响, 143轨道下山巷道变形较为严重, 不能满足架空人车装置的安装条件需对该轨道下山进行维修改造, 由地测科负责给出巷道中心线并测出巷道分段距离坡度。
以往主要用经纬仪与钢尺完成此类工作, 费时费力, 一个工作日很难完成对143轨道的施测工作, 且143轨道此时还担负着北翼地区的物料提升工作, 为尽量不影响生产决定用尼康Nivo2.M全站仪对143轨道进行施测。
由布点人员先行从143轨道上平台变坡点位置开始用皮尺拉距布设测点, 为精确反映轨道坡度变化要求每20m布设一个测点, 在轨道两侧标注测点编号, 并在轨面上作上标记。如图1所示, 主测人员将全站仪架设于143轨道上平台变坡点处的巷道中心位置, 仪器架好后按开关键打开仪器将后视瞄准143轨道上平台绞车中心并固定仪器水平度盘, 然后掉转仪器镜头 (即将水平读盘旋转180°) , 使前视与后视始终成一条直线, 以此作为巷道的中心线。将仪器调整为无棱镜测量模式并打开可见激光功能, 开始对距变坡点20m的测点A1进行测量标定。前视人员首先根据仪器发出的可视激光束在巷道的顶板上挂点做垂线绳与激光束重合即为巷道中心, 并量取中心线到巷道两帮的水平距离, 然后将仪器瞄准测点A1的轨面位置, 按仪器键盘上的测量1键, 进行无棱镜模式下的距离测量, 并记录竖直角和斜距。这样, 对测点A1的测量完毕。以此方法对下面的测点进行测量标定, 直至轨道下平台, 结束测量工作。
通过应用全站仪的可视激光免棱镜功能, 直接标定了143轨道的中心线, 通过对测点轨面的测量, 得出了巷道分段距离的倾角和各测点的高程, 精确反应了巷道的坡度变化情况, 以此标定出巷道的腰线更加准确合理。并以测量数据绘制出的143轨道平、剖面图, 为巷道维修施工以及架空人车装置的安装提供了重要依据。
通过使用全站仪在143轨道的应用, 充分反映了激光免棱镜全站仪在井下测量的以下优势。
(1) 使用激光免棱镜全站仪进行测量, 免去了以往钢尺量边的繁琐工作, 减少了数据采集的时间, 也不需专人跑去放置棱镜, 观测人员无需等待即可观测目标, 降低了工作人员的劳动强度, 极大提高了工作效率。
(2) 全站仪激光免棱镜模式下测量性能可靠, 其精度能够满足井下测量要求, 观测人员可通过可见激光瞄准目标, 确定目标位置, 没有了放置棱镜位置不准确的误差。
(3) 激光免棱镜全站仪还可以观测到许多测量人员难以到达的特征点, 避开了危险场所可能对测量人员造成的伤害, 大大提高了测量工作的安全性。
摘要：为使电子测绘仪器更好的服务井下测量工作, 通过对尼康Nivo2.M全站仪在鹤煤八矿的应用分析及所取得的成效, 表明了激光免棱镜全站仪在井下测量中的优势。
关键词：全站仪,尼康Nivo2.M,激光免棱镜,井下应用,优势
[1] 冒爱泉, 万兴初, 杨建.无反射棱镜全站仪在地籍测量中的应用[J].城市勘测, 2008 (4) .
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