全站仪在矿山井巷贯通测量中的应用涉及到多个方面的知识点,涵盖了测量技术、仪器特性、误差来源及处理方法,以及特定地质条件下的应用。下面对文中提及的知识点进行详细说明。 1. 全站仪的应用背景 全站仪是一种集角度测量、距离测量、数据处理等功能于一体的综合性测量仪器。在矿山井巷贯通测量中的应用,可以有效提高矿山开采的安全性和准确性。文章主要介绍的是BTS-6082C型全站仪在矿山井巷贯通测量中的实际应用情况,该仪器采用自动补偿技术,能够对测量结果进行修正,以适应各种复杂的地质环境。 2. 矿山井巷贯通测量的重要性 矿山井巷贯通测量是指在地下矿山施工过程中,准确实现两段井巷之间的精准对接。贯通误差的大小直接影响矿山的开采效率和安全,因此,贯通测量是矿山建设中的一项重要工作。 3. 全站仪的三轴误差 全站仪在测量过程中,由于视准轴、水平轴、垂直轴的不正确关系,会产生测角误差。这三类误差分别对应视准轴误差、水平轴倾斜误差和垂直轴误差。这些误差会直接影响测量结果的准确性。 (1)视准轴误差 视准轴误差是由于视准轴与横轴不垂直而造成的,对水平角方向观测度数产生影响。通过正倒镜观测可以消除误差。 (2)水平轴倾斜误差 水平轴倾斜误差是由于水平轴和垂直轴不垂直引起的,对水平方向的观测值产生误差。同样,通过正倒镜观测可以消除误差。 (3)垂直轴误差 垂直轴误差由于仪器的垂直轴偏离铅垂线位置而产生,这种误差不能通过正倒镜消除。处理方法是利用垂直角示值实现仪器精确整平,从而将对水平方向观测值的影响控制在较小范围内。 4. 全站仪的对中误差 在实际测量过程中,由于地质构造复杂,巷道弯曲不直,对中误差对水平角观测的影响是一个不容忽视的因素。对中误差是由于仪器与测点未完全对准所导致的,减小对中误差是确保测量精度的关键。常用的方法包括多次对中、导线点布设底板上、直接对准测点、及时查验互差限差,以及在顶板上精确投影。 5. 地球曲率和大气折光的影响 在长距离测量时,地球曲率和大气折光会对方位角观测产生影响。对于长度为500~600m的井下导线,必须考虑地球曲率和大气折光的影响。影响公式为hAB=S·sinα+i-u+[(1-k)/2R]·S2,其中R是地球半径,α是垂直角,i是仪器高度,u是棱镜高度,S是距离,k是大气折光系数。 在进行三角高程测量时,采用对向观测法可以消除地球曲率与大气折光的影响。因此,在观测时,应尽可能采用对向观测,以提高测量精度。 6. 测量实践应用 在实际应用中,使用BTS-6082C型全站仪在杨家冲矿、新兴矿进行矿山巷道贯通测量时,由于井下潮湿、风速、温差、地质构造等因素影响,曾出现全站仪自动补偿超差和导线长度较短导致的观测误差。通过停止自动补偿功能,并对导线的布设和观测方法进行改进后,两矿井巷的贯通测量取得了较为理想的效果,贯通点的平面和垂直面误差均在100mm以下。 全站仪在矿山井巷贯通测量中的应用是一个集地质分析、测量技术、数据分析于一体的复杂过程。只有深入了解各种误差的来源和消除方法,才能在实际工作中取得高质量的测量成果。
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