1在煤矿测量中全站仪的应用
1.1误差分析作用1.1.1轴系误差a)视准轴横向误差,也就是由视准轴没有与横轴正面相交所产生的误差,影响水平测量的准确性,不影响竖直方向测量;b)纵向误差,也就是由于垂直于盘零点部位所产生的误差,主要影响竖直方向的观察,不影响水平观测[3]。在制定施工测量方案时,尽可能避免大幅度的俯仰观测。若测量作业的俯角非常大,更需警惕纵向误差的影响。1.1.2度盘误差这项误差主要与测量物的垂直角密切相关,随着垂直角的幅度增大,产生的影响就愈大。若对一个角度进行观测,若两方向的垂直角相同,可以在半测回角值中消除视准轴误差。1.1.3测距误差a)周期误差。指的是由于测距仪光电信号串扰,并通过测尺长度为周期出现的重复性系统误差[4]。在设计仪器内部电路时,使用了电子接受发射系统、光学、滤波系统等。即便采取了多种避免信号串扰的设备,但微弱光电串扰现象还是很难预防,为了最大限度保障测量的准确性,必须定期检测仪器,尽可能缩小误差影响;b)加常数误差与乘常数误差。仪器测距的光学零点发生变化,会导致加常数误差的产生,是由棱镜常数误差与仪器常数误差组成的固定偏差;仪器实践基础偏差会导致乘常数误差,这个误差与距离呈现正比例关系。1.2精度控制a)确定产生误差的原因以及种类。只有详细了解误差产生的原因与分类,才能够最大限度降低误差影响,大幅度提高测量的准确率与精确度[5];b)积极采用科学的测量方法。比如说,通过全站仪测量法取代四等水准测量方式,能够显著降低误差、提高准确率。大量实践证实,在煤矿工程测量中,三角高程测量法的应用,大幅度提高了测量的精确率与测量准度;c)区别人为错误与误差。在煤矿工程测量过程中,不可避免地会出现各项误差,但是,可以完全避免人为误差。误差与人为错误有着明显区别。测量人员必须严格按照相关规定与测量要求进行测量,预防产生误差。测量人员必须全面掌握产生仪器误差的原因,掌握正确的误差鉴定方法[6]。比如说,在控制乘常数误差过程中,可以有效利用计算机的运算、存储功能,修正测距仪示值。1.3使用全站仪的几个关键点分析a)全站仪轴系误差的出现与位置有很大关系,在实际测量过程中,全站仪需要在2个测量点中轴线位置;b)全站仪度盘误差受到角度影响非常明显,一定要保持测量人员垂直角的精确性。选择合适的测距位置,降低测距误差。
2煤矿测量中全球定位系统的具体应用
2.1GPS全球定位系统的优点分析GPS全球定位系统的自动化程度与精确化程度非常高,与此同时,有着较高的经济效益与社会效益。现阶段,在各种大型的测量过程中,均广泛应用GPS技术,成为了现代化测量工作中必不可少的一项技术。其有以下几项优势:a)通过三维、立体坐标体系的构建,进一步提高测量的精确性;b)GPS系统能够监测以其为中心的15km长的范围,监测时间较低[7];c)使用电磁波仪进行高科技测量,大幅度提高测量精准性;d)GPS技术又被称为“傻瓜”技术,操作便捷,只要设定好程序就能自动运转;e)人力测量的方式比较容易受到天气等因素的影响,测量误差较大,GPS系统的使用完全可以避免这种情况。2.2煤矿勘测中GPS全球定位系统的具体应用在煤矿勘测中,可以充分利用GPS技术积极构建矿区控制网,通过这个网络对矿区作业的实际情况进行动态监测,比如说,监测场地沉降情况,监测矿井巷道弯曲情况,监测矿区周围运行环境的安全性,还可以对矿区内的机械设备进行调度与监测。
3煤矿测量中三维激光技术的应用
3.1三维激光技术的含义三维激光技术指的是由数码相机、激光扫描仪、升降台、GPS定位系统以及旋转台等系统组成的,并进一步将全球标准坐标与采集数据相融合,然后以不同的需求、可按照多种不同格式进行转化、输出的技术。相比于传统的测量方式,三维激光技术的优点分析:a)操作便捷,速度快,勘测范围比较广,费用相对比较节省;b)空间精确度大幅度提升。可以通过三维空间立体信息的获得,提高勘测精准性。收集数据比较全面,图像质量高,能够有效通过数据特征进行勘探计划的制定;c)数据捕获的精确度高、速度快,能够有效降低数据采集与数据分析的次数;d)三维、多层次、立体组合,能够对实际情况进行细微监测与完全覆盖。通过图像能够清晰、全面地反应地质结构的纹理变化;e)可以对煤矿勘测区域进行高速、长程扫描,最大限度提高勘测效率。3.2煤矿测量中的具体应用在煤矿测量过程中,通过三维激光技术能够对矿区整体的地质环境与地质剖面进行测量;还可以应用到露天矿边坡的稳定性测量过程中;对地表变形、移动进行全方位检测;井架、井筒均进行相应的断面测量;在露天储量的管理与测量中,三维激光技术也取得了良好的应用效果。
4煤矿测量中惯性测量系统的应用
4.1惯性测量系统的概念分析惯性测量,是通过惯性导航原理的应用,可以同时获取关于垂线偏差、重力异常、方位角、高程、经纬度等多方面测量数据的新星系统。是一种全方位、定位、导航新技术,与此同时,具有机动灵活、快速多能、全天候等特点。惯性测量技术的发明及应用,为煤矿测量及工程测量等作业的全能性与自动化提供了新技术。4.2惯性测量应用目标分析a)控制测量。比如说,检核、加密已有控制点;b)检测与定位管线、地壳、地表等变形情况;c)井下全方面定位,对井下作业情况以及工程进行测量;d)对地球进行物理研究,比如说,对重力、地震情况等测量;e)监测罐道梁、井筒的垂直性能。惯性测量与GPS系统的结合,是高精度定位与高精度导航的具体需求,通过两种技术的结合,能够有效促进两种技术的互补性,能够在大地整体数据进行测量的基础上,精准定位大地水准面与三维坐标,大幅度提高导航与定位的精确性。通常情况下,在煤矿测量中,惯性测量主要用于井下作业。在中国实际煤炭勘测过程中,惯性测量技术还没有大范围使用,其与GPS技术的联合使用,是接下来研究工作的重点。
5煤矿测量中遥感测量技术的应用
遥感技术是通过传感器从而对远距离目标的电磁波进行系统收集与处理,形成图像,从而对勘测区域实际情况进行识别与探测。这种测量技术最早应用在航空领域,并随着科技的进步,其在地质勘测中广泛应用。在煤炭勘测中应用遥感技术,主要是因为其在兼具时效性与经济效益的同时,能够进行同步、大规模测量。在实际应用测量中,遥感技术与GPS技术经常重合使用,在测量过程中两者互相补充,可以结合矿区实际情况选择不同测量技术。遥感技术能够对矿区周围环境进行全方位、大规模测量,一旦发生异常情况,立即报警。在煤矿开采过程中,能够检测对周边环境的危害及危害的具体情况,从而进一步调节对周围环境的危害,实现“环境友好”的煤矿开采目标。遥感技术能够有效保护煤矿区地理环境,其可以对采矿区的地表沉降以及沉降程度进行监测。另外,地理信息系统与遥感技术可以充分结合,从而保障矿区土地等资源的合理利用以及对矿区资源的合理开采。
6结语
针对现代测量技术在煤矿测量中应用的重要性与必要性开始入手,从5个方面进行了分析:在煤矿测量中全站仪的应用、全球定位系统的具体应用、三维激光技术的应用、惯矿山机电论文性测量系统的应用及遥感测量技术的应用,详细论述了现阶段煤矿勘测中应用的几种测量技术。
作者:曹凯 单位:山西省霍州煤电集团三交河煤矿地测科