全站仪三架法导线测量及其在生产矿井测量中的应用
(神华包头矿业公司阿刀亥煤矿，内蒙古 包头 014100)
摘 要：文章通过对包头矿业公司阿刀亥煤矿1155东部运输大巷贯通测量的实践工作的总结，提出了生产矿井测量中提高测量精度的一种可行的测量方法：全站仪三架法导线测量。
关键词：全站仪；三架法；应用
中图分类号：TD17 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)10—0043—01
1 全站仪三架法导线测量
全站仪三架法导线测量是指在全站仪导线测量中，利用三副角架，一台全站仪，两台棱镜进行导线测量的一种测量方法，此测量方法在地面控制测量中已得到了广泛应用。这里不作阐述，主要介绍三架法导线测量在生产矿井测量中的应用。
具体测量方法如下：（附示意图）
测站点A架设在全站仪，精确对中、整平，后视点B架设棱镜，精确对中、整平，前视点C架设棱镜，精确对中、整平，安置完成后，进行观测，测角、测距，具体测量方法同常规测量方法。本测站观测结束后，转入下测站测量时，测站点A松开全站仪的照准部锁紧扳钮，取下照准部，至C点，C点同样松开棱镜锁紧扳钮，取下棱镜将全站仪照准部插入，锁紧扳钮，由于基座未产生任何位移，所以此时全站仪应处在严格的对中，整平状态下,作为本站的测站点。同法后视点B点的棱镜转到原测站点A, 锁紧扳钮,作为本站的后视棱镜,此时棱镜也应处于严格的对中、整平状态，而后视点的角架同前视棱镜C一同到下一测点D点处，进行安置，对中、整平，作为本站的前视棱镜,然后进行本站的观测，如此进行其他测站的观测。
2 全站仪三架法测量的优点
2.1 全站仪三架法测量在起始点观测时，需三点对中、整平仪器，在以后各点的观测中，只在前视点进行对中、整平，在变换测站时，测站点、前视点保持基座部不动，这样就确保了每个测点由前视点变测站点再到后视点时的仪器中心都处在同一钻垂线上，消除了由于测站点、后视、前视对中误差带来的影响，提高了施测精度。同时由于仅在前视点安置仪器，又可大大缩短每测站的观测时间，加快测量速度，提高工作效率。
2.2 由于此测量法在每点上仅进行一次对中、整平仪器，故此测量方法可在不设中间点的情况下，任意安置仪器下进行测量,最终测定其他待测点坐标及其待测边的方位。
3 利用全站仪三架法进行导线测量时应注意的事项
3.1 施测所用的仪器、棱镜、基座必须配套统一，确保每次变换位置后各仪器中心处在同一钻垂线上。
3.2 每次仪器变换后，由于保持角架基座整体不动，所以重新插入仪器后，仪器应仍处于对中整平状态下，如果水准管偏离较大，则必须进行重新对中整平。
3.3 为了消除棱镜参数间误差，每次变换棱镜时，前后视棱镜不得互换。
3.4 三架法导线测量中，施测精度仅代表各测站仪器中心点的精度，而所测各点的精度还要取决于各站的仪器对中精度，所以在测定控制点时要提高测点的对中精度。
3.5 此法测量应尽可能的形成闭合，或附合，支导线要进行两次以上复测，以便检核。
4 全站仪三架法导线测量在生产矿井测量中的应用
神华包头矿业公司阿刀亥矿始建于1957年，矿井由一个年产5万t的地方小井，经过几次的改扩建后形成年产90万t的中型矿井，矿井井田东西走向长7.5km，南北宽2.0km，煤厚以东西走向条带赋存，倾角76°～87°，厚度10～40m，为急倾斜特厚煤层，矿井开拓方式为中央并列式，各水平运输大巷，平行于煤层走向东西布置。在2002年为技改中，将生产水平通过1260～1155暗付井向下延伸110m(垂深)至1155水平，东西布置1155水平运输大巷，然后通过各采区石门联络巷与各采区回风上山形成各采区开拓系统。
由于矿井水平延伸的滞后，致使矿井的生产接续严重失调，采区接续也同样尤为紧张，1155东部采区作为矿井的接续采区，而整个采区的开拓系统的形成还须掘进600多m开拓巷道，工期紧、任务重，经研究决定，采取两头掘进，东部从1228联络巷开始经1228～1155下山（300）－1155石门联络巷—1 155东部运输大巷向西掘进，西部从1155西部运输大巷向东掘进，最终在1155东部运输大巷相向贯通，形成1155东部采区的主要开拓系统，彻底解决采区接续紧张的状况。
1155东部运输大巷全长970m，是矿井东部采区的主要运输大巷，巷道断面为宽3.8m，高2.7m的三心拱，支护为喷浆支护，局部破碎带采用锚喷支护，巷道内布设皮带机和轨道，为机轨巷，所以在此巷道内形成贯通，贯通精度和工程质量都要求相当高，稍有疏忽，就会造成大的工程责任事故。
经过测量人员的多方的考察和论证，选出了一条最短的闭合测量路线和合理的施测方案，整个闭合路线全长约3.8km，测站约80余站。并根据选定的施测线路，方案进行误差预计，预计贯通重要方向上的极限误差2mΔх=±0.168m，几乎接近限制误差±0.2m，而且皮带运输巷的安装精度要求较高，路线中经过曲线巷道4处，曲线段边长较小，且有一半的巷道风速较高，测量中对中精度很难控制，故对中误差将会产生很大的影响，为了克服其影响，保证贯通精度，我们采用了全站仪三架法导线测量，进行贯通闭合导线测量，大大提高了测量的精度和速度，减小误差影响，取得良好的效果，贯通后经实际偏差测定Δх＝+0.090m，Δy＝-0.110m，ΔZ=+0.120m，确保了此项重大贯通的精度和工程质量，圆满完成此项测量任务，为矿井生产正常接续奠定了坚实的基础。
随着全站仪的推广和普及，全站仪导线测量以其方便快捷、精度高，越来越得到广泛应用，并在生产矿井测量中得以推广，全站仪三架法导线测量，由于可大大降低对中误差的影响，提高测量精度，同时又可缩短测量时间，提高工作效率，故此法也可用在矿井定向测量和生产矿井控制测量等测量工作中，值得我们测量工作者学习和借鉴。