陀螺定向測量

服了幾何定向占用井筒而造成停產(chǎn)、耗費大量人力、物力和時間等缺點，同時也克服了隨井筒深度增加而降低定向精度的缺點。由于礦井生產(chǎn)中對陀螺定向測量技術的應用還很少，陀螺定向技術在礦井生產(chǎn)中還缺乏系統(tǒng)性的操作要求及數(shù)據(jù)處理模式。2011年4月，麥格集團天渱公司螺儀部帶領天津707所廠家技術人員到煤礦進行陀螺儀的測量演示，通過TJ9000陀螺全站儀與日本品牌陀螺全站儀比較，獲取了實證分析數(shù)據(jù)。從技術及經(jīng)濟角度考慮，對陀螺定向測量技術的研究，在礦井生產(chǎn)中具有非常重要的意義。

1、 陀螺定向作業(yè)依據(jù)

本次陀螺定向作業(yè)依據(jù)為1989年1月能源部制定的《煤礦測量規(guī)程》并參照1990年原中國統(tǒng)配煤礦總公司組織修訂、煤炭工業(yè)出版社出版的《煤礦測量手冊》。

2、 陀螺定向作業(yè)儀器

陀螺定向采用中船重工TJ9000陀螺全站儀為例，該儀器是下架式的陀螺儀器，有陀螺儀、全站儀、控制器和三腳架等組成。陀螺儀方位角測定標準偏差為±20"，全站儀測角精度為2"。

3、陀螺定向方法

陀螺定向采用當今先進的積分法進行觀測，定向程序為:

3.1 先在地面任意點上測定儀器當?shù)氐谋壤?shù)C值。(觀測6個測回)計算出3個C值，取平均值做為當?shù)貎x器常數(shù)C值，在一定時期內(nèi)，50Km范圍內(nèi)可以使用同一C值。

3.2 在地面已知邊上測陀螺方位角;

3.3 在井下待定邊上測陀螺方位角;

3.4 返回地面后在原已知邊上測量陀螺方位角;

以此來檢驗儀器的穩(wěn)定性和測量的精度，確保陀螺定向成果的可靠性。

4、 坐標傳遞、高程導入方法 :

4.1 坐標傳遞采用全站儀測量，鋼絲單重擺動投點;鋼絲將井上坐標投傳到井下。要求投點過程中井上下同步觀測2個測回。

4.2 高程導入采用全站儀將井上高程傳遞到井口上，再用全站儀直接測量井深，將井底高程測算到井下控制點上。

5、 井上下聯(lián)系測量及高程傳遞

5.1 作業(yè)設備

5.2 坐標傳遞，全站儀測角精度為2"，測距精度為2mm+2PPm。

投點設備主要有以下設備:

大垂球、鋼絲、手搖絞車、小垂球、穩(wěn)定液、信號圈。

5.3 坐標傳遞、高程導入操作方法 :

5.3.1、坐標傳遞采用全站儀測量，鋼絲單重擺動投點;鋼絲將井上坐標投傳到井下

5.3.2、鋼絲投點，包括鋼絲下放和自由懸掛的檢查。

5.3.3、井上下連接測量

鋼絲投放工作完成之后，立即進行井上下的連接測量，在地面用近井點實測鋼絲的坐標及井口標高，同時在井下架設全站儀，實測鋼絲與井下固定點的連接角及距離。

5.3.4、井下測站到鋼絲距離采用全站儀無棱鏡測定法進行測量。

5.3.5、至此本次連接測量完成，根據(jù)井下陀螺定向方位角推算井下各控制點坐標。

5.3.6、高程導入采用全站儀將井上高程傳遞到井口上，再用全站儀直接測量井深，將井底高程測算到井下控制點。

確定測站真子午線北方向的常用方向有:中天法，是通過對陀螺儀軸運轉(zhuǎn)的觀測，先確定近似北方向，在連續(xù)讀記擺動的指標線(陀螺軸)反復經(jīng)過分劃線板零線時的時間，和到達東、西逆轉(zhuǎn)點時的水平度盤讀數(shù)，經(jīng)計算獲得近似北方向的改正數(shù)，進而確定測站真北方向;逆轉(zhuǎn)點法，是用陀螺經(jīng)緯儀跟蹤觀測擺動的指標線(陀螺軸)反復到達東、西逆轉(zhuǎn)點時的水平度盤讀數(shù)，經(jīng)計算確定測站真北方向。