陀螺经纬仪原理及应用.pdf

菜钢科技
第3期(总第165期)
陀螺经纬仪原理及应用
姜涛
(鲁南矿业有限公司)
摘要:由于矿山的井下封闭、不通视,使测量工作只能按照传统的测量方法进行,通过陀
螺经纬仪的应用,使井下测量精度和测量效率都有了很大的提高。
关键词:陀螺经纬仪;并下;定向
0前言
3)仪器上井后重新测定仪器常数。
4)求算子午线收敛角。
陀螺经纬仪是带有陀螺仪裝置,用于测定直线
5)求算井下定向边的坐标方位角。
真方位角的经纬仪。由于它不受时间和环境的限
制,同时观测简单方便,效率高,而且能保证较高2在井下平面控制中的应用
的定向精度,所以是一种先进的定向仪器。在地理
井下开始开拓掘进时,-一般用导线来指示巷道
南北纬度不大于75°的范围内,它可以不受时间和掘进方向,一开始只能采用单一支导线来控制掘进
环境等条件限制,实现快速定向,就矿山而言,它方向,由于巷道形成环形回路,往往在施工后期,
完全可以取代国内矿山测量沿用百年的几何定向单一支导线误差积累过快,当巷道较长时,其精度
法,克服了几何定向法要占用井筒而造成停产、耗要求较高,很难保证工程施工精度和准确贯通等。
费大量人力、物力和时间等的缺点。
随着陀螺仪在矿山的普及,在支导线测量中,加测
陀螺方位角逐渐成为一种普遍认可的重要方法,并
1原理和定向方法
且在实践中取得了较好的效果。
1.1陀螺经纬仪的原理
加测陀螺边一般有3种形式:
由于地球始终绕其自转轴旋转,所以地球上的
1)在支导线最末边加测一条陀螺边、形成附
物体也随着地球转动,在地球有效分量力的影响和导线。
下,陀螺仪主轴总是向着子午面方向进动,子午面
2)在支导线上等间隔2条陀螺边,形成两条
亦在按地球自转铅垂分量不断的变换位置,所以即附和导线
使某一刻陀螺仪轴与地平面平行且位于子午面内,
3)每条边上都加测陀螺方位角,这种也叫陀
但下一刻陀螺仪轴便不再位于子午面内,因此陀螺螺导线
仪轴与子午面之间貝有相对运动的形式。当陀螺仪
在理论研究和实践中,对于加测陀螺边的数量
轴的进动角速度与地球自转角速度分量相等时,则逐步取得了以下共识:井下导线中加测陀螺边均可
陀螺仪轴与仪器所在地点的子午面保持相对静止,减少横向误差,提高精度。与没有加测陀螺方位角
此时陀螺仪主轴方向就是仪器所在位置的子午北方相比,其精度较高。陀螺边超过3条,精度增益不
向
明显,从提高精度和测量人员工作量综合考虑,加
1.2定向的甚本程序
测1~-2条为宜。
1)井下定向前,在地面已知边上测定仪器常3在立井井筒装备安装中的应用
数
2)在井下定向边上测定陀螺方位角。
立井井筒装备包括罐道、罐道梁、管路、梯子
间、电缆等。罐道、罐道梁是立井井筒装备的主要
作者简介:美涛(1986-),男,20年7月毕业于山东科技部分,是保证提升容器安全运行的导向设备,在井
大学测绘工程专业。助理工程师,从事井下矿山测量管理工作。
筒装备安装中,测量人员的任务就是根据设计几何
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莱钢科技
2013年6月
位置标定安装基准线。有些井筒的滦度达到近千放样等工作。井下由于条件限制,测量工作顺序和
米,由于条件限制,放线难度较大,采用陀螺定向地面正好相反,即先采用低等级的工作导线指示掘
技术,井筒裝备安装取得了良好的效果。
进开挖的方向,等到巷道推进到一定的长度,再布
具体操作方法是利用井下陀螺仪定向基点成设高精度的控制导线。在一些重要的巷道或贯通工
果,确定井底垂球线位置,用卡线板或在井底预埋程掘进开挖中,不具备布设高等级的控制导线,可
的钢梁上固定,进而定出定位钢梁架的位置。
以采用陀螺仪方位角检查巷道方向,即在施工段巷
4在次要巷道和采区测測量中的应用
道用陀螺仪测定其实际方位角,然后和该段巷道的
设计方位角进行对比,以检查工程掘进的方向正确
在井下采矿块时,从采准开始到回采结東,所与否,确定是否需要调整施工方向。
进行的全部测量工作统称为采区测量。采区测量最
重要的测量工作就是采区联系测量,给采切工程和6结语
采场验收的导线传递方向、坐标和高程。
陀螺经纬仪属于精密仪器,使用中应避免震
由于采切巷道较短,采区范围较小,工作条件动,尽量远离发光发热的物体,应该有专业人员进
较差,一般采区测量精度要求不高,传统方法主要行搬运和操作。陀螺仪在20世纪80年代开始应用
是罗盘仪导线,但前提是无磁性影响,在有磁性影于矿山井下以来,随着陀螺仪精度逐步提高,以及
响的巷道无法使用罗盘仪,仍然要用天井几何定其不受时空限制、定向精度高、施测时间短的优
向,费时费力,精度也难以保证。
点,越来越多的应用于矿山测量,尤其矿山深井开
用陀螺仪快速定向法,即用两逆转点观测法效采数量越来越多,陀螺仪定向的优点更加显现,陀
果较好,此法只需10min左右,定向精度能达到螺仪使用在矿山井下将会更加普遍,由此带来的经
3'左右,另外也可以用1/4周期法,测定时间为济效益也会更加明显。
6min,指北精度在10'之内。
参考文献
在重要巷道检查验收中的应用
[1]张国良.矿山测量学,徐州:中国牙业大学出版社,
地面测量工作中的顺序一般先布设高等级的控
2001.7
制网,再用次等级的网锁进行加密,然后进行测图
特邀编辑:郑长立
The Principle and Application of Gyroscopic Theodolite
Jiang Tao
(Lunan Mineral Company)
Abstract: For the underground operation of mine is closed and cant be seen, the underground measure
ment is cared out only in accordance wth the radit onal measurement methods, now through using gyro-
copic theodolite, the accuracy and efficiency of underground measurement were greatly improved
Key words: gyroscopic theodolite; underground; orientation
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築E帝强船板现“予门
2013年3月开始,E级高强船板钢的九国船级社证书板钢批量生产试制,密切关注各生产流程并及时修正生产
陆续下发,标志着菜钢具备生产资质。
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截至S月30日,EH36高强船板钢实现批量生产570
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