陀螺定向技术在矿井工作面贯通测量中的应用
GPS定位陀螺定向全站仪测量在大型贯通工程中的联合应用
差不大于 ４ ｍ 取 其平 均值作为最终丈量结果 ｍ ， 三角高程测量 往返进 行。 相邻两点往返测高差 的互查不 大于 １ ＋ ． （ 为导线水平边长 ） ０ ０ ＬＩ ３ ． 取往返高差的平均值 做为一 次测量 的最终值 ３贯 通 精 度 的 评 定 ．
该 巷道根据 服务 年限 ， 贯通 长度和用途 ， 《 矿测量规程 》 按 煤 规定 在水平方 向上的允许误差应 小于± ．ｍ．在高程 方向上的允许误差应 ０５ 小 于 ± ．ｍ。 根 据 测 量精 度 和贯 通 误 差 预 计 水 平 重 要 方 向上 ± ． ９ Ｏ３ ０４ ｍ． ４ 高程方向为± ．４ ｍ。 Ｏ１７ 三水平瓦斯专用回风下 山贯通后 ． 经过实际闭合
◇ 能源科技◇
科技 罾向导
２１ 年第２ 期 ０１ ７
ＧＰ Ｓ定位 陀螺定 向 全 站仪测 量 在大 型贯通工程 中的联 合应用
王胜 利 沈 浩洋 （ 顶 山天 安 煤 业 股 份 有 限 公 司 ＋ 矿 河 南 平
【 摘 平顶 山 ４７０） ６ ０ ０ 要】 本文介绍 了在大型两井贯通工程 中通过 Ｇ Ｓ Ｐ 定位 、 陀螺定向、 全站仪测量技术 的联合 应用 ， 高了贯通测量精度 ， 提 保证 了大型贯
高 程传 递 ． 加 入 温度 、 力 和 钢 丝 自重 改 正数 。独 立 进 行 三 次 导入 高 并 拉 程． 三次导入高程的互差不得大于井筒深度 的 １ ０ ０ ／ ０ 。最后 ， 三次导 煤矿生产中的应用前 景将 十分 广泛 。 ８ 取
３１ ７
和水准基点为 钢筋混凝土标 石 ．井下 的陀螺定 向点为锚 杆式钢筋铁 柱 ． 设 在 稳 定 的 白 砂 岩 中 埋
２２井上 下 联 系 测量 ．
４结 束 语 ．
浅谈陀螺定向技术在井下两水平中的贯通应用
Ｂ ＝１ ２ ×１ ３５ ０～ｍ
杜 绝了贯通事故。将陀螺定 向技 术在 井下两水平贯通测量 中进行应用推广具有十分积极的意义。
关键词 陀螺定 向 贯通 测量
中圈 分 类 号 Ｔ １５ ５ Ｄ ７ ． 文献标识码
南屯煤矿 一４２ ３ ｍ水 平总 回风 巷位 于矿井 的西 北 侧， 是开采小 槽煤 的 总 回风 巷 ， 主要用 途 是 通风 和 行 人 ， 一３０ 是 ５ ｍ和 一４ ２ 两 个 不 同水 平 的巷 道 贯 通。 ３ｍ 设计工程量为 ２８ ｍ， ８５ 贯通 环线长 ５ ０ ｍ， ８０ 为直巷相 对 贯通 。巷 道允许偏差 在重要 方 向上 为 ３０ ｍ， ０ ｒ 在高 程 ａ 方 向上为 ２０ ｍ 由于南 屯煤矿 投产 三十多年 ， 有 ０ｒ 。 ａ 原 ３０ ５ ｍ陀螺边 和 基本 控 制 导线 点 已被 破坏 ， ４ ２ 一 ３ｍ 既无陀螺边又无基本 控制导线 ， 这样 给 一 ３ ｍ总回风 ４２
３ 陀螺 定 向技术在 贯通 测 量 中的应用
应 用一 ： 次 导线 测 量 使用 日本 尼康 Ｄ Ｍ ３２ 本 Ｔ ＿ ５ 防爆 型全站仪进行 平面 控制测 量 ， 用测 回法测量 水平 角。水 平角限差要求 ： 同一 测 回中半测 回互 差 ２ ”两 ０、 侧回间互 差 １ ”两次对 中测 回间互差 ３ ２， ０ 。距离 通过
平 一兀＇ ６两条 边 进行 陀 螺定 向， 采用 瑞 士生 产 的 ＧＫ Ａ １陀螺 经纬仪进行 ， 用跟踪逆转 点法 ， ４１ ” 按 －５的精 度等级要求进行定 向观测 ， 为确保 陀螺 定 向成 果 的可
ｆ ＝ 腰
× 工＝± ０￣ ．８ √ ５ ／ ８ ５：± ５ ｍ ２ ８ｍ
２ １ 第３ ０年 期 １
分析矿井生产中陀螺定向测量的应用及精度
分析矿井生产中陀螺定向测量的应用及精度摘要：基于井下定向测量对生产安全及效率的重要性，在简单介绍陀螺定向测量的基础上，结合矿井实例，对陀螺定向测量实际应用及测量成果精度进行深入分析，最后得出陀螺定向测量精度高，测量可靠的结论。
关键词：矿井生产；陀螺定向测量；测量精度矿井井下生产对现场观测与定向有着极高的要求，定向测量精度直接影响实际生产效率，如果精度较差，则必定会降低效率，造成不必要的损失。
因此，应在重视定向测量的基础上，通过新技术和新设备的引入来提高定向测量水平，如采用陀螺经纬仪就是很好的选择。
1陀螺定向测量概述目前，我国与许多国家均研制出充分结合经纬仪与陀螺仪的测量仪器，称为陀螺经纬仪，主要用于完成定向测量。
对于这种新型测量仪器，其作用原理为：借助吊丝进行悬吊，重心下移的陀螺敏感地球自转角速度的水平方向分量，受到重力的作用后，产生一定向北端发生进动的力矩，促使主轴开始围绕子午面发生往复运动，此时利用传感器接收运动光信号，并将其转换成仪器可识别的电信号，传输至控制器实施分析解算。
之后由经纬仪对被测对应方位角进行显示与读取，也可在数据传输接口支持下向终端设备传输数据[1]。
本矿井因建设过程中采用几何定向方法得到定向精度相对较低，同时现已受到一定程度的干扰及破坏，使得可靠性降低，导致井下的无论是控制导线，还是长距离掘进，均需精度达到较高水平的方向控制。
近年来，我国矿山测量人员在积极总结传统几何定向方法不足与弊端的基础上，陆续开始借助陀螺经纬仪完成定向测量任务，以求解决传统方法占用井筒产生的长时间停产、需要消耗大量资源等问题，并克服定向精度伴随井筒深度不断增加而明显降低等不足，确保工作效率及定向成果的精度都能得到大幅提升。
基于此，从本矿井角度讲，为充分满足实际施工提出的各种要求，使首级控制导线始终保证较高的精度，经研究决定在井下方向测量工作中选用新型陀螺经纬仪取代传统的几何定向方法，以此对起始方位角等重要测量成果进行确定与校核。
陀螺定向在大型贯通测量中的应用
陀螺定向在大型贯通测量中的应用测绘工程2008-1班吴相石07082950摘要：详述了陀螺定向在大型贯通测量中的应用，介绍了利用GPS和陀螺定向技术顺利完成晋华宫矿810皮带大巷的贯通测量任务，同时完成地面和井下测量资料的更新的情况，为今后的测量工作打下了坚实的基础,并总结了煤矿测量的成功经验。
关键词：GPS 定位陀螺定向应用1工程概况晋华宫矿810 水平皮带大巷贯穿于2#~7# 层煤3仓（现用）和3# 层至810 煤仓（待掘）之间，全岩巷道沿腰线掘进，巷道全长3 016 m ，其中10°斜井长666 m ，0.3 % 大巷2 350 m 。
该皮带巷由南北两翼开口，相向掘进，于2001 年1 月开工，2003年7 月23 日贯通,共历时31 个月,总贯距6 188m 。
该皮带巷将担负晋华宫矿河北部7#，8#，11# 和12# 4 组煤层近1.2 亿t工业储量的生产运输任务，810 水平皮带大巷的准确贯通对晋华宫矿的安全生产有着十分重要的意义。
810 水平皮带大巷的贯通测量工作，具有水平角观测精度要求高、高程控制工作量大的特点，是较典型的一井内岩石大巷贯通测量工程。
依据《煤矿测量规程》的规定，特对该项贯通工程做出贯通误差预计。
根据生产和施工的要求，贯通相遇点在水平重要方向的允许偏差为0.3m，在高程方向上的允许偏差为0.2m.2贯通测量方案的选择2.1地面三角点的检查和复测方案的选择在贯通测量准备阶段，我们应用GPS定位技术对水泉、兴旺庄、张士窑: 点进行了检查和复测。
建立地面高精度的控制网和井下联系测量，为确保工程的准确贯通，在井下北部和南部用陀螺经纬仪加测两条陀螺定向边，保证了810水平大巷的顺利贯通。
2.2井下测量方案的选择2.2.1 井下定向测量方案该项工作具有贯通距离长、贯通精度要求高的特点。
为保证工程的准确贯通，晋华宫矿地质科经与地质处研究决定，在井下导线边上加测陀螺方位角。
陀螺经纬仪定向在矿井联系测量中的应用
陀螺仪轴与望远镜光轴及观测目镜分划板零线代表的光轴通常 不在同一竖直面中， 该假想的陀螺仪轴的稳定位置通常不与地理子午 线重合。 二者的夹角称为仪器常数， 一般用Δ表示。 如果陀螺仪子午线 位于地理子午线的东边， Δ为正； 反之， 则为负。 仪器常数Δ可以在已知 方位角的精密导线边直接测出来。 图1中精密导线边CD的地理方位角为 A0。 在C点安置陀螺经纬仪， 测出CD边的陀螺方位角aT， 所以可得仪器 常数： ∆ 行2～3次。 各次之间的互差对于GAK-1， JT15等型号的仪器应小于 40′′ 。 每次测量后， 要停止陀螺运转10 ～15min， 经纬仪度盘应变换180° / （2～3） 。 （2） 在井下定向边上测定陀螺方位角 井下定向边的长度应大于50m， 仪器安置在C′ 点上， 如图1， 可测 出C′ D′ 边的陀螺方位角aT ， 则定向边的地理方位角A为 A = aT ′ +∆ 。 测定定向边陀螺方位角应独立进行两次， 其互差对于GAK-1， JT15等型 号的仪器应小于40″ 。 （3） 仪器上井后重新测定仪器常数 仪器上井后， 应在已知边上重新测定仪器常数2～3次。 前后两次 测定的仪器常数， 其中任意两个仪器常数的互差对GAK-1、 JT15型仪器 应小于40″ 。 然后求出仪器常数的最或是值， 并按白塞尔公式来评定一 次测定中误差。 （4） 求算子午线收敛角 一般地面精密导线边或三角网边已知的是坐标方位角α0， 需要求算 的井下定向边， 也是要求出其坐标方位角 α， 而不是地理方位角A。 因此还需 要求算子午线收敛角 γ 。 地理方位角和坐标方位角的关系为： A0
中： ——仪器常数的平均值。a
= A0 − aT = a0 + g 0 − aT ′ + ∆平 − g = A − g = aT
陀螺经纬仪定向在矿山测量中的应用
1 引言随着电子技术、通信技术以及光机技术的快速发展，测量仪器的生产和制造工艺也在不断提高，陀螺经纬仪作为一种矿山测量中常见的仪器，对于矿山作业的效率有着至关重要的影响。
2 陀螺经纬仪的特性和工作原理陀螺经纬仪是利用陀螺马达高速旋转时的定轴性和进动性，配合地球本身自转的作用，从而实现方向的确定。
在地球上南北纬度75°内的范围，能够不受地形、天气、地磁场的影响，不管白天还是晚上都能够快速准确地确定正北方向。
由于陀螺经纬仪优秀的系统原理、高度的精密性、广泛的应对能力，使其在矿山测量工作中占有重要的地位，为定向测量以及矿山贯通测量、联系测量等大型测量提供了帮助。
通常根据测角中的误差来区分井下导线的等级，基本的控制导线有7″和15″两种。
当陀螺定向一次启动误差在正负7″区间内的陀螺经纬仪，一般采用附合导线或闭合导线终端的定向测量方法，有时候也会采用起始边定向的测量方法，分为一井和两井的井下起始边定向测量。
陀螺经纬仪能够有效降低过去几何测量定向工作中的人力、物力、财力的消耗，节约了时间，降低了成本，提高了生产效率和企业效益，并且由于陀螺经纬仪能够应对各种不同的天气、地形，提高了在极端恶劣条件下定向测量工作的准确性以及井下平面工作时的测量精度。
陀螺经纬仪能够在井下进行精确的水平方向的定向测量，随着控制导线的测量和不断地提高准确度，同时校检控制导线测量中的误差，完成矿山的定向测量以及大型工程的贯通。
3 陀螺经纬仪定向在矿山贯通测量中的应用矿山测量中经常会要求某个巷道按照设计与另一条指定的巷道贯通连接，就是常说的巷道的贯通。
通常在进行贯通作业时，会同时开展多项挖掘工作，进而提高作业效率。
与此同时，为了能够让挖掘工作顺利进行，确保不同的工作小队能够按照计划准确进行掘进，必须进行预定方向的测量，这就是贯通测量。
贯通测量有利于确保工作的顺利进行，加快施工进度，改善工作环境，确保矿山开采和挖掘在正确的方向上进行。
陀螺定向测量在矿井生产中的应用及精度分析
高 ，集 电、光 、机 、算于一身，在矿 山的贯通测量工程和定 向
测量工程等 大型测量 中发挥 了非常重要 的作用 。 按 照以测角 中误差来区分井下导线等级 ，基本控制导线分 为 ７ ”或 ｌ ５ 导线 两种 ，而 采 矿 区 的控 制 导线 分 为 ３ ０”或 ４ ５ 两 种 。对 于 每 一 次 启 动 陀 螺 仪 的 定 向误 差 为 ± ７” ， 可 实施 附合导 线定 向及导 线起 始边 或 闭合 导线 终端 的定 向测 量 ，也 可一 井 或 两井 井 下 的起 始 边 的定 向 。 ２ 陀 螺 仪优 点 介 绍 陀螺仪 利用积 分法测 量， 优于 目前市场上 的逆转点法设备， 全 自动 实现快速 高精度 寻北。 基 准 镜 设 置及 零位 修 正程 序 ， 实现 高精 度 定 向 。 采 用直流永磁陀螺 电机 ，陀螺旋转精度高 ，转动无死 点， 陀螺敏感部温 升小。 陀螺敏 感部采用 下挂式摆式陀螺，便 于操作安装 。 多层 磁 屏机 构 ， 屏 蔽 外 部 磁场 ，提 高设 备 抗 干 扰 能力 。 在 较大 偏北 角 （ ±３ ０ 。）条件 下 ， 自动完成 粗寻 北及精 寻 北过程 ，操作 简单 。 陀螺仪与全站仪采用合理、可靠的机械及通信接 口处理 。 ３ 陀螺经纬仪的定向精 度 摆 式的陀螺经纬仪定 向精度 ，通常是用一次定 向中误差来 衡量 的。一般来 说，陀螺经纬仪一次定向的中误差都应该在 出 厂 时的精度 指标 之内。但 是，由于每一台测量仪器实 际质量情 况 差 别 很大 ， 因 而 仪 器 制 造 时 工 艺 的水 平 ， 出厂 后 的震 动 及 外 界条件 影响，都 可能影响定向精度 。陀螺定 向的误差和 陀螺经 纬仪定 向所 产生的误 差及 观测的方法有 关系 。如 果用跟踪逆转 点的方法 ，一条 测线 的一次测 定程序 为： 先 在 已知 的 方位 角 基 线 上 测 定 该仪 器 的 常数 ； 在需要定 向的边上测定出测线方向值 ； 以 ５个 摆 动 的 逆 转 点 测 定 出 子 午线 的方 向值 。 所 以陀螺经纬仪 的测定方 向的误差来源有 ：对 中的误差 、 测线平 均值 中误 差、由 ５个逆 转点观测 而确 定的陀螺 北方 向的
陀螺经纬仪定向在矿井贯通联系测量中的实践
测绘技术M apping technology 陀螺经纬仪定向在矿井贯通联系测量中的实践尹东红（甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 ７３００５０）摘 要：矿井作业是很多行业工作的主要方式，与传统的工作模式相比，这种工作模式的风险性比较大，一旦疏忽了不稳定因素，可能就会造成安全事故，不仅影响工作的推进，也会给企业和行业造成巨大的负面影响，陀螺经纬仪在矿井工作中的应用较为广泛，尤其是在联系测量工作中。
但是结合陀螺经纬仪的实际应用情况来看，在技术和管理层面上还存在很多有待完善的地方。
本文结合陀螺经纬仪在矿井贯通联系测量中的实际应用，进行了相关的研究和分析。
关键词：陀螺经纬仪；定向；实践中图分类号：ＴＤ１７５．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１３－００１５－２Practice of Gyro Theodolite Orientation in Mine Connection SurveyYIN Dong-hong（Ｔｈｉｒｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｒｏｓｏｕｒｃｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００５０，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｍｉｎｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｏｄｅ ｏｆ ｗｏｒｋ ｉｎ ｍａｎｙ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｅ ｏｆ ｗｏｒｋ， ｔｈｉｓ ｍｏｄｅ ｏｆ ｗｏｒｋ ｉｓ ｍｏｒｅ ｒｉｓｋｙ． Ｏｎｃｅ ｔｈｅ ｕｎｓｔａｂｌｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｒｅ ｎｅｇｌｅｃｔｅｄ， ｉｔ ｍａｙ ｃａｕｓｅ ｓａｆｅｔｙ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ． Ｉｔ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｗｏｒｋ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｈａｓ ａ ｈｕｇｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ａｎｄ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ． Ｔｈｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍｉｎｅ ｗｏｒｋ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｎ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｕｒｖｅｙ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｙｒｏ ｔｈｅｏｄｏｌｉｔｅ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｍａｎｙ ａｒｅａｓ ｔｏ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｙｒｏ ｔｈｅｏｄｏｌｉｔｅ ｉｎ ｍｉｎｅ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ， ｒｅｌｅｖａｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．Keywords: ｇｙｒｏ ｔｈｅｏｄｏｌｉｔｅ； ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ； ｐｒａｃｔｉｃｅ矿井施工不同于其他类型的施工工作，一方面工作内容较为复杂，另一方面也存在巨大的风险性，对于矿井生产行业来说是一个严峻的挑战，尤其是对于行业的管理层来说。
陀螺经纬仪定向在矿山测量中的应用
陀螺经纬仪定向在矿山测量中的应用应红立（中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116）摘要：简要介绍了陀螺经纬仪的定向原理，并进行了陀螺经纬仪定向精度分析；同时介绍了矿山测量的相关概念和主要任务及其作用；最后阐述了陀螺经纬仪的定向测量及其在矿山测量中的具体应用。
关键词：陀螺定向陀螺经纬仪误差分析矿山测量Abstract：This paper briefly describes the directional gyroscope principle，and carried out Gyroscope Orientation Accuracy Analysis；also introduced concepts related to mine surveying and main tasks and role；finally elaborated directional gyroscope measurement and its application in the measurement of the specific mine application.Keyword：Gyroscopic Orientation Gyrotheodolite error analysis Mine Surveying0前言陀螺经纬仪是将陀螺仪和经纬仪结合在一起用作定向的仪器，目前在矿山、建筑、测绘、铁道、森林、军事等部门得到了广泛的应用[1]。
经纬在使用时陀螺仪不受时间和环境的限制，同时观测简单方便、效率高，而且能保证较高的定向精度，所以是一种先进的定向仪器。
单就矿山测量而言，它可以完全取代国内矿山测量沿用了数百年之久的几何定向法，克服了几何定向法要占用井筒而造成的耗费大量人力、物力和时间的缺点[2]，是一种省力省工省时先进定向仪器的，因此在矿山测量中应用广泛。
1陀螺经纬仪概述陀螺经纬仪利用高速旋转的陀螺马达本身的动力学特性(定轴性、进动性)和地球自转的影响，来达到寻北的目的，它可以在地球南北经纬度75°范围内，不受地形、气候及外界磁场的影响，无论白天或夜间，都能快速地测出站点的真北来。
陀螺经纬仪定向在矿井联系测量中的应用
一
３陀 螺 定 向 ． “ 追尾 测定” 时间测定 ” 和“ 等目 ３１陀螺经纬仪在矿山测量中的作用 ． １ 陀螺经纬仪 的定 向精度 ． ２ （） １ 为井下每一水平进行定向。 摆式 陀螺经纬仪 的定 向精度 ，通常是用一次定 向中误差来衡量 。 （） ２ 控制导线测量方 向误差的累积。在导线测量工作 中可 以在适 般来说 ．陀螺经 纬仪的一次 定向中误差都在 出厂时的精度指标 之 既 又可有效地减 内。 但是 ， 每一台仪器 实际质量情况有很大差别 ， 因为仪器制造时的工 当地点加测一陀螺定 方位边 ． 可发现水平角 的粗差 ． 少方向误差的累积 艺水平 ， 出厂后 震动和外界条件 的影 响， 都会影响定 向精度。 （） ３ 矿山及 地下工程大型巷道贯通定 向。 陀螺定 向误差来 源与陀螺 经纬仪定 向产生 的误差和观测方 法有 关。若采用跟踪逆转点法 ， 条测线一次测定 的程序为 ：１在 已知方 一 （） （） ４在荫蔽地区 ， 、 线路 管道 、 隧道等工程的定向。 （） ５与光 电测 距仪配套使用 ， 可用极坐标法测 设新点和敷设 高精 位角 的基线上测定仪器常数 ；２在定 向边上测定测线方 向值 ；３以５ （） （） 个摆动逆转点测定子午线方向值。 所以陀螺经纬仪测定方 向值 的误差 度 的光 电测距——陀螺定向导线 。 ３ 陀螺经纬仪 定向的作业过程 ． ２ 来源有 ： 对中误差 、 测线 平均值的中误差 、 ５个 逆转点观测确定陀螺 由 （） １在地面已知边上测定 仪器常数 。 北 方 向 的 误 差 陀螺仪轴 与望远镜光轴 及观测 目镜分划板 零线所代表 的光轴通 ２贯 通 测 量 ． 常不在 同一竖直面中 ． 所以假想的陀螺仪轴 的稳定 位置通常不与地理 ２１ ． 贯通测量遵循的原则 采用两个或多个相 向或同向的掘进工作 面分段掘进巷道 。 使其按 子午线重合。二者的夹角称为仪器常数 △。 （） ２ 在井下定 向边上测定陀螺方 位角 。 设计要求在预定地点彼此结合 ， 叫做巷道贯 通。在煤矿开采过程 中， 贯 井下定 向边 的长度应大于 ５ ． Ｏ米 仪器安置在井下 Ｃ点处 ． 可测 出 通测量是矿井建设发展的重要一环 。 由于贯通测量 工作涉及地面和井 Ｄ边 的陀螺方位角 。则定向边 的地理方位角 Ａ为： 下 ， 但要为矿 山生产建设服务 ， 不 也要为 安全生产提 供信息 ， 以供管理 井下 Ｃ
陀螺全站仪在矿山贯通测量中的应用
从 陀 螺 定 向结 果 对 比可 以 看 出 ， １一 ５ 边 差 ＃ １＃ ２ ． ”，Ｈ 一 ６ 差２ ． ”，完全 满足 《 ７７ ３Ｈ 边 ３２ 煤矿 测 量规
程 》中对 支 导 线 限差值 的要 求 ，说 明此 次陀 螺 定 向 的成果 是 比较可 靠 的 。
为：
艺水 平 限制 、测 量 时外 界条 件 以及 使用 方 法 ，都直
接 影 响到 陀螺 定 向时 的精 度 。所 以，对 陀螺 全站 仪
ｍ ２， ＝ ．” ／ｆ ±１４ ＝ ｉ
（ ）逆 转 点观测 确定 陀螺 北方 向的误 差ｍ ３ № 逆 转 点 观测 误 差ｍ包 括跟 踪 瞄 准 误 差和 读 数 误 ｕ
测绘第 ３ 卷第 ５ ２ １ 年 １ 月 ４ 期 ０１ ０
２５ ３
魏克敏 黄华
（． １ 攀煤 （ 团 ） 司地 质测量处 ， 集 公 四川 攀枝花 ６７ ６； ２ 拓普康 （ １０６ ． 北京 ） 科技发展有限公司 ， 北京 １０７ ） ００５
（ ）对 中整平 误差 １ 假 定测 线 边 长ｄ ５ｍ 测站 偏 心和 目标 偏心 ｅ ＝０， 都 是１０ｍ ．ｍ ，则觇 标对 中误 差和 仪器对 中误 差 为 ：
站仪把 陀螺仪和 全站仪有机 地联结 ，并在全站仪中
内置 了跟 踪 逆转 点法 和 中天 法 两 种 程序 ，使 用 和操 作 更 加简 单 ，减 少 了定 向过 程 中人 为 操 作误 差 。陀 螺全 站 仪 测 量精 度 常用 一 次 定 向 中误 差 来衡 量 。在 陀螺 全 站 仪 定 向过程 中 ，影 响其 测 量精 度 的 因素很 多 ，一般 说来 ，陀螺 全站 仪 的一 次定 向中误差 都在
陀螺全站仪在矿井定向测量中的应用
陀螺全站仪在矿井定向测量中的应用摘要：本文介绍陀螺全站仪在矿井定向测量中的应用，简述陀螺全站仪定向过程及计算方法，结合工程实例分析陀螺定向的实际精度，为今后的测量工作提供一些经验和建议。
关键词：陀螺全站仪；矿井定向；应用一、前言鞍钢某大型露天矿山开采到－175米水平后改为井下开采。
露天转井下开采工程共有9条竖井，三条斜坡道，9个水平。
井筒最深820米，最浅420米。
除两条主井外各条竖井及东、西斜坡道在－123米水平、－213米水平、－303米水平、－321米水平相向贯通；主斜坡道从地表＋120水平向下与－123米水平及东、西斜坡道贯通；两条主井与副井在－567米水平、－633米水平、－695米水平单向贯通。
相向贯通巷道最长距离为3600米，最短距离为600米。
贯通面达60余个，超过2000米的贯通面有4条，超过1000米的贯通面有6条。
该工程前期已完成九条竖井的掘凿与混凝土衬砌工作，后续工程由三个工程队承担巷道施工任务。
我单位承担全部工程的控制测量任务。
为满足竖井定向的精度，我单位购买了一台索佳GP2X全站式陀螺仪。
该仪器由日本索佳公司生产，它结合GP2悬挂式陀螺仪、SET2X全站仪和全站仪内置的处理软件，陀螺仪工作时其摆会绕地球子午线摆动，通过GP2目镜对摆动的观察，并利用全站仪以水平角方式测定出摆幅或测定摆动的时间周期，然后依此计算出摆动中心的陀螺方位角。
相对于传统的陀螺仪，索佳全站式陀螺仪GP2X是由GP2陀螺仪和SET2X全站仪组合而成的用于测定真北方向的测量系统，并在全站仪中内置了逆转点法和中天法两种测量程序，结合GP2陀螺仪、SET2X全站仪和专用处理软件，SET2X全站仪可在观测完成后计算出真北方向，且计算出的真北方向可以很方便地设置到SET2X全站仪水平度盘上。
陀螺全站仪定向精度为±20″；测角精度为±2″。
竖井联系测量采用陀螺全站仪进行定向测量，采用钢丝投点法进行坐标传递测量。
陀螺全站仪在煤矿井下控制测量中的应用
陀螺全站仪在煤矿井下控制测量中的应用摘要：概述陀螺仪原理，叙述陀螺全站仪定向的作业流程和操作方法，通过应用实例对比在导线平差计算时使用陀螺定向边和不使用陀螺定向边的平差成果精度及高精度贯通的实例，论证了使用陀螺全站仪加测适量陀螺定向边能显著提高复杂导线测量精度，为地下工程提供高精度贯通施工的技术保障。
关键词：陀螺仪原理；定向作业流程；定向操作方法；成果精度1 概述陀螺仪是应用高速旋转物体的定轴性和进动性制作的角运动检测装置，主要由陀螺转子、内外框架、力矩马达、信号传感器、电源等部分组成。
陀螺本体在装置内用丝线悬挂使其旋转轴处于水平，当它的陀螺旋转轴以水平轴旋转时，由于地球的旋转而受到铅直方向的旋转力，陀螺的旋转体在水平面内的以真北方向为中心产生缓慢的岁差运动，其旋转轴的方向可通装置外的目镜进行观测，陀螺指针的振动中心方向指向真北。
陀螺全站仪是将陀螺仪和全站仪通过连接构件结合在一起的精密仪器，它不受作业时间和环境的限制，观测较方便，能获得较高的定向精度，被应用于线型复杂、长度大、观测条件差但精度要求高的公路和铁道隧道、矿井、人防工程等的定向测量。
图1 索佳陀螺全站仪GP-1照片2 陀螺全站仪定向的作业流程1．测定仪器常数由于陀螺仪轴衰减微弱的摆动系数f保持不变，故摆动的平均位置可假定为陀螺仪轴的稳定位置。
受制造工艺限制，陀螺仪轴与观测目镜分划板零线对应的光轴及全站仪望远镜轴不能精确的位于同一竖直面中，故假定的陀螺仪轴的稳定位置（陀螺方位角αT）不能精确的与地理子午线A重合，二者的夹角即为仪器常数。
若假定的陀螺仪轴稳定位置位于地理子午线东边，则仪器常数为正，反之则为负。
测定仪器常数的实质是测定已知高等级边的陀螺方位角，计算其与该边的地理方位角的差值△，△=A -αT地。
在下井定向前，在已知高等级边上测定仪器应进行不少于3次，每次测量后要停止陀螺仪运转10至15分钟，且全站仪度盘位置应变换60度左右，须满足各次测量值的互差均小于2倍仪器标称误差。
陀螺定向技术在煤矿巷道贯通控制测量中的应用
… …
坐标 坐标 值 值 ３ ９ １ ８ ３ ４ ７ ． ２ ４ ３ ３ ６ ５ ７ ９ ８ ６ ５ ． ｏ ０ ７ Ｏ． ３ ８ ２ ５ ６ ７ ３ Ｏ ３ ３
行井下大型贯通测量， 采用 陀螺定 向技术 ， 很好地保证 了贯通精度。 ５ 测 回的仪器常数 的测定 ， ５ 测 回所测陀螺方位角值分别为２ １ ５ 。 ０ ３
１陀螺 定 向作 业
行强制附和 。
０ １ 、 ２ １ ５ 。 ０ ３ ０ ７ 、 ２ １ ５ 。 ０ ３ ０ ７ 、 ２ １ ５ 。 ０ ３ ２ ７ 、 ２ １ ５ 。 ０ ３ ２ ４ 。 测 回之间的互差最大为２ ６ ， 满足规范对 ｌ ５ 级仪器不得 超过 ±４ ０
井下加设２ 条 陀螺方位边ＨＪ ０ １ 一ＨＪ ０ ２ 和Ｄ １ 一 陀２ ， 对方位角进 的规 定 。 １ ． １作 业 方 法与要 求 采用跟踪逆转点法 ， 其过程为 ： （ １ ） 在合适的 已知边上测定仪器 已知边 的坐标方位角为 仅 ＝ ２ １ ４ 。 ３ ８ ４ ４ ， 根据仪器常数的计
子午 线收敛角 的计算公 式：
定 ＝０ 【 定 ＋Ａ平 一Ｙ定
（ ２ ）
公 式（ ２ ） 中，
—— 待定边的坐标方位角 ， ａ ——待定边 陀螺 方位角平均值 ，
式中： 一 以分为单位 的子午线收敛角， 一系数 ， 以纵坐标（ 以ｋ ｍ 计） 为引数计算 广一 测站点的横坐标 自然值 ， 以ｋ ｍ计 。 １ ． ３仪 器常数 的测 定 由于仪器本身的误差 ， 陀螺经纬仪测定的方位角不等于理论上
陀螺定向在矿山测量中的应用
陀螺定向在矿山测量中的应用摘要：为提高我矿定向测量的精度，提高工作效率，使用陀螺经纬仪定向取代几何定向测量是非常必要的，本文结合我矿实际情况，阐述了陀螺经纬仪在矿山测量中的应用。
关键词：矿山测量，陀螺经纬仪，定向测量一、引言：定向测量是矿山测量中的重要工作内容之一。
某矿是有着七十年产金的老矿山，现在有主竖进四条，盲井三条，均为竖井开拓，水平中段段高35-50米，定向测量工作十分繁重。
陀螺经纬仪是一种全天候，不依赖其他条件能够测定真北方位的物理定向仪器。
我矿自1995年开始使用陀螺经纬仪（徐州JT15）进行陀螺定向测量，先后在水平巷道贯通、任意水平巷道开凿，竖井联系测量及垂直贯通测量等重要定向测量工作中取得较好成果，并在定向观测方法，数据计算处理，定向观测程序等方面，进行了实验和研究，为矿山定向测量工作开创了新方向，迈出了新的步伐。
下面就陀螺定向在矿山测量中的应用和体会做一下介绍：二、陀螺定向实际应用情况1、在主要运输巷道贯通测量中的应用：我矿现投产主要坑口有二、三、四号坑口，出于探矿及安全考虑，矿部决定将主力坑口在二中段实行贯通，二号至三号坑口贯通距离500米，为早日实现贯通决定由两个坑口同时从东西相向施工，二号坑西部巷道全长1800米，因早期控制点没能保存好，整条巷道内仅剩余1700米处一个可靠控制点，如果按常规测量方法，需要联测到地面控制网或从一中段传递坐标下来，而且需要补测1700导线，这无形中给测量工作增加了很大的工作量并影响贯通时间，为解决这一问题，我们采用了先进的陀螺经纬仪进行了定向测量。
使用仪器：JT15定向时间：2001年11月10日定向精度：待定边坐标方位角中误差为±11.0秒实际贯通情况：贯通中心点位允许偏差为±0.5米，实际偏差为±0.15米，由此证明陀螺定向测量完全满足了贯通工程的要求，这也是我们首次对主要运输巷道施行陀螺定向贯通取得成功。
2、在任意水平开凿巷道的陀螺定向(1)水平中段调车场开凿时的陀螺定向由于我矿坑口多，又都是竖井开拓，水平中段就更多，目前，我矿四号坑主井已达十九中，二、三坑主井、盲井也累计十九个中段，水平中段调车场开凿时的定向测量，以往均为罗盘仪定向，其定向精度低且不说，有时受条件影响还会发生很大粗差，施工方向偏离设计方向较大，准确标定水平中段调车场的施工方向，一直是个难题，使用陀螺定向便很容易的解决了这一难题，采用粗定向法（两个逆转点法或四分之一周期法），测出近似真北方向，以此施工方向，是即快又准的好方法，观测时间20分钟即可完成。
矿井贯通加测陀螺边最佳位置的探讨与应用
式 中
一
由上式和可得 出：若加测所条 陀螺边 ，设所加测的陀螺边的序号为 ｉ ， 则加测陀螺边最佳位置公式为：
￡ （ １ －４ ）
ｍ 一一贯通导线测角中误 羞
一 —
各陀螺边 的方向中误差 ；
Ｉ — — 第 ｌ 段 或 Ｍ ＋ １ 段 导 线 内 各 点 至 终 ｉ Ｋ 连 线 长 度 的 平 方 和 ；
，
ｙ ｉ
： Leabharlann 由于加测 了ｍ 条 陀螺边，则整个 导线被分成了ｍ ＋ｌ 段 ，显然第一、
ｍ＋ ｌ 段为支导线 ， 其余各段均为方向附和导线 。 第２ 段至第 ｍ 段导 线的重 贯通误差预计的改化公式为：
ｙ ｌ
心分别 为Ｄ ２ ， …， ０ 。各段导线内重心点 至起始点连线长度为 叩 ，至
科 学 理 论
矿 井 贯通 加 测 陀螺 边 最 佳 位 置 的探 讨 与 应 用
曾祥龙
摘 （ 开滦集 团钱家 营矿业分公司 河北 唐 山 ０ ６ ３ ３ ０ １ ） 要： 贯通工程 ， 特别是大型贯通工程 ， 关系到整个工程建设的质量 ， 必 须采取有 效措施保证 贯通 工程有足够 的测量精度 。加测 陀螺定 向边可以提 ￡ ； 在井底有起始边的情况 下， 加测陀螺定向边的最佳位 置应为 工 ； 加测 的陀螺定 向边 以一至二条为宜 。
＋
－
根 据 上 述 的“ 等 分 原则 ” ， 欲 使 改 化 公 式 中 ： 最 小 ， 必 须 ：
事 ＋ ＋ 刍 ＋ ． ． ． ＋ ＋ 町 ＋ ）
｝ ｃ ｏ ｓ 口 卜 ６ 叠
贯通点Ｋ 在 方 向上的中误差 ；
一
— Ｄ
ｚ ：
＋ 口
全站型陀螺定向在矿山竖井测量中的应用
全站型陀螺定向在矿山竖井测量中的应用发布时间：2022-10-18T06:41:01.813Z 来源：《福光技术》2022年21期作者：于技东[导读] 科技的发展为我国矿山行业发展创造了更多有利条件，矿山测量工作重要性也逐渐彰显。
从矿山竖井测量角度来说，陀螺全站仪应有优势极为明显。
在实践测量中，工作人员要提升对陀螺全站仪应用重视程度，明确其操作技术和应用环境，避免最终测量精度受到影响。
于技东中国黄金集团夹皮沟矿业有限公司吉林省吉林市 132411摘要：科技的发展为我国矿山行业发展创造了更多有利条件，矿山测量工作重要性也逐渐彰显。
从矿山竖井测量角度来说，陀螺全站仪应有优势极为明显。
在实践测量中，工作人员要提升对陀螺全站仪应用重视程度，明确其操作技术和应用环境，避免最终测量精度受到影响。
关键词：全站型；陀螺仪；矿山竖井测量引言全站型陀螺仪自身优势明显，能够在隐蔽地区开展大地方位角测量工作，促使其在矿山测量方面得到充分应用。
对于具体的矿山竖井测量任务，全站型陀螺仪能够明确竖井下方基边间坐标方位角，所得到的测量精度要比传统测量手段高出很多。
尤其是在大型贯通工程测量领域，该测量模式贯通精度能够得到充分保证。
1.全站型陀螺仪工作原理全站型陀螺仪测量结果的精确度较高，主要是以无机械位移的陀螺装置应用为主。
在北方向测定方面，受重心影响，陀螺旋转轴应处于水平状态。
当陀螺仪处于高速旋转状态时，受惯性作用影响，总是想要保持在中间位置附近，如果陀螺旋转轴向北偏移，证明其转轴水平情况出现变化，并产生相应的重力矩，随即围绕竖轴产生一系列动作反应。
除此，借助于主辅控制功能，全站型陀螺仪能够完成向北绕转操作，明确正北方向所在。
如果在测量中存在偏差，系统能够通过高精度测定，将偏差在屏幕中显示出来，便于后续偏差修复工作的开展。
2.陀螺仪的定向方法受地球自转影响，陀螺仪在应用时，真北方向会处于往返摆动状态，该过程隶属于阻尼运动范畴，最终的稳定位置对应着真北方向。
矿山贯通定向测量中陀螺全站仪的应用
＝ ２×１ ０ ÷（ ｘ５ ０ Ｘ１ ０ ）
＝ ±２． ８ ３
灵 敏部 摆动 平 衡 位 置 的 变 动 误 差 ， 主 要 受 以下 几 方 面 的影 响 ： 角 动量 的变 化 ， 内部 温 度 的变 化 引起 的悬 挂带 由于温度上升所造成 的导线变形等 因素 ， 会导致 平 衡位 置 的变 化 。灵 敏 部 摆 平 衡 位 置 最 大 中误 差 为 ±１ ２ ， 由 ５个扭 转 观 测点 的三 个 摆 动 计 数值 来计 算 平 均值 ， 得到平衡位置变动误差 。 １ ． ５外界 环境 条件 的影 响 外界 环 境 条 件 ， 主要 是 受 风 流 、 气 温 及 震 动 等 影 响， 这 些条 件 的 影 响情 况 复 杂 ， 存在很 多不确定性 ， 无 法精 确测 定 ， 一般工 程上 取 ｍ＝ ± ７ ” 。 １ ． ６陀螺方位 角一 次测定 中误 差 依据 以上误 差 理 论 分 析 ， 测 线 陀 螺 方 位 角 一 次 测 定 中误差 为 ：
２ ． ２陀 螺 定 向过 程
１ ． ２ Ｙ ／ Ｊ Ｔ Ｄ一 ２陀螺仪与 Ｔ Ｋ Ｓ一 ２ ０ ２型全站仪为 固 定 连接 ， 每 次定 向无 须拆 装 ， 这 项误 差可 忽 略不计 。 １ ． ３悬挂 带 零位 变动误 差 悬 挂带 零 位 变 动 误 差 是 由悬 挂 带 悬 挂 扭 力 产 生 的， 实 际观 测 中可采 用跟 踪 的方法 予 以消除 。 悬 挂带 机械 性 能 的 优 劣 ， 陀螺 仪 使 用 中局 部 温 升 和 摆动 机械 锁 定 系统 以及 其 他 的一 些 因 素 ， 都 会 导 致 零 位变 动 。Ｙ ／ Ｊ Ｔ Ｄ一 ２陀螺 仪 的测 量 结果 显 示 ， 悬 挂 带 零 位变 动 中误差 ± ４ 。
陀螺定向在矿井贯通的应用
④5609 轨顺在煤层中施工，所以贯通相遇点 K 在 竖直方向上不用进行误差预计。
通过以上预计 可 以 看 出，测 量 误 差 引 起 的 贯 通 误 差是主要的。沿贯通巷道中线方向（ y'轴方向） 的量边 系统误差，引导线呈闭合而消除，故量边误差影响 较 小。特别是沿贯 通 巷 道 中 线 方 向 的 量 边 误 差 ，对 贯 通 重要方向没有影响。5609 轨顺，当导线总长度 5900m， 按照 7″级导线限差要求进行施测，预计误差为 0． 350m 已大于 0． 3m 的贯通容许偏差。不符合工程要求。当 加测陀螺边后，导线长度减少到 4400m，按照 7″级导线 限差要求进行施测，预计误差为 0． 230m 已小于 0． 3m 的贯通容许偏差。
3 贯通测量误差预计
以设计方案进 行 误 差 预 计，在 工 程 施 工 图 上 设 计
布置导线位置点位。
（ 1） 以方案 1 施测，水平重要方向 x' 方向偏差预
计：
①由导线测角误差引起 K 点在 x'轴的误差：
M2 x'β
=
m2β ρ2
∑
R2 y'
=
72 206265
2
× 50309604
= 0． 058m
2 贯通测量方案的选定
井下高 程 测 量 与 井 下 导 线 测 量 同 时 进 行，运 用 DTM － 35 型全站仪进行三角高程测量。测量 前对仪 器进行全面检验校正。
在施测过程中 严 格 按 照 规 程 要 求，提 出 以 下 两 种 施测方案：
（ 1） 方案 1： 5609 轨顺（ 东） 导线从 － 430m 水平大 巷陀螺边 ST1—ST2 控制点开始，向西到十五采区西部 边界巷，开门按 90°方位角进入 5609 轨顺（ 西） 至贯通 K 点。5609 轨顺（ 东） 导线从大巷陀螺边 ST1—ST2 控 制点开始，沿十五采区回风，开门按 270° 方位 角进入 5609 轨顺（ 东） 至贯通 K 点。贯通导线长度为 5900m， 共计测设 64 站。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
陀螺定向技术在矿井工作面贯通测量中
的应用
摘要：以淮北矿业股份有限公司许疃煤矿3237工作面贯通为例，介绍了陀
螺定向在矿井贯通测量中的应用，以及为提高贯通测量精度所做的具体做法。
关键词：陀螺定向；精度平定；贯通测量
中图号 xxx xxxxxx xxB
Application of Gyro Orientation Technology in the Survey of
3239Working Face
WANG Meng1, ZHAO Xiwei2
(Huaibei mining Limited by Share Ltd Xutuan coal mine, Anhui
Huaibei 23500)
Abstract: in Huaibei Mining Co., Ltd. Xu Tuan coal 3237 working
face through, for example, introduces the gyro orientation in holing through of mine measurement applications, as well as improving
piercing measurement accuracy in practice.
引言
随着矿井开采技术装备得飞速发展，矿井结合自身实际的地质条件工作面的
设计面积相对较大，对工作面的贯通测量的精度要求越来越高。
由于陀螺全站仪
不受时间和环境的影响，它的观测简单方便、效率高，而且能保证较高的精。
陀
螺定向技术的应用，大大提高了贯通测量精度，节约了大量的人力、物力和财力，也为生产矿井的人物接替节省了宝贵的时间。
1工程概况.
3237工作面位于33采区南翼第四阶段，上区段（西）为3235工作面（已回采），下区段（东）为3239工作面(尚未准备)，北到33采区下山，南到32煤层风氧化带煤柱线。
3239机风巷设计长度均为2300米，整个贯通导线距离约5370米。
其中风巷与原3235机巷保持5米净垛沿空掘进，巷道压力大，整个工作面巷道起伏大，温度高，局部淋水，短边较多，给测量工作带来很大困难。
同时根据施工进度，最终需在3237机巷相向贯通，贯通精度要求较高，利用传统测量手段贯通精度难以保证。
2陀螺定向成果及精度
3237工作面具有贯通距离长、贯通精度要求高的特点。
为保证工程的准确贯通，考虑到整个贯通导线网型结构，经多次讨论验证，最终确定在33采区轨道下山、3237机巷、3237风巷分别布设陀螺边三中口-二中口、J34-J36、F62-F64作为坚强边。
陀螺定向以“办公楼—变电所”为起算边，使用HGG05型5″级高精度陀螺全站仪，采用逆转点法：3（测前地面测定仪器常数测回数）-2（井下测定定向边陀螺方位角测回数）-3（测后地面测定仪器常数测回数）观测程序，施测三条陀螺定向边。
因井下定向边少，观测次数少，但井上下由同一个观测者用同一台仪器相同方法观测，根据《煤炭测量规程》的规定，按定向边双次观测值求算陀螺方位角一测回测定中误差为：
=±=±7.5"
M
T
则井下定向精度为：
井下=±=±6.4"
M
ɑ
定向边精度符合《煤矿测量规程》的要求，3237工作面定向边坐标方位角成果见表1-1。
表1-1 井下定向边坐标方位角成果
3机风巷导线控制测量
3.1机巷导线复测及平差
3237工作面的导线控制测量按照7″导线进行，使用仪器为瑞士徕卡TC1202煤矿本质安全型防爆全站仪。
由于陀螺边是坚强边，因此不考虑其误差，也即不对其改正，因此方向附合导线的角度平差与一般附合导线相同，对于单个附合导线，其角度改正数为：
1）3237机巷导线复测平差
机巷导线测量站数n
机
=15，如图1示按照一般符合导线计算改正数：
图1 机巷方向符合导线
3.2风巷导线复测及平差
1）3237风巷导线复测精度
=24，如图2示按照一般符合导线计算改正数：机巷导线测量站数n
风
图2 风巷方向符合导线
对机、风巷导线数据平差后计算得到各边方位角和各测点坐标，得到7″导线成果，据此成果指导工作面掘进方向直至贯通。
4工作面贯通误差预计
按照7″级导线，加测陀螺定向边进行3237工作面贯通误差预计
1.由导线量边误差引起的中点K的贯通误差
式中 ml——测边中误差——导线边与x′之间的夹角
2.由导线测角误差引起的K点贯通误差
式中——各导线点至本段导线重心O的连线在Y′轴上的投影长度
Ry′——由拐—机切—F84支导线各导线点与K点连线在y′轴上的投影长度
3.由陀螺定向边的定向误差引起的K点贯通误差
贯通相遇点K在水平重要方向x′上的预计误差为
=0.333米
4. 经纬仪高程测量误差引起K点在高程上的误差预计公式：
井下三角高程测量的允许闭合差为100√L（mm），所以一次独立测量的中误
差为：
M hk=±50√L（mm）
式中 L——导线长度，单位：公里
=2*Mhk=±2*50=±0.525 mm
Mhk
预
5工作面贯通精度
工作面贯通后进行贯通联测，最终精度评定如下：3237机巷贯通导线全长5354米，测站67站，贯通点点位误差0.2米（预计误差0.333米）、高程误差0.02（预计误差0.525米）、导线方位角闭合差6″（允许误差105″）、导线
全长相对闭合差1/26300。
经实测闭合差与预计误差比较，本次贯通精度达到7″级导线精度要求），完全满足机巷皮带机敷设等技术要求，整个贯通工程非常成功。
由于巷道沿煤巷顶板掘进，其高程闭合差对于贯通工程没有影响，因此本文
并未考虑在导线平差时高程闭合差分配。
6结语
1）陀螺经纬仪定向用于井下长距离、高精度的贯通测量工程既检核导线边
方位的正确性，并控制水平角误差的传播和积累。
对于大型长距离贯通，具有非
常好的应用前景。
2）矿井长期生产活动过程中对井下测量控制系统破坏较大，各采区测量控
制点均遭到不同程度破坏，造成采区间测量系统误差较大，不能满足正常生产需要，建议采用高精度陀螺定向技术恢复完善煤矿井下测量控制系统。
3）通过对陀螺定向边坐标方位角和井下实测导线边方位角的比较，可以对
井下导线复测资料进行校核，进一步排除测量粗差的存在。
参考文献：
[1] 《测绘技术总结编写规定》CH/T 1001-2005。
[2] 张国良，朱家钰，顾和和．矿山测量学[M]．徐州：中国矿业大学出
版社， 2008．10， 249～260
[3] 张国庆．论大型贯通测量导线加测陀螺定向边的最佳位置．龙岩师专学报，2002，3
[4] 中华人民共和国能源部．煤矿测量规程[M]．北京：煤炭工业出版社，2010．20～25
王猛（1989.12）男，汉族，工程师，现任淮北矿业股份有限公司许疃煤矿
生产技术部测量主管，Tel：187****0110，E-mail：****************。