陀螺經(jīng)緯儀定向在礦井貫通聯(lián)系測量中的實踐

尹東紅

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730050）

礦井施工不同于其他類型的施工工作，一方面工作內(nèi)容較為復雜，另一方面也存在巨大的風險性，對于礦井生產(chǎn)行業(yè)來說是一個嚴峻的挑戰(zhàn)，尤其是對于行業(yè)的管理層來說。為了給后期的施工奠定有利基礎(chǔ)，營造良好的施工環(huán)境，需要實現(xiàn)多個豎井之間的相互貫通，因此需要在豎井內(nèi)進行相關(guān)的聯(lián)系測量工作[1]。為了保障測量工作的準確性，這里采用了幾何定向法，通過陀螺定向進行坐標方位角的確定，這種方法的準確度比較高，同時具體工作較為簡便，所以在礦井聯(lián)系測量中的應(yīng)用較為廣泛。

1 地面控制測量與儀器常數(shù)測定的概述

地面控制網(wǎng)可以布設(shè)GPS相應(yīng)等級網(wǎng)，近井點與地面控制點聯(lián)測工作是地面控制測量工作中的重點，可以采用全站儀進行測量，推進測回觀測工作，對相關(guān)指標進行嚴格控制。儀器常數(shù)測定步驟為：①在地面已知邊上測定儀器常數(shù)；②在井下定向邊上測定陀螺方位角；③儀器上井后重新測定儀器常數(shù)；④求算子午線收斂角；⑤求算井下定向邊的坐標方位角。

2 井上下聯(lián)系測量的概述

首先要推進的就是投點工作，由于投點工作中的不穩(wěn)定因素比較多，所以很容易出現(xiàn)各種誤差，為了最大程度降低投點工作的誤差，保障相關(guān)工作的質(zhì)量，第一要關(guān)閉風機，減少不穩(wěn)定氣流的負面影響；第二進行小信號圈的施放，結(jié)合具體的施工工作來看，對兩臺經(jīng)緯儀進行利用，通過兩者的擺動，能夠?qū)崿F(xiàn)鋼絲的準確定位；兩次對中四個測回，對限差進行合理控制[2]。

3 井下陀螺經(jīng)緯儀定向和精度分析工作

在礦井的施工過程中，陀螺儀定向一般用逆轉(zhuǎn)點法或者中天法進行，逆轉(zhuǎn)點法亦稱跟蹤法，陀螺定向的一種傳統(tǒng)方法，定向時使陀螺儀的照準部連續(xù)地跟蹤陀螺轉(zhuǎn)子軸的擺動，記錄其逆轉(zhuǎn)點在水平度盤上的讀數(shù)，取5個～7個讀數(shù)，采用舒勒平均值法，可得真北方向在度盤上的讀數(shù)，若再觀測某一待定向方向的角值，即可得到該方向的方向值，用照準部微動螺旋進行逆轉(zhuǎn)點跟蹤觀測，連續(xù)讀取五個逆轉(zhuǎn)點位置水平度盤讀數(shù)ui，相鄰三個可計算一個中點位置的讀數(shù)Ni：

最后的數(shù)據(jù)和信息往往需要進行多次測量，才能最后確定，最值和然值是主要的參數(shù)類型，其最終平均值為：

測邊的陀螺方位角A=H-(N-Δα)。式中H為全站儀正倒鏡觀測測邊方向的平均值；Δα為懸?guī)Я阄桓恼?/p>

式中T為跟蹤時陀螺擺動周期s；T1為不跟蹤時陀螺擺動周期s；△τ為懸?guī)Я阄恢邓鶎?yīng)的角度值，懸?guī)Я阄皇峭勇莶恍D(zhuǎn)時，自由懸掛陀螺軸穩(wěn)位置相對于陀螺分劃板零刻線的角度，通過對觀測數(shù)據(jù)做相應(yīng)的計算，在誤差允許范圍內(nèi)可以測出任意方向的真方位角，達到定向目的[3]。

除了對相關(guān)技術(shù)設(shè)備的合理利用之外，相關(guān)工作也要依據(jù)《規(guī)程》的相關(guān)標準推進，為了在最大程度上保障測量結(jié)果的客觀性，在地面和井下最好選用同一測量儀器，選用同一測量人員。

4 完善陀螺經(jīng)緯儀定向在礦井貫通聯(lián)系測量的策略

結(jié)合具體工作來看，在實際的聯(lián)系測量工作中需要對多項影響因素進行把握，譬如工作人員、儀器設(shè)備和測量方法等等，這些關(guān)鍵點既是測量工作中的重點，也是難點，需要行業(yè)工作人員充分發(fā)揮自身的主觀能動性，主要有以下幾個策略有待推進。

4.1 轉(zhuǎn)變測量理念

正確的測量理念能為相關(guān)測量工作起到導向作用，對后期工作產(chǎn)生重要的反作用，由此可見測量理念的重要性，但是在大多數(shù)測量工作中，工作人員都忽視了這一點，主要還是因為受傳統(tǒng)理念的影響較為嚴重，測量觀念的轉(zhuǎn)變一方面要順應(yīng)行業(yè)的發(fā)展潮流，另一方面也要滿足行業(yè)發(fā)展的實際需求，理念和觀念的轉(zhuǎn)變是一個長期的過程中，需要行業(yè)諸多部門的群策群力。

4.2 提高作業(yè)人員素質(zhì)

作為聯(lián)系測量工作中的核心，工作人員的重要作用不言而喻，但是結(jié)合行業(yè)的實際發(fā)展情況來看，工作人員的素質(zhì)不容樂觀，隨著行業(yè)的發(fā)展，技術(shù)設(shè)備不斷更新，對工作人員提出了更高的要求，因此提高工人的素質(zhì)也很有必要，主要有以下幾個方面的工作有待推進：首先可以提高行業(yè)的入職門檻，從根本上提高行業(yè)工作人員的素質(zhì)；其次要充分發(fā)揮后期培訓工作的作用，培訓的內(nèi)容不僅要包括專業(yè)技能和知識的培訓，同時也要提高工作人員計算機水平等綜合素質(zhì)，為測量工作的推進奠定堅實的人才基礎(chǔ)。

4.3 促進設(shè)備更新

綜合多種影響因素來看，在聯(lián)系測量的具體工作中需要利用到大量的技術(shù)設(shè)備，隨著時代的發(fā)展和進步，技術(shù)設(shè)備處于不斷革新之中，對于行業(yè)來說既是一個機遇，也是一個挑戰(zhàn)，因為新的技術(shù)設(shè)備更新需要企業(yè)花費更大的成本，對于一些經(jīng)濟實力比較薄弱的企業(yè)來說，很難完成設(shè)備的更新工作，但是為了保障企業(yè)和行業(yè)的長遠發(fā)展，促進技術(shù)設(shè)備的更新很有必要。技術(shù)設(shè)備在更新的過程中一方面要立足于企業(yè)自身的實際經(jīng)濟情況，另一方面也要針對企業(yè)自身的實際需求進行選擇，對重點技術(shù)設(shè)備進行著重更新。

5 結(jié)語

從上述敘述中可以看出，陀螺經(jīng)緯儀定向在礦井貫通聯(lián)系測量中的應(yīng)用較為廣泛，當然具體工作中的不穩(wěn)定因素也比較多，對于行業(yè)的發(fā)展來說既是機遇，也是挑戰(zhàn)，為了促進我國礦井生產(chǎn)工作的長遠發(fā)展，主要有以下幾個方面的工作哦有待推進：從國家層面來說，要充分發(fā)揮自身宏觀調(diào)控的作用，一方面加大對行業(yè)的扶持力度，另一方面也要發(fā)揮自身的監(jiān)管作用，對企業(yè)的日常工作進行監(jiān)管，為其發(fā)展奠基；從相關(guān)行業(yè)自身來說，要充分結(jié)合自身的經(jīng)濟實力和實際發(fā)展情況，制定完善的發(fā)展計劃，發(fā)揮自身的主觀能動性，促進企業(yè)和行業(yè)的長遠發(fā)展。