水平井光纤陀螺仪测井技术成功应用

两个不 同水平
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

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。

陀螺仪在井下贯通施工中的应用张俊雷发表时间：2018-05-23T17:08:26.080Z 来源：《基层建设》2018年第7期作者：张俊雷[导读] 摘要：在竖井联系测量中，由于井下滴水较多，加上井较深等因素的影响，投点误差较大，影响了定向精度。

山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东莱州 261442摘要：在竖井联系测量中，由于井下滴水较多，加上井较深等因素的影响，投点误差较大，影响了定向精度。

使用陀螺仪定向，具有定向精度高、作业时间短、不受井筒条件限制、与施工干扰小、工作组织简单和工作效率高等优点，而且，陀螺仪可在井下导线上任意点进行定向，避免了测角造成的误差积累。

本文围绕全站仪“三架法”结合陀螺定向在矿山贯通测量中的应用进行了分析。

关键词：陀螺仪；矿山；测量测量误差是矿山测量工作中不可避免的问题，而受到误差累积的影响，长距离贯通测量一直以来都是矿山测量的难点和重点。

在进行矿山长距离贯通作业中，最常使用的就是全站仪“三架法”结合陀螺定向法。

经大量贯通实践表明，该方法大大提高了矿山贯通精度。

一、某矿山已经完成GNSS控制点的建立某矿山已经完成GNSS控制点的建立和斜井联系测量工作。

该贯通工程为两井大型贯通测量，井下贯通距离为4.9km，一共分布36个导线点，导线边长为25-360m，最短边在25m 以上，均长为136m。

井下巷道测量以导线精度要求为准。

根据规定，贯通相遇点在水平重要方向和高程方向上的偏差分别不超过0.5m 和0.2m。

2、全站仪“三架法”应用。

为了确保井下导线可靠，通常情况下都会选择“Z”形进行布设。

从图中我们能够看出，一共包含七个支导线点，假设B 为井下贯通导线平面起算点和高程起算点，那么B-A 则为起算方位，需要将全站仪放置在B 点，将棱镜分别放置在A点和C 点，在将这三点整平完毕之后，测量人员就可以进行观测工作。

完成B 点的观测之后，迅速将全站仪从B 点拔出，并及时安置在C 点。

动力调谐陀螺测井技术及应用动力调谐陀螺测井技术及应用,生产一线,蒋伟民约2948字摘要:本文介绍了一种目前国内外先进的陀螺测斜技术及现场应用情况。

该测井技术以动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量;石英加速计测量地球加速度分量，经计算机计算可得出井筒的倾斜角、方位角、工具面角等参数。

通过对井筒不同深度的测量，即可得出井身轨迹曲线。

此项测井技术可用于井身轨迹复测、钻井定向和侧钻井开窗定向等。

胜利石油管理局现河采油厂应用此项技术进行复杂断块油藏及岩性油藏中井点校正，对于落实层系局部微高，分析油藏剩余油潜力和油水动态分布，挖掘油藏潜力，提高储量动用程度获得了较好的效果。

关键词:动力调谐陀螺;测井技术;应用1、引言在油田开采初期，由于测井技术落后，钻杆在地下的实际运行轨迹并不十分清楚，而且，井上测得的深度并非井的垂直深度，在打到预定“深度”时仍未发现出油，就会得出错误的“此地无油”的结论，造成废井。

另一方面，随着油田开发过程的不断延伸，地质报废和工程报废的油井越来越多，在石油资源日益枯竭的情况下，如何使报废井及老油井焕发出新的活力，同时在新油井开发过程中，如何为钻头走向提供正确的控制信息，提高油井的产出效益比，运用现代测井技术是一种必不可少的手段。

本文介绍的动力调谐陀螺测斜仪就是能在油田生产中起着开窗侧钻、打水平井的一种仪器，该仪器以测量地球自转角速率分量来确定空间某点方位，不受地磁的影响，由此可在井下通过陀螺测量出该开窗的方位，这样可在旧井、老井下按实际油层方向重新开窗，使旧井、老井得到二次开发，大大节省了人力、物力、财力，可应用于有磁性干扰的丛式井组、加密井和存在磁屏蔽的套管、油管、钻杆内进行井眼轨迹测量或定向钻井。

因此，该测井技术的推广应用将对加速石油天然气勘探和开发步伐有着极大的推动作用。

2、测井原理动力调谐陀螺测井技术的核心部件是惯性测量组件，包括一个动力调谐速率陀螺和两个石英加速度计。

动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量;石英加速度计测量地球重力加速度分量。

陀螺全站仪在井巷工程中的应用陀螺全站仪是采用陀螺仪与电子全站仪有效结合，实现陀螺手动下放托起、手动跟踪测量数据和陀螺方位角自动处理的测量过程，可以较快地完成陀螺方位角的测定，利用陀螺全站仪在井下精密导线测量中加测陀螺定向边，更能减少测量误差累积。

标签：陀螺定向；测角误差；精度评定基于上架式陀螺仪架设在全站仪上，由于它不受时间和环境的限制，同时观测简单方便，效率高，而且能保证较高的定向精度，所以它是一种先进的定向仪器，用于矿山井下工程的定向测量。

1 测角误差分析由于多种原因，任何测量结果中都不可避免的会含有误差。

井下巷道测量时巷道风量较大、巷道底板基本为废渣会影响仪器的稳定；独头巷道内温度较高会影响空气的剧烈波动从而引起物像的模糊甚至跳动增加观测误差；巷道内空气粉尘较大和光线较暗会影响照准的精度和读数等等。

这些因素都会在不同程度上影响测角的精度，在井下测量中要想完全避免这些影响是不可能的。

测角误差会随着测站的增加，角度误差也会相应累积，为了减少误差就须相应的加测陀螺定向边。

通过实践证明，只能通过加测陀螺定向边来减少各种测角误差对测量的影响。

2 工程简介某矿山大贾庄进风井-475水平后期工程要求贯通误差不超过0.3m，基于后期800米工程为直巷道，所以在弯道起始处加测陀螺定向边，进行方位纠偏，消除累积误差造成的影响。

本次陀螺定向选用定向精度为±20″级的索佳陀螺全站仪进行监测。

3 陀螺定向3.1 定向方法选择索佳GP1X陀螺全站仪提供了逆转点跟踪测量法和中天测量法两种可用于真北方向测定的模式。

本次测量采用逆转点测量方法进行陀螺定向。

逆转点跟踪测量法可以用两个逆转点来快速取得近似真北方向。

当仪器初始照准方向位于近似真北方向±2°范围内时，逆转点跟踪测量法可以通过测量3个或更多逆转点来以±20″的精度确定出真北方向。

3.2 观测程序陀螺定向采用2-2-2的观测次序进行，即：在地面已知边“N7-2->N7-3”上采用两测回测量陀螺方位角，求得两个仪器常数；在井下定向边“DJ5->DJ6”上用两测回测量陀螺方位角；返回地面后，在原已知边“N7-2->N7-3”上再用两测回测量陀螺方位角，再求得两个仪器常数。

公接头
钻杆传输工具组成

母接头
钻杆传输工具组成

公接头外壳
钻杆传输工具组成

公接头支撑体
钻杆传输工具组成

旁通接头

旁通接头
钻杆传输工具组成

过渡短节
钻杆传输工具组成

适应不同 水眼的 导锥 导锥
钻杆传输辅助工具

旋转短节
钻杆传输辅助工具

挠性短节
钻杆传输辅助工具

姿态保持器
钻杆传输辅助工具

缓冲短节
结束语

水平井测井技术是一种对各种复杂井、疑难井、 大斜度定向井、水平井行之有效的新技术，能 够获得常规电缆测井无法取得的资料，有着广 阔的发展前景。但同时，它也是一种高风险的 工作，稍有不慎，就会造成极大的经济损失， 后果不堪设想 。因此，在施工时，一定要把 工作做细，制定完善的施工方案和预防措施， 与钻井密切合作，提高测井一次成功率，缩短 施工时间，把风险降低到最低程度。

目前，水平井的分类五花八门，人们可根据自己的需 要，设计出各种类型的水平井。大致地将水平井进行 如下分类：常规水平井、阶梯水平井、连通水平井、 分支水平井、侧钻水平井等等。
阶梯水平井
分支水平井
常规水平井
连通水平井
侧钻水平井
水平井测井技术

水平井测井技术上世纪80年代初设计出来的， 目的是用来获得由于不良井眼影响、常规测井 无法实现的油井地层信息。当时就是把一套标 准的测井组合仪，装入用类似套管的材料制成 的保护套内，用钻杆把这些保护套工具输送到 目的层，并拖动保护套使其穿过目的层从而达 到测井的目的。采用这种工具和方法，能够解 决诸如堵塞、井壁岩石突出及膨胀的粘土矿物 等导致的测井仪不能靠重力到达井底的问题。

光纤陀螺仪的原理和应用1. 光纤陀螺仪的基本原理光纤陀螺仪是一种基于光学原理的惯性传感器，用于测量物体在空间中的角速度和角度变化。

它是一种无接触、高精度、长寿命的传感器，广泛应用于导航、航天、航海、地震监测等领域。

光纤陀螺仪的原理基于光的干涉效应。

其主要构成部分包括光源、光纤环路、检测器等。

•光源：光源产生出一束光通过一个光纤环路。

•光纤环路：光源发出的光经过光纤环路后，沿着相反的方向传播。

光纤环路通常采用多圈的结构，可通过增加光纤的长度来提高灵敏度和稳定性。

•检测器：光纤环路的两个光束经过合并后，再传输到检测器上。

当光纤环路发生旋转时，其中一个光束相对于另一个光束发生相位差，这种相位差会被检测器测量。

光纤陀螺仪利用光的干涉效应来测量旋转角速度。

当光纤环路不发生旋转时，两个光束的相位差为零；而当光纤环路发生旋转时，由于受到Coriolis力的影响，两个光束会发生相位差，该相位差与物体旋转的角速度成正比。

通过测量相位差，可以计算出物体的旋转角速度。

光纤陀螺仪的工作原理基于震动陀螺仪的原理，但优势在于不需要旋转部件，故具有更高的精度和可靠性。

2. 光纤陀螺仪的应用光纤陀螺仪由于其高精度、长寿命等特点，被广泛应用于以下领域：2.1 航空航天在航空航天领域，光纤陀螺仪常用于惯性导航系统中，用于测量飞行器的姿态、角速度和加速度。

光纤陀螺仪可以为无人机、导弹、卫星等提供高精度的导航和定位能力。

2.2 海洋勘探在海洋勘探领域，光纤陀螺仪用于测量船只、潜水器和潜水员的姿态和行为。

通过监测船只或潜水器的姿态信息，可以提高海洋勘探的定位和导航精度，确保勘探任务的安全和高效完成。

2.3 地震监测光纤陀螺仪在地震监测中的应用越来越广泛。

它可以用于测量地震波传播路径的分布和地球的扭转等参数。

通过光纤陀螺仪的高精度测量，可以提高地震监测的准确性和灵敏度，为地震预警和地震学研究提供重要的数据支持。

2.4 惯性导航光纤陀螺仪在惯性导航系统中起到核心作用。

１ ２ 个 微 型 电容 传 感 器 阵列 被 安 装 在 一 个 两 头
可以在井 眼圆周 ６ ０ 度 间隔细致测量周 围流体 的流
速 。仪 器 中有 一 个相 对 方 位测 量 传 感 器 ， 以指 示 井
眼 的高边 ］ 。
２ 阵 列 式 仪 器 组 合 优 点
ＭＡ Ｐ Ｓ 井 下 仪器 在 井筒 介 ： 金建勋（ １ ９ ７ ９ － ） ， 男， 工程师 ， ２ ０ ０ ２ 年毕业 于成都理工大 学电子仪 器及测量技术专业 ， 现从 事生产测井现场 资料采
集及 生产测 井新技术先 导性应 用。
轴环固定 的弹簧笼 内壁 ， 来测量周围靠近套管 的流
体 的 电容 。根 据油 ， 气 和水具 有不 同的 电介 常数 ， 来 鉴 别 大斜 度 井 和水 平 井 的 不 同流 态 。所 有 １ ２ 个 传
上配 置 多个 持 率 传感 器 ， 实 时测量 记 录井 中各 相 流
体流动形态 ， 并能很好的解决常规仪器只能中心采 样 不 能探 测 到 的全截 面 流体 的 问题 ， 较好 重 现 井 筒
２ ０ １ ５ 年第 ３ 期 总第 ２ ０ ７ 期
国 外 测 井 技 术
Ｗ ０Ｒ Ｌ Ｄ ｗ Ｅ Ｌ Ｌ Ｌ ０ＧＧ Ｉ ＮＧ ＴＥ ＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ５
Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ２ ０ ７
２３
・
综
述・
水平井生产测 井仪 器介绍及应 用
金建勋 胡海涛 吴玲敏 陶 俊 寇建 东
得 各相 真实 持率 。
感 器 的数 值 同时传 送 到地 面或井 下存 储 短节 。在一
个 井 眼平 面 ， 直径 方 向的横 截 面 ， 而非 沿线 采取 的测

光纤陀螺仪原理及其工程应用光纤陀螺仪的基本构成由光源、光纤环、探测单元组成。

光源波长单色一致的激光，被光纤环分成两个光路，分别是顺时针和逆时针方向。

当光沿两个光路经过光纤环传播后，两束光会重合，形成干涉。

若光纤环不发生任何旋转，则两束光在探测单元中产生完全相干干涉。

但若光纤环发生了旋转，对应的光程差会发生变化，从而干涉现象也会发生变化，通过观察干涉光强的变化，就可以得到光纤陀螺仪的输出信号，进而计算出旋转角速度。

光纤陀螺仪在航空航天、导航定位、地震监测以及智能交通等领域中有着重要的应用。

在航空航天中，光纤陀螺仪可以用于飞行器的姿态控制、导航定位和惯性导航系统等，可以实现精确的飞行操作和导航定位。

在地震监测中，可以利用光纤陀螺仪对地震产生的地壳运动进行精确测量，以便及时预警和采取应急措施。

在智能交通领域中，光纤陀螺仪可以用于地铁、高铁等交通工具的导航定位和运行控制中，确保交通运行的精准和稳定。

另外，光纤陀螺仪还可以应用于油井钻井、测量仪器、无人车等领域。

在油井钻井中，可以利用光纤陀螺仪实现井深测量和定向钻井，提高钻井效率和精确度。

在测量仪器领域，光纤陀螺仪可以用于惯性测量单元、陀螺仪罗盘等设备中，实现精确的测量和定位功能。

在无人车领域，光纤陀螺仪可以用于自动驾驶系统中，提供准确的姿态和角速度信息，以实现安全稳定的驾驶。

综上所述，光纤陀螺仪具有高精度、稳定性好、抗振能力强等特点，使其在航空航天、导航定位、地震监测以及智能交通等领域中得到了广泛的应用。

随着技术的不断发展和创新，光纤陀螺仪在工程应用中将会有更广阔的前景和应用空间。

13
光纤陀螺仪的发展现状
• 到目前为止 ,光纤陀螺已从供战术应用的低精度型向导航用的中精度
和高精度型发展 ,以光纤陀螺为基础的惯性系统也开始在越来越多的 场合得到应用。
• 随着我国工业现代化的发展 ,各领域对光纤陀螺的需求越来越大。北
京理工大学、北京航空航天大学等都开展了光纤陀螺的研制并取得了 较大的成果。
9
光纤陀螺仪的分类
• 干涉型光纤陀螺仪(I—FOG)，即第一代光纤陀螺仪，目
前应用最广泛。它采用多匝光纤圈来增强SAGNAC效应，
01 一个由多匝单模光纤线圈构成的双光束环形干涉仪可提 供较高的精度。 按照检测相位的方法可分为 开环型（左图）和闭环型（右图）
10
光纤陀螺仪的分类
• 谐振式光纤陀螺仪(R-FOG)，是第二代光纤陀螺仪，采用环
03
12
光纤陀螺仪的发展现状
• 光纤陀螺的发展是日新月异的。许多大公司出于对其市场前景的看好，
也纷纷加入到研究开发的行列中来。由于光纤陀螺在机动载体和军事 领域的应用甚为理想，因此各国的军方都投入了巨大的财力和精力。
• 目前一些发达国家如美、日、德、法、意、俄等在光纤陀螺的研究方
面取得了较大进步，一些中低精度的陀螺已经实现了产品化，而少数 高精度产品也开始在军方进行装备调试。
• 总体而言 ,我国在光纤陀螺关键技术及实用化上与国外先进水平相比
仍有较大差距。光纤陀螺技术将成为 21世纪惯性技术重点发展方向 , 必将在我国获得更大发展 ,在军民两用领域得到更广泛应用。
14Βιβλιοθήκη 光纤陀螺仪的工程应用战术导弹制导 航天器姿态调整 卫星定位 精密航天器应用
1.战略导弹系统和潜艇导航应用；2.卫星定向和跟踪；3.战术武器制导与控制系统；4.各种运载火箭应用；5.姿态／航向基 准系统； 6.舰船、导弹和军民用飞机的惯性导航；7.陆地导航系统(+GPS)；8.天体观测望远镜的稳定和调向；9.汽车导航仪 、天线／摄像机的稳定、石油钻井定向、机器人控制、各种极限作业的控制置等工业和民用领域。

光纤陀螺在测绘中的应用测绘是一门古老而又重要的学科，它在人类社会发展的各个领域都起着至关重要的作用。

而随着科技的不断进步和创新，各种新的测绘技术被应用于实践中，为测绘工程师带来了更高的精度和效率。

其中，光纤陀螺在测绘中的应用被广泛关注和研究。

一、光纤陀螺技术的原理和特点光纤陀螺是一种基于光学原理的高精度角位移测量仪器，其工作原理是利用光的传输和反射原理来测量旋转的相对速度和角位移。

它的核心部件是一段光纤，在光纤中激发出光脉冲，通过光纤的内部传输，再反射回来。

通过测量纠正后的光纤路径与未经旋转前路径的差异，可以精确计算出旋转的角度和速度。

光纤陀螺的最大特点是高灵敏度和高稳定性。

相比于传统的机械陀螺，光纤陀螺无需物理接触，因此避免了摩擦和磨损带来的误差。

而且光纤陀螺的传感器具有很高的灵敏度，可以检测微小的旋转角度变化，提供更加准确和精细的数据。

另外，光纤陀螺还具有良好的抗震性能和稳定性，能够在各种恶劣的环境条件下正常工作。

二、光纤陀螺在地壳形变监测中的应用地壳形变是地球上自然活动的表现，是地震、地热、地质构造等现象的结果。

准确监测地壳形变对于研究地球内部结构、预测地震等具有重要意义。

而光纤陀螺的高精度和高灵敏性使得它成为地壳形变监测的理想工具之一。

利用光纤陀螺进行地壳形变监测的原理是通过布设光纤传感网络，实时收集大量的旋转数据。

这些数据可以反映出地壳的微小变形和扭转，从而研究地表的运动情况。

通过长期的观测和数据分析，可以更好地了解地震活动的规律和特点，提高地震预警的准确性。

三、光纤陀螺在测量车辆行驶轨迹中的应用车辆行驶轨迹的测量对于城市规划和交通管理具有重要意义。

传统的轨迹测量方法多依赖于GPS和惯性导航系统，但在城市的高楼大厦中，信号受到遮挡和干扰，测量误差较大。

而通过光纤陀螺的应用，则能够提供更加准确和稳定的轨迹测量结果。

利用光纤陀螺进行车辆轨迹测量的原理是在车辆上固定一段光纤陀螺，通过测量光纤陀螺与地面之间的角位移，可以计算出车辆的移动轨迹。

算 出的 Ｄ Ｅ Ｐ Ｔ ＨＯ预 置在测井 深度 上 ，也就是 起测深 度 。
目前 国 内外 比较 成熟 的水平 井 测井工 艺 技术 主要 有 ２种 ，一种 是 保 护 套式 ，一 种是 湿 接 头式 。 由于保 护 套 式存 在 较 多难 以克服 的 缺 点 ， 目前 已被 淘 汰 。湿 接头 式水平 井 测井工 艺技 术是 目前世 界上 最先 进 的水 平井测 井工 艺技 术 ，可 以满足 各 类大 斜度 井及 水平 井 的测井 需 要 。其主 要工作 原理如 下 ： 套大 满贯仪 器 中间配 备合适 的辅 助工 具（ 用 以保证仪 器 测量状 态 和适 应井 眼曲率 ） ，通过 过渡 短节联 接 到钻具 底部 ，用钻 具将仪 器送 到 待 测地层 顶部 ，仪 器 到达 测量位 置 后 ，电缆 由旁 通短 节穿 过 ，连加 重 和 泵 下接 头 下 放 ，泵下 接 头 与 井 下接 头 在 泥 浆 中 完成 电气 和机 械 联 接 ， 因此称 此联接 为湿 接头 。 电缆 通 过旁通 短节 侧孔 引出 ，旁通短 节
１ ． ２仪器 出套管后 ，每 下两柱钻杆 在井 口应 灌满 水眼泥 浆 ，以避免 由于 环形 空 间 同水 眼的 压差 ，造成 大量 岩屑 经循 环 孔进 入公 头 位 置 ， 最终导 致对接 失败 。 １ ． ３ 仪器 出套管后 ，下放 速度应 放慢 ，畅通情况 下 ，一 般 ２分钟一 柱 （ 三 个单根 ） 。 １ ． ４ 做好 下放钻杆 根数 的纪录 ，确保深 度的准确性 。 １ ． ５ 下钻 杆前应将 泥浆处 理干净 ，决不 允许 棕绳 、棉纱 等纤维 状杂
一
首先 ，在施 工前 ，获 取仪 器 串上各个 仪 器 的长 度 和总长 度 以及拟 下钻 具 的程序 和 立根 长 度表 ，停 车 时的 已下 钻具 总 长度 ，根 据这 些 参数 ，

15测绘技术M apping technology陀螺定向测量方法在矿井贯通中的应用张 杰，王智君（山东黄金矿业（玲珑）有限公司，山东　烟台　２６５４００）摘 要：我国地大物博、幅员辽阔，拥有丰富的矿产资源，由于矿产生产及开采工作自身的复杂性和环节性，在面对复杂多样的地质条件及气候条件时，矿产测量工作中出现故障，威胁矿产企业自身的发展和矿产开采人员的生命健康安全。

为了最大程度地规避风险，保证开采工作人员的生命财产安全，实际的矿产开采工作需要进行矿山井下巷道贯通测量，陀螺定向测量方法不仅能够不断提高矿产资源的利用效率，也能够保证测量工作以及开采工作顺利进行。

因此，矿山测量工作不仅是矿山生产中的一些基础性技术工作，也是矿山安全生产、可持续化发展的重要保障。

关键词：矿山测量；采矿工作；应用发展中图分类号：ＴＤ１７５．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２２）０１－００１５－３Application of gyro orientation measurement method in mine penetrationZHANG Jie, WANG Zhi-jun（Ｓｈａｎｄｏｎｇ　ｇｏｌｄ　ｍｉｎｉｎｇ　（Ｌｉｎｇｌｏｎｇ）　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｙａｎｔａｉ　２６５４００，Ｃｈｉｎａ）Abstract:　Ｃｈｉｎａ　ｉｓ　ａ　ｖａｓｔ　ｃｏｕｎｔｒｙ　ｗｉｔｈ　ｖａｓｔ　ｔｅｒｒｉｔｏｒｙ　ａｎｄ　ａｂｕｎｄａｎｔ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．　Ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ　ａｎｄ　ｌｉｎｋｓ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｉｎｉｎｇ，　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆａｃｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ａｎｄ　ｄｉｖｅｒｓｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　ｃｌｉｍａｔｉｃ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，　ｆａｕｌｔｓ　ｉｎ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｗｏｒｋ　ｔｈｒｅａｔｅｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｉｆｅ，　ｈｅａｌｔｈ　ａｎｄ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ．　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｖｏｉｄ　ｒｉｓｋｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｇｒｅａｔｅｓｔ　ｅｘｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｌｉｆｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｗｏｒｋｅｒｓ，　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｗｏｒｋ　ｎｅｅｄｓ　ｔｏ　ｃａｒｒｙ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｒｏａｄｗａｙ．　Ｔｈｅ　ｇｙｒｏ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，　ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓｍｏｏｔｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｍｉｎｉｎｇ　ｗｏｒｋ．　Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，　ｍｉｎｅ　ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ　ｉｓ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｓｏｍｅ　ｂａｓｉｃ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｗｏｒｋ　ｉｎ　ｍｉｎｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｆｏｒ　ｍｉｎｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Keywords: ｍｉｎｅ　ｓｕｒｖｅｙ；　Ｍｉｎｉｎｇ　ｗｏｒｋ；　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ收稿日期：２０２１－１２作者简介：张杰，男，生于１９８８年，汉族，山东菏泽人，本科，测量工程师，研究方向：工程测量与矿山测量。

在现有陀螺定向实践中，常常采用陀螺经纬仪定向。本文 采用新型陀螺全站仪进行矿井定向，电子测角、电子测距、电 子计算，能自动显示和存储测量结果，方便与外围设备交换信 息，自动化程度更高，不失为一种有益的探索和尝试。
2 坐标系统和已有成果的利用
1) 坐标系统 平面成果采用 1954 年北京坐标系，高程成果采用 1956 年黄海高程系。 2) 已有成果的利用 经过测区踏勘和调查得知，河南省煤田地质三队 2007 年在本矿区进行煤田勘探时布设了 E 级 GPS 控制网点 5 座， 并在工业广场施测了 “近井点1 ” 和 “近井点2 ” ( 如图 1) 。 这些点目保存完好。因此，确定使用这些 E 级 GPS 点作为 本期矿井联系测量和新建主、副井测量的起算点。这些点 还可用来测定陀螺仪的仪器常数。
施测一个临时连接点 “L1 ”。连接点 L1 是从 “近井1 ” 点上 按照支导线测量法发展过来，即: 将仪器架设在 “近井1 ”
第2 期
刘绍堂等 陀螺全站仪在矿井联系测量中的应用
95
上，以 “近井2 ” 为后视方向， “近井1 -近井2 ” 为已知边， 检查 “近井1 -近井2 ” 边 长，使 用 2 秒 全 站 仪 测 角、量 边， 均按照煤矿测量规程的要求进行独立进行两次，取平均值
【摘 要】 本文介绍陀螺全站仪在煤矿竖井联系测量中的应用。简述投点、井上下连接测量、陀螺全站仪定向和
导入标高的方法，分析陀螺定向的精度，讨论定向方法的优缺点。实践表明: 利用陀螺全站仪进行竖井联系测
量，克服了几何定向精度低、占用井筒时间长等缺点，提高了井下测量数据精度，为煤矿安全生产工作提供了
保证。
作者简 介: 刘 绍 堂 ( 1965-) ，男，河 南 省禹州 市 人，副 教 授，在 读 博 士 研 究 生，主要从事工程测量、 “3S” 教学和 研究工作。 E-mail: liushaotang007@ 163. com

陀螺全站仪在一井定向中的应用迟百朋（新巴尔虎右旗荣达矿业有限责任公司，内蒙古　呼伦贝尔　０２３１００）摘 要：陀螺全站仪定向只需在井筒中投放一根钢丝，将地面点的平面坐标传递投影到井下，方位由陀螺全站仪测出，减少了量边对方位传递产生的误差，减少了投点误差，极大的提高了井下平面控制的精度。

关键词：陀螺全站仪；精度；控制中图分类号：ＴＤ１７８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０２－０２１２－２Application of Gyro Total Station in Well OrientationCHI Bai-peng（Ｎｅｗ　Ｂａｌｈｕ　Ｒｉｇｈｔ　ＢａｎｎｅｒＲｏｎｇｄａ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，　Ｈｕｌｕｎｂｅｉｒ　０２３１００，Ｃｈｉｎａ）Absrtact: Ｔｈｅ　ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ　ｔｏｔａｌ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｏｎｌｙ　ｎｅｅｄｓ　ｔｏ　ｐｕｔ　ａ　ｓｔｅｅｌ　ｗｉｒｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｅｌｌｂｏｒｅ，　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｔｈｅ　ｐｌａｎｅ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄ　ｐｏｉｎｔｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ．　Ｔｈｅ　ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ　ｔｏｔａｌ　ｓｔａｔｉｏｎ，　ｗｈｉｃｈ　ｒｅｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｅｒｒｏｒｓ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｅｄｇｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ａｚｉｍｕｔｈ，　ｒｅｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｅｒｒｏｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｓｔｉｎｇ　ｐｏｉｎｔ，　ａｎｄ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｐｌａｎｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ．Keywords: ｇｙｒｏ　ｔｏｔａｌ　ｓｔａｔｉｏｎ；　ａｃｃｕｒａｃｙ；　ｃｏｎｔｒｏｌ1 采用陀螺仪定向原因矿区井筒断面为2.2m×2.4m二采区井筒断面为2.2m×2.8m，普遍存在井筒断面小加之风水管线电缆线都挂设在井筒壁上，还有梯子间占了井筒很大的空间[1]。

水平井生产测井技术的发展情况及应用前景进入到新世纪以来，全球经济一体化的加剧趋势越来越明显，各个行业的竞争也日益激烈，尤其是石油行业也面临着巨大的挑战。

现阶段，我国石油行业中的钻井技术得到了非常快速的发展，这主要是由于我国已经充分的认识到了油田勘察探索工作的重要性，并且也加大了在这方面的投入力度，因此，在提高原油的生产数量以及增强石油开采的技术水平等工作中也取得了一定的成绩。

水平井的开发以及管理对于提高油田产量以及促进油田发展有着非常关键的影响，而要想进一步的得到油田各方面的情况，就应真正的做好水平井测井技术的研究工作，以油田的实际情况为基础不断的提升水平井生产测井的技术水平。

文章便对我国水平井生产测井技术的发展情况、水平井生产测井技术的工艺原理和注意事项以及水平井生产测井技术的常用设备三个方面的内容进行了详细的分析和探讨，从而详细的讨论了我国石油行业中水平井生产测井技术的发展及应用情况。

标签：水平井生产；测井技术；发展及应用1 我国水平井生产测井技术的发展情况与传统类型的油井相比，水平井在结构构造上有着明显的复杂性，工作人员在开采水平井的过程中，常规的电缆测井的方式通常都无法使用，而这就大大的增加了测井的难度，所以，要想较好的完成水平井的测井工作也有一定困难。

现阶段我国石油行业的油田开采工作，本身就比以前更加困难，随着油田含水量的不断增加，井下的复杂情况很难被准确的分析和预测到。

因此，要想更加高效的利用油田资源，并且更加清晰的掌握水平井井下的具体情况，那么就必须充分的做好水平井生产测井技术的研究工作，最大限度的开发出测井工艺的应用价值，从而为我国的油田勘察和探索工作打下一个坚实的基础。

2 水平井生产测井技术的工艺原理和注意事项2.1 水平井生产测井技术的工艺原理通常情况下，在应用水平井生产测井技术时，我们主要采用保护套式和湿接头式两种方式，其中，后者的应用范围最为广泛。

虽然两种应用方式的应用范围有着一定区别，但是它们的工作原理却基本相同，其工艺原理具体为：在一个的大型的仪器设备之中，配上所有的辅助设备和工具，经过渡短节与钻具的底部进行相互的连接，这样仪器设备就能够与待测底层的顶部良好的接触，当到达我们想要测量的位置时，电缆就会穿过旁通短节，并且将他与泵的下接头一起向下放置，这就是泵下接头与井下接头有效结合的过程，同时在泥浆里，电气与机械之间也能够良好的联接到一起。

光纤陀螺仪的应用
光纤陀螺仪在导航和惯性测量中具有广泛的应用。它被用于惯性导航系统、 无人机、机器人、地震监测和飞行器姿态控制等领域。
光纤陀螺仪在航空航天领域的 应用
光纤陀螺仪在航空航天领域具有重要的应用价值。它被用于飞行器导航、星 敏感器校准、航天器定位和控制等关键任务。
光纤陀螺仪未来的发展趋势
光纤陀螺仪的未来发展趋势包括提高精度和稳定性、减小体积和重量、降低成本，并结合其他传感器和技术实 现更复杂的功能。
光纤陀螺仪原理及应用课 件
欢迎大家来到光纤陀螺仪原理及应用课件。本课件将为您介绍光纤陀螺仪的 概述、工作原理、精度和性能、应用领域以及未来的发展趋势。
光纤陀螺仪的概述
光纤陀螺仪是一种基于光学原理的高精度角速度传感器，用于测量物体的转动状态。通过光学纤维在物体旋转 时产生的干涉效应来实现角速度测量。
光纤陀螺仪的工作原理
光纤陀螺仪利用Sagnac效应，即在旋转参考帧中光的光程差导致相位差，从 而测量旋转角速度。光纤螺旋形状的布局使其具有高灵敏度和稳定性。

光纤陀螺仪的精度和性能
光纤陀螺仪具有较高的精度和性能。其精度可达到每小时几百亿分之一度，稳定性较好，可广泛应用于导航、 惯性测量和姿态控制等领域。