陀螺经纬仪定向在矿井联系测量中的应用
- 格式:pdf
- 大小:1.46 MB
- 文档页数:2
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。
陀螺经纬仪和全站仪在思山岭铁矿联合定向的应用摘要:随着科技的发展测量仪器的精度越来越高,陀螺经纬仪和全站仪在矿山联系测量中联合应用越来广,在矿山前期平巷中段开拓联系测量之中尤为重要,为矿山早日建设投产提供便利关键词:陀螺仪定向原理投点定向误差精度1工程概况龙新矿业公司思山岭铁矿SJ3(1#回风井)井筒净径7.5m,地面井口标高+265 m,井筒全深1272.7m。
目前该井拟施工-900 m、-960 m两中段。
利用现有井筒内三层吊盘合理安排联系测量顺序和测量方法。
2陀螺经纬仪的定向原理用吊丝悬吊且重心下移的陀螺灵敏部敏感地球自转角速度的水平分量,在重力作用下,产生一个向北进动的力矩,使陀螺灵敏部主轴(即H向量)围绕子午面往复摆动,通过光电传感器将陀螺灵敏部往复摆动的光信号,转换为电信号传送给控制器。
控制系统自动跟踪陀螺灵敏部的方向摆动,并对灵敏进行加矩控制,通过复合式寻北解算出被测目标的北向方位角,控制器显示的角度N为陀螺罗盘零位相对于真北方向的夹角。
陀螺定向前测量准备工作,在地表已知边上用三测回独立测量陀螺方位置角,求得仪器常数。
3 -900m中段和-960m中段联系测量受井筒条件的限制,-900m中段和-960m中段联系测量分开分时独立进行。
先进行-900m中段联系测量,等条件具备后再进行-960m中段联系测量。
3.1 -900m中段联系测量-900m中段定向点由φ2.0mm铜焊条加工成的“U”测钉用水泥埋设,共埋设4个定向点。
-900m中段联系测量分平面定向测量和导入高程测量,分开进行,即先进行平面定向测量,平面定向测量结束后,从安全门主提升孔下放长钢尺再进行导入高程测量。
3. 1.1平面定向测量平面定向测量,拟采用单根钢丝投点联合陀螺经纬仪定向的方法进行,见图1。
(1)投点采用φ2.0mm细钢丝单重投点法。
单重投点安装系统见图1。
缠绕钢丝的2t风动绞车固定在地面井口适当位置,钢丝从地面井口下放过程中,其下端配以适当重量的小重陀,钢丝下放至-900m 时,在已塔设好的测量平台上(三层吊盘的上层盘提升喇叭孔处)放上盛满稳定液(水)的大桶,钢丝下端通过一定的方式挂上砝码式的重陀(不小于100kg),并将重陀浸入盛满稳定液的大桶,用信号圈法和主提升大桶检查钢丝以确保钢丝自由悬挂,并在钢丝适当位置通过一定方式在地面井口和-900m或-960m各固定一张反射片。
世界有色金属 2016年 12月上52陀螺仪在竖井定向测量的应用张石聪(云南驰宏锌锗股份有限公司,云南 曲靖 655000)摘 要:近年来,随着公司找探矿及采矿向纵深方向延伸,竖井工程已成为公司主要的运输巷道,竖井定向的精度已成为公司测量的重点和难点工程。
在实际的工程建设过程中,联系三角形定向已很难满足超深井测量定向的精度要求,因此,只有行求更为行至有效的竖井定向方法。
目前一般采用的竖井测量方法有联系三角形法、光学投点以及陀螺定向等这几种方法。
相较这几种定向方法,为了更好地确保测量时效性,满足深井测量精度的准确性,采用陀螺仪定向是目前国内及公司竖井定向的最为行之有效方法。
本文主要分析探讨陀螺仪在竖井定向测量的应用是否满足定向要求。
关键词:竖井;陀螺仪;井下定向测量中图分类号:V241.5 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2016)23-0052-2Application of gyroscope in vertical shaft measurementZHANG Shi-cong(Yunnan Chihong Zn&Ge Limited company,Qujing 655000,China)Abstract: In recent years, with the company looking for prospecting and mining to extend the depth, the shaft has become the company's main transport roadway, the accuracy of vertical shaft has become the focus of the company's measurement and difficult projects. In the actual process of engineering construction, connection triangle orientation has been difficult to meet the requirements of ultra deep directional precision measurement result, only for more effective methods to shaft orientation. At present, there are several methods to measure the vertical shaft, such as triangle method, optical projection and gyro orientation. Compared with these methods, in order to better ensure the timeliness of measurement, to meet the accuracy of the accuracy of the deep well measurement, the use of gyro orientation is the most effective method of the current domestic and corporate vertical orientation. This paper mainly analyzes and discusses the application of the gyro in vertical shaft measurement to meet the requirements of orientation.Keywords: shaft; gyroscope; downhole directional measurement为了进一步提高竖井定向的精度,建设单位在实际的操作过程中加强了对于竖井措施的运用,在这一过程中,为了确保竖井定向效果达到工程规范要求,相关人员加强了对于陀螺仪设备的使用。
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 xxBApplication of Gyro Orientation Technology in the Survey of3239Working FaceWANG Meng1, ZHAO Xiwei2(Huaibei mining Limited by Share Ltd Xutuan coal mine, AnhuiHuaibei 23500)Abstract: in Huaibei Mining Co., Ltd. Xu Tuan coal 3237 workingface through, for example, introduces the gyro orientation in holing through of mine measurement applications, as well as improvingpiercing 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。
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。
D o o rs & W in d ow s应用与实践陀螺经纬仪走向在竖丼联系测量中的应用李远荣葛洲坝集团项目管理有限公司摘要:对于竖井联系测量来说,陀螺经纬仪的定向功能可以对井下起始位置的坐标方位角进行确定,使其误差对最终点位 产生的不良影响降低。
本文结合工程实例对陀螺经纬仪进行概述,并分析了在竖井联系测量中应用陀螺经纬仪定向功能的作用。
关键词:陀螺经纬仪;定向;竖井联系测量1前言竖井联测采用陀螺经纬仪定向具有显著优势,不仅无需占用井筒,而且具有较高的定向精度,可以使工程精度要求得到充分满足。
陀螺经纬仪定向通常可以对井下或地面所有测站的测线大地方位角和真子亇线位置进行测定,且定向精度不会受到井筒深度的限制,可以使导线终点精度得到提升。
2在竖井联系测量中陀螺经纬仪定向原理2.1 应用概述近些年,伴随现代科学技术的进步,随着测绘仪器的发展,陀螺经纬仪结合了陀螺仪以及经纬仪,其在实际测绘中的应用受自然环境和时间因素等限制较少,并且观测操作简单,定向精度较高。
对于深井定向来说,陀螺经纬仪可以取代以往的几何定向方法,避免了定向过程中长时间占用井筒的问题,减少了人力、物力以及材料的消耗,同时也节约了测量时间,并提高测量精度。
2.2定向方法及程序⑴定向方法。
某大型引水隧洞全长283km,沿线布置多条支洞及竖井,其中KS9标为竖井加平洞,竖井位于隧洞K248 +800桩号处,井口高程1229m,井深686m,浄直径7.2m,主洞桩号K245 + 153~K253+193。
竖井开挖完成后在进行平洞测量定向时,受客观条件限制,采用传统几何定向方法测量精度难以保证,为确保测量精度,施工时采用陀螺仪进行定向测量。
测量时依据《煤矿测量规程》有关规定,使用日木索佳陀螺全站仪(一次定向精度为15 ")采用跟踪逆转点法,跟踪5个逆转点,按舒勒平均值法求取5个逆转点的摆动中值。
⑵定向程序。
采用2-3-2的定向程序。
论述陀螺定向在矿山测量中的应用牛家宽1李涛2南京梅山冶金发展有限公司矿业分公司江苏南京 223000江苏省淮安市淮阴区测绘院江苏淮安 223001摘要:本文在查阅了大量相关文献的基础上,通过对各种实例的应用分析,总结了陀螺仪在矿山测量中的主要应用领域。
关键词:陀螺定向;贯通测量;应用一、引言陀螺经纬仪是一种定向仪器,依据陀螺的力学原理制成,能应用于地下矿山、隧道、军事、森林和其他测区的测量,无时间、地点和环境条件的限制。
广泛应用在矿山测量中,陀螺经纬仪不需要传统的几何定位就能进行地上地下坐标之间的联测,不需要井筒就能进行定向,并且能极大地提高地下导线的精度,是节省时间,节省劳动力的先进定向仪器。
陀螺仪的简单工作原理是,陀螺绕其质量对称轴高速旋转。
陀螺经纬仪有两个基本特征:即定轴性和进动性。
陀螺仪就是根据这两个基本特性和在地球自转的作用下,根据陀螺绕测站点的子午线作简谐摆动的原理制成的。
陀螺仪在20世80年代开始应用于矿山井下以来,以其不受时空限制、定向精度高、施测时间短的优点,越来越多地应用于矿山测量,尤其我国浅部矿产资源日益枯竭,矿山深井开采数量越来越多,陀螺仪定向的优点更加显现,由此带来的经济效益也更加明显。
二、陀螺仪在矿山测量过程中的应用(一)陀螺仪应用于井下平面控制。
一般情况下在井下掘进的过程中,是用导线来完成巷道掘进的任务,但是由于在施工后期,由于巷道是形成一个环形,因此在这种时候只能采用支导线来对掘进方向进行控制,支导线的误差累积很快,因此在巷道较长时很难保证精度要求,因此在掘进过程中我们可以采用加测陀螺方位角的方法,这种方法也在实际生产过程中取得了很好的效果。
加测陀螺边一般有三种方法:1、在支导线最末边加测一条陀螺边,形成附合导线;2、每条边上都加测陀螺方位角,这种形式也叫陀螺导线;3、在支导线上等间隔二条陀螺边,形成两条附合导线。
通过理论研究和生产实践,加测一到两条陀螺边可以在减少人员的工作量和提高精度这两个方面取得平衡。
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。