Ⅱ3下采區(qū)陀螺定向研究與應(yīng)用.doc

徐莊煤礦科技進(jìn)步獎(jiǎng)申報(bào)書填報(bào)日期2013年 1 月 8 日 編號(hào)：成 果 基 本 信 息成果名稱3下采區(qū)陀螺定向研究與應(yīng)用成果申報(bào)人胡紅超主要完成個(gè)人胡紅超、張連利、馬玉璐、黃又華主要完成單位地質(zhì)測(cè)量科成果使用地點(diǎn)地質(zhì)測(cè)量科項(xiàng)目起止時(shí)間起始：2012年5月 1 日 完成：2012年 12 月 18 日實(shí)際發(fā)生經(jīng)費(fèi)申報(bào)單位主管意見（簽字）申報(bào)單位（蓋章）信息科技環(huán)?？埔庖娫u(píng) 審 結(jié) 論總工程師審批意見 申請(qǐng)成果的詳細(xì)內(nèi)容 （不少于600字，紙面填寫不下可另加）（一）原理：陀螺定向測(cè)量根據(jù)陀螺儀的基本特性，在地球自轉(zhuǎn)作用下，陀螺軸有繞測(cè)站子午線作簡(jiǎn)諧擺動(dòng)的功能，借助陀螺儀把陀螺軸東西兩逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的方向值記錄下來，取其中值，即可得子午線的方向值 由于陀螺儀軸衰減微弱的擺動(dòng)系數(shù)保持不變，故其擺動(dòng)的平均位置可以認(rèn)為是假象的陀螺儀軸的穩(wěn)定位置，而實(shí)際因?yàn)橥勇輧x軸與望遠(yuǎn)鏡光軸及觀測(cè)目鏡分劃板零線所代表的光軸通常不在同一個(gè)豎直面中，所以假想的陀螺儀軸的穩(wěn)定位置通常不與地理子午線重合，兩者的夾角稱為儀器常數(shù)?？梢栽谝阎轿唤堑木軐?dǎo)線邊上直接測(cè)出，見下圖：式中為CD的地理方位角 為CD的陀螺方位角所以實(shí)際中在下井定向前，在已知邊上測(cè)定儀器常數(shù)應(yīng)進(jìn)行23次。各次之間互差要小于40。在井下測(cè)量時(shí)，圖所示，在C點(diǎn)上安置儀器，測(cè)出CD邊的陀螺方位角T可知： 儀器上井后要重新測(cè)定儀器常數(shù)23次，求算出儀器常數(shù)最或然值，并按白塞爾公式來評(píng)定一次測(cè)定中誤差。n為測(cè)定儀器常數(shù)的次數(shù)求算井下定向邊的坐標(biāo)方位角，由上圖及計(jì)算公式可得井下坐標(biāo)方位角則為：式中為儀器常數(shù)的平均值，將儀器常數(shù)代入上式，則可得出：地面和井下安置陀螺經(jīng)緯儀地點(diǎn)的子午線收斂角的差值，可有下式求的： 式中，單位為s：=32.23tan(當(dāng)?shù)孛婧途露ㄏ螯c(diǎn)的距離不超過510km,緯度小于60時(shí)采用)為當(dāng)?shù)鼐暥?；和y為地面和井下定向點(diǎn)的橫坐標(biāo)（km）（二）作業(yè)過程：本次定向采用的為WILD-T2GAK1陀螺經(jīng)緯儀，儀器號(hào)為NO26253。根據(jù)煤礦測(cè)量規(guī)程要求我們采用3-2-3作業(yè)程序，先在地面已知邊I03-I04（5級(jí)導(dǎo)線邊）采用三個(gè)測(cè)回測(cè)得三個(gè)儀器常數(shù)，三個(gè)儀器常數(shù)分別為： 0225、0229、0220，然后分別在井下-750軌道運(yùn)輸大巷（東）永303-永304，（西）永8-永9兩條邊上各測(cè)定每條定向邊的兩測(cè)回獨(dú)立測(cè)量陀螺方位角。兩測(cè)回分配是在定向邊的兩端上各一測(cè)回。返回地面再采用三個(gè)測(cè)回，測(cè)得三個(gè)儀器常數(shù)分別為0221、0223、0230，最后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)求得兩條邊的坐標(biāo)方位角。（三）定向精度：測(cè)前、測(cè)后零位互差最大為0.09，小于煤礦測(cè)量規(guī)程規(guī)定的0.2，相鄰和間隔角擺動(dòng)值的互差最大值為10。15小于煤礦測(cè)量規(guī)程規(guī)定的35。陀螺經(jīng)緯儀一次定向中誤差為4.0，陀螺方位角一次測(cè)定中誤差為1.6。本次定后測(cè)量精度較高,滿足煤礦測(cè)量規(guī)程技術(shù)要求。（四）效益：通過對(duì)井下導(dǎo)線點(diǎn)誤差分析，采用陀螺經(jīng)緯儀定向測(cè)量先進(jìn)方法，最終-750軌道運(yùn)輸大巷貫通精度較高。同時(shí)