Ⅱ3下采區(qū)陀螺定向研究與應用.doc

徐莊煤礦科技進步獎申報書填報日期2013年 1 月 8 日 編號：成 果 基 本 信 息成果名稱3下采區(qū)陀螺定向研究與應用成果申報人胡紅超主要完成個人胡紅超、張連利、馬玉璐、黃又華主要完成單位地質(zhì)測量科成果使用地點地質(zhì)測量科項目起止時間起始：2012年5月 1 日 完成：2012年 12 月 18 日實際發(fā)生經(jīng)費申報單位主管意見（簽字）申報單位（蓋章）信息科技環(huán)?？埔庖娫u 審 結(jié) 論總工程師審批意見 申請成果的詳細內(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，陀螺軸有繞測站子午線作簡諧擺動的功能，借助陀螺儀把陀螺軸東西兩逆轉(zhuǎn)點的方向值記錄下來，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系數(shù)保持不變，故其擺動的平均位置可以認為是假象的陀螺儀軸的穩(wěn)定位置，而實際因為陀螺儀軸與望遠鏡光軸及觀測目鏡分劃板零線所代表的光軸通常不在同一個豎直面中，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Ь€邊上直接測出，見下圖：式中為CD的地理方位角 為CD的陀螺方位角所以實際中在下井定向前，在已知邊上測定儀器常數(shù)應進行23次。各次之間互差要小于40。在井下測量時，圖所示，在C點上安置儀器，測出CD邊的陀螺方位角T可知： 儀器上井后要重新測定儀器常數(shù)23次，求算出儀器常數(shù)最或然值，并按白塞爾公式來評定一次測定中誤差。n為測定儀器常數(shù)的次數(shù)求算井下定向邊的坐標方位角，由上圖及計算公式可得井下坐標方位角則為：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?shù)孛婧途露ㄏ螯c的距離不超過510km,緯度小于60時采用)為當?shù)鼐暥?；和y為地面和井下定向點的橫坐標（km）（二）作業(yè)過程：本次定向采用的為WILD-T2GAK1陀螺經(jīng)緯儀，儀器號為NO26253。根據(jù)煤礦測量規(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級導線邊）采用三個測回測得三個儀器常數(shù)，三個儀器常數(shù)分別為： 0225、0229、0220，然后分別在井下-750軌道運輸大巷（東）永303-永304，（西）永8-永9兩條邊上各測定每條定向邊的兩測回獨立測量陀螺方位角。兩測回分配是在定向邊的兩端上各一測回。返回地面再采用三個測回，測得三個儀器常數(shù)分別為0221、0223、0230，最后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)求得兩條邊的坐標方位角。（三）定向精度：測前、測后零位互差最大為0.09，小于煤礦測量規(guī)程規(guī)定的0.2，相鄰和間隔角擺動值的互差最大值為10。15小于煤礦測量規(guī)程規(guī)定的35。陀螺經(jīng)緯儀一次定向中誤差為4.0，陀螺方位角一次測定中誤差為1.6。本次定后測量精度較高,滿足煤礦測量規(guī)程技術(shù)要求。（四）效益：通過對井下導線點誤差分析，采用陀螺經(jīng)緯儀定向測量先進方法，最終-750軌道運輸大巷貫通精度較高。同時