GAT磁悬浮陀螺全站仪在马坑铁矿竖井定向测量中的应用.pdf

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1、第1期矿山测量NO．12012年2月MINESURVEYINGFeb．2012doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2012．01．013GAT磁悬浮陀螺全站仪在马坑铁矿竖井定向测量中的应用李忠金(福建马坑矿业股份有限公司，福建龙岩364012)摘要：文中介绍了GAT磁悬浮陀螺全站仪的构成、原理和作业步骤。结合多年来使用该仪器的实测数据、贯通精度、经济效益等，论述了在金属矿山定向测量应用该仪器，能大大提高作业效率、降低劳动强度、提高井巷工程贯通精度等。通过对马坑铁矿高等级GPS网和多次陀螺

2、定向测量的62组观测数据比对分析，求出GAT磁悬浮陀螺全站仪一次定向测量误差为±3”一±4．8”，显示该仪器观测精度高、成果可靠、短期与长期稳定性良好关键词：GAT磁悬浮陀螺全站仪；定向测量；贯通精度中图分类号：TD178文献标识码：B文章编号-1001—358X(2012)01—0038—03福建马坑铁矿是我国一座特大型磁铁矿，并伴转子达到24000转／min，然后采用磁悬浮技术使陀生钼金属，地质储量4．34亿t。目前正在进行年产螺转子上、下悬浮来达到寻北的目的。500万t铁矿石和年产50万t钼矿的二期技改

3、工程，(3)电源与控制器二期技改工程设计为7条深500～700m的竖井加电源向磁悬陀螺马达提供高稳定性的稳频稳压主斜坡道和胶带斜井的开拓形式，这样形成竖井之电源。控制器采用无接触式光电力矩反馈控制技间和竖井与斜井的多水平相向贯通。为了提高贯通术，通过敏感地球角动量，将陀螺测得的指向力矩值精度和定向测量速度，经过多方比较，2008年马坑铁转换为电流值，通过正反两个盘位采集的4万组电矿购买了长安大学与中国航天集团第16研究所联流值计算出陀螺寻北方向与陀螺马达轴方向(镜面合研制的GAT高精度磁悬浮陀螺全站仪，三年来

4、该法线方向)的夹角值并显示在屏幕上。仪器一直很好用于矿上各竖井及各巷道的定向测量(4)掌上电脑PDA工作。掌上电脑PDA负责接收全站仪测量的方向角值和控制器显示的陀螺寻北方向与陀螺马达轴方向1GAT磁悬浮陀螺全站仪构成与原理简介(镜面法线方向)的夹角值，并承担定向测量的数据1．1GAT磁悬浮陀螺全站仪基本结构计算、误差分析、存储等工作。GAT磁悬浮陀螺全站仪为下架式陀螺仪，其构1．2GAT磁悬浮陀螺全站仪原理简介成如图1。GAT陀螺全站仪是采用陀螺寻北本体与全站仪共同配合来测定任意测线的陀螺方位角。如图2所示

5、。OT为陀螺寻北方向；ON为陀螺马达轴方向；OL为全站仪水平度盘零位方向；OC为全站仪望远图1GAT磁悬浮陀螺全站仪系统镜照准目标的测线方向。(1)电子全站仪电子全站仪牢固连接在磁悬浮陀螺仪上面，两仪器的竖轴铅垂同心重合。全站仪起照准目标，测量方向角和距离的作用。(2)磁悬浮陀螺仪首先磁悬浮陀螺本体利用陀螺马达加速使陀螺图238第1期李忠金：GAT磁悬浮陀螺全站仪在马坑铁矿竖井定向测量中的应用2012年2月首先，陀螺寻北本体利用磁悬浮构成摆式的陀PDA上，在内业处理时，将PDA与PC通过数据传输螺敏感地球自转

6、角速度的北向分量形成寻北力矩，线连接，通过随机软件打印出定向测量成果。采用力矩平衡反馈法，测定陀螺角动量轴线与天文3应用中的体会北向的夹角。且给出陀螺寻北方向与陀螺马达轴方向(镜面法线方向)的夹角A，并通过串口输出角度GAT磁悬浮陀螺全站仪在马坑铁矿应用3年测量值。多，完成多条竖井多个中段的定向测量，大大降低了再利用全站仪照准目标方向，依据方向法测量竖井定向测量的劳动强度，提高了定向测量效率，减要求，测量目标方向线与全站仪水平度盘零位的夹少了停工时间，节约了成本，提高了巷道的贯通精角c。于是，度，保证了巷道的

7、准确贯通。通过与传统陀螺经纬D++C+a仪=A真=Ot+仪对比，GAT磁悬浮陀螺全站仪在定向测量具有以这样，可以通过在已知测线上与OL+比对，从下优点。而确定3．1定向测量精度高B+△仪=+一A—CGAT磁悬浮陀螺全站仪采用磁悬浮和CCD测将+△仪记为△仪，当进行洞内测量的时候，同角技术，提高了陀螺定向的稳定性和精度，仪器自动样需要测量出陀螺寻北方向与陀螺马达轴的夹角完成陀螺寻北方向与陀螺马达轴方向(镜面法线方D；以及洞内测线方向与全站仪水平度盘零位方向向)的夹角测量，减少了人为观测误差，一次定向测的夹角C，

8、这样洞内测线的陀螺定向成果可以按照量精度优于5”。通过高等级的GPS网和多次定向测下式计算：量的62组观测数据，统计求出一次定向测量误差3”’=D+C+△仪一～4．8”。目前，应用该仪器在马坑铁矿已完成多条竖井之间和竖井与斜井的多水平相向贯通，贯通误2GAT磁悬浮陀螺全站仪作业步骤差如表1。2．1测定仪器常数表l贯通误差测定陀螺仪的仪器常数应在已知坐标方位角的贯通地点点位误差方位角闭边上进行。在已知