陀螺全站仪在矿山工程中的应用与研究.pdf

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1、2015年4月中国矿山工程第44卷第2期ChinaMineEngineering·71·陀螺全站仪在矿山工程中的应用与研究ResearchandapplicationofGyrototalstationinmineengineering封周虎(中国华冶科工集团有限公司，北京100176)摘要：陀螺全站仪在矿山竖井转换、大型贯通测量、竖并延伸隔离岩柱下安装测量的应用，提高了矿山井巷S-程的测量精度，减少了劳动强度，提高了经济效益。关键词：矿山工程；定向测量：陀螺全站仪Abstract：TheapplicationofGyrototalstNioninth

2、einstallationmeasurementofmineshaftconversion，largeconnectingsurvey，shaftdeepeningwithinsulatedpillarhasimprovedtheaccuracyofmineengineeringmeasurement，reducedthelaborintensity，improvedtheeconomicbenefit．Keywords：mineengineering；orientationmeasurement；Gyrototalstation1前言随着矿山建设的不

3、断快速发展。信息化和数字化技术在矿山工程中得到应用和普及，陀螺全站仪以其数字化测图精度高、数据采集快，产品的使用与维护方便、快捷、直观、利用率高，已广泛应用于测绘生产和矿山建设中。目前．我国矿产资源的开采已逐渐由地表露天矿开采转向地下开采，开采的深度越来越深，我国矿山竖井深度已经达到1500m。如此深的竖井，要求不断提高工程测量精度并将地表测量坐标和高程传递到井下，同时，由于地下工程受到井深、水大、风大等各种环境因素的影响。传统的几何定向测量已不能满足测量精度的要求，必须采用新技术来完成此项工作，由于陀螺全站仪具有测量高精度方位角性能，可满足深部矿产资

4、源开发对测量精度的要求。基于以上背景因素的考虑，对开展陀螺全站仪在地下矿山竖井和平巷等工程施工中应用进行探讨。文章编号：目前我国地下矿山工程测量定向方法有陀螺定向1672-609X(2015)02—0071—05法、钻孔投点法、联系三角形法、导线定向法等。这几种中图分类号：TD178方法各有优缺点，选用哪种方法需要从矿山工程情况综文献标志码：B

5、!==e!!=!!詈,,IIIIII暑合考虑。但从矿业深部开发的角度看，陀螺全站仪定向收稿日期：2013-08-22法将成为地下矿山首选的一种定向方法。陀螺全站仪定修订日期：2014-10-16向适用于超深竖井

6、转换测量、大型贯通测量、竖井延伸隔作者简介：封周虎(1962一)，男，离岩柱下安装测量等。河北安国人，教授级高级工程师，从事矿山工程测量技术工作。2陀螺全站仪定向特点(1)对于矿山井巷工程及井巷措施工程测量定向，采用陀螺全站仪定向占用井筒的时问短，作业简单，有利于提高定向精度和效率，其广泛应用已经成为一种趋势。·72·中国矿山工程2015年(第44卷)改变了常规几何定向法费时费力，占用井筒时间过文北向的夹角。根据已知点A、B的坐标计算出已长．影响施工或生产，精度低不能满足工程需要的缺知边的坐标方位角和子午线收敛角，并测出陀螺寻陷。该技术适应超深井转换定

7、向、大型巷道贯通测北方向与陀螺马达轴方向(镜面法线方向)的夹角量、竖井延伸隔离岩柱上下独立安装结构接合精度TOM，目标方向线与全站仪水平度盘零位的夹角的测量。该技术能够有效地缩短测量时间，降低成／LOC。根据其关系得出：本，经济性、适用性和可操作性强。该技术已经得到陀+仪=真=+r(1)成功应用，实现了良好的社会效益和经济效益。其中陀为陀螺方位角；仪为陀螺北方向与真北方(2)超深井工程，深井激光指向仪代替钢丝投向之间的夹角。称为陀螺仪的仪器常数；为任意测点配合陀螺全站仪定向能够满足《黑色冶金矿山井线的坐标方位角，r为子午线收敛角。进而得到：巷工程施工测

8、量规范》要求。钢丝投点由于受井TOM+／_MOL+／LOC+仪=真=+r(2)深、风、水的影响，稳定性不宜控制，通常超出规范要然后通过在已知测线上与+r比对。从而确定出：求，激光投点比钢丝投点时间短、精度高、安全可靠。(3)井巷大型贯通工程，加测陀螺方位角可有／__MOL+仪=+r一TOM一／LOC(3)效提高贯通精度，避免全站仪测量导线误差的积累将／_MOL+柑记作，同样测量出陀螺寻北方向影响贯通精度，全站仪测量导线1．65kin积累误差与陀螺马达轴的夹角。以及巷道测线方向与对于10级导线误差将达到45，贯通点横向误差为全站仪水平度盘零位方向的夹角／

9、_．LOC，这样巷道0．36m：加测陀螺仪定向后可将误差调整到8一测线的陀螺定向成果可以按照下