GPS控制测量与陀螺定向在红旗煤矿联系测量中的运用

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1、煤矿现代化2012年第4期总第109期GPS控制测量与陀螺定向在红旗煤矿联系测量中的运用李晓辉(河南煤炭建设集团有限责任公司，河南郑州470000)摘要本文针对红旗煤矿主、副井贯通的需要，在地面进行了GPS静态控制测量，确定了矿区内的控制点，为矿山生产奠定了基础；并采用了长钢丝进行投点、长钢尺导入标高、陀螺定向与全站仪测量等技术，完成了主井联系测量工作，统一了井上下坐标系统。关键词GPS控制测量；联系测量；陀螺定向；巷道贯通中图分类号：TD714文献标志码：B文章编号：1009—0797(2012104—0008—03对立井而言，联系测量就是将地面坐标系统和D级GPS控制点，作

2、为测区的三维控制起算点。已知高程系统传递到井下的测量工作，目的就是使地面点皆埋石稳固，便于保存适合GPS观测，满足GPS观和井下采用统一的坐标系统。测要求。观测结束后立即进行基线解算和平差计算。地面GPS控制点解算点坐标成果如表2所示：1地面GPS静态控制测量表1GPS各时段要求—亘亘■—粟——再丽厕—■面丽疆面——1．1任务概况高度角样间隔卫星数精度因子GDOP测时间红旗煤矿工业广场附近有北京54坐标系D级≥l5015s≥5≤7~>40minGPS控制点两个，分别是JQ024、Qo75，控制点保存表2地面GPS点观测成果表(54坐标系)良好，可以作为山东宏河矿业集团红旗煤矿三

3、维GPS网的起算成果。为了满足矿区安全生产需要，在工业广场内共布设4个点，分别为JJ1点、JJ2点、JJ3号点、JJ4号点，点位基本覆盖工业广场。1．2观测方法GPS控制测量所用的仪器设备为Trimble58002地面连接测量与投点IIGPS接收机一台、TrimbleR4GPS接收机两台，共3台GPS接收机进行点、边混合式静态观测，布成地面连接测量采用工广内GPS控制点J2点与GPS控制网，如图1所示。该仪器标称精度为J3点，如表1所示。在J3点安5mm+lppm×D(D以km计)。置索佳全站仪，以J2点为后视，按5”级导线测量要求，直接测定主井近井点。依据此法，再求得钢丝点坐

4、标，并将：之导入井下，供井下测量使用。导线布设如图2所示，测量成果如表3所示。‘^J，0图2主井地面连接测量图1地面控制点GPS观测网形示意表3支导线坐标、高程计算第一个时段将3台TrimbleGPS接收机分别安点名删角值方位角—莨InlJXY高差篙LmJ置在JJ1、JJ2、JJ3三个未知点上；第二时段JJ2点、3939439．238432501．15lJJ3点不动，将另一个TrimbleGPS接收机搬站到180。1559769423939358．333432500．775+0．98637·388156。3912”——JJ4点；第三时段JJ4点不动，将另两个TrimbleGPS

5、57683939287691432531．26738．37490。O218”3939287687432537．035接收机搬站到JQ024点和Qo75点。观测前，进行了星历预报，选取每天中的最佳3立井导入标高时段进行观测。各时段均满足要求如表1：1．3计算成果导入标高，就是通过主井井口将长钢尺下放到本次GPS测量联测了JQO24点和Qo75点两个井底，进行地面与井下的高程传递，并对钢尺进行·8·煤矿现代化2012年第4期总第109期比长、温度、拉力及自重改正。本次测量使用s2级陀螺仪是瑞士生产的GAK一1型，标称精度为±自动安平水准仪，悬挂垂球为5．0kg。井上下温度tl5”，

6、经纬仪前后两测回的方向值互差的限差为：下=20．0。C，t上=27．0。C。10”；摆动中值的相邻互差取25，间隔互差取3．1改正后钢尺实长30；地面仪器常数互差25”；仪器常数互差取(1)第一次仪器高改正后视线间钢尺长为：30；井下定向边陀螺方位角两测回互差：取30；l实l=l测+A1=395．682-0．00011=395．682m相邻逆转点的衰减值互差为：60”；间隔逆转点衰减(2)第二次仪器高改正后视线问钢尺长为：互差为：75”；悬挂带零位变动误差应在±0．5格内。l实2=l测+A1=395．699-0．0001=395．699m该仪器在井下各种工程使用中，性能稳定，精

7、度可靠。3．2井下基3点高程计算本次陀螺定向工作执行“2—2—2”的测量程序，即第一次投点算得井下基3点高程为一355．下井前在地面已知边上采用两测回测量陀螺方位角，720m，；第二次投点算得井下基3点高程为一355．在井下定向边上采用两测回测量陀螺方位角，上井后720m；两次导人标高高程平均值即为基3点的高程再用两测回测量陀螺方位角，其中下井前和上井后测值：一355．720m；由水准仪实测出基2点的高程为量的陀螺方位角是用来求陀螺仪的常数的。一355．544m。两次仪器高导入标高实测数据如