陀螺经纬仪定向在矿井贯通联系测量中的实践

尹东红

（甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730050）

矿井施工不同于其他类型的施工工作，一方面工作内容较为复杂，另一方面也存在巨大的风险性，对于矿井生产行业来说是一个严峻的挑战，尤其是对于行业的管理层来说。为了给后期的施工奠定有利基础，营造良好的施工环境，需要实现多个竖井之间的相互贯通，因此需要在竖井内进行相关的联系测量工作[1]。为了保障测量工作的准确性，这里采用了几何定向法，通过陀螺定向进行坐标方位角的确定，这种方法的准确度比较高，同时具体工作较为简便，所以在矿井联系测量中的应用较为广泛。

1 地面控制测量与仪器常数测定的概述

地面控制网可以布设GPS相应等级网，近井点与地面控制点联测工作是地面控制测量工作中的重点，可以采用全站仪进行测量，推进测回观测工作，对相关指标进行严格控制。仪器常数测定步骤为：①在地面已知边上测定仪器常数；②在井下定向边上测定陀螺方位角；③仪器上井后重新测定仪器常数；④求算子午线收敛角；⑤求算井下定向边的坐标方位角。

2 井上下联系测量的概述

首先要推进的就是投点工作，由于投点工作中的不稳定因素比较多，所以很容易出现各种误差，为了最大程度降低投点工作的误差，保障相关工作的质量，第一要关闭风机，减少不稳定气流的负面影响；第二进行小信号圈的施放，结合具体的施工工作来看，对两台经纬仪进行利用，通过两者的摆动，能够实现钢丝的准确定位；两次对中四个测回，对限差进行合理控制[2]。

3 井下陀螺经纬仪定向和精度分析工作

在矿井的施工过程中，陀螺仪定向一般用逆转点法或者中天法进行，逆转点法亦称跟踪法，陀螺定向的一种传统方法，定向时使陀螺仪的照准部连续地跟踪陀螺转子轴的摆动，记录其逆转点在水平度盘上的读数，取5个～7个读数，采用舒勒平均值法，可得真北方向在度盘上的读数，若再观测某一待定向方向的角值，即可得到该方向的方向值，用照准部微动螺旋进行逆转点跟踪观测，连续读取五个逆转点位置水平度盘读数ui，相邻三个可计算一个中点位置的读数Ni：

最后的数据和信息往往需要进行多次测量，才能最后确定，最值和然值是主要的参数类型，其最终平均值为：

测边的陀螺方位角A=H-(N-Δα)。式中H为全站仪正倒镜观测测边方向的平均值；Δα为悬带零位改正：

式中T为跟踪时陀螺摆动周期s；T1为不跟踪时陀螺摆动周期s；△τ为悬带零位值所对应的角度值，悬带零位是陀螺不旋转时，自由悬挂陀螺轴稳位置相对于陀螺分划板零刻线的角度，通过对观测数据做相应的计算，在误差允许范围内可以测出任意方向的真方位角，达到定向目的[3]。

除了对相关技术设备的合理利用之外，相关工作也要依据《规程》的相关标准推进，为了在最大程度上保障测量结果的客观性，在地面和井下最好选用同一测量仪器，选用同一测量人员。

4 完善陀螺经纬仪定向在矿井贯通联系测量的策略

结合具体工作来看，在实际的联系测量工作中需要对多项影响因素进行把握，譬如工作人员、仪器设备和测量方法等等，这些关键点既是测量工作中的重点，也是难点，需要行业工作人员充分发挥自身的主观能动性，主要有以下几个策略有待推进。

4.1 转变测量理念

正确的测量理念能为相关测量工作起到导向作用，对后期工作产生重要的反作用，由此可见测量理念的重要性，但是在大多数测量工作中，工作人员都忽视了这一点，主要还是因为受传统理念的影响较为严重，测量观念的转变一方面要顺应行业的发展潮流，另一方面也要满足行业发展的实际需求，理念和观念的转变是一个长期的过程中，需要行业诸多部门的群策群力。

4.2 提高作业人员素质

作为联系测量工作中的核心，工作人员的重要作用不言而喻，但是结合行业的实际发展情况来看，工作人员的素质不容乐观，随着行业的发展，技术设备不断更新，对工作人员提出了更高的要求，因此提高工人的素质也很有必要，主要有以下几个方面的工作有待推进：首先可以提高行业的入职门槛，从根本上提高行业工作人员的素质；其次要充分发挥后期培训工作的作用，培训的内容不仅要包括专业技能和知识的培训，同时也要提高工作人员计算机水平等综合素质，为测量工作的推进奠定坚实的人才基础。

4.3 促进设备更新

综合多种影响因素来看，在联系测量的具体工作中需要利用到大量的技术设备，随着时代的发展和进步，技术设备处于不断革新之中，对于行业来说既是一个机遇，也是一个挑战，因为新的技术设备更新需要企业花费更大的成本，对于一些经济实力比较薄弱的企业来说，很难完成设备的更新工作，但是为了保障企业和行业的长远发展，促进技术设备的更新很有必要。技术设备在更新的过程中一方面要立足于企业自身的实际经济情况，另一方面也要针对企业自身的实际需求进行选择，对重点技术设备进行着重更新。

5 结语

从上述叙述中可以看出，陀螺经纬仪定向在矿井贯通联系测量中的应用较为广泛，当然具体工作中的不稳定因素也比较多，对于行业的发展来说既是机遇，也是挑战，为了促进我国矿井生产工作的长远发展，主要有以下几个方面的工作哦有待推进：从国家层面来说，要充分发挥自身宏观调控的作用，一方面加大对行业的扶持力度，另一方面也要发挥自身的监管作用，对企业的日常工作进行监管，为其发展奠基；从相关行业自身来说，要充分结合自身的经济实力和实际发展情况，制定完善的发展计划，发挥自身的主观能动性，促进企业和行业的长远发展。