陀螺定向測量

陀螺定向測量（gyrostatic orientation survey）是用陀螺經緯儀測定某控制網邊的陀螺方位角，並經換算獲得此邊真方位角的測量工作。常用於定向連線測量。陀螺方位角，是從陀螺儀子午線（測站上通過假想的陀螺軸穩定位置的子午面，即陀螺儀子午面與地平面的交線）北方向順時針量至某定向邊的水平角。

基本介紹

• 中文名：陀螺定向測量
• 外文名：gyrostatic orientation survey
• 性質：陀螺方位角
• 常用於：測定某控制網邊
• 依據：《煤礦測量規程》
• 方法：中天法

常用方法

確定測站真子午線北方向的常用方向有：中天法，是通過對陀螺儀軸運轉的觀測，先確定近似北方向，在連續讀記擺動的指標線（陀螺軸）反覆經過分劃線板零線時的時間，和到達東、西逆轉點時的水平度盤讀數，經計算獲得近似北方向的改正數，進而確定測站真北方向；逆轉點法，是用陀螺經緯儀跟蹤觀測擺動的指標線（陀螺軸）反覆到達東、西逆轉點時的水平度盤讀數，經計算確定測站真北方向。

礦井套用

克服了幾何定向占用井筒而造成停產、耗費大量人力、物力和時間等缺點，同時也克服了隨井筒深度增加而降低定向精度的缺點。由於礦井生產中對陀螺定向測量技術的套用還很少，陀螺定向技術在礦井生產中還缺乏系統性的操作要求及數據處理模式。2011年4月，麥格集團天渱公司螺儀部帶領天津707所廠家技術人員到煤礦進行陀螺儀的測量演示，通過TJ9000陀螺全站儀與日本品牌陀螺全站儀比較，獲取了實證分析數據。從技術及經濟角度考慮，對陀螺定向測量技術的研究，在礦井生產中具有非常重要的意義。

1、 陀螺定向作業依據
本次陀螺定向作業依據為1989年1月能源部制定的《煤礦測量規程》並參照1990年原中國統配煤礦總公司組織修訂、煤炭工業出版社出版的《煤礦測量手冊》。

2、 陀螺定向作業儀器

陀螺定向採用中船重工TJ9000陀螺全站儀為例，該儀器是下架式的陀螺儀器，有陀螺儀、全站儀、控制器和三腳架等組成。陀螺儀方位角測定標準偏差為±20"，全站儀測角精度為2"。

3、陀螺定向方法

陀螺定向採用當今先進的積分法進行觀測，定向程式為：

3.1 先在地面任意點上測定儀器當地的比例常數C值。（觀測6個測回）計算出3個C值，取平均值做為當地儀器常數C值，在一定時期內，50Km範圍內可以使用同一C值。

3.2 在地面已知邊上測陀螺方位角；

3.3 在井下待定邊上測陀螺方位角；

3.4 返回地面後在原已知邊上測量陀螺方位角；

以此來檢驗儀器的穩定性和測量的精度，確保陀螺定向成果的可靠性。

4、 坐標傳遞、高程導入方法 ：

4.1 坐標傳遞採用全站儀測量，鋼絲單重擺動投點；鋼絲將井上坐標投傳到井下。要求投點過程中井上下同步觀測2個測回。

4.2 高程導入採用全站儀將井上高程傳遞到井口上，再用全站儀直接測量井深，將井底高程測算到井下控制點上。

5、 井上下聯繫測量及高程傳遞

5.1 作業設備

5.2 坐標傳遞，全站儀測角精度為2"，測距精度為2mm+2PPm。

投點設備主要有以下設備：

大垂球、鋼絲、手搖絞車、小垂球、穩定液、信號圈。

5.3 坐標傳遞、高程導入操作方法 ：

5.3.1、坐標傳遞採用全站儀測量，鋼絲單重擺動投點；鋼絲將井上坐標投傳到井下

5.3.2、鋼絲投點，包括鋼絲下放和自由懸掛的檢查。

5.3.3、井上下連線測量

鋼絲投放工作完成之後，立即進行井上下的連線測量，在地面用近井點實測鋼絲的坐標及井口標高，同時在井下架設全站儀，實測鋼絲與井下固定點的連線角及距離。

5.3.4、井下測站到鋼絲距離採用全站儀無稜鏡測定法進行測量。

5.3.5、至此本次連線測量完成，根據井下陀螺定向方位角推算井下各控制點坐標。

5.3.6、高程導入採用全站儀將井上高程傳遞到井口上，再用全站儀直接測量井深，將井底高程測算到井下控制點。