GPS控制測量與陀螺定向在紅旗煤礦聯(lián)系測量中的運(yùn)用

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1、煤礦現(xiàn)代化2012年第4期總第109期GPS控制測量與陀螺定向在紅旗煤礦聯(lián)系測量中的運(yùn)用李曉輝(河南煤炭建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，河南鄭州470000)摘要本文針對紅旗煤礦主、副井貫通的需要，在地面進(jìn)行了GPS靜態(tài)控制測量，確定了礦區(qū)內(nèi)的控制點(diǎn)，為礦山生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)；并采用了長鋼絲進(jìn)行投點(diǎn)、長鋼尺導(dǎo)入標(biāo)高、陀螺定向與全站儀測量等技術(shù)，完成了主井聯(lián)系測量工作，統(tǒng)一了井上下坐標(biāo)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞GPS控制測量；聯(lián)系測量；陀螺定向；巷道貫通中圖分類號：TD714文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號：1009—0797(2012104—0008—03對立井而言，聯(lián)系測量就是將地面坐標(biāo)系統(tǒng)和D級GPS控制點(diǎn)，作

2、為測區(qū)的三維控制起算點(diǎn)。已知高程系統(tǒng)傳遞到井下的測量工作，目的就是使地面點(diǎn)皆埋石穩(wěn)固，便于保存適合GPS觀測，滿足GPS觀和井下采用統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。測要求。觀測結(jié)束后立即進(jìn)行基線解算和平差計算。地面GPS控制點(diǎn)解算點(diǎn)坐標(biāo)成果如表2所示：1地面GPS靜態(tài)控制測量表1GPS各時段要求—亙亙■—粟——再麗廁—■面麗疆面——1．1任務(wù)概況高度角樣間隔衛(wèi)星數(shù)精度因子GDOP測時間紅旗煤礦工業(yè)廣場附近有北京54坐標(biāo)系D級≥l5015s≥5≤7~>40minGPS控制點(diǎn)兩個，分別是JQ024、Qo75，控制點(diǎn)保存表2地面GPS點(diǎn)觀測成果表(54坐標(biāo)系)良好，可以作為山東宏河礦業(yè)集團(tuán)紅旗煤礦三

3、維GPS網(wǎng)的起算成果。為了滿足礦區(qū)安全生產(chǎn)需要，在工業(yè)廣場內(nèi)共布設(shè)4個點(diǎn)，分別為JJ1點(diǎn)、JJ2點(diǎn)、JJ3號點(diǎn)、JJ4號點(diǎn)，點(diǎn)位基本覆蓋工業(yè)廣場。1．2觀測方法GPS控制測量所用的儀器設(shè)備為Trimble58002地面連接測量與投點(diǎn)IIGPS接收機(jī)一臺、TrimbleR4GPS接收機(jī)兩臺，共3臺GPS接收機(jī)進(jìn)行點(diǎn)、邊混合式靜態(tài)觀測，布成地面連接測量采用工廣內(nèi)GPS控制點(diǎn)J2點(diǎn)與GPS控制網(wǎng)，如圖1所示。該儀器標(biāo)稱精度為J3點(diǎn)，如表1所示。在J3點(diǎn)安5mm+lppm×D(D以km計)。置索佳全站儀，以J2點(diǎn)為后視，按5”級導(dǎo)線測量要求，直接測定主井近井點(diǎn)。依據(jù)此法，再求得鋼絲點(diǎn)坐

4、標(biāo)，并將：之導(dǎo)入井下，供井下測量使用。導(dǎo)線布設(shè)如圖2所示，測量成果如表3所示。‘^J，0圖2主井地面連接測量圖1地面控制點(diǎn)GPS觀測網(wǎng)形示意表3支導(dǎo)線坐標(biāo)、高程計算第一個時段將3臺TrimbleGPS接收機(jī)分別安點(diǎn)名刪角值方位角—莨InlJXY高差篙LmJ置在JJ1、JJ2、JJ3三個未知點(diǎn)上；第二時段JJ2點(diǎn)、3939439．238432501．15lJJ3點(diǎn)不動，將另一個TrimbleGPS接收機(jī)搬站到180。1559769423939358．333432500．775+0．98637·388156。3912”——JJ4點(diǎn)；第三時段JJ4點(diǎn)不動，將另兩個TrimbleGPS

5、57683939287691432531．26738．37490。O218”3939287687432537．035接收機(jī)搬站到JQ024點(diǎn)和Qo75點(diǎn)。觀測前，進(jìn)行了星歷預(yù)報，選取每天中的最佳3立井導(dǎo)入標(biāo)高時段進(jìn)行觀測。各時段均滿足要求如表1：1．3計算成果導(dǎo)入標(biāo)高，就是通過主井井口將長鋼尺下放到本次GPS測量聯(lián)測了JQO24點(diǎn)和Qo75點(diǎn)兩個井底，進(jìn)行地面與井下的高程傳遞，并對鋼尺進(jìn)行·8·煤礦現(xiàn)代化2012年第4期總第109期比長、溫度、拉力及自重改正。本次測量使用s2級陀螺儀是瑞士生產(chǎn)的GAK一1型，標(biāo)稱精度為±自動安平水準(zhǔn)儀，懸掛垂球為5．0kg。井上下溫度tl5”，

6、經(jīng)緯儀前后兩測回的方向值互差的限差為：下=20．0。C，t上=27．0。C。10”；擺動中值的相鄰互差取25，間隔互差取3．1改正后鋼尺實(shí)長30；地面儀器常數(shù)互差25”；儀器常數(shù)互差取(1)第一次儀器高改正后視線間鋼尺長為：30；井下定向邊陀螺方位角兩測回互差：取30；l實(shí)l=l測+A1=395．682-0．00011=395．682m相鄰逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的衰減值互差為：60”；間隔逆轉(zhuǎn)點(diǎn)衰減(2)第二次儀器高改正后視線問鋼尺長為：互差為：75”；懸掛帶零位變動誤差應(yīng)在±0．5格內(nèi)。l實(shí)2=l測+A1=395．699-0．0001=395．699m該儀器在井下各種工程使用中，性能穩(wěn)定，精

7、度可靠。3．2井下基3點(diǎn)高程計算本次陀螺定向工作執(zhí)行“2—2—2”的測量程序，即第一次投點(diǎn)算得井下基3點(diǎn)高程為一355．下井前在地面已知邊上采用兩測回測量陀螺方位角，720m，；第二次投點(diǎn)算得井下基3點(diǎn)高程為一355．在井下定向邊上采用兩測回測量陀螺方位角，上井后720m；兩次導(dǎo)人標(biāo)高高程平均值即為基3點(diǎn)的高程再用兩測回測量陀螺方位角，其中下井前和上井后測值：一355．720m；由水準(zhǔn)儀實(shí)測出基2點(diǎn)的高程為量的陀螺方位角是用來求陀螺儀的常數(shù)的。一355．544m。兩次儀器高導(dǎo)入標(biāo)高實(shí)測數(shù)據(jù)如