田超

摘要：礦物資源是社會(huì)發(fā)展的重要保障，隨著簡(jiǎn)單易采的資源不斷消失，需要對(duì)更加復(fù)雜的礦物資源開采利用，為了保障開采過程安全穩(wěn)定，需要對(duì)井下進(jìn)行精確的控制測(cè)量?；诖?，本文詳細(xì)介紹了GAT陀螺全站儀的工作原理，并提出在井下控制測(cè)量過程的具體應(yīng)用，以此為礦物開采提供更加精確的數(shù)據(jù)信息，提升控制測(cè)量的安全高效性。

關(guān)鍵詞：GAT陀螺全站儀;礦井;控制測(cè)量

引言：GAT陀螺全站儀應(yīng)用在井下控制測(cè)量過程中，可以有效降低測(cè)角誤差對(duì)于導(dǎo)線點(diǎn)位造成的誤差影響，增強(qiáng)井下控制網(wǎng)的精準(zhǔn)程度，同時(shí)，GAT陀螺全站儀應(yīng)用在定向觀測(cè)以及平差處理過程中，對(duì)井上觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)值進(jìn)行分析計(jì)算，進(jìn)而對(duì)井下導(dǎo)線準(zhǔn)確定位。

1GAT陀螺全站儀概述

GAT陀螺全站儀轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的吊帶測(cè)量方式，在磁懸浮與現(xiàn)代先進(jìn)的控制系統(tǒng)作用下，研發(fā)出陀螺全站儀，其全面融合自動(dòng)化測(cè)控、綜合集成、性能評(píng)測(cè)等各項(xiàng)測(cè)量技術(shù)優(yōu)勢(shì)，測(cè)量環(huán)境適應(yīng)性極強(qiáng)。同時(shí)，GAT陀螺全站儀首次結(jié)合磁懸浮、精密測(cè)角等先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用在該測(cè)量設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)了尋北儀系統(tǒng)集成、智能傳輸以及PDA全站儀功能集合，并對(duì)其的測(cè)量環(huán)境開展適應(yīng)性改造。

這種測(cè)量?jī)x器可以在無依托情況下，自主開展尋北測(cè)定，明確目標(biāo)的方位角情況，整個(gè)測(cè)量過程只需要手動(dòng)架設(shè)，降低儀器調(diào)平瞄準(zhǔn)標(biāo)定點(diǎn)，其他過程會(huì)自動(dòng)開展測(cè)量工作，測(cè)量完成后，儀器會(huì)自動(dòng)標(biāo)識(shí)出瞄準(zhǔn)點(diǎn)的法線與方位角，數(shù)據(jù)測(cè)量人員根據(jù)給出的數(shù)據(jù)信息，可以明確任何方向線的方位角數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)礦井的準(zhǔn)確貫通與精準(zhǔn)辨別方向?，F(xiàn)階段，GAT陀螺全站儀被廣泛應(yīng)用地鐵工程測(cè)量，礦井測(cè)量、導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)大型隧道測(cè)量等諸多需要精確測(cè)量瞄準(zhǔn)的工程領(lǐng)域中[1]。

2GAT陀螺全站儀在井下控制測(cè)量過程的具體應(yīng)用

2.1確定陀螺定向邊

測(cè)量時(shí)，在井下導(dǎo)線的合適位置上，增設(shè)合理的陀螺定向邊，可以對(duì)井下平面情況加以控制，進(jìn)而能夠在不需要增強(qiáng)導(dǎo)線方位角的精度與不改變導(dǎo)線鋪設(shè)情況的前提下，極大地降低測(cè)角誤差影響到導(dǎo)線點(diǎn)的測(cè)量誤差影響，避免在過多的誤差積累下，導(dǎo)致井下控制網(wǎng)精度出現(xiàn)較大誤差。因此，在井下的導(dǎo)向上增設(shè)適當(dāng)?shù)耐勇荻ㄏ蜻?。此外，為了保障陀螺定向邊性能發(fā)揮出最佳效果，需要在增設(shè)定向邊前，明確導(dǎo)線中最弱邊的詳細(xì)位置。此過程可以根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，明確導(dǎo)線最弱邊具體位置。同時(shí)，在理論的詳細(xì)分析下，以及實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的考察情況，將陀螺定向邊分別設(shè)置在合適的位置上，并在實(shí)際測(cè)量過程中，在地面的控制網(wǎng)中，選定特殊的控制點(diǎn)形成測(cè)線，并對(duì)其使用儀器進(jìn)行常熟標(biāo)定。進(jìn)而達(dá)到對(duì)井下導(dǎo)線的精確測(cè)量與控制。

2.2數(shù)據(jù)的分析處理

GAT陀螺全站儀設(shè)備運(yùn)用的是無接觸式光電力矩反饋控制方式，其具備性能十分敏感，可以明確地球的角動(dòng)量，并將測(cè)量完成的指向力矩轉(zhuǎn)變成電流信號(hào)，在正反盤位收集的電流信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，明確真北方向。不過收集的數(shù)據(jù)信息的過程由于靈敏度過高，極易受到車輛行駛震動(dòng)，井內(nèi)的風(fēng)振以及各種設(shè)備運(yùn)行的振動(dòng)等因素影響，收集的數(shù)據(jù)信息會(huì)出現(xiàn)不動(dòng)程度的偏差。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理時(shí)，需要對(duì)收集的信息進(jìn)行綜合性分析處理，分析出受到干擾的信號(hào)與未收到干擾的信號(hào)，此過程可以采用濾波的方式對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，進(jìn)而得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。

在地面控制網(wǎng)中的標(biāo)定的特殊控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出方位角（α）與子午線收斂角（γ）。同時(shí)，在公式的A=α+γ推算下，明確真北方向角（A）。在公式A=T+Δ（T為陀螺定向值，Δ為儀器常數(shù)）計(jì)算出陀螺全站儀的儀器參數(shù)。將以上計(jì)算出的儀器常數(shù)，以及井下各個(gè)定向邊的定向?qū)嶋H情況，在α，=T，+Δ-γ（α，為井下定向結(jié)果測(cè)量的方位角，T，為井下測(cè)線定向成果）的推算下，明確井下陀螺定向邊具體的坐標(biāo)方位角，以此對(duì)井下實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的測(cè)量控制。

2.3導(dǎo)線平差與質(zhì)量

陀螺定向處理完成后，便可以對(duì)整體陀螺導(dǎo)線網(wǎng)開展平差處理。對(duì)陀螺全站儀的導(dǎo)線網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)預(yù)先選取標(biāo)準(zhǔn)的定權(quán)措施，由于井下測(cè)量會(huì)受到水汽、振動(dòng)、灰塵、風(fēng)流等因素影響，會(huì)造成測(cè)距、照準(zhǔn)、對(duì)中以及視線等出現(xiàn)較大偏差，因此，需要結(jié)合規(guī)定的相關(guān)要求與實(shí)際概算對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將導(dǎo)線平差值輸入處理軟件中，在計(jì)算機(jī)軟件的快速運(yùn)算下，對(duì)平差值機(jī)型質(zhì)量評(píng)定，保障導(dǎo)線平差的穩(wěn)定與可靠[2]。

2.4測(cè)量過程注意事項(xiàng)

測(cè)量過程需要注意以下幾點(diǎn)重要內(nèi)容：

第一，規(guī)定儀器攜帶標(biāo)準(zhǔn)，在井下測(cè)量時(shí)，需要攜帶相關(guān)的儀器設(shè)備，不過由于井下的環(huán)境與地面不同，極易出現(xiàn)危險(xiǎn)情況，因此需要制定儀器設(shè)備的攜帶標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)監(jiān)督與檢查。下井前測(cè)量人員要對(duì)相關(guān)儀器的性能進(jìn)行檢查，尤其對(duì)一些小件且重要的物品進(jìn)行檢查，保證攜帶齊全。避免這些物品導(dǎo)致測(cè)量工作中斷，影響單位正常工作生產(chǎn)。此外，測(cè)量時(shí)，需要對(duì)地點(diǎn)進(jìn)行明確并做好標(biāo)記，更換測(cè)量地點(diǎn)時(shí)，需要將地點(diǎn)告訴其他儀器操作人員，及時(shí)做好井下導(dǎo)線復(fù)測(cè)工作。

第二，保障導(dǎo)線的定向點(diǎn)精準(zhǔn)性。井下測(cè)量工作開展前，需要將附近無用的標(biāo)記點(diǎn)全面清理，并將無用的標(biāo)記擦掉，需要使用的標(biāo)記明晰清楚，避免后續(xù)測(cè)量工作用錯(cuò)標(biāo)記點(diǎn)。此外，在井口位置需要將所用的導(dǎo)線標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行兩次測(cè)量，同時(shí)，檢測(cè)水平角的過程，應(yīng)將前后距離重復(fù)測(cè)試，以此明確所用導(dǎo)線點(diǎn)是否正確。在此過程中，前視人員應(yīng)將導(dǎo)線點(diǎn)指示給儀器觀察人員，觀察人員也需要將測(cè)試點(diǎn)指示給后視人員。

結(jié)束語：綜上所述，運(yùn)用GAT陀螺全站儀對(duì)井下進(jìn)行控制測(cè)量，可以有效避免測(cè)角誤差造成的進(jìn)一步影響，在距離較長(zhǎng)的井下導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量，極大地增強(qiáng)了導(dǎo)線的穩(wěn)定可靠性以及精確性。在一定程度上不僅增強(qiáng)了平面數(shù)據(jù)的精確度，保障井下安全生產(chǎn)，同時(shí)，加強(qiáng)井下巷道連通性，并為測(cè)防治水等工作提供更好的作業(yè)質(zhì)量。降低礦物開采成本投入，帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜志剛，姜留濤，周陽，等.基于三目標(biāo)點(diǎn)的陀螺全站儀精度測(cè)試方法研究[J].礦山測(cè)量，2020，v.48;No.206（02）：62-65.

[2]王祝.礦井測(cè)量技術(shù)及精度控制分析研究[J].化工中間體，2020，000（001）：98-99.