3.9.1.7.Автоколлимационный способ

Автоколлимационный способ имеет следующую геометрическую схему (рис.4).

Рисунок 4

На поверхности у ствола (т. А) устанавливают высокоточный теодолит с автоколлимационным окуляром.

В т. В устанавливают верхнее поворотное устройство ВПУ с плоским зеркалом, вращающимся вокруг горизонтальной оси.

В т. С и Д устанавливают поворотное устройство СПУ и нижнее поворотное устройство НПУ. Основания ПУ имеют приспособление для плавного поворота зеркала по азимуту.

Если визирные лучи АВ, ВС, СД, ДА₁ лежат в одной вертикальной плоскости, то отсчет по горизонтальному кругу теодолита ( в т. А) дает направление нормали к этой плоскости. Таким образом, дирекционный угол АТ с поверхности можно передать на сторону ДА₁, расположенную в подземных выработках.

Для выполнения этого условия необходимо, чтобы плоскость зеркал ПУ были параллельны горизонтальным осям вращения, а оси вращения ПУ горизонтальны.

Теодолит и все зеркала должны быть установлены в одной вертикальной плоскости с точностью 10-20".

3.9.1.8. Гироскопическое ориентирование

Автоколлимационный способ самый прогрессивный способ ориентирования. Применяются приборы, называемые гиротеодолитами или гирокомпасами.

Преимущества способа:

1) позволяет определить дирекционный угол любой стороны подземной полигонометрии (все рассмотренные выше способы позволяют определить дирекционный угол приствольной стороны)

2) в процессе ориентирования не требуется остановки работы ствола и прекращения горнопроходческих или строительных работ

3) за счет ориентирования нескольких сторон подземной сети могут быть понижены требования к точности подземной полигонометрии.

Устройство и принцип работы гиротеодолита рассматривались в курсе АГИ. Мы рассмотрим только методические вопросы

Ориентирование стороны подземной полигонометрии гиротеодолитом включают:

1) определение поправки гиротеодолита на стороне с известным дирекционным углом

2) определение дирекционного угла стороны _(А-Б);

3) определение дирекционного угла обратного направления той же стороны _(Б-А);

4) повторное определение поправки

Определение постоянной поправки гиротеодолита производится на стороне длиной не менее 100м. В каждом определении выполняют не менее двух пусков. Между пусками рекомендуется выключать гиромотор до полного охлаждения.

Постоянная поправка гиротеодолита вычисляется по формуле:

_исх_Ги_U_U

где _исх - дирекционный угол исходного направления; _Г - дирекционный угол этого же направления определенный гиротеодолитом (еще его называют гироскопический азимут); _u - сближение меридианов для начального направления; _u - поправка за уклонение отвесных линий в исходное направление.

Сближение меридианов можно вычислить:

l*sin 

где l - разность долгот осевого меридиана и точки стояния;  - широта точки стояния

Поправка за уклонения отвеса вводится, если угол наклона направлений больше 8.

-tg(cos.sintgZ

(уравнение Лапласа)

  -составляющие отвеса в плоскости меридиана и первого вертикала

Z -зенитное расстояние наблюдаемого направления

В практике поправку гиротеодолита стараются определять на поверхности над тем местом, где под землей будут выполняться определения. В этом случае поправка за уклонение отвесной линии целиком войдет в постоянную поправку гиротеодолита.

Расхождение двух определений поправки ( до и после пуска в шахте) допускается до 30" (ГТ GI - B1).

В подземных выработках определение дирекционного угла выполняют на сторонах, длина которых не менее 30м. Производят два пуска с поочередной установкой гиротеодолита на обоих концах линии ( расхождение в определении не должно превышать 20" для Gi-В1)

Дирекционный угол ориентируемого направления вычисляют по формуле

_г      _u

При гироскопическом ориентировании координаты пунктов подземной сети передают через 1 отвес, опускаемый с поверхности в шахту

3.9.1.9.Ориентирование через два шахтных ствола (через ствол и скважину)

Сущность способа состоит в следующем. На дневной поверхности от пунктов обоснования определяют координаты отвесов О₁ и О₂ ,опущенных в шахтные стволы. В подземных условиях от пунктов подземной полигонометрии, координаты которых вычислены по результатам ориентировки через ствол А (В), определяют координаты тех же отвесов.

По вычисленным координатам отвесов определяют расстояния между отвесами и дирекционный угол створа отвесов на поверхности и в шахте.

tg_п = L_П =

tg L_П=

Рис. 5

Вообще говоря подземная система координат может быть принята произвольно. Расстояние L_П и L_Ш должны быть равны между собой, а разность дирекционных углов равна повороту осей координат подземной системы координат.

Угол   _Ш_П используется для уточнения дирекционных углов сторон подземного полигонометрического хода.

Необходимо отметить, что ошибки измерения углов и линий в подземной полигонометрии, действующие в направлении перпендикулярно линии О₁ О₂ целиком входят в определение угла .

Данный способ ориентирования выгодно отличается от остальных. Он позволяет получить дирекционный угол линии подземной полигонометрии непосредственно у забоя с ошибкой порядка 8". Все остальные способы, кроме гироскопического, ориентируют только первую линию хода.