專利名稱：用于巷道超前探測(cè)的水平定向法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工作面底板探測(cè)技術(shù)，屬于地球物理勘探領(lǐng)域，特別涉及一種用于巷道超前探測(cè)的水平定向法。
背景技術(shù)：
井下巷道多方位超前探測(cè)的平面定向，一般常用經(jīng)緯儀、羅盤、坡度規(guī)、幾何定向
等方法實(shí)現(xiàn)，但這些方法均存在影響因素多、施工效率低、測(cè)量誤差大等諸多弊端，一直是制約巷道多方位超前探測(cè)技術(shù)發(fā)展及推廣應(yīng)用的一個(gè)瓶頸。經(jīng)緯儀定向法準(zhǔn)確、精度高，但操作復(fù)雜，每次探測(cè)都要配備2 3名測(cè)量人員，在實(shí)際工作中很難實(shí)現(xiàn)。羅盤定向法方便、快捷，在地面使用效果很好，但在煤礦井下由于巷道內(nèi)管路、電纜、工字鋼、錨桿等金屬體較多，羅盤在接近這些金屬體時(shí)指針就會(huì)隨之發(fā)生偏移、擺動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)量誤差大，有時(shí)甚至無法施工。幾何定向法是按照巷道的幾何形狀，先在地面繪圖、計(jì)算，根據(jù)井下巷道寬度，確定線框放置位置、平面方位、測(cè)線數(shù)量，其中，收、發(fā)線框前后間距固定為10 m，線框左右移動(dòng)步距為O. 5 m。然后在井下測(cè)量時(shí)，采用前后移動(dòng)式探測(cè)模式。這種方法定向準(zhǔn)確、快速、簡(jiǎn)便，但探測(cè)范圍相對(duì)較小、人為誤差大。坡度規(guī)定向法是利用巷道中軸線及其垂直線作為相對(duì)坐標(biāo)，配合坡度規(guī)確定正前方左、右兩側(cè)不同角度測(cè)線方向的一種相對(duì)方位定向法。井下采用前后固定式探測(cè)模式，首先，沿巷道中軸線拉一根測(cè)繩作為基線，收、發(fā)線框前后間距固定為10 m，均置于巷道中軸線位置。在兩個(gè)線框位置，將兩個(gè)坡度規(guī)0°線與基線重合，再沿順時(shí)針(或逆時(shí)針)方向向左(或右)按一定間隔拉線確定測(cè)線方位，同步轉(zhuǎn)動(dòng)收、發(fā)線框，完成不同角度探測(cè)。該方法操作復(fù)雜，但探測(cè)控制范圍大，可進(jìn)行夾角為180°的半圓形探測(cè)。但是巷道迎頭位置有風(fēng)筒，風(fēng)力較大，受風(fēng)的影響在拉線取角度的時(shí)候誤差較大定位不準(zhǔn)確，只能是大概方向。而且在拉測(cè)繩的時(shí)候測(cè)繩較軟，發(fā)射框和接收框要與測(cè)繩平行，操作起來很麻煩，需要專人拉繩子移動(dòng)發(fā)射線框、接收線框，目測(cè)線框是否與繩子平行。此方法施工時(shí)間長、需要人員多，拉繩子定角度本身就存在誤差，人員目測(cè)發(fā)射線框、接收線框是否與測(cè)繩平行又會(huì)存在誤差。因此，這種方法定向誤差大、不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于巷道超前探測(cè)的水平定向法，該方法不受井下風(fēng)筒、管路、電纜、工字鋼、錨桿等金屬體干擾，所用工具簡(jiǎn)單、用工少，可快速、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)巷道探測(cè)中的水平定向。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種用于巷道超前探測(cè)的水平定向法，包括如下步驟
第一步、設(shè)置360°量角器將兩個(gè)360°量角器沿巷道走向、按預(yù)定間隔水平固定放置在巷道底板上，兩個(gè)360°量角器的圓心連線垂直于巷道迎頭且與巷道底板的縱向中心軸線相重合或平行；
第二步、設(shè)置發(fā)射線框和接收線框?qū)⑺沧冸姶艃x的分體式的發(fā)射線框和接收線框分別設(shè)置到兩個(gè)360°量角器的正上方，將發(fā)射線框?qū)?yīng)的360°量角器稱為發(fā)射量角器，將接收線框?qū)?yīng)的360°量角器稱為接收量角器，兩線框的線框平面均垂直于各自對(duì)應(yīng)的量角器平面；所述發(fā)射線框和接收線框各自在對(duì)應(yīng)的量角器上的正投影的中心點(diǎn)與量角器的圓心重合；過發(fā)射線框線框平面中心點(diǎn)和接收線框線框平面中心點(diǎn)的直線與巷道底板平行；
第三步、確定0°水平方位角平面并探測(cè)將所述發(fā)射線框和接收線框的各自的線框平面平行于巷道迎頭設(shè)置，此時(shí)，以過發(fā)射量角器和接收量角器的連線、且垂直于巷道底板的平面為0°水平方位角平面，將此時(shí)發(fā)射線框和接收線框在各自對(duì)應(yīng)的量角器上的正投影對(duì)應(yīng)的角度按照規(guī)則分別記為α 和α 2;然后，按照巷道超前探測(cè)方法對(duì)0°水平方位角平面進(jìn)行探測(cè)；
第四步、確定非零水平方位角平面并探測(cè)以過發(fā)射量角器的圓心且垂直于巷道底板的直線為發(fā)射線框的旋轉(zhuǎn)軸，以過接收量角器的圓心且垂直于巷道底板的直線為接收線框的旋轉(zhuǎn)軸，將兩線框沿各自的旋轉(zhuǎn)軸同步順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中保持兩線框的線框平面平行且垂直于巷道底板；旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)位置后停止，按照上述第三步中的規(guī)則將發(fā)射線框和接收線框在各自對(duì)應(yīng)的量角器上的正投影所對(duì)應(yīng)的角度分別記為β 和β2，將β 與α 或β2與α2進(jìn)行比較得水平方位角Θ，此時(shí)以過接收線框的旋轉(zhuǎn)軸且垂直于接收線框線框平面的第一平面或過發(fā)射線框的旋轉(zhuǎn)軸且垂直于發(fā)射線框線框平面的第二平面為水平方位角Θ對(duì)應(yīng)的Θ水平方位角平面，或者以位于第一平面和第二平面之間的任意一個(gè)平行于第一平面或第二平面的平面為水平方位角Θ對(duì)應(yīng)的Θ水平方位角平面；然后，按照巷道超前探測(cè)方法對(duì)此Θ水平方位角平面進(jìn)行巷道超前探測(cè)；
第五步、按照上述第四步的方式繼續(xù)同步順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)發(fā)射線框和接收線框，實(shí)現(xiàn)巷道探測(cè)過程中各水平方位角的定向以及在此方位角平面進(jìn)行的超前探測(cè)。兩個(gè)360°量角器的0°角的連線與巷道底板的縱向中心軸線相重合。兩個(gè)360°量角器的直徑為lm。兩個(gè)360°量角器沿巷道走向的圓心間距為10m。采用上述技術(shù)方案取得的技術(shù)進(jìn)步為
(1)本發(fā)明操作簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)，不受外界環(huán)境如井下風(fēng)筒、管路、電纜、工字鋼、錨桿等各種干擾的影響；
(2)本發(fā)明施工效率高，所用工具簡(jiǎn)單，完成一次探測(cè)定向時(shí)間僅需20分鐘，而坡度規(guī)定向法及幾何定向法耗時(shí)則在I小時(shí)以上，因此，本發(fā)明將探測(cè)的工作效率提高2倍以上，而且不需專人進(jìn)行定向操作，節(jié)省用工2-3人；
(3)本發(fā)明的定向精度高，消除了人為等各種因素影響，絕對(duì)誤差不超過5°。


圖I為本發(fā)明的流程 圖2為利用本發(fā)明對(duì)0°水平方位角平面進(jìn)行探測(cè)的示意圖；圖3為圖2沿A向的視 圖4為利用本發(fā)明對(duì)Θ水平方位角平面進(jìn)行探測(cè)的示意 其中，I、縱向中心軸線，2、巷道底板，3、發(fā)射量角器，4、巷道迎頭，5、接收量角器，6、接收線框，7、發(fā)射線框。
具體實(shí)施例方式由圖I至圖4所示可知，用于巷道超前探測(cè)的水平定向法，包括如下步驟
第一步、設(shè)置360°量角器將兩個(gè)360°量角器沿巷道走向、按預(yù)定間隔水平放置在
垂直于巷道迎頭4的巷道底板2上，兩個(gè)360°量角器的圓心連線與巷道底板2的縱向中心
軸線I相重合或平行。市面上可以買到的360°量角器通常較小，并不能滿足本發(fā)明的測(cè)量要求，所以通常情況下，工作人員需要自行制作大小適宜的360°量角器。且為了保證制作的360°量角器能夠多次使用且攜帶方便，需要使用耐磨、防折的材料制作。制作量角器時(shí)，根據(jù)實(shí)際測(cè)量精度確定量角器的最小刻度。將兩個(gè)量角器沿巷道走向一前一后的布置，且兩個(gè)量角器的圓心連線平行于巷道的縱向中心軸線1，還可以位于巷道底板2的正中心，兩個(gè)量角器的圓心連線垂直于巷道迎頭4。通常情況下，認(rèn)為巷道底板2是垂直于巷道迎頭4的。為了更加方便定向，兩個(gè)量角器應(yīng)該同向設(shè)置，即同樣的角度對(duì)應(yīng)的刻度連線應(yīng)當(dāng)與巷道底板2的縱向中心軸線I相平行，例如，兩個(gè)量角器的0°角連線與巷道底板2的縱向中心軸線I相重合或平行，或者兩個(gè)量角器的90°角連線與巷道底板2的縱向中心軸線I相重合或平行。按照慣常思維方式，要將兩個(gè)量角器的0°角或180°角連線與巷道底板2的縱向中心軸線I相重合或平行。第二步、設(shè)置發(fā)射線框7和接收線框6 :將瞬變電磁儀的分體式發(fā)射線框7和接收線框6分別設(shè)置到兩個(gè)360°量角器的正上方，將發(fā)射線框7對(duì)應(yīng)的360°量角器稱為發(fā)射量角器3，將接收線框6對(duì)應(yīng)的360°量角器稱為接收量角器5，兩線框的線框平面均垂直于各自對(duì)應(yīng)的量角器；所述發(fā)射線框7和接收線框6各自在對(duì)應(yīng)的量角器上的正投影的中心點(diǎn)與量角器的圓心重合；過發(fā)射線框7線框平面中心點(diǎn)和接收線框6線框平面中心點(diǎn)的直線與巷道底板2平行。利用本發(fā)明進(jìn)行定向時(shí)，要使用發(fā)射線框7和接收線框6為分體式的瞬變電磁儀。這樣發(fā)射線框7和接收線框6可以獨(dú)立設(shè)置，便于定向。發(fā)射線框7要設(shè)置于發(fā)射量角器3的正上方且位于發(fā)射量角器3的正中心；接收線框6要設(shè)置在接收量角器5的正上方且位于接收量角器5的正中心。而且，發(fā)射線框7和接收線框6的線框平面應(yīng)當(dāng)垂直于巷道底板2，亦即平行于巷道迎頭4。這樣才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確度和精確度，而且發(fā)射線框7和接收線框6在各自對(duì)應(yīng)量角器上的投影形狀與其底部邊框的形狀相同。通常情況下，發(fā)射線框7和接收線框6的邊框很窄，因此可以近似認(rèn)為兩者在量角器上的正投影為直線。布置線框時(shí)，兩個(gè)正投影直線的中心點(diǎn)應(yīng)該與量角器的圓心重合，這樣即可保證發(fā)射線框7和接收線框6位于各自對(duì)應(yīng)量角器的正中心。如果發(fā)射線框7和接收線框6的邊框較寬，那么在量角器上的正投影就是一個(gè)相應(yīng)的矩形或者其他形狀，那么此時(shí)，要保證發(fā)射線框7和接收線框6位于各自對(duì)應(yīng)量角器的正中心，則投影的矩形等的中心點(diǎn)應(yīng)該與量角器的圓心重合。為了更加精準(zhǔn)的定向，發(fā)射線框7和接收線框6的線框平面的中心點(diǎn)距離巷道底板2的垂直距離應(yīng)該相等，也就是發(fā)射線框7和接收線框6的線框平面的中心點(diǎn)連線應(yīng)該與巷道底板2平行。第三步、確定0°水平方位角平面并探測(cè)將所述發(fā)射線框7和接收線框6的各自的線框平面平行于巷道迎頭4設(shè)置，此時(shí)，以過發(fā)射量角器3和接收量角器5的圓心連線、且垂直于巷道底板2的平面為0°水平方位角平面，將此時(shí)發(fā)射線框7和接收線框6在各自對(duì)應(yīng)的量角器上的正投影對(duì)應(yīng)的角度按照規(guī)則分別記為αI和α2 ;然后，按照巷道超前探測(cè)方法對(duì)0°水平方位角平面進(jìn)行探測(cè)。在進(jìn)行水平定向之前，要確定0°水平方位角平面，這樣才能更加便利的繼續(xù)定向。在本方法中，為了滿足大部分的正常探測(cè)要求，將過巷道底板2的縱向中心軸線I且垂直于巷道底板2的平面定義為0°水平方位角平面，亦即水平方位角零基準(zhǔn)平面。此時(shí)，應(yīng)記錄下發(fā)射線框7和接收線框6在各自對(duì)應(yīng)的量角器上的投影對(duì)應(yīng)的角
度。因?yàn)榱拷瞧魇?60°的，因此兩線框的投影在量角器上對(duì)應(yīng)的角度有兩個(gè)，為了正確定向，需要按照同一個(gè)規(guī)則確定角度，如果以該線框的正投影的左端對(duì)應(yīng)的角度為準(zhǔn)，那么以后所有該線框正投影的角度都按照左端對(duì)應(yīng)的角度為準(zhǔn)。發(fā)射線框7和接收線框6可以選擇同端確定角度，也可以選擇不同端來確定角度，但是在整個(gè)探測(cè)過程中，一旦確定規(guī)則便要一直沿用，如果發(fā)射線框7選用正投影的左端確定角度，那么在接下來的所有定向操作中，發(fā)射線框7的正投影的角度都要用左端來確定。此處所說的巷道超前探測(cè)方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員最常用的各種探測(cè)方法。第四步、確定非零水平方位角平面并探測(cè)以過發(fā)射量角器3的圓心且垂直于巷道底板2的直線為發(fā)射線框7的旋轉(zhuǎn)軸，以過接收量角器5的圓心且垂直于巷道底板2的直線為接收線框6的旋轉(zhuǎn)軸，將兩線框沿各自的旋轉(zhuǎn)軸的同步順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中保持兩線框的線框平面平行且垂直于巷道底板2;旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)位置后停止，按照上述第三步中的規(guī)則將發(fā)射線框7和接收線框6在各自對(duì)應(yīng)的量角器上的正投影所對(duì)應(yīng)的角度分別記為β 和β2，將β 與α 或β2與α2進(jìn)行比較得水平方位角Θ，此時(shí)以過接收線框6的旋轉(zhuǎn)軸且垂直于接收線框6線框平面的第一平面或過發(fā)射線框7的旋轉(zhuǎn)軸且垂直于發(fā)射線框7線框平面的第二平面為水平方位角Θ對(duì)應(yīng)的Θ水平方位角平面，或者以位于第一平面和第二平面之間的任意一個(gè)平行于第一平面或第二平面的平面為水平方位角Θ對(duì)應(yīng)的Θ水平方位角平面；然后，按照巷道超前探測(cè)方法對(duì)此Θ水平方位角平面進(jìn)行巷道超前探測(cè)。在水平定向過程中，發(fā)射線框7和接收線框6在旋轉(zhuǎn)過程中要始終保持線框平面位于對(duì)應(yīng)的量角器的正上方且正中心，而且兩線框每次旋轉(zhuǎn)的角度要相等，即兩線框始終保持平行且垂直于巷道底板2。每旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)位置后，按照上述第三步中確定正投影角度的規(guī)則，確定各線框?qū)?yīng)的角度。將旋轉(zhuǎn)后的正投影的角度與0°水平方位角平面時(shí)兩線框正投影的角度做差得出水平方位角Θ，此時(shí)，以過接收線框6旋轉(zhuǎn)軸且垂直于接收線框6線框平面的第一平面為Θ水平方位角平面，也可以以過發(fā)射線框7旋轉(zhuǎn)軸且垂直于發(fā)射線框7線框平面的第二平面為Θ水平方位角平面，甚至根據(jù)需要以位于上述第一平面和第二平面之間的任意一個(gè)平行于這兩個(gè)平面的平面為Θ水平方位角平面，此時(shí)Θ水平方位角平面與0°水平方位角平面之間的夾角為Θ，亦即Θ水平方位角平面在巷道底板2上的正投影與巷道底板2的縱向中心軸線I的夾角也為Θ，具體如圖4所示；然后再按照巷道超前探測(cè)法對(duì)Θ水平方位角平面進(jìn)行探測(cè)。第五步、按照上述第四步的方式繼續(xù)同步順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)發(fā)射線框7和接收線框6，實(shí)現(xiàn)巷道探測(cè)過程中各水平方位角的定向以及在此方位角平面進(jìn)行的超前探測(cè)。為了保證探測(cè)范圍，在巷道內(nèi)旋轉(zhuǎn)發(fā)射線框7和接收線框6，對(duì)巷道迎頭4左右兩側(cè)的區(qū)域進(jìn)行定向和超前探測(cè)，以滿足掘進(jìn)過程中的數(shù)據(jù)需求。根據(jù)實(shí)際要求，定向范圍可以涉及巷道迎頭4左側(cè)90°水平方位角平面到巷道迎頭4右側(cè)90°水平方位角平面。下面以具體定向?yàn)槔瑢?duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋。第一步，選擇具有一定硬度、相對(duì)平整、可卷起的合成革布，制作兩個(gè)直徑至少為I米的360°量角器，將量角器的最小刻度定為10°，按10°的間隔對(duì)量角器進(jìn)行角度標(biāo)注；將標(biāo)注好的量角器按照本方法第一步的布置方式進(jìn)行設(shè)置，兩個(gè)量角器一前一后沿巷道走
向設(shè)置，接收線框6在前，發(fā)射線框7在后，兩個(gè)量角器沿巷道走向的間距為10米。為了便于定向，將兩個(gè)量角器的0°角連線與巷道底板2的縱向中心軸線I相重合。第二步，按照本發(fā)明第二步的內(nèi)容設(shè)置發(fā)射線框7和接收線框6。第三步，按照本發(fā)明的第三步的內(nèi)容設(shè)置發(fā)射線框7和接收線框6。以發(fā)射線框7和接收線框6的左側(cè)為基準(zhǔn)，在確定0°水平方位角平面時(shí)，發(fā)射線框7和接收線框6對(duì)應(yīng)的角度均為90° ,即此時(shí)α 和α2均為90°。確定好0°水平方位角平面后,利用巷道多方位超前探測(cè)方法(專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110095155. 4)對(duì)0°水平方位角平面對(duì)應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行超前探測(cè)。第四步，按照本發(fā)明的第四步的內(nèi)容旋轉(zhuǎn)發(fā)射線框7和接收線框6。同步逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)發(fā)射線框7和接收線框6。當(dāng)旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)位置后停止，讀取兩線框的在對(duì)應(yīng)量角器上的正投影對(duì)應(yīng)的角度。此時(shí)，發(fā)射線框7對(duì)應(yīng)的角度β 為60°，接收線框6對(duì)應(yīng)的角度β2也為60°。比較β I和α I、β2和α 2，由此可知，發(fā)射線框7和接收線框6同時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了 30°，那么此時(shí)，過接收線框6的旋轉(zhuǎn)軸且垂直于線框平面所對(duì)應(yīng)的平面即為左30°水平方位角平面。然后利用巷道多方位超前探測(cè)方法(專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110095155. 4)對(duì)左30°水平方位角平面對(duì)應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行超前探測(cè)。第五步，按照上述第四步的方式，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)發(fā)射線框7和接收線框6，旋轉(zhuǎn)一定角度后停止，讀取此時(shí)兩線框?qū)?yīng)的角度。此時(shí)發(fā)射線框7和接收線框6對(duì)應(yīng)的角度均為100°，即β 和β2均為100°，由此可知，發(fā)射線框7和接收線框6同時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了10°，那么此時(shí)，將過接收線框6的旋轉(zhuǎn)軸且垂直于線框平面的平面定為右10°水平方位角平面。然后利用巷道多方位超前探測(cè)方法(專利申請(qǐng)?zhí)枮?01110095155. 4)對(duì)右10°水平方位角平面對(duì)應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行超前探測(cè)。在上述例子中，探測(cè)巷道的寬度為4m，采用的設(shè)備為TEM-47瞬變電磁儀，發(fā)射線框7和接收線框6相對(duì)獨(dú)立，其中，發(fā)射線框7為邊長為Im的正方形線框，所述接收線框6為直徑為Im的圓形線框。本發(fā)明所舉的例子僅是利用本發(fā)明進(jìn)行水平定位的眾多方式中的一種，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行操作，比如，360°量角器的間距及布置方式、0°水平方位角平面的選取、線框投影角度的確定規(guī)則、線框的旋轉(zhuǎn)方向、Θ水平方位角平面的選取等都可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行確定，并不局限于本發(fā)明中所列舉的例子。
權(quán)利要求
1.一種用于巷道超前探測(cè)的水平定向法，其特征在于包括如下步驟 第一步、設(shè)置360°量角器將兩個(gè)360°量角器沿巷道走向、按預(yù)定間隔水平固定放置在巷道底板(2)上，兩個(gè)360°量角器的圓心連線垂直于巷道迎頭(4)且與巷道底板(2)的縱向中心軸線(I)相重合或平行； 第二步、設(shè)置發(fā)射線框(7)和接收線框(6):將瞬變電磁儀的分體式的發(fā)射線框(7)和接收線框(6)分別設(shè)置到兩個(gè)360°量角器的正上方，將發(fā)射線框(7)對(duì)應(yīng)的360°量角器稱為發(fā)射量角器(3)，將接收線框(6)對(duì)應(yīng)的360°量角器稱為接收量角器(5)，兩線框的線框平面均垂直于各自對(duì)應(yīng)的量角器平面；所述發(fā)射線框(7)和接收線框(6)各自在對(duì)應(yīng)的量角器上的正投影的中心點(diǎn)與量角器的圓心重合；過發(fā)射線框(7)線框平面中心點(diǎn)和接收線框(6 )線框平面中心點(diǎn)的直線與巷道底板(2 )平行； 第三步、確定0°水平方位角平面并探測(cè)將所述發(fā)射線框(7)和接收線框(6)的各自的線框平面平行于巷道迎頭(4)設(shè)置，此時(shí)，以過發(fā)射量角器(3)和接收量角器(5)的連線、且垂直于巷道底板(2)的平面為0°水平方位角平面，將此時(shí)發(fā)射線框(7)和接收線框(6)在各自對(duì)應(yīng)的量角器上的正投影對(duì)應(yīng)的角度按照規(guī)則分別記為α 和α2;然后，按照巷道超前探測(cè)方法對(duì)0°水平方位角平面進(jìn)行探測(cè)； 第四步、確定非零水平方位角平面并探測(cè)以過發(fā)射量角器(3)的圓心且垂直于巷道底板(2)的直線為發(fā)射線框(7)的旋轉(zhuǎn)軸，以過接收量角器(5)的圓心且垂直于巷道底板(2)的直線為接收線框(6)的旋轉(zhuǎn)軸，將兩線框沿各自的旋轉(zhuǎn)軸同步順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中保持兩線框的線框平面平行且垂直于巷道底板(2);旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)位置后停止，按照上述第三步中的規(guī)則將發(fā)射線框(7)和接收線框(6)在各自對(duì)應(yīng)的量角器上的正投影所對(duì)應(yīng)的角度分別記為β 和@2，將@1與α 或β2與α2進(jìn)行比較得水平方位角Θ，此時(shí)以過接收線框(6)的旋轉(zhuǎn)軸且垂直于接收線框(6)線框平面的第一平面或過發(fā)射線框(7)的旋轉(zhuǎn)軸且垂直于發(fā)射線框(7)線框平面的第二平面為水平方位角Θ對(duì)應(yīng)的Θ水平方位角平面，或者以位于第一平面和第二平面之間的任意一個(gè)平行于第一平面或第二平面的平面為水平方位角Θ對(duì)應(yīng)的Θ水平方位角平面；然后，按照巷道超前探測(cè)方法對(duì)此Θ水平方位角平面進(jìn)行巷道超前探測(cè)； 第五步、按照上述第四步的方式繼續(xù)同步順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)發(fā)射線框(7)和接收線框(6)，實(shí)現(xiàn)巷道探測(cè)過程中各水平方位角的定向以及在此方位角平面進(jìn)行的超前探測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于巷道超前探測(cè)的水平定向法，其特征在于兩個(gè)360°量角器的0°角的連線與巷道底板(2)的縱向中心軸線(I)相重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于巷道超前探測(cè)的水平定向法，其特征在于兩個(gè)360°量角器的直徑為lm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于巷道超前探測(cè)的水平定向法，其特征在于兩個(gè)360°量角器沿巷道走向的圓心間距為10m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于巷道超前探測(cè)的水平定向法，屬于地球物理領(lǐng)域。本發(fā)明在巷道底板上設(shè)置了兩個(gè)面積較大的360°量角器，將發(fā)射線框和接收線框設(shè)于量角器的正上方，確定好0°水平方位角平面之后，同步旋轉(zhuǎn)發(fā)射線框和接收線框，利用發(fā)射線框與接收線框旋轉(zhuǎn)前后在量角器上的正投影之間的角度關(guān)系來確定水平方位角及其角平面。本發(fā)明操作簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)，不受外界環(huán)境的影響；施工效率高，所用工具簡(jiǎn)單，工作效率提高兩倍以上；且定向精度高，消除了人為等各種因素影響，絕對(duì)誤差不超過5°。
文檔編號(hào)G01C1/00GK102818554SQ201210262009
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者趙廣淼, 李玉寶, 孫吉益, 王璽瑞, 崔煥玉, 趙立松, 李智文, 李全明, 張現(xiàn)輝, 武延輝, 郭培鵬, 周杰民 申請(qǐng)人:河北煤炭科學(xué)研究院