5巷道和回采工作面测量.ppt

第四章巷道及回采工作面测量 第一节巷道和回采工作面测量的任务 第二节井下巷道中线的标定 第三节巷道腰线的标定 第一节巷道和回采工作面测量的任务 巷道和回采工作面测量是指巷道掘进和工作面回采时的测量工作 它的任务是 1 在实地标设巷道的位置 2 及时准确的测定巷道的实际位置 根据设计标定巷道掘进的方向和坡度 并随时检查和纠正即标定巷道的中线和腰线 3 测绘回采工作面的实际位置 4 有关采矿工程 井下钻探和地质特征点的测定等 第二节井下巷道中线的标定 一 概述 为了指示巷道在水平面内的方向 需要标定巷道的几何中心线在水平面上投影的方向即中线方向 巷道水平投影的几何中心线称为巷道中线 标定出巷道的中线就可控制巷道在水平面内的掘进方向 中线点应成组设置 每组不得少于3个点 新开巷道标定巷道中线的步骤大致如下 1 检查设计图纸 主要检查的内容包括 巷道间的几何关系是否符合实际情况 标注的角度和距离是否与设计图一致等 2 确定标定中线时所必需的几何要素 3 标定巷道的开切点和方向 4 随着巷道的掘进及时延伸中线 5 在巷道掘进过程中 随时检查和校正中线的方向 包括标定开切点的位置和初步给出巷道的掘进方向两项内容 如下图 从已掘巷道中的A点沿虚线开掘一条新巷道 标定的方法如下 二 标定巷道开切点和掘进方向 图4 1标定巷道开切点 2 在4点安置经纬仪 瞄准点5 并沿此方向 由点4量取L 即可得到A点的位置 将之标定于顶板上 然后再量取A至点5的距离作检核 3 在A点安置经纬仪 后视点4 用正镜位置给出 角 此时 望远镜所指方向即为新开掘巷道的中线方向 在此方向上标出点2 倒转望远镜 标出点1 则点1 A 2即组成一组中线点 可以采用经纬仪法 罗盘法或卷尺法进行实地标定 通常采用经纬仪法 1 从设计图上量取A点至已知中线点4 5的距离L 量取巷道的转向角 巷道开切后 最初标定的中线点很容易遭到破坏 当掘进到4 8m时应检查或重新标定中线 简易的检查方法是看一组中线的三个点是否在一条直线上 在由一组中线点到下一组中线点的巷道掘进过程中 可采用瞄线法或拉线法来标定巷道的掘进方向 三 巷道中线的标定 图4 2用经纬仪标定巷道的中线 给定巷道的平面方向时 除了标定巷道几何中心线的办法外 也常采用标定轨道中心线或标定巷道边线的方法 图4 3标定直线巷道的边线 四 直线巷道中线的延长与检查 随着巷道不断向前掘进 中线也要不断向前延设 主要巷道每掘进30m 次要巷道每掘进40m 延设一组中线点C 1 2 以保证最前面一个中线点至掘进工作面的距离不超过40 50m 防止巷道掘偏 图4 4巷道中线的延设 弦线法是将圆曲线分成圆弧段 以弦线来代替其中线 指示巷道的掘进方向 1 计算标设要素 根据圆曲线的设计要素 图中的曲线起点A 终点B 曲线半径R 中心角 及将曲线等分的段数n 计算标定要素 五 曲线巷道中线的标定 圆曲线巷道中线的标定方法很多 这里仅介绍常用的弦线法 图4 5等弦法计算标设要素 l 2R sin 2n A B 180 2n 1 2 180 n 弦的长度l 起点和终点的转角 以及中间点的转角 i 在起点A安置经纬仪 后视直线巷道中的中线点P 按转角 给出弦线A1的方向 但由于前面巷道还未开掘 只能倒转望远镜在其反方向上标设中线点D C 这样C D A三点即组成一组中线点 用它指示巷道掘进到1点后 应丈量弦长l 精确标定出1点 然后 就可按与上述类似的方法继续给出下一弧段的中线 2 实地标设 巷道掘进到曲线起点位置A后 先标出A点 然后在A点安置经纬仪 后视直线巷道的中点M 测设转向角 A 可得出弦A1的方向 图4 6经纬仪法标设曲线巷道 第三节巷道腰线的标定 为了指示巷道掘进的坡度而在巷道两帮上给出的方向线 称为腰线 腰线点可成组设置 也可每隔30 40m设置一个 但须在巷道两帮上画出腰线 且对于一个矿井 腰线距底板或轨面的高度应为定值 主要运输巷道的腰线应用水准仪 经纬仪或连通管水准器来标定 次要巷道的腰线可用悬挂半圆仪等标定 急倾斜巷道的腰线应尽量用经纬仪来标定 短距离时 也可用悬挂半圆仪等来标定 图4 7巷道腰线的位置 一 用水准仪标定平巷腰线 所谓平巷 并非绝对水平的巷道 一般情况下 坡度小于8 的巷道 均视为水平巷道 在主要水平巷道中 常常都是用水准仪来标定腰线 图4 8腰线标定 根据已知腰线点和设计坡度 计算下一个腰线点B与已知腰线点A间的高差hAB hAB i 式中L A B间的水平距离 i 巷道的设计坡度 在A B中间安置水准仪 用皮尺丈量A B间的水平距离 按上式计算出h 二 用经纬仪标定斜巷腰线 1 中线点兼作腰线点的标设法 特点 在中线点的垂球线上作出腰线的标志 同时量腰线标志到中线点的距离 以便随时根据中线点恢复腰线的位置 图4 9中线点兼作腰线点的标设方法 经纬仪架设于3点 量仪器高i 用正镜瞄准中线 使竖盘读数对准巷道设计的倾角 已知中线点3到腰线位置的垂距a3 则仪器视线到腰线点的垂距b为 b i a3 b值为正时 腰线在视线之上 b值为负时 在视线之下 从三个垂球线上标出的视线记号起 根据b的符号用小钢尺向上或向下量取长度b 即可得腰线点位置 2 伪倾角标设法 空间一个倾斜面的真倾角 即它与水平面间所夹二面角 是指在垂直于其与水平面的交线的竖直面内的投影与水平线的夹角 在与其交线斜交的竖直面内的投影与水平线间的夹角则称为伪倾角 如左图 为倾斜面CDEF的真倾角 则为其伪倾角 真倾角永远大于伪倾角 用伪倾角法来标定腰线的原理是 由于设计巷道时仅给出了真倾角 而腰线是标定在巷道两帮上的 经纬仪又只能安置在巷道中部 因此 只能根据真倾角与伪倾角间的关系 按伪倾角来标定腰线 由图得tan cos tan 在1点上或下作一记号 用小钢尺量取腰线点1至记号的垂直距离b 然后 将望远镜瞄准前面一个中线点C 读取水平度盘读数 再转动照准部 瞄准欲标设的腰线点2 根据水平读盘读数计算出望远镜转动的水平角 2 并按照上述同样的方法 计算出伪倾角 2 将望远镜的倾角调至 2 再由此向上或向下量取垂直距离b 并作上标记 即得腰线点2 用伪倾角法标定腰线可与标定中线