巷道施工测量-中腰线的标定

巷道施工测量巷道施工测量 第一节 巷道施工测量的主要任务 巷道施工测量是在井下平面控制测量和高程控制测量的基础上 进行的，它的主要任务是： （1）实地标设巷道位置。 根据采矿设计标定巷道掘进的方向和坡度， 并随时检查和纠正。通常称此项工作为标定巷道的中线和腰线，简称 给中腰线。 （2）及时准确地测定巷道的实际位置，检查巷道的规格质量和丈量 巷道进尺，并将巷道填绘至有关的平面图、剖面图上。 上述任务关系着采矿工程的质量和采矿计划的完成， 矿山测量人 员必须准确及时地配合生产， 细心进行上述测绘工作。 如果掉以轻心， 将造成重大损失，例如报废巷道，延误工期，增加巷道维修工作量， 甚至发生透水等危及人身安全的重大事故。 日常矿山测量工作是与生产紧密相关的，在工作中，若与采矿生 产发生矛盾时，既要坚持原则，又要协调各有关部门，保证采矿生产 的正确进行。 第二节 巷道中线的标定 井下主要巷道的位置是根据矿井的总体设计决定的， 但在施工过 程中还要根据实际情况作必要修改。 采区巷道更需要根据已有巷道和 地质变化情况逐步作出施工设计。测量的任务是要把图上设计的巷 道，随着巷道不断向前掘进逐步地标设于实地，也就是要在实地标定 出巷道的开切位置和给定巷道的掘进方向。 巷道水平投影的几何中心线称为巷道中线， 简单来讲巷道中线是 将巷道最中间的点连接所形成的的一条直线。 标定出巷道中线就可以 控制巷道在水平面内的掘进方向。标定中线的过程一般为： 检查设计图纸计算标定时的必要数据标定巷道开切点和中线 随着巷道不断掘进，标定和延伸中腰线。 1、标定巷道开切点和掘进方向 标定巷道开切点和开掘方向的工作，习惯上称为“开门子” ，如 图 1 所示，虚线表示新设计的巷道，AF 为巷道的中线，8、9 点为原 有巷道内的导线点。标定前，应在图上量取（或计算出）8 点到 A 点 的距离 L1和 9 点到 A 点的距离 L2，L1+L2要等于 8-9 导线边长，再量 出 8-9 边与 AF 间的夹角。习惯上称为指向角，L1、L2和即为所需 的标定要素。 巷道开切口和掘进方向一般采用全站 仪进行标定。 标定时在 8 点上安置全站仪照 准 9 点， 沿此方向由 8 点测出平距 L1， 在顶 板上标设出开切点 A，并丈量 L2作为检核。 然后将全站仪安置在 A 点，后视 8 点，拨指 向角，此时望远镜视线方向就是新开巷道 中线 AF 的方向。沿此方向在原有巷道的顶 板上固定临时点 2，倒转望远镜在其延长线上再固定临时点 1.由 1、 A 和 2 三点组成一组中线点，即可指示新巷道开切的方向。 2、直线巷道中线的标定 巷道开切时标定的中线点 （图 1 中的 1、 A、 2） 距离掘进头较近， 容易受施工影响，因此当新开口的巷道掘进 58 米后，用全站仪重 新标定开切点和方向，方法与开切时类似，如图 2 所示。先按前述方 法确定开切点 A，然后在 A 点用全站仪按照一般方法测设水平角， 得到 AF 方向，在此方向上标定 2 点，在 A、2 两点之间标定 1 点， 得到一组中线点 A12. 图 1 巷道开切时中线的标定 A 12 F 8 9 L1 L2 随着巷道向前掘进延长，中线也要不断向前延伸测设。一般情况 下，每掘进 80100 米时施放一组中线点。延伸测设方法如图 3 所 示，在 B 点安置全站仪，先检查 B 处的一组中线点是否为一直线， 若满足要求，后视前一组中线点 A，用测设水平角的一般方法测设 180角，标定下一组中线点 C、5、6。 而实际情况则略有不同，如图 4 所示，在导线点 B 上安置全站 仪，后视导线点 A，导线点 B 可能偏离巷道中线，因此根据标定要素 先施放出一颗中线点 C，然后在 C 上安置仪器，按照所计算要素拨 出指向角，然后在望远镜视线方向上标定出一组中线点中 1中 2 中 3。 图 4 从导线点处标定巷道中线 中线标定完成后，在中线点后悬挂激光指向仪，使激光同时穿过 中 1中 2中 3 下所悬挂垂线，此时激光所指方向则为巷道中线方 向，可以指导巷道掘进。 图 2 用经纬仪标定巷道中线 A 12 F 8 9 L1 L2 图 3 直线巷道中线的延伸测设 A 1 2 8 9 L1 L2 43B6C 5 第三节 巷道腰线的标定 为了确定巷道掘进坡度， 要在巷道一帮或两帮的半腰上定出与巷 道设计坡度平行的直线，称为腰线。标定腰线就是标定出腰线上的一 些点，称这些点为腰线点。 1、巷道腰线点的标定 （1）用水准仪标定巷道腰线 如图 5 所示，A 为已有腰线点，现要在给定的垂线上标定新腰线 点 B。方法如下：首先测量 A 与给定垂线之间的水平距离 D，根据巷 道设计坡度 i 计算 A 与新腰线点 B 之间的高差 h=iD。 然后在 A 与垂 线之间安置水准仪，后视 A 点测尺，读 数为 a，再前视给定垂线，按下式计算 水准仪视线到新腰线点 B 的铅垂距离： b=a-h 从水准仪视线开始沿给定垂线向下 （b0 时）或向上（b0 时）量取距离 b，即 可得到新腰线点 B。 （2）利用全站仪在中线点上标定腰线 如图 6 所示，在已知高程的 A 点处安置全站仪，测量“中 1” 、 “中 2” 、 “中 3”的高程数据，分别为 H1、H2、H3，设置一水平位置， 其高程为 H，则各点至水平视线沿铅垂线的距离为 h1=H1-H、 h2=H2-H、h3=H3-H。沿垂线方向从各中线点量取相应距离即得到巷 道的水平腰线。巷道为非水平巷道时，丈量“中 1” 、 “中 2” 、 “中 3” 之间的水平距离， 根据巷道设计坡度计算出各中线点处沿垂线方向至 所设置水平位置的距离，并做好相应标记。将激光指向仪悬挂至中线 点后，保证激光穿过三根中线点的同时穿过所标记的腰线位置，或者 与腰线点距离相同常数。 A B a b 顶板 图 5 水准仪标定腰线 h 给定垂线 图 6 利用全站仪在中线上标定腰线 第四节 激光指向仪 1、概述 激光指向仪是利用激光器产生的光线进行指向的仪器。 激光是一 种可见光，具有方向性好、单色性好、亮度高等特点。采用激光指向 仪指示巷道的方向和坡度，具有占用巷道时间短、效率高、中线和腰 线一次给定等优点。 2、激光指向仪的安置 安置激光指向仪是激光指向的关键， 安装后应使激光光束与巷道 中线、腰线重合或平行（间距为一常数） 。安装前，应对激光指向仪 的电源、 发光情况以及各调解机构进行检查， 检查合格后， 方可使用。 安置激光指向仪的位置可选择如图 7 的几种形式： 可用工字钢固 定在巷道上部中央如(a)，或用锚杆固定顶板上如图(b)，也可安 置在两轨道之间的砖垛上如图(c)， 还可固定在两帮上如图 (d)。 指向仪的安置方法如图 8，具体步骤为： （1）在欲安装激光指向仪的巷道中，精确标定出一组中线点 A、 图 7 激光指向仪的安置位置 (a)(b) (c)(d) B、C，并各悬挂一根垂球线。 （2）分别在三根中线上精确标定出巷道腰线的位置。 （3）在（远离掘进头的）中线延长线方向的顶板上固定锚杆， 安 装激光指向仪。 （4）打开激光仪，调解 水平微动螺丝，使激光指向 仪光束中心准确地通过中线 点上的三根垂球线。 （5）调解竖直方向微动 螺旋，使激光束中心到各腰 线位置点之间的距离为一常 数 a。 这样，激光光束的方向既和中线重合，又与腰