巷道及回采工作面测量

1、第四章第四章 巷道及回采工作面测量巷道及回采工作面测量 第一节第一节 巷道及回采工作面测量的任务巷道及回采工作面测量的任务 是指巷道掘进及工作面回采时的测量工作是指巷道掘进及工作面回采时的测量工作 在井下平面、高程控制基础上进行，任务是：在井下平面、高程控制基础上进行，任务是：1.在实地标设巷道位置。给中腰线。在实地标设巷道位置。给中腰线。2.及时准确测定巷道位置，填绘矿图及时准确测定巷道位置，填绘矿图.3.测绘回采工作面位置，统计产量储量变动，验收。测绘回采工作面位置，统计产量储量变动，验收。4.采矿、钻探、地质特征点、瓦斯突出点等测定标图采矿、钻探、地质特征点、瓦斯突出点等测定标图.认真认

2、真,负责，细心负责，细心,配合。配合。矿图测绘矿图测绘第二节第二节 巷道中线的标定工作巷道中线的标定工作 中线中线：巷道水平投影的几何中心线：巷道水平投影的几何中心线 作用作用：指示巷道水平面内的掘进方向：指示巷道水平面内的掘进方向 给中线给中线：将图纸上设计好的巷道标设到实地，：将图纸上设计好的巷道标设到实地，指导掘进方向和位置，边掘边标，不断向前指导掘进方向和位置，边掘边标，不断向前 1.检查设计图纸。检查设计图纸。 2.确定标定的必要数据，标定要素。确定标定的必要数据，标定要素。 3.实地标定巷道开切点位置和掘进方向。实地标定巷道开切点位置和掘进方向。 4.标定和延长巷道的中腰线。标定和

3、延长巷道的中腰线。 5.测绘已掘巷道，填图，检查纠己标设方向。测绘已掘巷道，填图，检查纠己标设方向。第二节第二节 巷道中线的标定工作巷道中线的标定工作 一、一、 标定巷道开切点和掘进方向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，习惯上称标定巷道开切点和开掘方向的工作，习惯上称为为“开门子开门子”。如下图所示，如下图所示，虚线表示新设计的巷虚线表示新设计的巷道，道，AB为巷道的中线，为巷道的中线，4、5点为原有巷道内的导线点为原有巷道内的导线点。标定前，应从图上量出点。标定前，应从图上量出(或算出或算出)4点到点到A点的距点的距离离l1和和5点到点到A点的距离点的距离l2，l1+

4、l2要等于要等于45导线边长，导线边长，再量出再量出(或算出或算出)45边与边与AB间的夹角间的夹角。习惯上称。习惯上称为指向角，为指向角，l1、l2和和即为所需的标定要素。即为所需的标定要素。 BA45L1L221 井下实地标设前，应先检查原有导线点是否移井下实地标设前，应先检查原有导线点是否移位。位。 巷道开切口和掘进方向的标定一般采用经纬仪巷道开切口和掘进方向的标定一般采用经纬仪法。标定时在法。标定时在4点安置经纬仪，照准点安置经纬仪，照准5点沿此方向量点沿此方向量取平距取平距l1，在顶板上标出开切点，在顶板上标出开切点A，并丈量，并丈量l2作为检作为检核。核。 然后将经纬仪安置在然后将

5、经纬仪安置在A点，后视点，后视4点，拨指向角点，拨指向角，此时望远镜视线的方向就是新开巷道中线此时望远镜视线的方向就是新开巷道中线AB的方向。的方向。 沿此方向在原有巷道顶板上固定临时点沿此方向在原有巷道顶板上固定临时点2，倒转望远镜在其延长线上再固定临时点，倒转望远镜在其延长线上再固定临时点1。由由1、A和和2三点组成一组中线点，即可指示新三点组成一组中线点，即可指示新巷道开切的方向。为明显起见，还可用白灰巷道开切的方向。为明显起见，还可用白灰浆或白油漆在顶板上画出三点的连线。标定浆或白油漆在顶板上画出三点的连线。标定后应实测后应实测角，作为检核。角，作为检核。 二、二、 标定直线巷道中线标

6、定直线巷道中线 巷道开掘后，最初标设的临时中线点常被放炮巷道开掘后，最初标设的临时中线点常被放炮所破坏或移位，当巷道开掘所破坏或移位，当巷道开掘58m 后，应当用经纬后，应当用经纬仪重新标定一组中线点。这时应先检查开切点仪重新标定一组中线点。这时应先检查开切点A是是否移位，若发现否移位，若发现A点已移位，则应重新标定点已移位，则应重新标定A点。点。 经检查确认经检查确认A点未移位或重新设置后，将经纬点未移位或重新设置后，将经纬仪安置在仪安置在A点上。用正倒镜标定点上。用正倒镜标定角，并沿视线方向角，并沿视线方向在新巷道内标出在新巷道内标出2点和点和2点，取它们的中点点，取它们的中点2作为中作为

7、中线点。为了避免差错，应重新用一个测回测线点。为了避免差错，应重新用一个测回测角，作角，作为检查。所测角值与标定角值之差应在为检查。所测角值与标定角值之差应在1以内，若超以内，若超限则应重新标定限则应重新标定2点。点。BA452221 检查符合要求后，沿检查符合要求后，沿A2方向再标设方向再标设1点。点。A、1、2三点组成一组中线点。三点组成一组中线点。 中线点应固定在顶板上挂下垂球线指示巷道掘中线点应固定在顶板上挂下垂球线指示巷道掘进的方向。一组中线点不得少于进的方向。一组中线点不得少于3个，点间距离不个，点间距离不小于小于2m为宜。为宜。 可以从三点是否在一条直线上而发现中线点是可以从三点

8、是否在一条直线上而发现中线点是否移位。当发现中线点移位时，应当用仪器重新标否移位。当发现中线点移位时，应当用仪器重新标定。定。 也可设置也可设置4个点为一组，当发现一个点移个点为一组，当发现一个点移位，而其余三点仍在一条直线上时，该组中线位，而其余三点仍在一条直线上时，该组中线仍可继续使用。切忌未作检查而使用两个中线仍可继续使用。切忌未作检查而使用两个中线点连线作为指示巷道掘进的方向。点连线作为指示巷道掘进的方向。 给定巷道的平面方向，除了标定巷道几何中给定巷道的平面方向，除了标定巷道几何中线的办法之外，也常采用标定轨道中心线或标定巷线的办法之外，也常采用标定轨道中心线或标定巷道边线的方法。道

9、边线的方法。 在大断面双轨巷道，特别是巷道断面不断变化在大断面双轨巷道，特别是巷道断面不断变化的车场部分，采用标定某一条轨道的中心线是有利的车场部分，采用标定某一条轨道的中心线是有利的，因为这样做就不必经常改变中心线的位置。有的，因为这样做就不必经常改变中心线的位置。有的矿井习惯采用标设靠近巷道一帮的边线，因为这的矿井习惯采用标设靠近巷道一帮的边线，因为这种办法更易于发现巷道的掘偏现象，对掌握巷道规种办法更易于发现巷道的掘偏现象，对掌握巷道规格质量有利。格质量有利。 巷道边线巷道边线(或轨道中心线或轨道中心线)的具体标设。巷道的具体标设。巷道边线平行于巷道中线，它距巷道两帮的距离是不边线平行于

10、巷道中线，它距巷道两帮的距离是不相同的。图中相同的。图中A点为巷道中线点，现要标设出巷点为巷道中线点，现要标设出巷道边线的起始点道边线的起始点B及一组边线点。及一组边线点。 标设前应先根据边线至巷道中线的距离标设前应先根据边线至巷道中线的距离a和和A、B两点间的距离两点间的距离lAB计算出标定计算出标定B点的指向角点的指向角，计算公式为：计算公式为： = arcsina /lAB (4-1) = - (4-2)ABlaarcsin 标定时，先在标定时，先在A点安置经纬仪，根据角点安置经纬仪，根据角和距离和距离lAB即可标定出即可标定出B点。然后将仪器移至点。然后将仪器移至B点，后视点，后视A点

11、点标设标设(180+)角，这时仪器视线方向就是边线角，这时仪器视线方向就是边线(或或轨道中心线轨道中心线)的方向。再在视线上连续标设的方向。再在视线上连续标设1点和点和2点，则点，则B、1、2即为一组边线点。边线到较近帮的即为一组边线点。边线到较近帮的距离称为边距，用距离称为边距，用c表示。显然，表示。显然，a、c与巷道宽度与巷道宽度D之间的关系为：之间的关系为： c=D/2-a (4-3) 用边线给向时，测量人员必须将距离用边线给向时，测量人员必须将距离c及时通知及时通知施工人员，以便他们根据距离施工人员，以便他们根据距离c和和(D-c)控制巷道的掘控制巷道的掘进方向。应当注意的是，当相向贯

12、通巷道用边线指进方向。应当注意的是，当相向贯通巷道用边线指示巷道掘进方向时，两头边线的称谓是相反的。示巷道掘进方向时，两头边线的称谓是相反的。 在巷道掘进过程中，掘进工作面炮眼的在巷道掘进过程中，掘进工作面炮眼的布置和支架的位置都是以巷道中线为依据的。布置和支架的位置都是以巷道中线为依据的。用经纬仪标设一组中线点后用经纬仪标设一组中线点后(或由边线找出中或由边线找出中线的位置线的位置)，在一定距离内可以该组中线点为，在一定距离内可以该组中线点为依据，用三点连直线原理把巷道中线延长标依据，用三点连直线原理把巷道中线延长标在掘进工作面上。在掘进工作面上。 三、直线巷道的延长和检查三、直线巷道的延长

13、和检查 中线不断向前延设中线不断向前延设,掘掘3040M延设一组中线。延设一组中线。保证最前一个中线点距工作面不超过保证最前一个中线点距工作面不超过4050m,以防以防掘偏。掘偏。 方法：方法：经纬仪法，瞄线法，拉线法经纬仪法，瞄线法，拉线法ABC 四、标定曲线巷道中线四、标定曲线巷道中线 井下运输巷道转弯处或巷道分岔处，都有一段井下运输巷道转弯处或巷道分岔处，都有一段曲线巷道。曲线巷道中心线是一条平面曲线。曲线巷道。曲线巷道中心线是一条平面曲线。 井下曲线都是圆曲线，其半径根据矿车行驶速井下曲线都是圆曲线，其半径根据矿车行驶速度及矿车轴距等因素而定，一般在度及矿车轴距等因素而定，一般在102

14、5m之间。之间。曲线巷道的起点、终点、曲线半径和转角曲线巷道的起点、终点、曲线半径和转角(曲线中曲线中心角心角)等参数均在设计中给定。等参数均在设计中给定。 曲线巷道的中线是弯曲的，无法像直线巷道那曲线巷道的中线是弯曲的，无法像直线巷道那样直接标出中线，而只能在一定范围内以直代曲，样直接标出中线，而只能在一定范围内以直代曲，即用分段的弦线来代替分段的圆弧线，用内接折线即用分段的弦线来代替分段的圆弧线，用内接折线来代替整个圆曲线，来代替整个圆曲线，并实地标设这些弦并实地标设这些弦线来指示巷道掘进线来指示巷道掘进的方向。的方向。(一一) 经纬仪弦线法经纬仪弦线法 分段弦线的长度可以是相同的，也可以

15、是不相分段弦线的长度可以是相同的，也可以是不相同的。同的。1 计算标设要素计算标设要素 首先要确定合理的弦线长度首先要确定合理的弦线长度l，使得转折点尽量，使得转折点尽量少，弦两端能通视且便于施工。一般先绘比例尺为少，弦两端能通视且便于施工。一般先绘比例尺为1 100或或1 50的大样图。在图上确定段的划分方的大样图。在图上确定段的划分方案，也可以采用公式案，也可以采用公式 估算。估算。 S为巷道上宽的一半为巷道上宽的一半222SRSl 图图4-6为一曲线巷道，已知曲线始点为一曲线巷道，已知曲线始点A，终点，终点B，曲线半径曲线半径R，中心角，中心角。现采用等分曲线中心角的弦。现采用等分曲线中

16、心角的弦线法来计算标设要素。将曲线段所对中心角线法来计算标设要素。将曲线段所对中心角分为分为n等分，则每等分对应的弦长为：等分，则每等分对应的弦长为： (4-4) 由图可知，起点由图可知，起点A和终点和终点B处的转向角为：处的转向角为： A=B=180+/2n (4-5) 中间各弦交点处的转向角为：中间各弦交点处的转向角为： 1=2=180+/n (4-6)naRl2sin2 图图4-6所示为转向角大于所示为转向角大于180的情况。的情况。反之，当转向角小于反之，当转向角小于180，即由，即由B向向A掘进掘进时，则上述各转向角时，则上述各转向角(左角左角)相应为：相应为： 180-/2n 和和

17、 180-/n 2. 实地标设实地标设 当掘进到曲线起点当掘进到曲线起点A后，先标出后，先标出A点。然后在点。然后在A点安置经纬仪，后视直线巷道中线点点安置经纬仪，后视直线巷道中线点M，测设转向，测设转向角角A，即可给出弦，即可给出弦A1的方向。因为此时曲线巷道尚的方向。因为此时曲线巷道尚未掘出，只能倒转望远镜，在未掘出，只能倒转望远镜，在A1的反方线上于巷道的反方线上于巷道顶板标出中线点顶板标出中线点1和和1，则，则1、1、A三点组成一组三点组成一组中线点，指示中线点，指示A1段巷道掘进的方向。当掘至段巷道掘进的方向。当掘至1点后，点后，再置经纬仪于再置经纬仪于A点，在点，在A1方向上量取弦

18、长方向上量取弦长l标出标出1点。点。然后将经纬仪置于然后将经纬仪置于1点，后视点，后视A点，拨转向角点，拨转向角1可标可标出出12段巷道掘进的方向。照此办法逐段标设下去，段巷道掘进的方向。照此办法逐段标设下去，直至弯道的终点直至弯道的终点B为止。为止。 (二二) 短弦法短弦法 本法的特点是弦比较短，故可用线交会法标本法的特点是弦比较短，故可用线交会法标设，如图设，如图4-10所示，已知圆心角所示，已知圆心角，曲线半径，曲线半径R。设弦的个数为。设弦的个数为n，则弦长，则弦长l和和d为：为： l=2Rsin(/2n), d=l2/R 实地标设时，先标出实地标设时，先标出A点，再由点，再由A点沿中

19、线方点沿中线方向向后丈量距离向向后丈量距离2l标出标出M点。以点点。以点A、M为圆心，分为圆心，分别以别以2l和和d为半径，用线交会法定出为半径，用线交会法定出A1点。点。A1A指示指示第一弦的掘进方向。当巷道掘到第一弦的掘进方向。当巷道掘到B点后，沿点后，沿A1A的的方向由方向由A点丈量弦长点丈量弦长l标出标出B点，然后再以点，然后再以A、B为圆为圆心，分别以心，分别以d和和l为半径，用线交会法定出为半径，用线交会法定出B1点，点，B1B指示第二弦的掘进方向。以此类推。指示第二弦的掘进方向。以此类推。 六、六、 标设竖直巷道的中线标设竖直巷道的中线 由下向上掘进小井时，标设中线可采用下面的方

20、由下向上掘进小井时，标设中线可采用下面的方法。法。 如图如图4-12a所示，先在下部巷道中标出小井的井所示，先在下部巷道中标出小井的井中位置中位置A，并在巷道底板上牢固埋设标志。在小井的，并在巷道底板上牢固埋设标志。在小井的帮上相对位置帮上相对位置1、3和和2、4点，令其相对点连线的交点，令其相对点连线的交点恰好是井中点恰好是井中A点，以作检查用。点，以作检查用。 小井向上掘进时，可由工作面向下挂一垂球线使小井向上掘进时，可由工作面向下挂一垂球线使其对正其对正A点，此时垂球线即是小井的中心线。点，此时垂球线即是小井的中心线。 继续向上掘进时，小井将分为放矸间和梯子间，继续向上掘进时，小井将分为

21、放矸间和梯子间，中心垂球无法下挂，这时可在梯子间缝隙中设法挂中心垂球无法下挂，这时可在梯子间缝隙中设法挂下两个垂球下两个垂球O1和和O2，见图，见图4-12(b)。在下部巷道内丈。在下部巷道内丈量距离量距离O1A和和O2A，然，然 后以此距离用线交会法将中后以此距离用线交会法将中心点心点A标设在工作平台下部的木支撑上标设在工作平台下部的木支撑上(A1点点)。施工。施工人员只须人员只须 把工作平台板拿开一块，挂垂球线对正把工作平台板拿开一块，挂垂球线对正A1点，垂球线即为小井中心线，这样就可在工作面标点，垂球线即为小井中心线，这样就可在工作面标 出井中位置，指导掘进施工。出井中位置，指导掘进施工

22、。A1点要随着掘进不断点要随着掘进不断地向上移设。地向上移设。 第三节第三节 巷道腰线的标定工作巷道腰线的标定工作 为了运输、排水或其为了运输、排水或其他需要，井下巷道须有他需要，井下巷道须有一定的坡度或倾角。一定的坡度或倾角。 巷道腰线是用来指巷道腰线是用来指示巷道在竖直面内的掘示巷道在竖直面内的掘进方向及调整巷道底板进方向及调整巷道底板或轨面坡度用的。腰线或轨面坡度用的。腰线通常标设在巷道的一帮通常标设在巷道的一帮或两帮上，离轨面或两帮上，离轨面1m1m，离巷道底板离巷道底板1.3m1.3m。 不论采用哪种数值，全矿井应统一，以免造不论采用哪种数值，全矿井应统一，以免造成差错。每组腰线点不

23、得少于成差错。每组腰线点不得少于3 3个，点间距不小于个，点间距不小于2m2m为宜。最前面一个腰线点至掘进工作面的距离一为宜。最前面一个腰线点至掘进工作面的距离一般不应超过般不应超过30m30m。 标定巷道腰线时的准备工作和标定中线时基本标定巷道腰线时的准备工作和标定中线时基本是一样的，实际标设工作也往往同时进行，要注意是一样的，实际标设工作也往往同时进行，要注意它们之间的联系。它们之间的联系。一、一、 斜巷腰线的标定斜巷腰线的标定( (一一) )经纬仪法经纬仪法 1.1.中线点兼作腰线点的标设法中线点兼作腰线点的标设法 这个方法的特点，是在中线点的垂球线上作出这个方法的特点，是在中线点的垂球

24、线上作出腰线的标志。同时量腰线标志到中线点的距离，以腰线的标志。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。便随时根据中线点恢复腰线的位置。如图如图4-144-14所示，所示，1 1、2 2、3 3点为一组已标设腰线点位置的中线点，点为一组已标设腰线点位置的中线点，4 4、5 5、6 6点为待设腰线点标志的一组中线点。点为待设腰线点标志的一组中线点。 标设时经纬仪安置于标设时经纬仪安置于3 3点，量仪器高点，量仪器高i i，用正镜，用正镜瞄准中线，使竖盘读数瞄准中线，使竖盘读数对准巷道设计的倾角对准巷道设计的倾角，此，此时望远镜视线与巷道腰线平行。在中线点时望远镜视线与巷道

25、腰线平行。在中线点4 4、5 5、6 6的垂球线上用大头针标出视线位置，用倒镜测其倾的垂球线上用大头针标出视线位置，用倒镜测其倾角作为检查。已知中线点角作为检查。已知中线点3 3到腰线位置的垂距到腰线位置的垂距a3a3，则仪器视线到腰线点的垂距则仪器视线到腰线点的垂距b b为：为： b=i-ab=i-a3 3 (4-7)(4-7) 式中，式中，i i和和a3a3均从中线点向下量取均从中线点向下量取(i(i和和a3a3值均值均取正号取正号) )。求出的。求出的b b值为正时，腰线在视线之上，值为正时，腰线在视线之上，b b值为负时则在视线之下。从三个垂球线上标出的视值为负时则在视线之下。从三个垂

26、球线上标出的视线记号起，根据线记号起，根据b b的符号用小钢尺的符号用小钢尺向上或向下量取向上或向下量取长度长度b b，即可得到腰线点的位置。在中线上找出腰，即可得到腰线点的位置。在中线上找出腰线位置后，拉水平线将腰线点标设在巷道帮上，以线位置后，拉水平线将腰线点标设在巷道帮上，以便掘进人员掌握施工。便掘进人员掌握施工。 2.2.伪倾角标设法伪倾角标设法 tg=h/OA, tg=h/OA, tgtg=h/OB=h/OBtg=tgtg=tgOAOA/OB/OB即即 tg=tgcostg=tgcos 式中：式中：OAOA、OBOB两视两视线间的水平角。线间的水平角。 实地标设时，仪器安置在中线点实

27、地标设时，仪器安置在中线点上，上，在标出新中线点在标出新中线点后，量仪器高后，量仪器高i,i,并根据本并根据本站的中线点与腰线点的高差站的中线点与腰线点的高差a(aa(a是上次给线时是上次给线时求出的求出的) )，算出视线到腰线的高差，算出视线到腰线的高差b b。水平度。水平度盘置零，瞄准中线点，然后瞄准帮上拟设腰盘置零，瞄准中线点，然后瞄准帮上拟设腰线点线点4 4处，测出水平角处，测出水平角，算出伪倾角，算出伪倾角。 仪器竖盘对准仪器竖盘对准角，根据望远镜视线在角，根据望远镜视线在帮上标出帮上标出44点。最后从点。最后从44点用小钢尺向上或点用小钢尺向上或向下量取向下量取b b值定出腰线点值

28、定出腰线点4 4。用同法可连续标设。用同法可连续标设一组腰线点。标设完腰线点后，应将高程导到一组腰线点。标设完腰线点后，应将高程导到中线点中线点上，并求出上，并求出aa值值(a=v-b(a=v-b ) )，为标，为标设下一组腰线点用。式中，设下一组腰线点用。式中，aa、v v均以中线点均以中线点向下量为正值。向下量为正值。( (二二) ) 用斜面仪标设腰线用斜面仪标设腰线 斜面仪的结构如图所示。在经纬仪主望远镜斜面仪的结构如图所示。在经纬仪主望远镜2的上部安装一个副望远镜的上部安装一个副望远镜1，其转动轴，其转动轴3同时垂直于同时垂直于主望远镜视准轴及横轴，同时副望远镜的视准轴与主望远镜视准轴

29、及横轴，同时副望远镜的视准轴与本身转动轴垂直。当主望远镜视准轴置于巷道设计本身转动轴垂直。当主望远镜视准轴置于巷道设计倾角的倾斜方向上时，转动副望远镜，此时副望远倾角的倾斜方向上时，转动副望远镜，此时副望远镜视准轴扫过的是一平行于腰线的倾斜面。倾斜面镜视准轴扫过的是一平行于腰线的倾斜面。倾斜面与巷道两帮的线即是与巷道腰线相平行的一条线。与巷道两帮的线即是与巷道腰线相平行的一条线。 用斜面仪在斜巷中标设腰线的方法如图用斜面仪在斜巷中标设腰线的方法如图4-18所示。所示。在中线点在中线点A整置斜面仪，用主望远镜照准另一个中整置斜面仪，用主望远镜照准另一个中线点，固定水平度盘，再使垂直度盘读数等于巷

30、道线点，固定水平度盘，再使垂直度盘读数等于巷道的设计倾角，固定垂直度盘。主望远镜固定不动后，的设计倾角，固定垂直度盘。主望远镜固定不动后，转动副望远镜，瞄准原有腰线点转动副望远镜，瞄准原有腰线点1的上方的上方1点，用点，用小钢尺量得垂距小钢尺量得垂距a，再瞄准腰线点，再瞄准腰线点2处上方处上方2点，量点，量22=a作检查。检查无误后，即可标设新的一组腰作检查。检查无误后，即可标设新的一组腰线点。转动副望远镜，照准巷帮拟设腰线点处，在线点。转动副望远镜，照准巷帮拟设腰线点处，在视线上标设视点视线上标设视点3、4和和5，自视点向下，自视点向下(或向上或向上)量量取取a，即可标出一组新腰线点，即可标

31、出一组新腰线点3、4和和5。二、二、 平巷腰线的标定平巷腰线的标定 在平巷中，用得最在平巷中，用得最普遍的是水准仪标设腰线，普遍的是水准仪标设腰线，在次要平巷中可用半圆仪在次要平巷中可用半圆仪标设腰线。标设腰线。 在巷道中已有一组腰在巷道中已有一组腰线点线点1、2、3，巷道的设，巷道的设计坡度为计坡度为i，需向前标设，需向前标设一组新的腰线点一组新的腰线点4、5、6。组间距一般为组间距一般为30m左右。左右。 标设时水准仪安置在两组点之间，先照准原腰线标设时水准仪安置在两组点之间，先照准原腰线点点1、2、3上的小钢尺并读数，然后计算各点间的高上的小钢尺并读数，然后计算各点间的高差，以检查原腰线

32、点是否移动。当确认其可靠后，记差，以检查原腰线点是否移动。当确认其可靠后，记下下3点的读数点的读数a。a的符号以视线为准来定，点在视线的符号以视线为准来定，点在视线之上为正，在视线之下为负。然后丈量之上为正，在视线之下为负。然后丈量3点至点至4点的距点的距离离l34，则可按下式算出腰线点，则可按下式算出腰线点4距视线的高度距视线的高度b。 b=a+h34=a+l34i (4-9) 式中式中: l343点与点与4点间的高差。点间的高差。 坡度坡度i的符号规定为：上坡为正，下坡为负。水的符号规定为：上坡为正，下坡为负。水准仪前视准仪前视4点处，以视线为准，根据点处，以视线为准，根据b值标出腰线点值

33、标出腰线点4的位置。的位置。b值为正时，腰线点在视线之上，值为正时，腰线点在视线之上，b值为值为负时则在视线之下。负时则在视线之下。5、6腰线点依同法标设。腰线点依同法标设。 上述标设方法虽简单易行，但稍不注意就要出错。上述标设方法虽简单易行，但稍不注意就要出错。标设时应特别注意标设时应特别注意a、b、i的符号，图的符号，图4-19中分别中分别表示出三种不同的情况。表示出三种不同的情况。 标设好新的一组腰线点后，应该由标设好新的一组腰线点后，应该由3点求算点求算4、5、6点的高程。连续向前标设几组腰线点后，应进点的高程。连续向前标设几组腰线点后，应进行检查测量。检查时，可从水准点引测高程到腰线

34、行检查测量。检查时，可从水准点引测高程到腰线点，看腰线点的高程是否与设计相符。如不相符，点，看腰线点的高程是否与设计相符。如不相符，应调整腰线点，使其符合设计位置后，再由调整后应调整腰线点，使其符合设计位置后，再由调整后的腰线点向前继续标设腰线。对于平巷，有的矿井的腰线点向前继续标设腰线。对于平巷，有的矿井要求在大巷的两帮均标出腰线，或在帮上用涂料画要求在大巷的两帮均标出腰线，或在帮上用涂料画出腰线，以便严格控制巷道掘进和铺轨的坡度。出腰线，以便严格控制巷道掘进和铺轨的坡度。第四节第四节 激光指向仪及其应用激光指向仪及其应用 采矿机械化的发展和巷道掘进速度加快，使传采矿机械化的发展和巷道掘进速

35、度加快，使传统的标定中腰线方法越来越不能适应快速掘进的要统的标定中腰线方法越来越不能适应快速掘进的要求。我国求。我国2020世纪世纪7070年代以来，先后研制成多种型号年代以来，先后研制成多种型号的矿用防爆激光指向仪，并已广泛用于矿山指示直的矿用防爆激光指向仪，并已广泛用于矿山指示直线巷道的掘进方向。而且已应用激光技术作为巷道线巷道的掘进方向。而且已应用激光技术作为巷道掘进机的自动方向指导控制。目前我国矿山应用的掘进机的自动方向指导控制。目前我国矿山应用的激光指向仪基本上都是氦氖激光指向仪。激光指向仪基本上都是氦氖激光指向仪。2020世纪世纪9090年代研制生产的半导体激光指向仪与前者相比具有

36、年代研制生产的半导体激光指向仪与前者相比具有体积小、重量轻、寿命长、便于安装使用等优点。体积小、重量轻、寿命长、便于安装使用等优点。故这里介绍国产的故这里介绍国产的JZYJZY系列半导体激光指向仪。系列半导体激光指向仪。 1. 1. 激光指向仪的结构激光指向仪的结构 仪器的主要特点是采用半导体激光器为光源，仪器的主要特点是采用半导体激光器为光源，两节两节5 5号电池为电源，故体积大大减小，它又设计号电池为电源，故体积大大减小，它又设计了悬挂钩，成为便携式，在巷道拐弯较多时使用极了悬挂钩，成为便携式，在巷道拐弯较多时使用极为方便。仪器由半导体激光发射器、电池腔、后盖、为方便。仪器由半导体激光发射

37、器、电池腔、后盖、电源开关及悬挂装置组成。电源开关及悬挂装置组成。 拧开后盖，装入拧开后盖，装入2 2节节5 5号干电池后将后盖拧紧，号干电池后将后盖拧紧，按开关接通电源，则激光发射器即发出红色光束。按开关接通电源，则激光发射器即发出红色光束。悬挂装置的两个挂钩挂于巷道内连接两中线点之间悬挂装置的两个挂钩挂于巷道内连接两中线点之间的线绳上，激光束穿过前面的中线垂球线给出巷道的线绳上，激光束穿过前面的中线垂球线给出巷道掘进方向，激光束在掘进迎头形成一个圆形光斑掘进方向，激光束在掘进迎头形成一个圆形光斑( (在在40m40m内，光斑直径内，光斑直径40mm)40mm)。依光斑中心即可布。依光斑中心

38、即可布置炮眼、扶棚或检查工程质量。置炮眼、扶棚或检查工程质量。 仪器用后即可取下装入盒内带走，为确保挂钩仪器用后即可取下装入盒内带走，为确保挂钩位置的正确性，挂钩上设有调节螺旋，以便对挂钩位置的正确性，挂钩上设有调节螺旋，以便对挂钩进行检校。检校时，在进行检校。检校时，在4050m4050m内拉线绳或钢丝，在内拉线绳或钢丝，在线绳前端挂一垂球线，在其背后衬以白纸，在线绳线绳前端挂一垂球线，在其背后衬以白纸，在线绳后端悬挂仪器，按动电源开关，则激光束照在前端后端悬挂仪器，按动电源开关，则激光束照在前端的线绳上，并在白纸上映出的线绳上，并在白纸上映出光斑，当垂线平分光斑光斑，当垂线平分光斑时，则仪

39、器悬挂轴线与激光束处于同一铅垂面内，时，则仪器悬挂轴线与激光束处于同一铅垂面内，不必校正。反之，则松开指向仪前端挂钩的螺钉，不必校正。反之，则松开指向仪前端挂钩的螺钉，微调该挂钩，使光斑中心与垂线重合，然后固定挂微调该挂钩，使光斑中心与垂线重合，然后固定挂钩螺钉即可。钩螺钉即可。2. 激光指向仪的安置及使用激光指向仪的安置及使用(1) 指向仪在井下的安置指向仪在井下的安置 指向仪的安置地点，距离掘进工作面一指向仪的安置地点，距离掘进工作面一般应不小于般应不小于70m，以防爆破引起仪器振动或，以防爆破引起仪器振动或损坏。根据仪器的性能，在保证光斑清晰和损坏。根据仪器的性能，在保证光斑清晰和稳定的

40、前提下，可自行确定仪器到掘进工作稳定的前提下，可自行确定仪器到掘进工作面的最大距离。指向仪的安置方式要视巷道面的最大距离。指向仪的安置方式要视巷道的具体情况而定。的具体情况而定。 在锚杆上安置指向仪与调节光束的步骤。在锚杆上安置指向仪与调节光束的步骤。1) 用经纬仪在巷道中标设三个以上中线点，如用经纬仪在巷道中标设三个以上中线点，如A、B、C三点，并在中线垂球线上标出腰线位置。三点，并在中线垂球线上标出腰线位置。B、C两两点间距为点间距为3050m.2) 在安置指向仪的中线点处顶板上按一定的尺寸固定在安置指向仪的中线点处顶板上按一定的尺寸固定四根锚杆，再将有长孔的两根角钢按在锚杆上。四根锚杆，

41、再将有长孔的两根角钢按在锚杆上。3) 将仪器的托板用螺栓与角钢相连，根据仪器前后的将仪器的托板用螺栓与角钢相连，根据仪器前后的中线垂球移动仪器，使之处于中线方向上，然后把中线垂球移动仪器，使之处于中线方向上，然后把螺栓固紧。螺栓固紧。4) 将电缆从电源经防爆开关引入仪器接线箱内。接通将电缆从电源经防爆开关引入仪器接线箱内。接通电源，光束即由聚焦镜筒内出。电源，光束即由聚焦镜筒内出。5) 调整仪器，正确标定光束方向。微调水平微动螺旋，调整仪器，正确标定光束方向。微调水平微动螺旋，使光斑中心对准前方使光斑中心对准前方B、C两个中线。再上下调整两个中线。再上下调整光束，使光斑中心至两垂球线的腰线标志的垂距光束，使光斑中心至两垂球线的腰线标志的垂距d相同为止。这时红橙色激光束即是与腰线平行的一相同为止。这时红橙色激光束即是与