巷道施工測量

1、第十二章第十二章 巷道施工測量巷道施工測量巷道施工測量的任務(wù)是按照礦井設(shè)計的規(guī)定和要求，在現(xiàn)場實地標(biāo)定掘進(jìn)巷道的幾何要素(位置、方向和坡度等)，并在巷道掘進(jìn)過程中及時進(jìn)行檢查和校正。通常我們將這項工作稱為給向。12-112-1 井下巷道中線的標(biāo)定井下巷道中線的標(biāo)定一、一、 概述概述 為了指示巷道在水平面內(nèi)的方向，需要標(biāo)定巷道的幾何中心線在水平面上投影的方向即中線方向。 中線點(diǎn)應(yīng)成組設(shè)置，每組不得少于3個點(diǎn)。 標(biāo)定巷道中線的步驟大致如下： (1) 檢查設(shè)計圖紙。主要檢查的內(nèi)容包括：巷道間的幾何關(guān)系是否符合實際情況；標(biāo)注的角度和距離是否與設(shè)計圖一致等； (2) 確定標(biāo)定中線時所必需的幾何要素； (

2、3) 標(biāo)定巷道的開切點(diǎn)和方向； (4) 隨著巷道的掘進(jìn)及時延伸中線； (5) 在巷道掘進(jìn)過程中，隨時檢查和校正中線的方向二、二、 巷道開切時的標(biāo)定方法巷道開切時的標(biāo)定方法 包括標(biāo)定開切點(diǎn)的位置和初步給出巷道的掘進(jìn)方向兩項內(nèi)容。 如圖，從已掘巷道中的A點(diǎn)沿虛線開掘一條新巷道，標(biāo)定的方法如下： (1) 從設(shè)計圖上量取A點(diǎn)至已知中線點(diǎn)4、5的距離L、，量取巷道的轉(zhuǎn)向角； (2) 在4點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)點(diǎn)5，并沿此方向，由點(diǎn)4量取L，即可得到A點(diǎn)的位置，將之標(biāo)定于頂板上，然后再量取A至點(diǎn)5的距離作檢核； (3) 在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，后視點(diǎn)4，用正鏡位置給出角，此時，望遠(yuǎn)鏡所指方向即為新開掘巷道的中線方向

3、，在此方向上標(biāo)出點(diǎn)2，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，標(biāo)出點(diǎn)1，則點(diǎn)1、A、2即組成一組中線點(diǎn)。三、三、 巷道中線的標(biāo)定巷道中線的標(biāo)定 巷道開切后，最初標(biāo)定的中線點(diǎn)很容易遭到破壞。當(dāng)掘進(jìn)到48 m時應(yīng)檢查或重新標(biāo)定中線。簡易的檢查方法是看一組中線的三個點(diǎn)是否在一條直線上。在由一組中線點(diǎn)到下一組中線點(diǎn)的巷道掘進(jìn)過程中，可采用瞄線法或拉線法來指標(biāo)巷道的掘進(jìn)方向。12-2 12-2 曲線巷道中線的標(biāo)定曲線巷道中線的標(biāo)定 弦線法是將圓曲線分成圓弧段，以弦線來代替其中線，指示巷道的掘進(jìn)方向。 首先要根據(jù)圓曲線的設(shè)計要素：如圖中的曲線起點(diǎn)A、終點(diǎn)B，曲線半徑R，中心角及將曲線等分的段數(shù)n，計算標(biāo)定要素：弦的長度l、起點(diǎn)和終點(diǎn)

4、的轉(zhuǎn)角、以及中間點(diǎn)的轉(zhuǎn)角i。l=2Rsin（/n）180/n180/n 然后進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)定。在起點(diǎn)A安置經(jīng)緯儀，后視直線巷道中的中線點(diǎn)P，按轉(zhuǎn)角，給出弦線A1的方向。但由于前面巷道還未開掘，只能倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡在其反方向上標(biāo)設(shè)中線點(diǎn)D、C。這樣C、D、A三點(diǎn)即組成一組中線點(diǎn)。用它指示巷道掘進(jìn)到1點(diǎn)后，應(yīng)丈量弦長l，精確標(biāo)定出1點(diǎn)。然后，就可按與上述類似的方法繼續(xù)給出下一弧段的中線。12-3 12-3 井下巷道腰線的標(biāo)定井下巷道腰線的標(biāo)定 為了指示巷道掘進(jìn)的坡度而在巷道兩幫上給出的方向線，稱為腰線。腰線點(diǎn)可成組設(shè)置，也可每隔3040 m設(shè)置一個，但須在巷道兩幫上畫出腰線，且對于一個礦井，腰線距底板或軌面

5、的高度應(yīng)為定值。 主要運(yùn)輸巷道的腰線應(yīng)用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀或連通管水準(zhǔn)器來標(biāo)定，次要巷道的腰線可用懸掛半圓儀等標(biāo)定。急傾斜巷道的腰線應(yīng)盡量用經(jīng)緯儀來標(biāo)定，短距離時，也可用懸掛半圓儀等來標(biāo)定。一、一、 用水準(zhǔn)儀標(biāo)定平巷腰線用水準(zhǔn)儀標(biāo)定平巷腰線 所謂平巷，并非絕對水平的巷道，一般情況下，坡度小于8的巷道，均視為水平巷道。在主要水平巷道中，常常都是用水準(zhǔn)儀來標(biāo)定腰線。 標(biāo)定方法標(biāo)定方法是：首先根據(jù)已知腰線點(diǎn)和設(shè)計坡度，計算下一個腰線點(diǎn)B與已知腰線點(diǎn)A間的高差h： hi 在A、B中間安置水準(zhǔn)儀，用皮尺丈量A、B間的水平距離，按上式計算出h。先后視A點(diǎn)，得讀數(shù)a，再前視B，得讀數(shù)b,并用小鋼尺自讀數(shù)b處向下

6、量取(為負(fù)時，向上量取|)，即得B處腰線點(diǎn)的位置。按下式計算：=h（a-b) 二、二、 用經(jīng)緯儀標(biāo)定斜巷腰線用經(jīng)緯儀標(biāo)定斜巷腰線 用偽傾角法來標(biāo)定腰線的原理是：由于設(shè)計巷道時僅給出了真傾角，而腰線是標(biāo)定在巷道兩幫上的，經(jīng)緯儀又只能安置在巷道中部，因此，只能根據(jù)真傾角與偽傾角間的關(guān)系，按偽傾角來標(biāo)定腰線。 tan =cos tan 根據(jù)真傾角和兩個豎直面間所夾的水平角，計算出偽傾角，從而標(biāo)定腰線點(diǎn)的位置。 實地標(biāo)設(shè)時，將經(jīng)緯儀安置在中線點(diǎn)B下，后視中線點(diǎn)A，將水平度盤讀數(shù)調(diào)至0，轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)A點(diǎn)附近的腰線點(diǎn)1，讀取水平度盤讀數(shù)即水平角。按偽傾角與真傾角間的關(guān)系式，計算出偽傾角。并將望遠(yuǎn)鏡豎盤

7、位置準(zhǔn)確調(diào)至豎直角，在1點(diǎn)上或下作一記號，用小鋼尺量取腰線點(diǎn)1至記號的垂直距離b。 然后，將望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)前面一個中線點(diǎn)C，讀取水平度盤讀數(shù)，再轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)欲標(biāo)設(shè)的腰線點(diǎn)2，根據(jù)水平讀盤讀數(shù)計算出望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動的水平角，并按照上述同樣的方法， 計算出偽傾角。將望遠(yuǎn)鏡的傾角調(diào)至，再由此向上或向下量取垂直距離b,并作上標(biāo)記，即得腰線點(diǎn)2。 用偽傾角法標(biāo)定腰線可與標(biāo)定中線同時進(jìn)行。12-4 12-4 激光給向激光給向一、一、 概述概述 激光指向儀是利用激光器產(chǎn)生的光源進(jìn)行指向的儀器。礦用激光指向儀主要由激光器、光學(xué)系統(tǒng)、防爆殼體和懸掛調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等部件組成。二、二、 激光指向儀的安置激光指向儀的安置 每次使

8、用激光指向儀前，首先應(yīng)對激光指向儀的電源、發(fā)光情況以及各調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查。 激光指向儀可安放在巷道中央的工字鋼上,用四根錨桿固定的框架上，巷道中央的石垛上,兩幫的懸臂架上。利用它來同時指示巷道中線和腰線時，必須使光束在水平面內(nèi)位于巷道的中線方向上，在傾斜面內(nèi)位于巷道的腰線方向上。 實地安置步驟如下： (1) 如圖所示，選擇A、B、C三個中線點(diǎn)。 (2) 在A、B、C三點(diǎn)上懸掛垂球線，并用水準(zhǔn)儀在垂球線上標(biāo)出腰線的位置。 (3) 將激光指向儀安置在B點(diǎn)之后35m的巷道中部的錨桿上，固定后，打開激光指向儀。 (4) 根據(jù)A、B、C點(diǎn)組成的中線，調(diào)節(jié)水平微動螺旋，使光束中心準(zhǔn)確地通過B、C點(diǎn)所掛的垂

9、球線。 (5) 調(diào)節(jié)垂直方向微動螺旋，使光束中心至B、C兩處垂球線上腰線位置的距離d相等。光束在水平面內(nèi)的方向即為巷道的中線方向，在傾斜面內(nèi)的方向即為腰線方向。12-5 12-5 貫通測量貫通測量一、一、 概述概述 為了相向掘進(jìn)巷道或由一個方向按設(shè)計掘進(jìn)巷道與另一個巷道相遇而進(jìn)行的測量工作，稱之為貫通測量。 重要巷道的貫通測量應(yīng)該編制貫通測量設(shè)計書。在實地進(jìn)行貫通測量時，應(yīng)嚴(yán)格按照貫通測量設(shè)計書中的要求進(jìn)行。在巷道貫通后，應(yīng)在貫通點(diǎn)處測量貫通實際偏差，并將兩端導(dǎo)線、高程連測起來，計算各項閉合差。二、二、 水平巷道間的貫通水平巷道間的貫通 要在主巷和副巷間用貫通的方法開掘二號石門。1 準(zhǔn)備工作

10、布設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線和水準(zhǔn)路線，計算出A、B點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)（x，y）、（x，y）以及它們的高程H、。2 計算貫通測量的幾何要素 (1) 計算貫通巷道中心線的方位角 (2) 計算A、B處的指向角1、2 (3) 計算A、B間的水平距離l (4) 計算貫通巷道的傾角 (5) 計算A、B間的斜長L3 根據(jù)貫通幾何要素標(biāo)定貫通方向線 分別在A、B點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，按指向角1和2分別給出貫通巷道的中線；用水準(zhǔn)儀按傾角分別在A、B處給出貫通巷道的腰線。三、三、 傾斜巷道的貫通傾斜巷道的貫通 如圖，上、下平巷和一號下山已掘好，二號下山正由下向上開掘至B點(diǎn)，現(xiàn)為加快掘進(jìn)速度，欲上下同時開掘。這種貫通的特殊性在于上部開切

11、點(diǎn)P的位置是未知的。為此，首先應(yīng)確定P點(diǎn)的位置。 確定P點(diǎn)位置的方法主要有兩種：第一種是根據(jù)A和C、B和D的坐標(biāo)，列出直線方程，求解出交點(diǎn)P的位置。第二種方法是根據(jù)三角學(xué)的基本知識，解算APB。由于在APB中，A、B的坐標(biāo)已知，從而可求出它們間的水平距離l和方位角，而且、也是已知的。這樣我們就可根據(jù)正弦定理求得，確定出P點(diǎn)的位置。 P點(diǎn)確定后，即可測定出其高程H，然后即可按與第一個例子類似的方法，標(biāo)定貫通巷道的中線和腰線四、四、 豎直巷道的貫通豎直巷道的貫通 如圖，在距主、副井較遠(yuǎn)處，要開鑿三號立井，為了加快開鑿速度，擬采用上、下同時開鑿的方法來貫通該立井。由于立井的井上與井下中心坐標(biāo)是相同的。因此，解決這類貫通問題可按下述步驟進(jìn)行： (1) 進(jìn)行地面導(dǎo)線或三角網(wǎng)連測，確定三號井地面中心的坐標(biāo)； (2) 通過主、副井進(jìn)行兩