第十章節(jié)巷道與采煤工作面測量

1、第十章節(jié)巷道與采煤工作面測量10-110-1 井下巷道中線的標(biāo)定井下巷道中線的標(biāo)定一、一、 準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作 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(gè)點(diǎn)。 標(biāo)定巷道中線的步驟大致如下： (1) 檢查設(shè)計(jì)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(shí)際情況；標(biāo)注的角度和距離是否與設(shè)計(jì)圖一致等； (2) 確定標(biāo)定中線時(shí)所必需的幾何要素； (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(shí)延伸中線； (5) 在巷道掘進(jìn)過程中，隨時(shí)檢查和校正中線的方向二、二、 巷道開切時(shí)的標(biāo)定方法巷道開切時(shí)的標(biāo)定方法 包

2、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(xiàng)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(jì)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(shí)，望遠(yuǎn)鏡所指方向即為新開掘巷道的中線方向，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、巷道中線的標(biāo)定三、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5-6

3、m時(shí)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(gè)點(diǎn)是否在一條直線上。四、直線巷道中線的延長及檢查 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。五、曲線巷道中線的標(biāo)定五、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(jì)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(jì)算標(biāo)定要素：弦的長度l、起點(diǎn)和終點(diǎn)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

4、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。10-2 10-2 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30-40m設(shè)置一個(gè)，但須在巷道兩幫上畫出腰線，且對(duì)于一個(gè)礦井，腰線距底板或軌面的高度應(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

5、時(shí)，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(duì)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。 如圖10-10（a）所示，A點(diǎn)為布設(shè)在巷道頂板上的井下水準(zhǔn)點(diǎn)，B點(diǎn)為道岔點(diǎn)亦即新開巷道坡度的起點(diǎn)，腰線距軌面的垂直高為1m，設(shè)計(jì)坡度為i，現(xiàn)標(biāo)設(shè)新開巷道的第一組腰線點(diǎn)1、2、3。 具體方法具體方法是：首先利用井下水準(zhǔn)點(diǎn)A檢查B點(diǎn)處軌道面的實(shí)際高程是否與設(shè)計(jì)高程吻合，檢查合格后，將水準(zhǔn)儀安置在B與3點(diǎn)之間，于B點(diǎn)軌面處立水準(zhǔn)尺，讀數(shù)為b，丈量平距l(xiāng)B1、l12、l13，則各腰線距水準(zhǔn)儀視線的高

6、度為： a1b1ilB1,a2a1il12, a3a1il13. 坡度的符號(hào)規(guī)定為：上坡為正，下坡為負(fù)。標(biāo)定時(shí)將水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)1點(diǎn)處，標(biāo)出水平線，用小鋼尺字水平線向下量取a即得新掘巷道腰線起點(diǎn)1，同法可標(biāo)定其他兩個(gè)腰線2、3。標(biāo)定工作結(jié)束后，由B點(diǎn)計(jì)算腰線點(diǎn)1、2、3的高程。二、二、 用用偽傾角標(biāo)定斜巷腰線標(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(jì)巷道時(shí)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 =costan 根據(jù)真傾角和兩個(gè)豎直面間所夾的水平角，計(jì)算出偽傾角，從而標(biāo)定腰線點(diǎn)的位置。 實(shí)地標(biāo)

7、設(shè)時(shí)，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(dòng)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(jì)算出偽傾角。并將望遠(yuǎn)鏡豎盤位置準(zhǔn)確調(diào)至豎直角，在1點(diǎn)上或下作一記號(hào)，用小鋼尺量取腰線點(diǎn)1至記號(hào)的垂直距離b。 然后，將望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)前面一個(gè)中線點(diǎn)C，讀取水平度盤讀數(shù)，再轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)算出望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)的水平角，并按照上述同樣的方法， 計(jì)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(shí)進(jìn)行。10-3 10-3 激光給向激光給向一、

8、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 每次使用激光指向儀前，首先應(yīng)對(duì)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(shí)指示巷道中線和腰線時(shí)，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(shí)地安置步驟如下： (1) 如圖所示，選擇A、B、C三個(gè)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

9、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(dòng)螺旋，使光束中心準(zhǔn)確地通過B、C點(diǎn)所掛的垂球線。 (5) 調(diào)節(jié)垂直方向微動(dòng)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。10-410-4、 采區(qū)測量采區(qū)測量1 采區(qū)聯(lián)系測量 通過豎直或急傾斜巷道向采區(qū)內(nèi)傳遞方向、坐標(biāo)和高程的測量工作。 (1) 通過兩個(gè)豎直巷道進(jìn)行聯(lián)系測量 (2) 通過一個(gè)豎直巷道進(jìn)行聯(lián)系測量 (3) 通過急傾斜巷道進(jìn)行聯(lián)系測量2 采區(qū)次要巷道測量 采區(qū)次

10、要巷道測量是為了填繪礦圖，以采區(qū)控制導(dǎo)線為基礎(chǔ)而敷設(shè)的碎部導(dǎo)線測量。 采區(qū)次要巷道測量的主要任務(wù)是為填繪礦圖提供資料。其主要測繪內(nèi)容包括：測繪大比例尺巷道圖；丈量巷道的長度和斷面大?。粶y定斷層、煤厚變化等地質(zhì)特征點(diǎn)和瓦斯突出點(diǎn)、涌水點(diǎn)的位置等。3 回采工作面測量 回采工作面測量是按旬或按局、礦規(guī)定的日期進(jìn)行的驗(yàn)收填圖測量?；夭晒ぷ髅婷吭聹y量的次數(shù)，應(yīng)以能滿足生產(chǎn)和回采率計(jì)算的要求為目的，但至少須測出工作面的月末位置。 回采工作面測量應(yīng)以導(dǎo)線點(diǎn)為基礎(chǔ)，采用低精度經(jīng)緯儀、測角儀、皮尺等進(jìn)行測量。測量的內(nèi)容主要有：回采工作面的長度、進(jìn)度；充填區(qū)和煤柱的位置和尺寸；煤層厚度和采高等。10-5 10-5

11、 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(gè)方向按設(shè)計(jì)掘進(jìn)巷道與另一個(gè)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(jì)書。在實(shí)地進(jìn)行貫通測量時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照貫通測量設(shè)計(jì)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(shí)際偏差，并將兩端導(dǎo)線、高程連測起來，計(jì)算各項(xiàng)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(hào)石門。1、準(zhǔn)備工作 布設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線和水準(zhǔn)路線，計(jì)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(jì)算貫通測量的幾何要素 (1) 計(jì)算貫通巷道中心線的方位角 (2) 計(jì)算A、B

12、處的指向角1、2 (3) 計(jì)算A、B間的水平距離l (4) 計(jì)算貫通巷道的傾角 (5) 計(jì)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(hào)下山已掘好，二號(hào)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(shí)開掘。這種貫通的特殊性在于上部開切點(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： 第一種方法：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：根據(jù)三角學(xué)的基本知識(shí)，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(gè)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(hào)立井，為了加快開鑿速度，擬采用上、下同時(shí)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