特殊巷道腰線標定和算法及中線調整方法

1、特殊巷道腰線標定和算法及中線調整方法畢宇慶（晉城無煙煤礦業(yè)集團有限責任公司古書院礦山西晉城048000）摘要：本文介紹了一種源于測量實踐總結出來的煤倉中腰線和巷道變坡腰線標定及算法, 同時提出了中線調整的方法，簡單而實用，對今后同類工程的施工提供了一種理論指導。關鍵詞：腰線 標定 中線 調整在井下測量行業(yè)里，工程技術人員一直在孜孜不倦追求新的技術、方法、手段以提高工 作效率，降低勞動強度，更好更快地服務于生產(chǎn)，并且積極地把更先進的理論、儀器應用于實 踐當中。然而井下現(xiàn)場的情況復雜多變，無程序化可控制，源于書本中的操作方法有時卻無法實施。因此需要在實踐中積累經(jīng)驗，做到不但要滿足精度要求，而且要提

2、高標定速度，象煤倉 這樣特殊巷道的中腰線標定就值得我們探討。一、煤倉的中腰線標定和算法：煤（什）倉實際上也可以看成垂直方向上的特殊巷道。傳統(tǒng)的理論認為，象煤（什）倉 這樣大傾角（5060 ）的工程施工用經(jīng)緯儀標定腰線。而在實踐現(xiàn)場受到施工場所、通視 狀況、工程停產(chǎn)時間等諸多因素的限制，無法按理論完成。因此，實踐中我們逐漸摸索并總結 出用坡度儀、鋼卷尺和水平儀配合使用，既實用又滿足精度要求的測量方法。下面是某礦9#煤倉俯視圖（圖一）和剖面圖（圖二）。在俯視圖里已標定出煤倉下口中心 O;（這個很容易做到，控制煤倉開口位置后，標定NS和WBW條線，其交叉點就是下口中心），NS 作為煤倉向上施工的中線

3、，W助煤倉掘進高度的腰線控制線。如圖中所示，煤倉下口直徑為a, 設計給出的煤倉傾角為6 ,在煤倉中線垂直投影方向上任意高度 L （主要視通視條件、中線固 定情況而定）用坡度儀直接給出坡度，用延伸中線的方法固定該線，即煤倉的腰線，這實際上 是一種中腰線合二為一的標定方法。那么腰線距離煤倉底板的高度是多少呢？經(jīng)過在圖形上計 算，推導出下列公式可直接使用：圖中，高度為c：C=EF+BDBD=（a/2） x Csc6EF=BE Cos 6 =（L-h-a/2*Ctg 6 ） x Cos 6c=（a/2） x Csc6 +（L-h-（a/2） x Ctg 6 ） x Cos6式中L用鋼卷尺量出，a、h由

4、設計圖紙給出。式中EF出現(xiàn)負值時，說明腰線距底板的位置低于理想中的 BD位置，所給公式完全適用。公式中，用水平儀標定出 WE要線，用鋼卷尺量出L,用坡度儀按6給出坡度后，直接用 計算器套用上述公式計算出c值，在現(xiàn)場通知施工隊，立即施工，毫不影響工程進度，而且準 確簡單。煤倉垂直段的中心線仍由該中線按照設計參數(shù) V1和H1進行平移和延伸控制，直至煤 倉掘進完成。在東七煤、肝倉施工過程中用到了上述公式，兩項工程都以很好的精度完工，證 明了公式的實用性。用上述算法標定中腰線，有以下幾點好處：1、解決了煤倉掘進時急需的中腰線問題，在煤倉毛巷掘完后，便于施工隊利用此中腰線 標準化成巷。2、中腰線合二為一

5、，減少了施工照線時間，非常受施工單位的歡迎。3、現(xiàn)場作業(yè)簡單，用計算器兩次套用公式計算腰線位置 (復核)，計算量小，不多出差錯。4、使用水平儀同經(jīng)緯儀比，體積小、重量輕，減輕了測量工人的負擔。二、巷道變坡時腰線的標定和算法：在巷道施工時，出于設計需要或者遇到了地質構造、沖刷，要求巷道必須在掘進方向上變換坡度，變坡點腰線標定就顯得非常重要。1、標定腰線：測量人員現(xiàn)場給腰線，一般采用水準儀標定。特殊環(huán)境下(主要受現(xiàn)場條件限制)，采用坡度儀、鋼卷尺配合使用，用計算器將數(shù)據(jù)算出，然后把腰線固定好。如圖三所示巷道，AB段巷道坡度為6 1, BC段巷道坡度為6 2,設定變坡點為B點。AB段巷道有腰線一組1

6、 一 1工 1,點正前L米需要變坡，那么AB段的月線1 1/就不能使用了，必須在施工單位掘進至變 坡點時及時標定出BC段巷道的腰線。首先，準確丈量1/至變坡點的距離，檢查是否按設計到達了變坡點。延伸腰線到變坡點， 腰線距底板的高度為h,要保證BC段巷道腰線高度與AB段一致，必須將腰線E點在垂直底板 方向上向上抬高 h;然后再按照設計坡度6 2給出BC段巷道的腰線2-2根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗， 可先用坡度儀標定腰線，待BC段巷道掘出23米后再用水準儀精確校準該巷道的腰線。2、算法：從圖中看出，變坡點腰線標定的關鍵是計算出腰線上抬高度ho根據(jù)幾何關系，得出： h=hx(sec( 6 2-6 1)-1),圖中

7、所表示的是巷道坡度變大的情況。當巷道坡度再次變小時，也一樣適用，這時要將腰線下落 h,這樣整條巷道使用的是統(tǒng)一高度的腰線當6 26 1,巷道坡度加大，公式不變當6 20, 6 1=0時，即巷道由平巷變?yōu)樯仙较锏?，公式變?yōu)椋?h=hx (sec(6 2)-1)當6 20時，實際方向比設計方向大，B，位于掘進方向的右側； 6 0時，實際方向比設計方向小，B，位于掘進方向的左側用AB，的連線作為巷道自B點向前的掘進方向，就能使巷道逐漸“回歸”到設計位置上。事實上， 6是非常小的，一般在10/以下，根據(jù)微分學原理 Sin( 5)-A 6 6單位為弧度，L單位為米 .BB，=2X LXA 6從公式可以看出， 6越