巷道腰線的標定

1、第十九講 巷道腰線的標定巷道的坡度和傾角是用腰線來控制的,標定巷道腰線的測點稱為腰線點,腰線點成組設(shè)置，每三個為一組,點間距不得少于2m,腰線點離掘進工作面的距離不得超過3040m,標定在巷道的一幫或兩幫上,若干個腰線點連成的直線即為巷道的坡度線,又稱腰線,用其指示掘進巷道在豎直面內(nèi)的方向。根據(jù)巷道的性質(zhì)和用途不同,腰線的標定可采用不同的儀器和方法。次要巷道一般用半圓儀標定腰線；傾角小于°的主要巷道，用水準儀或連通管標定腰線，傾角大于°的主要巷道則用經(jīng)緯儀標定腰線。對于新開巷道，開口子時可以用半圓儀標定腰線，但巷道掘進m后，應(yīng)按上述要求用相應(yīng)的儀器重新標定?，F(xiàn)將各種標定方法

2、分述如下：一、 半圓儀標定腰線1用半圓儀標定傾斜巷道腰線如圖所示，1點為新開斜巷的起點，稱起坡點。1點高程H1由設(shè)計給出，HA為已知點A高程，從圖可知在A點懸掛垂球，自A點向下量，得到點，過點拉一條水平線11´，使點位于新開巷道的一幫上，掛上半圓儀，此時半圓儀上讀數(shù)應(yīng)為°。將1點固定在巷道幫上，在1點系上測繩，沿巷道同側(cè)拉向掘進方向，在幫上選定一點，拉直測繩，懸掛半圓儀，上下移動測繩，使半圓儀的讀數(shù)等于巷道的設(shè)計傾角，此時固定2點，連接1、2點，用灰漿或油漆在巷道幫上劃出腰線。 圖102用半圓儀標定水平巷道的腰線在傾角小于°的次要巷道中，可用半圓儀標定腰線，如圖1

3、1所示，1點為已有腰線點，2點為將要標定的腰線點。首先將測繩的一端系于1點上，靠近巷道同一幫壁拉直測繩，懸掛半圓儀，另一端上下移動，當半圓儀讀數(shù)為0°時得2´´點。此時´間測繩處于水平位置。用皮尺丈量1點至2´點的平距S12´，再根據(jù)巷道設(shè)計坡度i，算出腰線點2與2´點的高差h，用下式計算：h= ·S12´圖11半圓儀標平巷腰線 求得h之后，用小鋼卷尺由2點垂直向上量取h值，便得到腰線點2的位置。連接1、2兩點，用灰漿或油漆在巷道幫壁上劃出腰線。應(yīng)當指出的是，如果巷道的坡度為負值，則應(yīng)由2點垂直向下量取h

4、值。一、 水準儀標定腰線傾角小于8°的主要巷道，一般用水準儀標定巷道腰線。水準儀的作用是給出一條水平視線。在圖1012中，設(shè)A為已有腰線點，巷道設(shè)計坡度為i，要求標定出巷道同一幫壁上的腰線點B。標定步驟如下： 圖12(1) 將水準儀安置在A、(2) B之間的適當位置，后視A處巷道幫壁，畫一水平記號A´。并量取A´A的鉛垂距離a。(2)前視B處巷道，在幫壁畫一水平記號B´。這時，A´B´為水平線，用尺子量出A´B´的水平距離。按下式計算A、B兩點間的高差：hAB = ·SA ´B´ （3

5、)從B´鉛直向下量了值，得到一條與A´B´平行的水平線AB"（ 圖12）。然后從B向上量出hAB，得到新設(shè)腰線點B。A和B的連線即為腰線，并用油漆或灰漿劃出。另外，可按b = hAB計算出b值，從B´點向下量出b值，得到新設(shè)腰線點B。在第三步驟中，若坡度為負值，則應(yīng)從B"點向下量出hAB。.用水準儀給腰線雖然很簡單，但容易出錯誤，放線時，特別注意前、后視點上應(yīng)該向上量或向下量的值是多少。二、 用經(jīng)緯儀標定腰線在主要傾斜巷道中，通常采用經(jīng)緯儀標定腰線，其方法較多，這里只介紹三種。1利用中線點標定腰線圖13為巷道橫斷圖，b為巷道縱斷面圖。

6、標定方法如下：1) 在中線點1安置儀器，量取儀高。2) 使豎盤讀數(shù)為巷道的設(shè)計傾角，此時的望遠鏡視線方向與腰線平行。然后瞄準掘進方向已標定的中線點2、3、4的垂球線，分別作臨時記號，得到"""。倒鏡再測一次傾角作為檢查 （3）由下式計算K值K=H1(H´1+h)式中 H11點處的高程；H´1點處軌面設(shè)計高程；儀器高；h軌面到腰線點的鉛垂距離。 （4)由中線點的記號2´、3´、4´分別向下量K值，得到的"""即為所求的腰線點。（5）用半圓儀分別從腰線點拉一條垂直中線的水平線到兩幫上。(6

7、)用測繩連接幫壁上的"""點，并用石灰漿或油漆沿測繩劃出腰線。圖13 圖142 .用偽傾角標定腰線從圖14可知，如果AB為傾斜巷道中線方向，巷道的真傾角為，BC垂直于AB，C點在巷道左幫上，與B點同高，那末，水平距離AC´大于AB´，則AC的傾角´（巷道偽傾角）小于AB傾角?？扇缦掠嬎悖?AC´·tan´=AB×tan tan=× tan cos = tan=cos×tan 式中角為AB與AC的水平夾角，該角用經(jīng)緯儀測得；為設(shè)計巷道的真傾角。為了方便 使用，將水平角、真傾角、

8、偽傾角三者之間的關(guān)系編制成表。標定時，以水平角為引數(shù)。從表中直接查得偽傾角´，亦可用電子計算器迅速算出´。圖15為巷道縱斷面圖。b為巷道平面圖。用偽傾角標定腰線的方法如下：(1)在B點下安置儀器，測出B至中線點A及原腰線點1之間的水平夾角1（圖15b）。(2)根據(jù)水平角1和真傾角1，按式計算得偽傾角1´。(3)瞄準1點，固定水平度盤，上下移動望遠鏡，使豎盤讀數(shù)為1´，在巷道幫上作記號1´，用小鋼卷尺量出1´到腰線點1的鉛垂距離K（圖15）。(4)轉(zhuǎn)動照準部，瞄準新設(shè)的中線點C，然后松開照準部瞄準在巷道幫上擬設(shè)腰線點處，測出2角（圖15

9、b）。(5)根據(jù)水平角2和真傾角2，計算得偽傾角2´。(6)望遠鏡照準部擬設(shè)腰線處，并使豎盤讀數(shù)為2´，在巷道幫上作記號2´，用小鋼卷尺從2´向上量出距離K，即得到新標定的腰線點2。(7)用測繩連接1、2兩點，用灰漿或油漆沿測繩劃出腰線。圖15a 圖15 b3靠近巷道一幫標定腰線將經(jīng)緯儀安置在靠近巷道一幫處標定腰線時，其偽傾角´與巷道的真傾角相差很小，可以直接用真傾角標定巷道腰線。圖16a為標定時的巷道橫斷面圖，圖b為標定時的巷道縱斷面圖，標定方法如下：（1)將儀器安置在已設(shè)腰線點1、2、3的后面，并靠近巷道一幫（圖16）。（2)使豎盤讀數(shù)為巷

10、道的設(shè)計傾角，然后，瞄準1、2、3上方，作標記1´、2´、3 ´同時，沿視線方向在掘進工作面附近巷道幫上標定點4´、5´、6´。圖16 圖16 b（3)用小鋼卷尺分別向下量出1´、2´、3´點到1、2、3點的鉛垂距離K，如圖1016b所示。（4)用小鋼卷尺分別從4´、5 ´、6´點向下量出鉛垂距離K，得到4、5、6腰線點。（5)以測繩連接兩組腰線點，用灰漿或油漆沿測繩劃出腰線。三、 平巷與斜巷連接處腰線的標定如圖17所示，平巷與斜巷連接處是巷道坡度變化的地方，腰線到這里要改變

11、坡度。巷道底板在豎起面上的轉(zhuǎn)折點A稱為巷道變坡點。它的坐標或它與其它巷道的相互位置關(guān)系是由設(shè)計給定的。在圖17中，設(shè)平巷腰線到軌面（或底板）的距離為a，斜巷腰線到軌面（或底板）的法線距離也保持，那么，在變坡點處，平巷腰線必須抬高h，才能得到斜巷腰線起坡點，或者自變坡點處向前（圖17）或向后（圖17b）量取距離，得到斜巷腰 圖17 圖17b 線起坡點，由此標定出斜巷腰線。h和值按下式計算 h = = （sec1） =h·cot 標定時，測量人員首先應(yīng)在平巷的中線點上標定出A點的位置，然后在A點垂直于巷道中線的兩幫上標出平巷腰線點，再從平巷腰線點向上量取h（也可向前或向后量取），得到斜巷

12、腰線起坡點位置 。斜巷掘時的最初10m，可以用半圓儀在幫上按角劃出腰線的，主要巷道掘進到10m之后，就要用經(jīng)緯儀從斜巷腰線起點開始，重新給出斜巷腰線。激光指向間介近年來，由于巷道掘進速度加快，原有給中腰線的方法已不能滿足施工需要，這樣，激光技術(shù)被用于礦山建設(shè)中。激光不僅有較高的亮度，而且具有良好的方向性和單色性。在井下巷道掘進過程中，利用激光器可以發(fā)出一條可見的紅色光束。射程300500m或更遠。激光束射在掘進工作面上，為一圓形光斑，光斑直徑與射程有關(guān)。當射程為300m時，光斑直徑約為3cm。如果將這種激光器組裝成激光指向儀，懸掛在距掘進工作面約70m處的巷道頂板上，用經(jīng)緯儀和水準儀控制光束的

13、方向與坡度，那末，它就成了較為理想的給中腰線的儀器。目前，有許多生產(chǎn)單位已采用防爆型激光指向儀給定平巷、斜巷的中腰線，有的礦為了方便工人使用，還在儀器中增加了自動控制設(shè)備，掘進人員到達工作面時，開啟激光指向儀，到達工作面后，檢查中腰線方向，并根據(jù)光斑位置布設(shè)炮眼，然后，儀器自動斷電關(guān)閉，使用十分方便。一、激光指向儀的構(gòu)造簡介圖18是我國江蘇煤礦電器廠生產(chǎn)的JZB1型激光指向儀的結(jié)構(gòu)剖視圖。它是一種防爆型激光指向儀，主要由隔爆殼體、激光管和電源、望遠鏡以及懸掛和調(diào)節(jié)裝置等組成。這種儀器具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便，重量較輕等優(yōu)點。它利用氦氖氣體激光器發(fā)光，射程為500m，外形尺寸為：長×寬×高=445×200×250mm，重量約為12kg。圖18 圖19 二、激光指向儀的安裝和使用激光指向儀給中腰線如圖19所示。，其安裝方法如下：(1)按煤礦測量試行規(guī)程要求，在距掘進工作面約70m處，選擇安裝儀器的位置。一般應(yīng)選在基巖堅硬的頂板上。(2)按儀器托板螺絲孔的孔距，事先在頂板適當位置鉆孔。然后將錨桿放入孔中，校正尺寸，并灌注水泥，固定錨桿。(3)待水泥凝固后，即可