第四章巷道及回采工作面測量 第一節(jié)巷道和回采工作面測量的任務(wù) 第二節(jié)井下巷道中線的標定 第三節(jié)巷道腰線的標定 第一節(jié)巷道和回采工作面測量的任務(wù) 巷道和回采工作面測量是指巷道掘進和工作面回采時的測量工作 它的任務(wù)是 1 在實地標設(shè)巷道的位置 2 及時準確的測定巷道的實際位置 根據(jù)設(shè)計標定巷道掘進的方向和坡度 并隨時檢查和糾正即標定巷道的中線和腰線 3 測繪回采工作面的實際位置 4 有關(guān)采礦工程 井下鉆探和地質(zhì)特征點的測定等 第二節(jié)井下巷道中線的標定 一 概述 為了指示巷道在水平面內(nèi)的方向 需要標定巷道的幾何中心線在水平面上投影的方向即中線方向 巷道水平投影的幾何中心線稱為巷道中線 標定出巷道的中線就可控制巷道在水平面內(nèi)的掘進方向 中線點應(yīng)成組設(shè)置 每組不得少于3個點 新開巷道標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 標注的角度和距離是否與設(shè)計圖一致等 2 確定標定中線時所必需的幾何要素 3 標定巷道的開切點和方向 4 隨著巷道的掘進及時延伸中線 5 在巷道掘進過程中 隨時檢查和校正中線的方向 包括標定開切點的位置和初步給出巷道的掘進方向兩項內(nèi)容 如下圖 從已掘巷道中的A點沿虛線開掘一條新巷道 標定的方法如下 二 標定巷道開切點和掘進方向 圖4 1標定巷道開切點 2 在4點安置經(jīng)緯儀 瞄準點5 并沿此方向 由點4量取L 即可得到A點的位置 將之標定于頂板上 然后再量取A至點5的距離作檢核 3 在A點安置經(jīng)緯儀 后視點4 用正鏡位置給出 角 此時 望遠鏡所指方向即為新開掘巷道的中線方向 在此方向上標出點2 倒轉(zhuǎn)望遠鏡 標出點1 則點1 A 2即組成一組中線點 可以采用經(jīng)緯儀法 羅盤法或卷尺法進行實地標定 通常采用經(jīng)緯儀法 1 從設(shè)計圖上量取A點至已知中線點4 5的距離L 量取巷道的轉(zhuǎn)向角 巷道開切后 最初標定的中線點很容易遭到破壞 當掘進到4 8m時應(yīng)檢查或重新標定中線 簡易的檢查方法是看一組中線的三個點是否在一條直線上 在由一組中線點到下一組中線點的巷道掘進過程中 可采用瞄線法或拉線法來標定巷道的掘進方向 三 巷道中線的標定 圖4 2用經(jīng)緯儀標定巷道的中線 給定巷道的平面方向時 除了標定巷道幾何中心線的辦法外 也常采用標定軌道中心線或標定巷道邊線的方法 圖4 3標定直線巷道的邊線 四 直線巷道中線的延長與檢查 隨著巷道不斷向前掘進 中線也要不斷向前延設(shè) 主要巷道每掘進30m 次要巷道每掘進40m 延設(shè)一組中線點C 1 2 以保證最前面一個中線點至掘進工作面的距離不超過40 50m 防止巷道掘偏 圖4 4巷道中線的延設(shè) 弦線法是將圓曲線分成圓弧段 以弦線來代替其中線 指示巷道的掘進方向 1 計算標設(shè)要素 根據(jù)圓曲線的設(shè)計要素 圖中的曲線起點A 終點B 曲線半徑R 中心角 及將曲線等分的段數(shù)n 計算標定要素 五 曲線巷道中線的標定 圓曲線巷道中線的標定方法很多 這里僅介紹常用的弦線法 圖4 5等弦法計算標設(shè)要素 l 2R sin 2n A B 180 2n 1 2 180 n 弦的長度l 起點和終點的轉(zhuǎn)角 以及中間點的轉(zhuǎn)角 i 在起點A安置經(jīng)緯儀 后視直線巷道中的中線點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)望遠鏡在其反方向上標設(shè)中線點D C 這樣C D A三點即組成一組中線點 用它指示巷道掘進到1點后 應(yīng)丈量弦長l 精確標定出1點 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 2 實地標設(shè) 巷道掘進到曲線起點位置A后 先標出A點 然后在A點安置經(jīng)緯儀 后視直線巷道的中點M 測設(shè)轉(zhuǎn)向角 A 可得出弦A1的方向 圖4 6經(jīng)緯儀法標設(shè)曲線巷道 第三節(jié)巷道腰線的標定 為了指示巷道掘進的坡度而在巷道兩幫上給出的方向線 稱為腰線 腰線點可成組設(shè)置 也可每隔30 40m設(shè)置一個 但須在巷道兩幫上畫出腰線 且對于一個礦井 腰線距底板或軌面的高度應(yīng)為定值 主要運輸巷道的腰線應(yīng)用水準儀 經(jīng)緯儀或連通管水準器來標定 次要巷道的腰線可用懸掛半圓儀等標定 急傾斜巷道的腰線應(yīng)盡量用經(jīng)緯儀來標定 短距離時 也可用懸掛半圓儀等來標定 圖4 7巷道腰線的位置 一 用水準儀標定平巷腰線 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 常常都是用水準儀來標定腰線 圖4 8腰線標定 根據(jù)已知腰線點和設(shè)計坡度 計算下一個腰線點B與已知腰線點A間的高差hAB hAB i 式中L A B間的水平距離 i 巷道的設(shè)計坡度 在A B中間安置水準儀 用皮尺丈量A B間的水平距離 按上式計算出h 二 用經(jīng)緯儀標定斜巷腰線 1 中線點兼作腰線點的標設(shè)法 特點 在中線點的垂球線上作出腰線的標志 同時量腰線標志到中線點的距離 以便隨時根據(jù)中線點恢復(fù)腰線的位置 圖4 9中線點兼作腰線點的標設(shè)方法 經(jīng)緯儀架設(shè)于3點 量儀器高i 用正鏡瞄準中線 使豎盤讀數(shù)對準巷道設(shè)計的傾角 已知中線點3到腰線位置的垂距a3 則儀器視線到腰線點的垂距b為 b i a3 b值為正時 腰線在視線之上 b值為負時 在視線之下 從三個垂球線上標出的視線記號起 根據(jù)b的符號用小鋼尺向上或向下量取長度b 即可得腰線點位置 2 偽傾角標設(shè)法 空間一個傾斜面的真傾角 即它與水平面間所夾二面角 是指在垂直于其與水平面的交線的豎直面內(nèi)的投影與水平線的夾角 在與其交線斜交的豎直面內(nèi)的投影與水平線間的夾角則稱為偽傾角 如左圖 為傾斜面CDEF的真傾角 則為其偽傾角 真傾角永遠大于偽傾角 用偽傾角法來標定腰線的原理是 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 按偽傾角來標定腰線 由圖得tan cos tan 在1點上或下作一記號 用小鋼尺量取腰線點1至記號的垂直距離b 然后 將望遠鏡瞄準前面一個中線點C 讀取水平度盤讀數(shù) 再轉(zhuǎn)動照準部 瞄準欲標設(shè)的腰線點2 根據(jù)水平讀盤讀數(shù)計算出望遠鏡轉(zhuǎn)動的水平角 2 并按照上述同樣的方法 計算出偽傾角 2 將望遠鏡的傾角調(diào)至 2 再由此向上或向下量取垂直距離b 并作上標記 即得腰線點2 用偽傾角法標定腰線可與標定中線