模塊十巷道及回采工作面測量技能

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(shí)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。通常標(biāo)定巷道在水平面內(nèi)的掘進(jìn)方向，稱為標(biāo)定中線；標(biāo)定巷道在豎直面內(nèi)的掘進(jìn)方向稱為標(biāo)定腰線，簡稱給中腰線。一、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(shí)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；

(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任務(wù)一巷道中線的標(biāo)定及實(shí)訓(xùn)

二、標(biāo)定新巷道開切點(diǎn)及初始方向包括標(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L１、Ｌ２，量取巷道的轉(zhuǎn)向角β；

(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L１，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β角，此時，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)。

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5-6m時應(yīng)檢查并用經(jīng)緯儀重新標(biāo)定中線。

三、直線巷道中線的標(biāo)定

將經(jīng)緯儀安置在A點(diǎn)上，如圖所示，用正倒鏡兩個鏡位給出β角。由于儀器和測量的誤差，正鏡給出的2′點(diǎn)和倒鏡給出的2″點(diǎn)往往不重合，取其中點(diǎn)2作為中線點(diǎn)，可以提高標(biāo)設(shè)的精度。為了避免差錯，應(yīng)重新用一個測回測角，以作檢查，其誤差應(yīng)在1′之內(nèi)。檢查符合要求后，用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)2點(diǎn)，在此方向上再設(shè)一點(diǎn)1。這樣A、1、2三點(diǎn)組成一組中線點(diǎn)，作為巷道掘進(jìn)的方向。

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來延長中線以巷道的掘進(jìn)方向。1、瞄線法2．拉線法

3．經(jīng)緯儀延中線和檢查測量如圖所示，C、1、2為原有一組中線點(diǎn)，巷道按拉線法或瞄線法所指示的方向向前掘進(jìn)30～40m后，應(yīng)用經(jīng)緯儀延設(shè)一組中線點(diǎn)D、1、2，以保證最前面的中線點(diǎn)至掘進(jìn)工作面的距離不超過30～40m，防止巷道掘偏。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)計要素：如圖中的曲線起點(diǎn)A、終點(diǎn)B，曲線半徑R，中心角α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)的轉(zhuǎn)角βＡ、βＢ以及中間點(diǎn)的轉(zhuǎn)角βi。

l=2R·sin（α/２n）βＡ＝βＢ＝180°＋α/２nβ１＝β２＝180°＋α/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βＡ，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。任務(wù)二巷道腰線的標(biāo)定及實(shí)訓(xùn)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，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(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、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。

如圖所示，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)儀視線的高度為：

a1＝b－1－i·lB1a2＝a1－i·l12a3＝a1－i·l13.

坡度的符號規(guī)定為：上坡為正，下坡為負(fù)。標(biāo)定時將水準(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)定其他兩個腰線2、3。標(biāo)定工作結(jié)束后，由B點(diǎn)計算腰線點(diǎn)1、2、3的高程。二、經(jīng)緯儀標(biāo)定法1．中線點(diǎn)同時作為腰線點(diǎn)標(biāo)設(shè)法如圖所示，標(biāo)設(shè)時儀器安置在中線點(diǎn)1上，在標(biāo)定中線點(diǎn)4、5、6之后儀器用正倒鏡瞄準(zhǔn)中線，豎盤對準(zhǔn)巷道設(shè)計的傾角，此時望遠(yuǎn)鏡視線和巷道腰線平行。根據(jù)視線在垂球線4、5、6相應(yīng)位置用大頭針作上記號，再用倒鏡測其傾角，作為檢查。然后丈量儀器高i。又知中線點(diǎn)1到腰線位置的距離a，則儀器視線到腰線點(diǎn)的距離b為：

b＝i－a1標(biāo)設(shè)時從三個垂球線上標(biāo)出的視線記號起，根據(jù)視線與腰線的關(guān)系用小鋼尺向上或向下量取長度b，即可得出相應(yīng)的腰線點(diǎn)位置并作出標(biāo)記。

二、用偽傾角標(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。

tanδ′=cosβ·tanδ

根據(jù)真傾角δ和兩個豎直面間所夾的水平角β，計算出偽傾角δ′，從而標(biāo)定腰線點(diǎn)的位置。

實(shí)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°００′００″，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β１。按偽傾角與真傾角間的關(guān)系式，計算出偽傾角δ１′。并將望遠(yuǎn)鏡豎盤位置準(zhǔn)確調(diào)至豎直角δ１′，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β２，并按照上述同樣的方法，計算出偽傾角δ２′。將望遠(yuǎn)鏡的傾角調(diào)至δ２′，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。三、用半圓儀標(biāo)定腰線

在標(biāo)設(shè)時可根據(jù)巷道中已知點(diǎn)A的高程和腰線起始點(diǎn)1和高程，計算出高差，在A點(diǎn)掛垂球線，量長度得出點(diǎn)。再過點(diǎn)拉一水平線在幫上得點(diǎn)1。點(diǎn)1就是斜巷的起始腰線點(diǎn)。當(dāng)巷道按設(shè)計傾角掘進(jìn)到一定距離后，就以1為起始點(diǎn)，在巷道一幫拉線繩并掛上半圓儀，另一端上下移動，使半圓儀讀數(shù)正好等于巷道的設(shè)計傾角，在幫上固定點(diǎn)2。然后以點(diǎn)2為準(zhǔn)繼續(xù)按設(shè)計的傾角掘進(jìn)。

任務(wù)三激光指向儀及其應(yīng)用實(shí)訓(xùn)一、激光指向儀結(jié)構(gòu)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、激光指向儀的使用每次使用激光指向儀前，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。

任務(wù)四了解采區(qū)測量基本方法一、采區(qū)聯(lián)系測量

(1)通過兩個豎直巷道進(jìn)行聯(lián)系測量

(2)通過一個豎直巷道進(jìn)行聯(lián)系測量

(3)通過急傾斜巷道進(jìn)行聯(lián)系測量二、采區(qū)次要巷道測量采區(qū)次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??；測定斷層、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。

三、回采工作面測量回采工作面測量是按旬或按公司、礦規(guī)定的日期進(jìn)行的驗收填圖測量?；夭晒ぷ髅婷吭聹y量的次數(shù)，應(yīng)以能滿足生產(chǎn)和回采率計算的要求為目的，但至少須測出工作面的月末位置?；夭晒ぷ髅鏈y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。任務(wù)五學(xué)習(xí)貫通測量基本知識一、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(shí)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(shí)際偏差，并將兩端導(dǎo)線、高程連測起來，計算各項閉合差。

二、水平巷道間的貫通

在A、B兩個石門之間欲開鑿一條集中運(yùn)輸平巷

。1、準(zhǔn)備工作布設(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)（xＡ，yＡ）、（xＢ，yＢ）以及它們的高程HＡ、ＨＢ。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αＡＢ

(2)計算A、B處的指向角β1、β2(3)計算A、B間的水平距離l(4)計算貫通巷道的傾角δ(5)計算A、B間的斜長L

3、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β1和β2分別給出貫通巷道的中線；用水準(zhǔn)儀按傾角δ分別在A、B處給出貫通巷道的腰線。三、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，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lＢＡ和方位角αＡＢ，而且αＢＰ＝αＤＢ、αＡＰ＝αＡＣ也是已知的。這樣我們就可根據(jù)正弦定理求得ＡＰ，確定出P點(diǎn)的位置。

P點(diǎn)確定后，即可測定出其高程HＰ，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、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。立井的井上與井下中心坐標(biāo)是相同的。