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1、第九章 巷道施工测量,巷道施工测量,巷道放样：把设计的巷道标定到实际中去,实质：标定巷道中线、腰线。,第一节 巷道中线的标定工作,中线：巷道水平投影的几何中心线 作用：指示巷道水平面内的掘进方向 给中线：将图纸上设计好的巷道标设到实地，指导掘进方向和位置，边掘边标，不断向前 标定中线的过程： 1.检查设计图纸。 2.确定标定的必要数据，标定要素。 3.实地标定巷道开切点位置和掘进方向。 4.标定和延长巷道的中腰线。 5.测绘已掘巷道，填图，检查纠己标设方向。,一、 标定巷道开切点和掘进方向,开门子？,B,A,4,5,已知：4、5点为原有巷道内的导线点。标定新设计的巷道，A为巷道的开切点，AB为
2、巷道的中线。,？,准备工作：1、标定前，量出(或算出)4-A的距离l1和5-A的距离l2，l1+l2要等于4-5导线边长。2、量出(或算出)4-5边与AB间的夹角。为指向角，l1、l2和即为所需的标定要素。,标定仪器：经纬仪法或全站仪,B,A,4,L1,L2,5,B,A,4,5,L1,L2,2,1,1、在4点安置仪器，照准5点量取l1，在顶板上标出开切点A，丈量l2作为检核。 2、在A点安置仪器，后视4点，拨指向角，此时望远镜视线的方向就是新开巷道中线AB的方向。,步骤：,由1、A和2组成一组中线点，即可指示新巷道开切的方向。为明显起见，还可用白灰浆或白油漆在顶板上画出三点的连线。标定后应实测
3、角，作为检核。,3、沿此方向在原有巷道顶板上固定临时点2，在其延长线上再固定临时点1。,二、 标定直线巷道中线,巷道开掘后，最初标设的临时中线点常被放炮所破坏或移位，当巷道开掘58m 后，应当重新标定一组中线点。,步骤：,1、检查开切点A是否移位，若发现A点已移位，则应重新标定A点。,2、经检查确认A点未移位或重新设置后，将仪器安置在A点上。盘左标定角，并沿视线方向在新巷道内标出2点，再用盘右标出2点，取它们的中点2作为中线点。,3、为了避免差错，应重新用一个测回测角，作为检查。 所测角值与标定角值之差应在1以内，若超限则应重新标定2点。,B,A,4,5,2,2,2,1,4、检查符合要求后，沿
4、A2方向再标设1点。A、1、2三点组成一组中线点。中线点应固定在顶板上挂下垂球线指示巷道掘进的方向。 一组中线点不得少于3个，点间距离不小于2m为宜。,三、直线巷道的延长和检查,中线不断向前延设,掘3040M延设一组中线。保证最前一个中线点距工作面不超过4050m,以防掘偏。 方法：经纬仪法，瞄线法，拉线法,A,B,C,四、标定曲线巷道中线,井下运输巷道转弯处或巷道分岔处，都有一段曲线巷道。曲线巷道中心线是一条平面曲线。,井下曲线都是圆曲线，半径一般在1025m。其半径根据矿车行驶速度及矿车轴距等因素而定。 曲线的起点、终点、曲线半径和转角(曲线中心角)等参数均在设计中给定。,曲线巷道的中线是
5、弯曲的，无法像直线巷道那样直接标出中线，而只能在一定范围内以直代曲。 方法：弦线法和短弦法,直代曲？,(一) 弦线法：分段弦线长度可以是相等，也可以不等,分几段？弦长？,为45-90，分2-3段。为90-180，分4-6段。,1 、计算标设要素,首先要确定合理的弦线、弦线长度l。,弦线长度l:,曲线始点A，终点B，曲线半径R，中心角、n分段数,起点A和终点B处的转向角为： A=B=180+/2n ,中间各弦交点处的转向角为： 1=2=180+/n ,上例为转向角大于180的情况。反之，当转向角小于180，即由B向A掘进时，则上述各转向角(左角)相应为： 180-/2n和180-/n,不等炫长标
6、定：,2 实地标设,步骤：,1、标出A点。在A点安置仪器，后视 直线巷道中线点M，测设转向角A，给出弦A1的方向。,2、在A1的反方线上于巷道顶板标出中线点1和1，则1、1、A三点组成一组中线点，指示A1段巷道掘进的方向。,3、当掘至1点后，再置仪器于A点，在A1方向上量取弦长l标出1点。然后将经纬仪置于1点，后视A点，拨转向角1可标出12段巷道掘进的方向。照此办法逐段标设下去，直至弯道的终点B为止。,第三节 巷道腰线的标定工作,为了运输、排水或其他需要，井下巷道须有一定的坡度或倾角。,腰线： 指示巷道在竖直面内的方向线，又称坡度线。,作用：用来指示巷道在竖直面内的掘进方向及调整巷道底板或轨面
7、坡度用的。,位置：腰线通常标设在巷道的一帮或两帮上，离轨面1m或1.5m。,不论采用哪种数值，全矿井应统一，以免造成差错。,每组腰线点不得少于3个，点间距不小于2m为宜。最前面一个腰线点至掘进工作面的距离一般不应超过30m。,标定巷道腰线时的准备工作和标定中线时基本是一样的，实际标设工作也往往同时进行，要注意它们之间的联系。,一、 斜巷腰线的标定,（一）经纬仪法（全站仪）,1.中线点兼作腰线点的标设法:,特点是在中线点的垂球线上作出腰线的标志。同时量腰线标志到中线点的距离，以便随时根据中线点恢复腰线的位置。,如图所示:1、2、3点为一组已标设腰线点位置的中线点，4、5、6点为待设腰线点标志的一
8、组中线点。,步骤：1、安置仪器在3，量i，倾角、垂距a3。 2、在4、5、6上用标出视线位置，腰线点的垂距b为： b=i-a3,3、在中线上找出腰线位置后，拉水平线将腰线点标设在巷道帮上，以便掘进人员掌握施工。,2.伪倾角标设法tg=h/OA,tg=h/OBtg=tgOA/OB即 tg=tgcos 式中：OA、OB两视线间的水平角。,1）根据已有腰线点3量取3到3的距离b。2）在新腰线点4，测出水平角，算出伪倾角。3）根据，标出4。4）最后从4点用小钢尺向上或向下量取b值定出腰线点4。,步骤：,(二) 用斜面仪标设腰线,在经纬仪主望远镜2的上部安装一个副望远镜1，其转动轴3同时垂直于主望远镜视
9、准轴及横轴，同时副望远镜的视准轴与本身转动轴垂直。当主望远镜视准轴置于巷道设计倾角的倾斜方向上时，转动副望远镜，此时副望远镜视准轴扫过的是一平行于腰线的倾斜面。倾斜面与巷道两帮的线即是与巷道腰线相平行的一条线。,二、 平巷腰线的标定,水准仪,半圆仪,次要平巷,在巷道中已有一组腰线点1、2、3，巷道的设计坡度为i，需向前标设一组新的腰线点4、5、6。组间距一般为30m左右。,8,步骤：,1、水准仪安置在两组点之间，用皮尺量取3-4之间的距离l34， h34=l34i2、后视3点的读数a，前视4读数b，（a、b的符号以视线为准来定，点在视线之上为正，在视线之下为负）。3、然后用小钢尺自读数b的零点
10、处上量取，得腰线点的位置。 =h34-（a-b）,第四节 激光指向仪及其应用,采矿机械化的发展和巷道掘进速度加快，使传统的标定中腰线方法越来越不能适应快速掘进的要求。我国20世纪70年代以来，先后研制成多种型号的矿用防爆激光指向仪，并已广泛用于矿山指示直线巷道的掘进方向。而且已应用激光技术作为巷道掘进机的自动方向指导控制。目前我国矿山应用的激光指向仪基本上都是氦氖激光指向仪。20世纪90年代研制生产的半导体激光指向仪与前者相比具有体积小、重量轻、寿命长、便于安装使用等优点。故这里介绍国产的JZY系列半导体激光指向仪。,1. 激光指向仪的结构 仪器的主要特点是采用半导体激光器为光源，两节5号电池
11、为电源，故体积大大减小，它又设计了悬挂钩，成为便携式，在巷道拐弯较多时使用极为方便。仪器由半导体激光发射器、电池腔、后盖、电源开关及悬挂装置组成。 拧开后盖，装入2节5号干电池后将后盖拧紧，按开关接通电源，则激光发射器即发出红色光束。悬挂装置的两个挂钩挂于巷道内连接两中线点之间的线绳上，激光束穿过前面的中线垂球线给出巷道掘进方向，激光束在掘进迎头形成一个圆形光斑(在40m内，光斑直径40mm)。依光斑中心即可布置炮眼、扶棚或检查工程质量。,仪器用后即可取下装入盒内带走，为确保挂钩位置的正确性，挂钩上设有调节螺旋，以便对挂钩进行检校。检校时，在4050m内拉线绳或钢丝，在线绳前端挂一垂球线，在其
12、背后衬以白纸，在线绳后端悬挂仪器，按动电源开关，则激光束照在前端的线绳上，并在白纸上映出光斑，当垂线平分光斑时，则仪器悬挂轴线与激光束处于同一铅垂面内，不必校正。反之，则松开指向仪前端挂钩的螺钉，微调该挂钩，使光斑中心与垂线重合，然后固定挂钩螺钉即可。,2. 激光指向仪的安置及使用(1) 指向仪在井下的安置 指向仪的安置地点，距离掘进工作面一般应不小于70m，以防爆破引起仪器振动或损坏。根据仪器的性能，在保证光斑清晰和稳定的前提下，可自行确定仪器到掘进工作面的最大距离。指向仪的安置方式要视巷道的具体情况而定。,在锚杆上安置指向仪与调节光束的步骤。1) 用经纬仪在巷道中标设三个以上中线点，如A、
13、B、C三点，并在中线垂球线上标出腰线位置。B、C两点间距为3050m.2) 在安置指向仪的中线点处顶板上按一定的尺寸固定四根锚杆，再将有长孔的两根角钢按在锚杆上。3) 将仪器的托板用螺栓与角钢相连，根据仪器前后的中线垂球移动仪器，使之处于中线方向上，然后把螺栓固紧。,4) 将电缆从电源经防爆开关引入仪器接线箱内。接通电源，光束即由聚焦镜筒内出。5) 调整仪器，正确标定光束方向。微调水平微动螺旋，使光斑中心对准前方B、C两个中线。再上下调整光束，使光斑中心至两垂球线的腰线标志的垂距d相同为止。这时红橙色激光束即是与腰线平行的一条巷道中线。安置完毕后，应锁紧调节机构，并套上外罩保护，以免受碰或他人随意操作。,(2 ) 使用激光指向仪的注意事项1) 指向仪在现场安装须由测量人员会同施工单位进行。安装完毕后，测量人员应将光束与巷道中腰线的关系向施工人员交代清楚。 2) 施工人员在使用前应检查光束是否偏离正确位置，发现问题应及时通知测量人员进行检查调整。3) 巷道每掘进100m，要进行依次检查测量，并根据测量结果调整中腰线。,
