巷道腰線的標(biāo)定

1、第十九講 巷道腰線的標(biāo)定巷道的坡度和傾角是用腰線來控制的,標(biāo)定巷道腰線的測(cè)點(diǎn)稱為腰線點(diǎn),腰線點(diǎn)成組設(shè)置，每三個(gè)為一組,點(diǎn)間距不得少于2m,腰線點(diǎn)離掘進(jìn)工作面的距離不得超過3040m,標(biāo)定在巷道的一幫或兩幫上,若干個(gè)腰線點(diǎn)連成的直線即為巷道的坡度線,又稱腰線,用其指示掘進(jìn)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(biāo)定可采用不同的儀器和方法。次要巷道一般用半圓儀標(biāo)定腰線；傾角小于°的主要巷道，用水準(zhǔn)儀或連通管標(biāo)定腰線，傾角大于°的主要巷道則用經(jīng)緯儀標(biāo)定腰線。對(duì)于新開巷道，開口子時(shí)可以用半圓儀標(biāo)定腰線，但巷道掘進(jìn)m后，應(yīng)按上述要求用相應(yīng)的儀器重新標(biāo)定?，F(xiàn)將各種標(biāo)定方法

2、分述如下：一、 半圓儀標(biāo)定腰線1用半圓儀標(biāo)定傾斜巷道腰線如圖所示，1點(diǎn)為新開斜巷的起點(diǎn)，稱起坡點(diǎn)。1點(diǎn)高程H1由設(shè)計(jì)給出，HA為已知點(diǎn)A高程，從圖可知在A點(diǎn)懸掛垂球，自A點(diǎn)向下量，得到點(diǎn)，過點(diǎn)拉一條水平線11´，使點(diǎn)位于新開巷道的一幫上，掛上半圓儀，此時(shí)半圓儀上讀數(shù)應(yīng)為°。將1點(diǎn)固定在巷道幫上，在1點(diǎn)系上測(cè)繩，沿巷道同側(cè)拉向掘進(jìn)方向，在幫上選定一點(diǎn)，拉直測(cè)繩，懸掛半圓儀，上下移動(dòng)測(cè)繩，使半圓儀的讀數(shù)等于巷道的設(shè)計(jì)傾角，此時(shí)固定2點(diǎn)，連接1、2點(diǎn)，用灰漿或油漆在巷道幫上劃出腰線。 圖102用半圓儀標(biāo)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(biāo)定腰線，如圖1

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

4、值。一、 水準(zhǔn)儀標(biāo)定腰線傾角小于8°的主要巷道，一般用水準(zhǔn)儀標(biāo)定巷道腰線。水準(zhǔn)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(diǎn)，巷道設(shè)計(jì)坡度為i，要求標(biāo)定出巷道同一幫壁上的腰線點(diǎn)B。標(biāo)定步驟如下： 圖12(1) 將水準(zhǔn)儀安置在A、(2) B之間的適當(dāng)位置，后視A處巷道幫壁，畫一水平記號(hào)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(hào)B´。這時(shí)，A´B´為水平線，用尺子量出A´B´的水平距離。按下式計(jì)算A、B兩點(diǎn)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(diǎn)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(jì)算出b值，從B´點(diǎn)向下量出b值，得到新設(shè)腰線點(diǎn)B。在第三步驟中，若坡度為負(fù)值，則應(yīng)從B"點(diǎn)向下量出hAB。.用水準(zhǔn)儀給腰線雖然很簡(jiǎn)單，但容易出錯(cuò)誤，放線時(shí)，特別注意前、后視點(diǎn)上應(yīng)該向上量或向下量的值是多少。二、 用經(jīng)緯儀標(biāo)定腰線在主要傾斜巷道中，通常采用經(jīng)緯儀標(biāo)定腰線，其方法較多，這里只介紹三種。1利用中線點(diǎn)標(biāo)定腰線圖13為巷道橫斷圖，b為巷道縱斷面圖。

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

7、)用測(cè)繩連接幫壁上的"""點(diǎn)，并用石灰漿或油漆沿測(cè)繩劃出腰線。圖13 圖142 .用偽傾角標(biāo)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(diǎn)在巷道左幫上，與B點(diǎn)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?jì)算： 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(cè)得；為設(shè)計(jì)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(biāo)定時(shí)，以水平角為引數(shù)。從表中直接查得偽傾角´，亦可用電子計(jì)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(biāo)定腰線的方法如下：(1)在B點(diǎn)下安置儀器，測(cè)出B至中線點(diǎn)A及原腰線點(diǎn)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(jì)算得偽傾角1´。(3)瞄準(zhǔn)1點(diǎn)，固定水平度盤，上下移動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，使豎盤讀數(shù)為1´，在巷道幫上作記號(hào)1´，用小鋼卷尺量出1´到腰線點(diǎn)1的鉛垂距離K（圖15）。(4)轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)新設(shè)的中線點(diǎn)C，然后松開照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)在巷道幫上擬設(shè)腰線點(diǎn)處，測(cè)出2角（圖15

9、b）。(5)根據(jù)水平角2和真傾角2，計(jì)算得偽傾角2´。(6)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)部擬設(shè)腰線處，并使豎盤讀數(shù)為2´，在巷道幫上作記號(hào)2´，用小鋼卷尺從2´向上量出距離K，即得到新標(biāo)定的腰線點(diǎn)2。(7)用測(cè)繩連接1、2兩點(diǎn)，用灰漿或油漆沿測(cè)繩劃出腰線。圖15a 圖15 b3靠近巷道一幫標(biāo)定腰線將經(jīng)緯儀安置在靠近巷道一幫處標(biāo)定腰線時(shí)，其偽傾角´與巷道的真傾角相差很小，可以直接用真傾角標(biāo)定巷道腰線。圖16a為標(biāo)定時(shí)的巷道橫斷面圖，圖b為標(biāo)定時(shí)的巷道縱斷面圖，標(biāo)定方法如下：（1)將儀器安置在已設(shè)腰線點(diǎn)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(jì)傾角，然后，瞄準(zhǔn)1、2、3上方，作標(biāo)記1´、2´、3 ´同時(shí)，沿視線方向在掘進(jìn)工作面附近巷道幫上標(biāo)定點(diǎn)4´、5´、6´。圖16 圖16 b（3)用小鋼卷尺分別向下量出1´、2´、3´點(diǎn)到1、2、3點(diǎn)的鉛垂距離K，如圖1016b所示。（4)用小鋼卷尺分別從4´、5 ´、6´點(diǎn)向下量出鉛垂距離K，得到4、5、6腰線點(diǎn)。（5)以測(cè)繩連接兩組腰線點(diǎn)，用灰漿或油漆沿測(cè)繩劃出腰線。三、 平巷與斜巷連接處腰線的標(biāo)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(diǎn)A稱為巷道變坡點(diǎn)。它的坐標(biāo)或它與其它巷道的相互位置關(guān)系是由設(shè)計(jì)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(diǎn)處，平巷腰線必須抬高h(yuǎn)，才能得到斜巷腰線起坡點(diǎn)，或者自變坡點(diǎn)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(diǎn)，由此標(biāo)定出斜巷腰線。h和值按下式計(jì)算 h = = （sec1） =h·cot 標(biāo)定時(shí)，測(cè)量人員首先應(yīng)在平巷的中線點(diǎn)上標(biāo)定出A點(diǎn)的位置，然后在A點(diǎn)垂直于巷道中線的兩幫上標(biāo)出平巷腰線點(diǎn)，再?gòu)钠较镅€點(diǎn)向上量取h（也可向前或向后量?。?，得到斜巷

12、腰線起坡點(diǎn)位置 。斜巷掘時(shí)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(jìn)到10m之后，就要用經(jīng)緯儀從斜巷腰線起點(diǎn)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(jìn)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(jìn)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(yuǎn)。激光束射在掘進(jìn)工作面上，為一圓形光斑，光斑直徑與射程有關(guān)。當(dāng)射程為300m時(shí)，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(jìn)工作面約70m處的巷道頂板上，用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)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(dòng)控制設(shè)備，掘進(jìn)人員到達(dá)工作面時(shí)，開啟激光指向儀，到達(dá)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(dòng)斷電關(guān)閉，使用十分方便。一、激光指向儀的構(gòu)造簡(jiǎn)介圖18是我國(guó)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(yuǎn)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(jiǎn)單、調(diào)節(jié)方便，重量較輕等優(yōu)點(diǎn)。它利用氦氖氣體激光器發(fā)光，射程為500m，外形尺寸為：長(zhǎng)×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(cè)量試行規(guī)程要求，在距掘進(jìn)工作面約70m處，選擇安裝儀器的位置。一般應(yīng)選在基巖堅(jiān)硬的頂板上。(2)按儀器托板螺絲孔的孔距，事先在頂板適當(dāng)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