巷道施工测量

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1、第 二 章 巷 道 施 工 测 量 2-1 井 下 巷 道 中 线 的 标 定一 、 概 述 为 了 指 示 巷 道 在 水 平 面 内 的 方 向 ， 需 要 标 定 巷 道 的 几何 中 心 线 在 水 平 面 上 投 影 的 方 向 即 中 线 方 向 。 中 线 点 应 成 组 设 置 ， 每 组 不 得 少 于 3个 点 。 标 定 巷 道 中 线 的 步 骤 大 致 如 下 ： (1) 检 查 设 计 图 纸 。 主 要 检 查 的 内 容 包 括 ： 巷 道 间 的几 何 关 系 是 否 符 合 实 际 情 况 ； 标 注 的 角 度 和 距 离 是 否 与 设计 图 一 致 等

2、 ； (2) 确 定 标 定 中 线 时 所 必 需 的 几 何 要 素 ； (3) 标 定 巷 道 的 开 切 点 和 方 向 ； (4) 随 着 巷 道 的 掘 进 及 时 延 伸 中 线 ； (5) 在 巷 道 掘 进 过 程 中 ， 随 时 检 查 和 校 正 中 线 的 方 向 二 、 巷 道 开 切 时 的 标 定 方 法 包 括 标 定 开 切 点 的 位 置 和 初 步 给 出 巷 道 的 掘 进 方 向 两项 内 容 。 如 图 ， 从 已 掘 巷 道 中 的 A点 沿 虚 线 开 掘 一 条 新 巷 道 ，标 定 的 方 法 如 下 ： (1) 从 设 计 图 上 量 取

3、A点 至 已 知 中 线 点 4、 5的 距 离 L 、 ， 量 取 巷 道 的 转 向 角 ； (2) 在 4点 安 置 经 纬 仪 ， 瞄 准 点 5， 并 沿 此 方 向 ， 由 点4量 取 L ， 即 可 得 到 A点 的 位 置 ， 将 之 标 定 于 顶 板 上 ， 然后 再 量 取 A至 点 5的 距 离 作 检 核 ； (3) 在 A点 安 置 经 纬 仪 ， 后 视 点 4， 用 正 镜 位 置 给 出 角 ， 此 时 ， 望 远 镜 所 指 方 向 即 为 新 开 掘 巷 道 的 中 线 方 向 ，在 此 方 向 上 标 出 点 2， 倒 转 望 远 镜 ， 标 出 点 1

4、， 则 点 1、 A、2即 组 成 一 组 中 线 点 。 三 、 巷 道 中 线 的 标 定 巷 道 开 切 后 ， 最 初 标 定 的 中 线 点 很 容 易 遭 到 破坏 。 当 掘 进 到 4 8 m时 应 检 查 或 重 新 标 定 中 线 。 简易 的 检 查 方 法 是 看 一 组 中 线 的 三 个 点 是 否 在 一 条 直线 上 。在 由 一 组 中 线 点 到 下 一 组 中 线 点 的 巷 道 掘 进 过 程 中 ，可 采 用 瞄 线 法 或 拉 线 法 来 指 标 巷 道 的 掘 进 方 向 。 2-2 曲 线 巷 道 中 线 的 标 定 弦 线 法 是 将 圆 曲

5、线 分 成圆 弧 段 ， 以 弦 线 来 代 替 其 中线 ， 指 示 巷 道 的 掘 进 方 向 。 首 先 要 根 据 圆 曲 线 的 设计 要 素 ： 如 图 中 的 曲 线 起 点 A、终 点 B， 曲 线 半 径 R， 中 心 角 及 将 曲 线 等 分 的 段 数 n， 计算 标 定 要 素 ： 弦 的 长 度 l、 起点 和 终 点 的 转 角 、 以 及 中 间 点 的 转 角 i。l=2R sin（ / n） 180 / n 180 /n 然 后 进 行 现 场 标定 。 在 起 点 A安 置 经 纬仪 ， 后 视 直 线 巷 道 中 的中 线 点 P， 按 转 角 ，给 出

6、 弦 线 A1的 方 向 。 但由 于 前 面 巷 道 还 未 开 掘 ，只 能 倒 转 望 远 镜 在 其 反方 向 上 标 设 中 线 点 D、 C。这 样 C、 D、 A三 点 即 组成 一 组 中 线 点 。 用 它 指示 巷 道 掘 进 到 1点 后 ，应 丈 量 弦 长 l， 精 确 标 定出 1点 。 然 后 ， 就 可 按与 上 述 类 似 的 方 法 继 续给 出 下 一 弧 段 的 中 线 。 2-3 井 下 巷 道 腰 线 的 标 定 为 了 指 示 巷 道 掘 进 的 坡 度 而 在 巷 道 两 帮 上 给 出的 方 向 线 ， 称 为 腰 线 。 腰 线 点 可 成

7、组 设 置 ， 也 可 每隔 30 40 m设 置 一 个 ， 但 须 在 巷 道 两 帮 上 画 出 腰 线 ，且 对 于 一 个 矿 井 ， 腰 线 距 底 板 或 轨 面 的 高 度 应 为 定值 。 主 要 运 输 巷 道 的 腰 线 应 用 水 准 仪 、 经 纬 仪 或 连通 管 水 准 器 来 标 定 ， 次 要 巷 道 的 腰 线 可 用 悬 挂 半 圆仪 等 标 定 。 急 倾 斜 巷 道 的 腰 线 应 尽 量 用 经 纬 仪 来 标定 ， 短 距 离 时 ， 也 可 用 悬 挂 半 圆 仪 等 来 标 定 。 一 、 用 水 准 仪 标 定 平 巷 腰 线 所 谓 平 巷

8、 ， 并 非 绝 对 水 平 的 巷 道 ， 一 般 情 况 下 ， 坡 度小 于 8 的 巷 道 ， 均 视 为 水 平 巷 道 。 在 主 要 水 平 巷 道 中 ，常 常 都 是 用 水 准 仪 来 标 定 腰 线 。 标 定 方 法 是 ： 首 先 根 据 已 知 腰 线 点 和 设 计 坡 度 ， 计 算下 一 个 腰 线 点 B与 已 知 腰 线 点 A间 的 高 差 h ： h i 在 A、 B中 间 安 置 水 准 仪 ， 用 皮 尺 丈 量 A、 B间 的 水平 距 离 ， 按 上 式 计 算 出 h 。 先 后 视 A点 ， 得 读 数 a， 再前 视 B， 得 读 数 b

9、,并 用 小 钢 尺 自 读 数 b处 向 下 量 取 ( 为负 时 ， 向 上 量 取 | |)， 即 得 B处 腰 线 点 的 位 置 。 按 下 式计 算 ： =h （ a-b) 二 、 用 经 纬 仪 标 定 斜 巷 腰 线 用 伪 倾 角 法 来 标 定 腰 线 的 原 理 是 ： 由 于 设 计 巷 道 时 仅给 出 了 真 倾 角 ， 而 腰 线 是 标 定 在 巷 道 两 帮 上 的 ， 经 纬 仪 又只 能 安 置 在 巷 道 中 部 ， 因 此 ， 只 能 根 据 真 倾 角 与 伪 倾 角 间的 关 系 ， 按 伪 倾 角 来 标 定 腰 线 。 tan =cos tan

10、 根 据 真 倾 角 和 两 个 竖 直 面 间 所 夹 的 水 平 角 ， 计 算出 伪 倾 角 ， 从 而 标 定 腰 线 点 的 位 置 。 实 地 标 设 时 ， 将 经 纬 仪 安 置 在 中 线 点 B下 ， 后 视 中 线点 A， 将 水 平 度 盘 读 数 调 至 0 ， 转 动 照 准 部 ，瞄 准 A点 附 近 的 腰 线 点 1， 读 取 水 平 度 盘 读 数 即 水 平 角 。按 伪 倾 角 与 真 倾 角 间 的 关 系 式 ， 计 算 出 伪 倾 角 。 并将 望 远 镜 竖 盘 位 置 准 确 调 至 竖 直 角 ， 在 1点 上 或 下作 一 记 号 ， 用

11、小 钢 尺 量 取 腰 线 点 1至 记 号 的 垂 直 距 离 b。 然 后 ， 将 望 远 镜 瞄 准 前 面 一 个 中 线 点 C， 读 取 水 平 度盘 读 数 ， 再 转 动 照 准 部 ， 瞄 准 欲 标 设 的 腰 线 点 2， 根 据 水平 读 盘 读 数 计 算 出 望 远 镜 转 动 的 水 平 角 ， 并 按 照 上 述同 样 的 方 法 ， 计 算 出 伪 倾 角 。 将 望 远 镜 的 倾 角 调 至 ，再 由 此 向 上 或 向 下 量 取 垂 直 距 离 b,并 作 上 标 记 ， 即 得 腰 线点 2。 用 伪 倾 角 法 标 定 腰 线 可 与 标 定 中

12、线 同 时 进 行 。 2-4 激 光 给 向一 、 概 述 激 光 指 向 仪 是 利 用 激 光 器 产 生 的 光 源 进 行 指 向 的 仪 器 。矿 用 激 光 指 向 仪 主 要 由 激 光 器 、 光 学 系 统 、 防 爆 壳 体 和 悬挂 调 节 机 构 等 部 件 组 成 。二 、 激 光 指 向 仪 的 安 置 每 次 使 用 激 光 指 向 仪 前 ， 首 先 应 对 激 光 指 向 仪 的 电 源 、发 光 情 况 以 及 各 调 节 机 构 进 行 检 查 。 激 光 指 向 仪 可 安 放 在 巷 道 中 央 的 工 字 钢 上 ,用 四 根 锚杆 固 定 的 框

13、 架 上 ， 巷 道 中 央 的 石 垛 上 ,两 帮 的 悬 臂 架 上 。利 用 它 来 同 时 指 示 巷 道 中 线 和 腰 线 时 ， 必 须 使 光 束 在 水 平面 内 位 于 巷 道 的 中 线 方 向 上 ， 在 倾 斜 面 内 位 于 巷 道 的 腰 线方 向 上 。 实 地 安 置 步 骤 如 下 ： (1) 如 图 所 示 ， 选 择 A、 B、 C三 个 中 线 点 。 (2) 在 A、 B、 C三 点 上 悬 挂 垂 球 线 ， 并 用 水 准 仪 在 垂球 线 上 标 出 腰 线 的 位 置 。 (3) 将 激 光 指 向 仪 安 置 在 B点 之 后 3 5m的

14、 巷 道 中 部 的锚 杆 上 ， 固 定 后 ， 打 开 激 光 指 向 仪 。 (4) 根 据 A、 B、 C点 组 成 的 中 线 ， 调 节 水 平 微 动 螺 旋 ，使 光 束 中 心 准 确 地 通 过 B、 C点 所 挂 的 垂 球 线 。 (5) 调 节 垂 直 方 向 微 动 螺 旋 ， 使 光 束 中 心 至 B、 C两 处 垂球 线 上 腰 线 位 置 的 距 离 d相 等 。 光 束 在 水 平 面 内 的 方 向 即为 巷 道 的 中 线 方 向 ， 在 倾 斜 面 内 的 方 向 即 为 腰 线 方 向 。 2-5 贯 通 测 量一 、 概 述 为 了 相 向 掘

15、进 巷 道 或 由 一 个 方 向 按 设 计 掘 进 巷 道 与 另一 个 巷 道 相 遇 而 进 行 的 测 量 工 作 ， 称 之 为 贯 通 测 量 。 重 要 巷 道 的 贯 通 测 量 应 该 编 制 贯 通 测 量 设 计 书 。 在 实地 进 行 贯 通 测 量 时 ， 应 严 格 按 照 贯 通 测 量 设 计 书 中 的 要 求进 行 。 在 巷 道 贯 通 后 ， 应 在 贯 通 点 处 测 量 贯 通 实 际 偏 差 ，并 将 两 端 导 线 、 高 程 连 测 起 来 ， 计 算 各 项 闭 合 差 。 二 、 水 平 巷 道 间 的 贯 通 要 在 主 巷 和 副

16、巷 间 用 贯 通 的 方 法 开 掘 二 号 石 门 。1 准 备 工 作 布 设 经 纬 仪 导 线 和 水 准 路 线 ， 计 算 出 A、 B点 的 平 面 直角 坐 标 （ x ， y ） 、 （ x ， y ） 以 及 它 们 的 高 程 H 、 。2 计 算 贯 通 测 量 的 几 何 要 素 (1) 计 算 贯 通 巷 道 中 心 线 的 方 位 角 (2) 计 算 A、 B处 的 指 向 角 1、 2 (3) 计 算 A、 B间 的 水 平 距 离 l (4) 计 算 贯 通 巷 道 的 倾 角 (5) 计 算 A、 B间 的 斜 长 L3 根 据 贯 通 几 何 要 素 标

17、 定 贯 通 方 向 线 分 别 在 A、 B点 安 置 经 纬 仪 ， 按 指 向 角 1和 2分 别 给出 贯 通 巷 道 的 中 线 ； 用 水 准 仪 按 倾 角 分 别 在 A、 B处 给 出 贯 通 巷 道 的 腰 线 。 三 、 倾 斜 巷 道 的 贯 通 如 图 ， 上 、 下 平 巷 和 一 号 下 山 已 掘 好 ， 二 号 下 山 正 由下 向 上 开 掘 至 B点 ， 现 为 加 快 掘 进 速 度 ， 欲 上 下 同 时 开 掘 。这 种 贯 通 的 特 殊 性 在 于 上 部 开 切 点 P的 位 置 是 未 知 的 。 为此 ， 首 先 应 确 定 P点 的 位

18、置 。 确 定 P点 位 置 的 方 法 主 要 有 两 种 ： 第 一 种 是 根 据 A和 C、B和 D的 坐 标 ， 列 出 直 线 方 程 ， 求 解 出 交 点 P的 位 置 。 第 二种 方 法 是 根 据 三 角 学 的 基 本 知 识 ， 解 算 APB。 由 于 在 APB中 ， A、 B的 坐 标 已 知 ， 从 而 可 求 出 它 们 间 的 水 平 距离 l 和 方 位 角 ， 而 且 、 也 是 已 知 的 。 这 样 我 们 就 可 根 据 正 弦 定 理 求 得 ， 确 定 出 P点 的 位 置 。 P点 确 定 后 ， 即 可 测 定 出 其 高 程 H ， 然

19、 后 即 可 按 与 第一 个 例 子 类 似 的 方 法 ， 标 定 贯 通 巷 道 的 中 线 和 腰 线 四 、 竖 直 巷 道 的 贯 通 如 图 ， 在 距 主 、 副 井 较 远 处 ， 要 开 凿 三 号 立 井 ， 为 了加 快 开 凿 速 度 ， 拟 采 用 上 、 下 同 时 开 凿 的 方 法 来 贯 通 该 立井 。 由 于 立 井 的 井 上 与 井 下 中 心 坐 标 是 相 同 的 。 因 此 ， 解 决 这 类 贯 通 问 题 可 按 下 述 步 骤 进 行 ： (1) 进 行 地 面 导 线 或 三 角 网 连 测 ， 确 定 三 号 井 地 面 中心 的 坐

20、 标 ； (2) 通 过 主 、 副 井 进 行 两 井 定 向 ， 确 定 井 下 导 线 起 始点 的 坐 标 和 起 始 边 的 方 位 角 ； (3) 沿 大 巷 敷 设 井 下 导 线 至 三 号 井 井 下 中 心 附 近 ； (4) 根 据 三 号 井 的 地 面 中 心 坐 标 和 井 下 附 近 的 导 线 点 ，标 定 其 井 下 中 心 位 置 并 牢 固 地 埋 好 标 志 ； (5) 由 井 下 中 心 向 上 打 反 立 井 进 行 相 向 贯 通 。 在 立 井 贯 通 时 ， 应 特 别 注 意 水 平 方 向 上 的 偏 差 。 高 程方 向 的 偏 差 不 直 接 影 响 贯 通 ， 测 量 高 程 的 目 的 只 是 用 来 推算 贯 通 的 时 间 和 地 点 。