矿山测量中同时给定巷道中腰线方法的探讨
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掘进巷道中腰线标定方法探索作者:闫东来源:《科技与创新》2014年第07期摘要:掘井巷道中腰线标定方法是进行井下测量的工作人员必须要掌握的一种技术,它有利于加快掘井速度和提高工程质量。
对掘井巷道中腰线标定的几种方法进行了探索,以便更好地做好掘井工程相关工作。
关键词:掘井巷道;经纬仪;激光仪;腰线中图分类号:TD175 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)07-0007-02在巷道井下测量施工过程中,需要对腰线进行标定和延长。
如果相关人员对中腰线测量的工作做得不到位,那么就会直接影响到掘井巷道工程的质量。
所以相关人员必须掌握正确的掘井巷道的腰线标定方法,提高自身的技术水平和业务水平,提高巷道工程质量。
1 倾斜仪牵线的使用在巷道里面使用倾斜仪牵线对腰线进行标定时,应该尽量与吊挂风筒保持距离,然后在巷道里面选择一处较为平坦的地方作为测量点,测出其标高M。
再取巷道的高度与标高的高度之差为巷道底板的标高。
如果腰线在设计里面要求超过轨道面1.5 m,则在此基础上加上底板标高,得到另外一个测量点。
拴上线绳之后,作为腰线起始点。
最后采用倾斜仪将设计要求标定的相关倾角度数计算出来,由其中一个员工将已经拴好的线绳拉长,再由其他员工利用矿灯道具将灯束以垂直的角度将线绳的照射投影映在之前选好的平坦的地方,使用沾有油漆的刷子进行记号,再顺着巷道的方向连线,就成了腰线。
2 在中心线上采用经纬仪进行腰线标定2.1 经纬仪腰线标定法使用经纬仪标定腰线的具体步骤是:①将经纬仪放置在中心点,可知经纬仪的高度G。
将设计腰线的坡度用盘里面的数据从左边开始读取,得到倾角α,向着巷道前方走去,由远到近标定并标记出3条以上的垂线。
②采用倒镜盘从右边开始读取另外一个倾角为β,得到两个倾角之后,将α和β相加,取其平均值。
原先标定好的三个以上的标记点需要向左右两边将3条垂线标记进行移动,再对其腰线标记进行重新校定。
③将经纬仪所在点处的底板标高算出来,得到已知点标高M与经纬仪高度G之差,再将其与此时经纬仪的腰线点标高为K相比较。
井下巷道测点及中腰线管理规定
测量是矿井生产的眼睛,巷道测点及中腰线是井下生产的导航标。
目前,随着我矿生产的延伸、采空区和老空区的增多,严格按生产科和地测中心的设计和放线的要求生产,是我矿安全生产重要保证,为此,结合实际情况并参照《测量规范》,特制定如下管理办法:
1.开、掘队组在新工作面开口施工前必须有生产科的设计及《施工准许通知单》,在接到通知单后2日内,地测中心核定放线后方可施
工。
若随意开口施工者,一切责任由开口者负责。
2.开、掘队组必须要保护好测点及中腰线点,如中腰线点受到破坏应停止施工并及时通知地测中心重新标定,如盲目施工造成巷道返工
等安全事故,由施工队组负责。
3.开拓队组喷一次中线或腰线,掘进队组每破坏一次中线,扣当月进尺2米。
4.生产队组在接到地测中心发送的到位通知单或停掘通知单后,应掌握好进度并及时上报地测中心及各有关单位。
5.开掘队组配备的激光由队组自行安装和管理。
若激光有异常情况时,及时通知地测中心,地测中心在24小时之内维护及更换,因
队组原因造成激光损坏,按原价赔偿。
6.井下生产队组不得自行移动测点,如盲目施工造成巷道返工等安全事故,有施工队组负责。
7.在井巷施工中,队组施工外切眼以内,运输巷,回风巷中间的小贯
眼时,有队组与地测中心协商,经地测中心同意后,方可自行开口施工,否则扣除进尺,安全责任由开口者负责。
8.因测量原因造成工程事故,将根据公司有关规定,对有关测量人员进行严肃处理。
地测中心
2009年10月5日。
巷道中、腰线管理办法为保证矿井掘进工程质量,为更好的服务指导生产。
结合实际情况并参照《煤矿测量规程》,特制订本管理办法。
1、各类巷道的开工必须有施工设计图(书)或开工通知单,并提前三天下发到地测防治水科。
2、主要巷道中、腰线标定。
测量组应对设计数据进行复算,发现问题及时解决。
3、各施工队的作业面需测量放线时,应提前1天与地测测量组联系,放线时施工队队长(或技术员)提前到地测防治水科与测量人员一起下井测量放线,测量放线结束后与测量组测量人员现场交底,升井后及时以书面形式下发技术交底单, 技术交底单一式四份(地测测量组科、施工队、调度室、安检科)。
4、开口放线时地测测量组要将中线点固定好,施工队组要保护好,巷道进尺5米时要及时通知地测测量组进行复测,防止发生错向。
5、地测测量组测量人员对巷道的中、腰线进行一次标定,中、腰线点要设置成组,每组不少于三个。
必须保证施工煤巷40m,岩巷30m(转弯、变坡例外)。
若由于施工队组管理不善造成测量点遭到破坏,将对该队实行罚款500元,负责人200元,同时与地测测量组联系进行补测。
测量点遭到破坏又不通知地测测量组进行补测造成工程失误由施工队组承担全部责任并罚款1000元,返工工程不预结算,且不考虑耽误工期。
6、地测测量组人员要定时对各掘进头的中线及工程质量进行验收,发现中腰线误差较大时要立即停止掘进,进行整改。
7、用激光指向仪指示中、腰线时,由施工队组负责激光指向仪安装和管理。
仪器的安置必须安全牢靠,仪器至掘进工作面的距离应不小于70m。
地测测量组测量人员负责调校,并根据标定数据及时向施工队组发出中腰线标定通知单。
通知单要标明激光到顶、底、腰线的尺寸,施工队组要根据地测测量组提供通知单尺寸进行施工。
激光使用期间施工单位要保证激光仪的稳定性,严禁乱调乱动,发现偏差及时向地测测量组联系,由测量人员重新标定。
若人为破坏或施工队组管理不善人员造成激光偏移的对施工队组罚款300元。
煤矿井下长距离巷道腰线标定研究(全文)【摘要】本文章主要是对煤矿井下长距离巷道腰线标定的方法进行研究,通过全面系统的测量方案,解决在井下长距离腰线标定工作中出现的误差累计,从而减少工程的起底量,更好的提高了工作效率和减少了资金浪费。
【关键词】煤矿井下巷道;腰线标定;全站仪;半圆仪1 引言煤矿井下巷道腰线标定是矿山测量的一项基础工作,在煤矿巷道腰线的标定方法主要有两种:一是标定在巷道两帮上、二是标定在巷道的施工中线上。
晋煤集团寺河矿井下主要采用胶轮车运输,随着巷道的不断延伸,为了提高运输效率,需要对主要运输巷道的底板进行起底硬化工程。
在这项工程中,巷道底板起底的厚度,直接影响到工程的进度和资金。
只有确定了好的测量方法,才能做到最优方案。
因此就需要对测量方法进行详细的研究。
2 工程概况随着寺河矿生产进度的不断推进,为了更好的服务东四盘区的各工作面。
根据衔接要求对东四盘区辅助运输巷道(附图a)进行起底硬化工作。
受生产科设计组委托地测科测量组对东四盘区集中运输巷27#-36#横川约630米进行实测,并绘制巷道剖面图(附图b),交送设计组进行设计。
测量组接到设计图纸后,制定测量方案。
由施工队组配合在现场标定巷道起底硬化腰线。
腰线标定后对所标定腰线精度进行评定。
3 三角高程测量限差要求3.1 记录小数位的取位垂直角(″):记录观测值取位0.1仪(棱、站)高(mm):记录观测值取位13.2 测距及垂直角观测限差测距单程测绘差(mm):≤5测垂直角单程测回差(″):≤84 巷道剖面图测量及起底腰线标定4.1 原巷道的剖面图测量工作4.1.1 测量仪器和工具全站仪(带激光指示)、半圆仪、三脚架、塔尺、对准杆、5米卷尺、红漆4.1.2 具体测量步骤(1)在东四盘区运输巷29#横川口顶板高程点下架设全站仪对中整平,利用塔尺量取巷道高和仪器高并记录(在记录本上)。
(2)使用全站仪后视27#横川中对准杆上单棱镜,记录后视测量的高差、平距。
关于TS06全站仪在腰线标定、激光指向调节中应用的探讨摘要:为了快速、准确的进行腰线标定及复核,提高测量工作效率,根据用全站仪在倾斜巷道中腰线标定中的一些方法进行总结,探讨了新方法的应用及精度上的分析,并用实例证明其方法的可行性。
关键词:腰线、TS06全站仪、快速、准确TS06全站仪由无棱镜测距、小棱镜测距,自带激光指向,并且三角高程测量较准确,以全站仪的优越性,测量中前视更方便更灵活,随着技术的不断创新,同类型的全站仪已经普遍存在于煤矿的测量中。
为了施工测量工作中快速、准确标定腰线,并快速的整定激光指向,现就使用TS06全站仪在###煤矿主斜井中线上腰线标定做一简单探讨。
腰线标定中,腰线点可成组设置或者每隔30-40米设置一个。
在用TS06标定中选择后者,距离可以不固定,越远误差越小,适用于各种巷道较高,坡度较大,上高量取困难等情况下腰线标定。
传统激光指向整定方法如图1所示:1、经纬仪架设在任意一中线上,竖直角调至23°;2、量取经纬仪视线到激光位置h1、h2、h3,然后确定激光指向。
这样标定理论上较准确,可在实际操作过程中h1、h2、h3的量取存在较大误差,h1、h2、h3的量取,必须保持竖直量取,在实际操图1作中,巷道高度较大情况下很难做到,所以易造成腰线的误差较大,给激光整定带来较大麻烦,调整时间较长,距离较远后累计误差很难消除。
使用新的标定方法如图2所示:1、把激光安装在1号中线点较近位置,在较远并且较合适的位置,定取2号中线点,并在激光近视指向位置做一标记C点。
2、在1号点架设仪器,量取激光到仪器位置h1,测量可得h BC及S1,,H理论=S1*tan23°h理论+h=h1+h BC3、有上式可得h值,量取做一标记,把激光对准即可。
新的标定方法误差主要存在h1、h、S1、h BC的量取,h1量取最好在调节激光时,两个人共同操作可以更准确更方便;h的量取,因为值小所以误差不会太大;S1、h BC的值由仪器测量可得,误差很小,如果S1的距离较大,腰线激光指向误差就会很小。
矿山测量中同时给定巷道中、腰线方法的探讨
摘要:矿山测量中激光指向仪因其亮度高,且具有良好的方向性、单色性,被广泛应用于巷道中腰线标定。
传统方法激光指向仪是配合经纬仪和水准仪使用的,操作繁复,且精度相对较低。
本文利用激光指向仪配合全站仪,探讨一种可以同时给定巷道中线和腰线方法。
关键词:激光指向仪全站仪归化放样
矿山测量中,激光指向仪因其亮度高,且具有良好的方向性、单色性,被广泛应用于巷道中腰线标定。
传统激光指向仪给中、腰线,是在经纬仪、水准仪分别放样出巷道的中线、腰线的基础上,通过调节激光指向仪,使激光束通过中线且平行于腰线而实现的。
其中,激光束方向的反复检核不但需花费大量时间,且方向调整仅靠三个中、腰线点来控制,调整的程度无法精确量化,自由程度较大,造成指向精度下降。
本文利用激光指向仪配合全站仪,探讨一种可以同时给定巷道中线和腰线方法。
1.传统激光指向仪给中线、腰线的步骤
①根据《煤矿测量规程》要求,选择位置安装激光指向仪。
②用经纬仪给出巷道中线,中线不得少于3个,点间距不少于30m,调节仪器,使激光指向仪通过中线。
③用水准仪在中线的垂线上给出腰线,并作记号,腰线点不得少于3个,点间距不少于30m;调节仪器,使激光束平行于巷道腰线。
④反复检核激光束给出的巷道中线和腰线,直至合乎要求为止。
2. 新方法施测方案及实施步骤
2.1 施测方案
①直接或间接测量架设激光指向仪点(出光孔中心)的三维坐标S (X S ,Y S ,H S );
②计算S 点所在巷道横断面的位置
信息,距中线I 和距底板高差h ,如图;
③在巷道掘进窝面,归化放样一点A ,
使其在所在横断面的位置为距中线I A =I 和
距底板高差h A =h ; ④调整激光指向仪,使激光束指向A
点。
SA 即为巷道掘进方向。
2.2方案的实施
2.2.1 利用Casio fx-5800计算器编程
″X0=″?C: ″Y0=″?D: ″FWJ=″A:
″BPDL=″?M: ″BPDH=″?H:″PD=″?B:
″QG=″?T: ″K=″?K 巷道设计参数输入
Lbl 0
程序进口 ″X1=″?X: ″Y1=″? Y: ″H1=″?G: 变量(X 、Y 、H )输入 X-C →E:Y-D →F →S: 计算S Tan -1(F ÷E)→J:IF J ﹤0:THEN J+360→J:IFEND: 由坐标反算方位角 S ×SIN(J-A)→I: ″I=″:I ◢ 计算测点距中线并显示 S ×COS(J-A)→ L: ″L=″:L ◢ 计算该点进尺并
显示
图 1
Abs(I)→I:H+(L-M)×B→Q: ″H0=″:Q◢计算该点所在断面底板设计高G-Q→U: U◢计算测点到底板高差Goto 0 程序出口
说明:”X0”,”Y0”,为巷道起点坐标;”FWJ”为巷道设计掘进方向的方位角;”BPDL”为变坡点相对起点的进尺;”BPDG”为巷道变坡点高程:”PD”为边坡后的坡度,“K”为巷宽的一半。
输入变量”X1”,”Y1”为测量点S(A)点;”H1”为测量点S或A点高程。
计算结果显示L 、I、Q分别表示S(A)点的进尺、距中线和距底板高差。
2.2.2具体步骤:
①准备工作。
改装激光指向仪(以YHJ-800-3.6(A)为例)。
要求指向仪横向、纵向的旋转轴均通过出光孔中心;在机体上安置反射贴片,贴片竖直方向中线与激光指向仪纵向旋转轴重合。
量取贴片中心至机体表面2cm,并由激光指向仪YHJ-800-3.6(A)外形尺寸(Φ46×230×110)mm,可知贴片中心至出光孔中心的高程修正值为-43mm;
②到按照《煤矿测量规程》要求,在矿井巷道内安置激光指向仪。
③架设全站仪,测量反射贴片中心坐标S'(X S ',Y S ',H S '),根据激光指向仪结构,推算出光孔中心的坐标S(X S,Y S,H S),其中X S= X
', Y S =Y S ' ,H S =H S '-0.043。
S
④坐标S(X S,Y S,H S)输入计算器,得S点距中线I和距底板设计高程的高差h。
⑤测量巷道掘进窝面一点A'坐标,输入程序可得A'点距中线I A '和距底板高差h A ' 。
⑥根据修正数∆I= I A '-I,∆h= h A '-h ,移动A'点,使∆I 和∆h 趋近于0。
⑦重复5.6步,直至∆I ≦0.001m 且∆h ≦0.001m ,此时A'即为归化放样的点A ,程序中的L 即为A 点相对巷道起点的进尺。
⑧调整激光束使之指向窝面A 点,激光束指向即为掘进方向。
3.精度估计及比较
3.1传统经纬仪标定中腰线,采用直接法放样,不能形成多余观测,还受到标志线稳定性误差的影响。
应用本方法,直接测量激光指向仪光孔中心坐标,提高了点位精度。
3.2窝面定向点采用归化法放样,相对于经纬仪标定中腰线采用的直接法放样,是将无多余观测的直接放样的方法,转换成以能够进行多余观测的测量为主的一种放样方法,通过多测回观测来提高放样的精度。
3.3两种方法放样出的中线精度比较
①传统方法中因三点是同一测站下直接放样的,可假设直接放样三点的横向贯通误差的中误差为m 1=m 2=m 3=m 直,横向误差引起的方
位角偏差△a 12、△a 23、△a 13可按下式估算,如图2所示:
有, tan (△a 12)=122m l 直
同理有,tan (△a 23)=23
2m l 直 tan (△a 13)=13
2m l 直。
又因△a 12,△a 23、△a 13是小角,根据小角近似公式
有△a 12= tan (△a 12)=
12
2m l 直, △a 23= tan (△a 23)=23
2m l 直, △a 13= tan (△a 13)=13m l 直。
激光束过三点,在不考虑照准误差的情况下,其方位角为△a 12,△a 23、△a 13的平均数。
即△a 激=122313a a a 3
∆∆∆++。
设l =l 12 =l 23= 132l ,有△a 激=53m l
直。
②设测量光孔中心在横向贯通方向的中误差为m 测,设归化法放
样点在横向贯通方向的中误差为m 归。
同①可估算激光束与设计方位角之间的偏差△a 新=+m m l 测归新。
由图2和4.1、4.2分析知,l 新>l 13=2l ,m 测< m 直,m 归< m 直, 则 △a 新=+m m l 测归新<2m l 直新<m l
直<53m l 直,即△a 新<△a 激。
由上可知,新方法在中线放样的精度上高于传统方法。
根据《工程测量规范》,三角高程测量可代替四等水准测量,且井下施测边长普遍较短,无需进行球气差改正的情况下,其精度可以满足巷道高程施工放样的要求。
4、结语
本文利用全站仪可相对于经纬测角,同时还可进行精确距离测量的功能,探讨了使用激光指向仪同时标定巷道中线和腰线的新方法。
与传统方法相比,具有精度高、方便灵活的特点;在熟练操作后,可
节约施测时间;用编制程序计算同时,还可得出窝面A点的进尺,不用再单独进行收尺,提高劳动效率;同时有助于新技术、新装备的功能的开发使用,更好服务矿井生产。
参考文献:
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同济大学出版社,2011。