浅议煤矿倾斜掘进巷道腰线标定方法

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1、浅议煤矿倾斜掘进巷道腰线标定方法　　摘要：本文分析介绍煤矿掘进巷道中几种常用的腰线标定原理及方法。特别是利用倾斜巷道，作为典型例子来说明如何操作。关键词：倾斜巷道；腰线；标定方法中图分类号：TD82文献标识码：A文章编号：一、引言在煤矿巷道掘进中，就斜巷而言，腰线是为了指示坡度在两帮上给出的方向线。腰线点可成组设置，也可每隔30m或40m设置一个，但必须在巷道两帮上要画出腰线。作为一个矿井，腰线距底板或轨面的高度应为定值。标定巷道腰线的过程中，水平巷道其腰线多用水准仪、经纬仪或连通管水准器来标定，次要巷道的腰线可用

2、悬挂半圆仪等标定。倾斜巷道的腰线应用经纬仪来标定，短距离时也可用悬挂半圆仪等标定。这大多采用传统的伪倾角法，新三角高程法应用还是少，且在标定巷道腰线时全站仪大多只是当作经纬仪使用。综掘巷道标定腰线时，常受到中心的胶带、刮板输送机限制，造成安置仪器困难，致使巷道腰线不能正常标定，同时也给掘进工作带来一定影响。在此，介绍几种巷道腰线标定方法。二、标定斜巷腰线方法2.1传统三角高程法71）传统三角高程法原理。在图1中，设A为巷道顶板上已知点,B′为所放腰线点所在的竖直面内任一点。已知A点高程HA，显然只要知道A点对B′点

3、的高差hAB′,即可由HB′=HA+hAB′得到B′点的高程HB’,然后根据设计图上算的实际B′点所在竖直面的腰线高程(设为HB),则可计算出△=HB-HB′。当△大于(小于)零时，用钢尺向B′点上方(下方)量取△值的距离，即得出该面的腰线点。2）实际标设方法。根据图示，可在A点架设全站仪，B′点竖立反光镜，用经纬仪或者全站仪观测垂直角α。若用全站仪则直接量测出A、B′两点间的水平距离为D；用经纬仪则要用钢尺量出A,B′两点间的水平距离D，并接量取仪器高i和棱镜高t，根据hAB′=Dtanα+i-t和HB′=HA+

4、Dtanα+i-t，求出B′点高程，再根据△用钢尺就可直接定出腰线点B的位置。2.2伪倾角法1）伪倾角法标定腰线的原理。在图2(a)中，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。经纬仪安置在巷道中部，根据真倾角与伪倾角间的关系，然后按伪倾角来标定腰线。tanδ′=cosβ·tanδ7根据真倾角δ和两个竖直面间所夹的水平角β，计算出伪倾角δ′，从而标定腰线点的位置。2）实地标设方法。在图2(b)中，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°00′00″，转动照准部，瞄准A点附近的腰

5、线点1，读取水平度盘读数即水平角β1，然后按伪倾角与真倾角间的关系式，计算出伪倾角δ1′。将望远镜竖盘位置准确调至竖直角δ1′，在1点上或下作一记号，用小钢尺量取腰线点1至记号的垂直距离b。然后，再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β2，并按照上述同样的方法，计算出伪倾角δ2′。将望远镜的倾角调至δ2′，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。2.3新三角高程法1）新三角高程法原理。如能将全站仪象水准仪一样任

6、意置点，而不是将它置在已知高程点上，又在不量取仪器高和棱镜高的情况下，利用三角高程测量原理测出待测点的高程，施测速度将更快。在如图2中，将仪器安值在A、B点之间，设为E点。根据传统三角高程测量原理，对于A、E两点可得:HA=HB+tanα+i–t(1)再由E、B两点可得:7HB=HE+D′tanα′+i-t′(2)由式(2)-式(1)可得:HB–HA=D′tanα′-Dtanα-t′+t。由于用全站仪直接瞄准待测点，所以t和t′全为0，故有:HB–HA=D′tanα′-Dtanα。也就是:HB=HA+D′tanα′

7、-Dtanα(3)2）实际标设方法。可在已知点和待测点之间安置仪器，整平，分别瞄准已知点和待测点，测量出两点之间的水平距离和竖直角，然后按照公式(3)计算出B点高程，剩下的部分与三角高程法相同，即可完成标定。2.4全站仪新应用法1）全站仪的新应用法的原理。可根据全站仪点位放样(Layout)，即根据设计的待放样点P的坐标和高程，在实地标出P点的平面位置及填挖高度这一功能可得：①在大致位置立棱镜，测出当前位置的坐标和高程；②将当前坐标和高程与待放样点的坐标和高程相比较，得距离差值dD和角度差dHR或纵向差值ΔX和横向

8、差值ΔY及高程差；③根据显示的dD、dHR或ΔX、ΔY和ΔH，逐渐找到放样点的位置和高程。72）实际标设方法。根据已知高程点在顶板上或者在腰线上，实际标设方法可分为已知高程点在顶板上的标设法和已知高程点在腰线上的标设法。(1)已知高程点在顶板上标设方法（图2）。①在顶板已知高程点下对中整平仪器；②测量出仪器横轴到已知高程点的距离，设为t；③打开全站仪电源，在