1、第十二章第十二章 巷道施工測量巷道施工測量巷道施工測量的任務是按照礦井設計的規定和要求，在現場實地標定掘進巷道的幾何要素(位置、方向和坡度等)，并在巷道掘進過程中及時進行檢查和校正。通常我們將這項工作稱為給向。12-112-1 井下巷道中線的標定井下巷道中線的標定一、一、 概述概述 為了指示巷道在水平面內的方向，需要標定巷為了指示巷道在水平面內的方向，需要標定巷道的幾何中心線在水平面上投影的方向即中線方向。道的幾何中心線在水平面上投影的方向即中線方向。 中線點應成組設置，每組不得少于中線點應成組設置，每組不得少于3 3個點。個點。 標定巷道中線的步驟大致如下：標定巷道中線的步驟大致如下： (1

2、) (1) 檢查設計圖紙。主要檢查的內容包括：巷檢查設計圖紙。主要檢查的內容包括：巷道間的幾何關系是否符合實際情況；標注的角度和道間的幾何關系是否符合實際情況；標注的角度和距離是否與設計圖一致等；距離是否與設計圖一致等； (2) (2) 確定標定中線時所必需的幾何要素；確定標定中線時所必需的幾何要素； (3) (3) 標定巷道的開切點和方向；標定巷道的開切點和方向； (4) (4) 隨著巷道的掘進及時延伸中線；隨著巷道的掘進及時延伸中線； (5) (5) 在巷道掘進過程中，隨時檢查和校正中線在巷道掘進過程中，隨時檢查和校正中線的方向的方向二、二、 巷道開切時的標定方法巷道開切時的標定方法 包括

3、標定開切點的位置和初步給出巷道的掘進方向兩包括標定開切點的位置和初步給出巷道的掘進方向兩項內容。項內容。 如圖，從已掘巷道中的如圖，從已掘巷道中的A A點沿虛線開掘一條新巷道，點沿虛線開掘一條新巷道，標定的方法如下：標定的方法如下： (1) (1) 從設計圖上量取從設計圖上量取A A點至已知中線點點至已知中線點4 4、5 5的距離的距離L L、，量取巷道的轉向角，量取巷道的轉向角； (2) (2) 在在4 4點安置經緯儀，瞄準點點安置經緯儀，瞄準點5 5，并沿此方向，由點，并沿此方向，由點4 4量取量取L L，即可得到，即可得到A A點的位置，將之標定于頂板上，然點的位置，將之標定于頂板上，然

4、后再量取后再量取A A至點至點5 5的距離作檢核；的距離作檢核； (3) (3) 在在A A點安置經緯儀，后視點點安置經緯儀，后視點4 4，用正鏡位置給出，用正鏡位置給出角，此時，望遠鏡所指方向即為新開掘巷道的中線方向，角，此時，望遠鏡所指方向即為新開掘巷道的中線方向，在此方向上標出點在此方向上標出點2 2，倒轉望遠鏡，標出點，倒轉望遠鏡，標出點1 1，則點，則點1 1、A A、2 2即組成一組中線點。即組成一組中線點。三、三、 巷道中線的標定巷道中線的標定 巷道開切后，最初標定的中線點很容易遭到巷道開切后，最初標定的中線點很容易遭到破壞。當掘進到破壞。當掘進到4 48 m8 m時應檢查或重新

5、標定中線。時應檢查或重新標定中線。簡易的檢查方法是看一組中線的三個點是否在一簡易的檢查方法是看一組中線的三個點是否在一條直線上。條直線上。在由一組中線點到下一組中線點的巷道掘進過程在由一組中線點到下一組中線點的巷道掘進過程中，可采用瞄線法或拉線法來指標巷道的掘進方中，可采用瞄線法或拉線法來指標巷道的掘進方向。向。12-2 12-2 曲線巷道中線的標定曲線巷道中線的標定 弦線法是將圓曲線分成弦線法是將圓曲線分成圓弧段，以弦線來代替其中圓弧段，以弦線來代替其中線，指示巷道的掘進方向。線，指示巷道的掘進方向。 首先要根據圓曲線的設首先要根據圓曲線的設計要素：如圖中的曲線起點計要素：如圖中的曲線起點A

6、 A、終點終點B B，曲線半徑，曲線半徑R R，中心角，中心角及將曲線等分的段數及將曲線等分的段數n n，計，計算標定要素：弦的長度算標定要素：弦的長度l l、起、起點和終點的轉角點和終點的轉角、以及中間點的轉角以及中間點的轉角ii。l=2Rsinl=2Rsin/n n）180180/n n180180/n /n 然后進行現場標定。在起點A安置經緯儀，后視直線巷道中的中線點P，按轉角，給出弦線A1的方向。但由于前面巷道還未開掘，只能倒轉望遠鏡在其反方向上標設中線點D、C。這樣C、D、A三點即組成一組中線點。用它指示巷道掘進到1點后，應丈量弦長l，精確標定出1點。然后，就可按與上述類似的方法繼續

7、給出下一弧段的中線。12-3 12-3 井下巷道腰線的標定井下巷道腰線的標定 為了指示巷道掘進的坡度而在巷道兩幫上給為了指示巷道掘進的坡度而在巷道兩幫上給出的方向線，稱為腰線。腰線點可成組設置，也出的方向線，稱為腰線。腰線點可成組設置，也可每隔可每隔303040 m40 m設置一個，但須在巷道兩幫上畫設置一個，但須在巷道兩幫上畫出腰線，且對于一個礦井，腰線距底板或軌面的出腰線，且對于一個礦井，腰線距底板或軌面的高度應為定值。高度應為定值。 主要運輸巷道的腰線應用水準儀、經緯儀或主要運輸巷道的腰線應用水準儀、經緯儀或連通管水準器來標定，次要巷道的腰線可用懸掛連通管水準器來標定，次要巷道的腰線可用

8、懸掛半圓儀等標定。急傾斜巷道的腰線應盡量用經緯半圓儀等標定。急傾斜巷道的腰線應盡量用經緯儀來標定，短距離時，也可用懸掛半圓儀等來標儀來標定，短距離時，也可用懸掛半圓儀等來標定。定。一、一、 用水準儀標定平巷腰線用水準儀標定平巷腰線 所謂平巷，并非絕對水平的巷道，一般情況下，坡度所謂平巷，并非絕對水平的巷道，一般情況下，坡度小于小于88的巷道，均視為水平巷道。在主要水平巷道中，的巷道，均視為水平巷道。在主要水平巷道中，常常都是用水準儀來標定腰線。常常都是用水準儀來標定腰線。 標定方法是：首先根據已知腰線點和設計坡度，計算標定方法是：首先根據已知腰線點和設計坡度，計算下一個腰線點下一個腰線點B B

9、與已知腰線點與已知腰線點A A間的高差間的高差h h： h hi i 在A、B中間安置水準儀，用皮尺丈量A、B間的水平距離，按上式計算出h。先后視A點，得讀數a，再前視B，得讀數b,并用小鋼尺自讀數b處向下量取(為負時，向上量取|)，即得B處腰線點的位置。按下式計算：=h（a-b) 二、二、 用經緯儀標定斜巷腰線用經緯儀標定斜巷腰線 用偽傾角法來標定腰線的原理是：由于設計巷道時僅用偽傾角法來標定腰線的原理是：由于設計巷道時僅給出了真傾角，而腰線是標定在巷道兩幫上的，經緯儀又給出了真傾角，而腰線是標定在巷道兩幫上的，經緯儀又只能安置在巷道中部，因而，只能根據真傾角與偽傾角間只能安置在巷道中部，因

10、而，只能根據真傾角與偽傾角間的關系，按偽傾角來標定腰線。的關系，按偽傾角來標定腰線。 tan =cos tantan =cos tan 根據真傾角根據真傾角和兩個豎直面間所夾的水平角和兩個豎直面間所夾的水平角，計算，計算出偽傾角出偽傾角，從而標定腰線點的位置。，從而標定腰線點的位置。 實地標設時，將經緯儀安置在中線點B下，后視中線點A，將水平度盤讀數調至0，轉動照準部，瞄準A點附近的腰線點1，讀取水平度盤讀數即水平角。按偽傾角與真傾角間的關系式，計算出偽傾角。并將望遠鏡豎盤位置準確調至豎直角，在1點上或下作一記號，用小鋼尺量取腰線點1至記號的垂直距離b。 然后，將望遠鏡瞄準前面一個中線點C，讀

11、取水平度盤讀數，再轉動照準部，瞄準欲標設的腰線點2，根據水平讀盤讀數計算出望遠鏡轉動的水平角，并按照上述同樣的方法， 計算出偽傾角。將望遠鏡的傾角調至，再由此向上或向下量取垂直距離b,并作上標記，即得腰線點2。 用偽傾角法標定腰線可與標定中線同時進行。12-4 12-4 激光給向激光給向一、一、 概述概述 激光指向儀是利用激光器產生的光源進行指向的儀器。激光指向儀是利用激光器產生的光源進行指向的儀器。礦用激光指向儀主要由激光器、光學系統、防爆殼體和懸礦用激光指向儀主要由激光器、光學系統、防爆殼體和懸掛調節機構等部件組成。掛調節機構等部件組成。二、二、 激光指向儀的安置激光指向儀的安置 每次使用

12、激光指向儀前，首先應對激光指向儀的電源、每次使用激光指向儀前，首先應對激光指向儀的電源、發光情況以及各調節機構進行檢查。發光情況以及各調節機構進行檢查。 激光指向儀可安放在巷道中央的工字鋼上激光指向儀可安放在巷道中央的工字鋼上, ,用四根錨用四根錨桿固定的框架上，巷道中央的石垛上桿固定的框架上，巷道中央的石垛上, ,兩幫的懸臂架上。兩幫的懸臂架上。利用它來同時指示巷道中線和腰線時，必須使光束在水平利用它來同時指示巷道中線和腰線時，必須使光束在水平面內位于巷道的中線方向上，在傾斜面內位于巷道的腰線面內位于巷道的中線方向上，在傾斜面內位于巷道的腰線方向上。方向上。 實地安置步驟如下： (1) 如下

13、圖，選擇A、B、C三個中線點。 (2) 在A、B、C三點上懸掛垂球線，并用水準儀在垂球線上標出腰線的位置。 (3) 將激光指向儀安置在B點之后35m的巷道中部的錨桿上，固定后，打開激光指向儀。 (4) 根據A、B、C點組成的中線，調節水平微動螺旋，使光束中心準確地通過B、C點所掛的垂球線。 (5) 調節垂直方向微動螺旋，使光束中心至B、C兩處垂球線上腰線位置的距離d相等。光束在水平面內的方向即為巷道的中線方向，在傾斜面內的方向即為腰線方向。12-5 12-5 貫通測量貫通測量一、一、 概述概述 為了相向掘進巷道或由一個方向按設計掘進巷道與另為了相向掘進巷道或由一個方向按設計掘進巷道與另一個巷道

14、相遇而進行的測量工作，稱之為貫通測量。一個巷道相遇而進行的測量工作，稱之為貫通測量。 重要巷道的貫通測量應該編制貫通測量設計書。在實重要巷道的貫通測量應該編制貫通測量設計書。在實地進行貫通測量時，應嚴格按照貫通測量設計書中的要求地進行貫通測量時，應嚴格按照貫通測量設計書中的要求進行。在巷道貫通后，應在貫通點處測量貫通實際偏差，進行。在巷道貫通后，應在貫通點處測量貫通實際偏差，并將兩端導線、高程連測起來，計算各項閉合差。并將兩端導線、高程連測起來，計算各項閉合差。二、二、 水平巷道間的貫通水平巷道間的貫通 要在主巷和副巷間用貫通的方法開掘二號石門。要在主巷和副巷間用貫通的方法開掘二號石門。1 1

15、 準備工作準備工作 布設經緯儀導線和水準路線，計算出布設經緯儀導線和水準路線，計算出A A、B B點的平面直點的平面直角坐標角坐標x x，y y）、（）、（x x，y y以及它們的高程以及它們的高程H H、。2 2 計算貫通測量的幾何要素計算貫通測量的幾何要素 (1) (1) 計算貫通巷道中心線的方位角計算貫通巷道中心線的方位角 (2) (2) 計算計算A A、B B處的指向角處的指向角11、22 (3) (3) 計算計算A A、B B間的水平距離間的水平距離l l (4) (4) 計算貫通巷道的傾角計算貫通巷道的傾角 (5) (5) 計算計算A A、B B間的斜長間的斜長L L3 3 根據貫

16、通幾何要素標定貫通方向線根據貫通幾何要素標定貫通方向線 分別在分別在A A、B B點安置經緯儀，按指向角點安置經緯儀，按指向角11和和22分別給分別給出貫通巷道的中線；用水準儀按傾角出貫通巷道的中線；用水準儀按傾角分別在分別在A A、B B處給出處給出貫通巷道的腰線。貫通巷道的腰線。三、三、 傾斜巷道的貫通傾斜巷道的貫通 如圖，上、下平巷和一號下山已掘好，二號下山正由如圖，上、下平巷和一號下山已掘好，二號下山正由下向上開掘至下向上開掘至B B點，現為加快掘進速度，欲上下同時開掘。點，現為加快掘進速度，欲上下同時開掘。這種貫通的特殊性在于上部開切點這種貫通的特殊性在于上部開切點P P的位置是未知

17、的。為的位置是未知的。為此，首先應確定此，首先應確定P P點的位置。點的位置。 確定P點位置的方法主要有兩種：第一種是根據A和C、B和D的坐標，列出直線方程，求解出交點P的位置。第二種方法是根據三角學的基本知識，解算APB。由于在APB中，A、B的坐標已知，從而可求出它們間的水平距離l和方位角，而且、也是已知的。這樣我們就可根據正弦定理求得，確定出P點的位置。 P點確定后，即可測定出其高程H，然后即可按與第一個例子類似的方法，標定貫通巷道的中線和腰線四、四、 豎直巷道的貫通豎直巷道的貫通 如圖，在距主、副井較遠處，要開鑿三號立井，為了如圖，在距主、副井較遠處，要開鑿三號立井，為了加快開鑿速度，擬采用上、下同時開鑿的方法來貫通該立加快開鑿速度，擬采用上、下同時開鑿的方法來貫通該立井。由于立井的井上與井下中