精品课程《矿山测量学》ppt课件(共两部分：第二部分..ppt

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1、矿山测量学第四章第四章 巷道及回采工作面测量巷道及回采工作面测量第一节第一节 巷道及回采工作面测量的任务巷道及回采工作面测量的任务 是指巷道掘进及工作面回采时的测量工作巷道掘进及工作面回采时的测量工作 在井下平面、高程控制基础上进行，任务是：在井下平面、高程控制基础上进行，任务是：1.在实地标设巷道位置。给中腰线。在实地标设巷道位置。给中腰线。2.及时准确测定巷道位置，填绘矿图及时准确测定巷道位置，填绘矿图.3.测绘回采工作面位置，统计产量储量变动，验收。测绘回采工作面位置，统计产量储量变动，验收。4.采矿、钻探、地质特征点、瓦斯突出点等测定标图采矿、钻探、地质特征点、瓦斯突出点等测定标图.认

2、真认真,负责，细心负责，细心,配合。配合。矿图测绘矿图测绘第二节第二节 巷道中线的标定工作巷道中线的标定工作 中线中线：巷道水平投影的几何中心线 作用：指示巷道水平面内的掘进方向 给中线：将图纸上设计好的巷道标设到实地，指导掘进方向和位置，边掘边标，不断向前 1.检查设计图纸。检查设计图纸。 2.确定标定的必要数据，标定要素。确定标定的必要数据，标定要素。 3.实地标定巷道开切点位置和掘进方向。实地标定巷道开切点位置和掘进方向。 4.标定和延长巷道的中腰线。标定和延长巷道的中腰线。 5.测绘已掘巷道，填图，检查纠己标设方向。测绘已掘巷道，填图，检查纠己标设方向。第二节第二节 巷道中线的标定工作

3、巷道中线的标定工作 一、一、 标定巷道开切点和掘进方向标定巷道开切点和掘进方向 标定巷道开切点和开掘方向的工作，习惯标定巷道开切点和开掘方向的工作，习惯上称为上称为“开门子开门子”。如下图所示，如下图所示，虚线表示虚线表示新设计的巷道，新设计的巷道，AB为巷道的中线，为巷道的中线，4、5点为点为原有巷道内的导线点。标定前，应从图上量原有巷道内的导线点。标定前，应从图上量出出(或算出或算出)4点到点到A点的距离点的距离l1和和5点到点到A点的距点的距离离l2，l1+l2要等于要等于45导线边长，再量出导线边长，再量出(或算或算出出)45边与边与AB间的夹角间的夹角。习惯上称。习惯上称为指向为指向

4、角，角，l1、l2和和即为所需的标定要素。即为所需的标定要素。 BA45L1L221井下实地标设前，应先检查原有导线点是否移位，在井下实地标设前，应先检查原有导线点是否移位，在确认无移位后，方可用作标定的基点。巷道开切口确认无移位后，方可用作标定的基点。巷道开切口和掘进方向的标定一般采用经纬仪法。标定时在和掘进方向的标定一般采用经纬仪法。标定时在4点安置经纬仪，照准点安置经纬仪，照准5点沿此方向由点沿此方向由4点量取平距点量取平距l1，在顶板上标出开切点在顶板上标出开切点A，并丈量，并丈量l2作为检核。然后作为检核。然后将经纬仪安置在将经纬仪安置在A点，后视点，后视4点，拨指向角点，拨指向角，

5、此时，此时望远镜视线的方向就是新开巷道中线望远镜视线的方向就是新开巷道中线AB的方向。的方向。沿此方向在原有巷道顶板上固定临时点沿此方向在原有巷道顶板上固定临时点2，倒转望，倒转望远镜在其延长线上再固定临时点远镜在其延长线上再固定临时点1。由。由1、A和和2三点三点组成一组中线点，即可指示新巷道开切的方向。为组成一组中线点，即可指示新巷道开切的方向。为明显起见，还可用白灰浆或白油漆在顶板上画出三明显起见，还可用白灰浆或白油漆在顶板上画出三点的连线。标定后应实测点的连线。标定后应实测角，作为检核。角，作为检核。 二、二、 标定直线巷道中线标定直线巷道中线 巷道开掘后，最初标设的临时中线点常被放巷

6、道开掘后，最初标设的临时中线点常被放炮所破坏或移位，当巷道开掘炮所破坏或移位，当巷道开掘58m 后，应当后，应当用经纬仪重新标定一组中线点。这时应先检用经纬仪重新标定一组中线点。这时应先检查开切点查开切点A是否移位，若发现是否移位，若发现A点已移位，则点已移位，则应重新标定应重新标定A点。经检查确认点。经检查确认A点未移位或重点未移位或重新设置后，将经纬仪安置在新设置后，将经纬仪安置在A点上。用正倒镜点上。用正倒镜标定标定角，并沿视线方向在新巷道内标出角，并沿视线方向在新巷道内标出2点点和和2点，取它们的中点点，取它们的中点2作为中线点。为了避作为中线点。为了避免差错，应重新用一个测回测免差错

7、，应重新用一个测回测角，作为检查。角，作为检查。所测角值与标定角值之差应在所测角值与标定角值之差应在1以内，若超限以内，若超限则应重新标定则应重新标定2点。点。BA452221 检查符合要求后，沿检查符合要求后，沿A2方向再标设方向再标设1点。点。A、1、2三点组成一组中线点。中三点组成一组中线点。中线点应固定在顶板上挂下垂球线指示巷线点应固定在顶板上挂下垂球线指示巷道掘进的方向。一组中线点不得少于道掘进的方向。一组中线点不得少于3个，点间距离不小于个，点间距离不小于2m为宜。可以从三为宜。可以从三点是否在一条直线上而发现中线点是否点是否在一条直线上而发现中线点是否移位。当发现中线点移位时，应

8、当用仪移位。当发现中线点移位时，应当用仪器重新标定。也可设置器重新标定。也可设置4个点为一组，个点为一组，当发现一个点移位，而其余三点仍在一当发现一个点移位，而其余三点仍在一条直线上时，该组中线仍可继续使用。条直线上时，该组中线仍可继续使用。切忌未作检查而使用两个中线点连线作切忌未作检查而使用两个中线点连线作为指示巷道掘进的方向。为指示巷道掘进的方向。 给定巷道的平面方向，除了标定巷道几何给定巷道的平面方向，除了标定巷道几何中线的办法之外，也常采用标定轨道中心线中线的办法之外，也常采用标定轨道中心线或标定巷道边线的方法。或标定巷道边线的方法。 在大断面双轨巷道，特别是巷道断面不断在大断面双轨巷

9、道，特别是巷道断面不断变化的车场部分，采用标定某一条轨道的中变化的车场部分，采用标定某一条轨道的中心线是有利的，因为这样做就不必经常改变心线是有利的，因为这样做就不必经常改变中心线的位置。有的矿井习惯采用标设靠近中心线的位置。有的矿井习惯采用标设靠近巷道一帮的边线，因为这种办法更易于发现巷道一帮的边线，因为这种办法更易于发现巷道的掘偏现象，对掌握巷道规格质量有利。巷道的掘偏现象，对掌握巷道规格质量有利。 巷道边线巷道边线(或轨道中心线或轨道中心线)的具体标设。的具体标设。巷道边线平行于巷道中线，它距巷道两帮巷道边线平行于巷道中线，它距巷道两帮的距离是不相同的。图中的距离是不相同的。图中A点为巷

10、道中线点，点为巷道中线点，现要标设出巷道边线的起始点现要标设出巷道边线的起始点B及一组边线及一组边线点。点。 标设前应先根据边线至巷道中线的距离标设前应先根据边线至巷道中线的距离a和和A、B两点间的距离两点间的距离lAB计算出标定计算出标定B点的指点的指向角向角，计算公式为：，计算公式为： =arcsina /lAB (4-1) =- (4-2) ABlaarcsin 标定时，先在标定时，先在A点安置经纬仪，根据角点安置经纬仪，根据角和距离和距离lAB即可标定出即可标定出B点。然后将仪器移至点。然后将仪器移至B点，后视点，后视A点标设点标设(180+)角，这时仪器角，这时仪器视线方向就是边线视

11、线方向就是边线(或轨道中心线或轨道中心线)的方向。的方向。再在视线上连续标设再在视线上连续标设1点和点和2点，则点，则B、1、2即为一组边线点。边线到较近帮的距离称为即为一组边线点。边线到较近帮的距离称为边距，用边距，用c表示。显然，表示。显然，a、c与巷道宽度与巷道宽度D之之间的关系为：间的关系为： c=D/2-a (4-3) 用边线给向时，测量人员必须将距离用边线给向时，测量人员必须将距离c及及时通知施工人员，以便他们根据距离时通知施工人员，以便他们根据距离c和和(D-c)控制巷道的掘进方向。应当注意的是，当相控制巷道的掘进方向。应当注意的是，当相向贯通巷道用边线指示巷道掘进方向时，两向贯

12、通巷道用边线指示巷道掘进方向时，两头边线的称谓是相反的，如图头边线的称谓是相反的，如图4-4(a)所示。所示。图图4-4(b)表示因忽视称谓相反这一点所造成表示因忽视称谓相反这一点所造成的错误。的错误。 在巷道掘进过程中，掘进工作面炮眼的在巷道掘进过程中，掘进工作面炮眼的布置和支架的位置都是以巷道中线为依据的。布置和支架的位置都是以巷道中线为依据的。用经纬仪标设一组中线点后用经纬仪标设一组中线点后(或由边线找出中或由边线找出中线的位置线的位置)，在一定距离内可以该组中线点为，在一定距离内可以该组中线点为依据，用三点连直线原理把巷道中线延长标依据，用三点连直线原理把巷道中线延长标在掘进工作面上。

13、在掘进工作面上。 三、直线巷道的延长和检查三、直线巷道的延长和检查 中线不断向前延设中线不断向前延设,掘掘3040M延设一组中线。延设一组中线。保证最前一个中线点距工作面不超过保证最前一个中线点距工作面不超过4050m,以防以防掘偏。掘偏。方法：经纬仪法，瞄线法，拉线法方法：经纬仪法，瞄线法，拉线法ABC四、标定曲线巷道中线四、标定曲线巷道中线 井下运输巷道转弯处或巷道分岔处，都有一段井下运输巷道转弯处或巷道分岔处，都有一段曲线巷道。曲线巷道中心线是一条平面曲线。曲线巷道。曲线巷道中心线是一条平面曲线。 井下曲线都是圆曲线，其半径根据矿车行驶速井下曲线都是圆曲线，其半径根据矿车行驶速度及矿车轴

14、距等因素而定，一般在度及矿车轴距等因素而定，一般在1025m 之间。曲线巷道的起点、终点、曲线半径和转角之间。曲线巷道的起点、终点、曲线半径和转角(曲曲线中心角线中心角)等参数均在设计中给定。等参数均在设计中给定。 曲线巷道的中线是弯曲的，无法像直线巷道那曲线巷道的中线是弯曲的，无法像直线巷道那样直接标出中线，而只能在一定范围内以直代样直接标出中线，而只能在一定范围内以直代 曲，即用分段的弦线来代替分段的圆弧线，用内接曲，即用分段的弦线来代替分段的圆弧线，用内接折线来代替整个圆曲线，并实地标设这些弦线来指折线来代替整个圆曲线，并实地标设这些弦线来指示巷道掘进的方向。示巷道掘进的方向。 (一一)

15、 经纬仪弦线法经纬仪弦线法 分段弦线的长度可以是相同的，也可以分段弦线的长度可以是相同的，也可以是不相同的。是不相同的。 1 计算标设要素计算标设要素 首先要确定合理的弦线长度首先要确定合理的弦线长度l，使得转折点尽，使得转折点尽量少，弦两端能通视且便于施工。一般先绘量少，弦两端能通视且便于施工。一般先绘比例尺为比例尺为1 100或或1 50的大样图。在图上的大样图。在图上确定段的划分方案，也可以采用公式确定段的划分方案，也可以采用公式 估算。估算。S为巷道上宽的一半为巷道上宽的一半 222SRSl 图图4-6为一曲线巷道，已知曲线始点为一曲线巷道，已知曲线始点A，终点，终点B，曲线半径，曲线

16、半径R，中心角，中心角。现采用等分曲线。现采用等分曲线中心角的弦线法来计算标设要素。将曲线段中心角的弦线法来计算标设要素。将曲线段所对中心角所对中心角分为分为n等分，则每等分对应的弦等分，则每等分对应的弦长为：长为： (4-4) 由图可知，起点由图可知，起点A和终点和终点B处的转向角为：处的转向角为： A=B=180+/2n (4-5) 中间各弦交点处的转向角为：中间各弦交点处的转向角为： 1=2=180+/n (4-6)naRl2sin2 图图4-6所示为转向角大于所示为转向角大于180的情况。反之，的情况。反之，当转向角小于当转向角小于180，即由，即由B向向A掘进时，则掘进时，则上述各转

17、向角上述各转向角(左角左角)相应为：相应为： 180-/2n和和180-/n 2 实地标设实地标设 如图所示，当掘进到曲线起点如图所示，当掘进到曲线起点A后，先标出后，先标出A点。然后在点。然后在A点安置经纬仪，后视点安置经纬仪，后视 直线巷道中线点直线巷道中线点M，测设转向角，测设转向角A，即可给出弦，即可给出弦A1的方向。因为此的方向。因为此时曲线巷道尚未掘出，只能倒转望远镜，在时曲线巷道尚未掘出，只能倒转望远镜，在A1的反的反方线上于巷道顶板标出中线点方线上于巷道顶板标出中线点1和和1，则，则1、1、A三点组成一组中线点，指示三点组成一组中线点，指示A1段巷道掘进的方向。段巷道掘进的方向

18、。当掘至当掘至1点后，再置经纬仪于点后，再置经纬仪于A点，在点，在A1方向上量方向上量取弦长取弦长l标出标出1点。然后将经纬仪置于点。然后将经纬仪置于1点，后视点，后视A点，点，拨转向角拨转向角1可标出可标出12段巷道掘进的方向。照此办法段巷道掘进的方向。照此办法逐段标设下去，直至弯道的终点逐段标设下去，直至弯道的终点B为止。为止。 (二二) 短弦法短弦法 本法的特点是弦比较短，故可用线交会法标本法的特点是弦比较短，故可用线交会法标设，如图设，如图4-10所示，已知圆心角所示，已知圆心角，曲线半径，曲线半径R。设弦的个数为。设弦的个数为n，则弦长，则弦长l和和d为：为： l=2Rsin(/2n

19、), d=l2/R 实地标设时，先标出实地标设时，先标出A点，再由点，再由A点沿中点沿中线方向向后丈量距离线方向向后丈量距离2l标出标出M点。以点点。以点A、M为圆心，分别以为圆心，分别以2l和和d为半径，用线交会法定为半径，用线交会法定出出A1点。点。A1A指示第一弦的掘进方向。当巷指示第一弦的掘进方向。当巷道掘到道掘到B点后，沿点后，沿A1A的方向由的方向由A点丈量弦长点丈量弦长l标出标出B点，然后再以点，然后再以A、B为圆心，分别以为圆心，分别以d和和l为半径，用线交会法定出为半径，用线交会法定出B1点，点，B1B指示指示第二弦的掘进方向。以此类推。第二弦的掘进方向。以此类推。六、六、

20、标设竖直巷道的中线标设竖直巷道的中线 由下向上掘进小井时，标设中线可采用下由下向上掘进小井时，标设中线可采用下面的方法。面的方法。 如图如图4-12a所示，先在下部巷道中标出小井所示，先在下部巷道中标出小井的井中位置的井中位置A，并在巷道底板上牢固埋设标，并在巷道底板上牢固埋设标志。在小井的帮上相对位置志。在小井的帮上相对位置1、3和和2、4点，点，令其相对点连线的交点恰好是井中令其相对点连线的交点恰好是井中A点，以点，以作检查用。作检查用。 小井向上掘进时，可由工作面向下挂一垂球线使其小井向上掘进时，可由工作面向下挂一垂球线使其对正对正A点，此时垂球线即是小井的中心线。点，此时垂球线即是小井

21、的中心线。 继续向上掘进时，小井将分为放矸间和梯子间，中继续向上掘进时，小井将分为放矸间和梯子间，中心垂球无法下挂，这时可在梯子间缝隙中设法挂下心垂球无法下挂，这时可在梯子间缝隙中设法挂下两个垂球两个垂球O1和和O2，见图，见图4-12(b)。在下部巷道内丈。在下部巷道内丈量距离量距离O1A和和O2A，然，然 后以此距离用线交会法将中后以此距离用线交会法将中心点心点A标设在工作平台下部的木支撑上标设在工作平台下部的木支撑上(A1点点)。施。施工人员只须工人员只须 把工作平台板拿开一块，挂垂球线对正把工作平台板拿开一块，挂垂球线对正A1点，垂球线即为小井中心线，这样就可在工作面点，垂球线即为小井

22、中心线，这样就可在工作面标标 出井中位置，指导掘进施工。出井中位置，指导掘进施工。A1点要随着掘进点要随着掘进不断地向上移设。不断地向上移设。 第三节第三节 巷道腰线的标定工作巷道腰线的标定工作 为了运输、排水为了运输、排水或其他需要，井下巷或其他需要，井下巷道须有一定的坡度或道须有一定的坡度或倾角。倾角。 巷道巷道腰线腰线是用来是用来指示巷道在竖直面内指示巷道在竖直面内的掘进方向及调整巷的掘进方向及调整巷道底板或轨面坡度用道底板或轨面坡度用的。的。 腰线通常腰线通常标设在巷道的一帮或标设在巷道的一帮或两帮上，离轨面两帮上，离轨面1m1m，离巷道底板离巷道底板1.3m1.3m。 不论采用哪种数

23、值，全矿井应统一，以不论采用哪种数值，全矿井应统一，以免造成差错。每组腰线点不得少于免造成差错。每组腰线点不得少于3 3个，点间个，点间距不小于距不小于2m2m为宜。最前面一个腰线点至掘进为宜。最前面一个腰线点至掘进工作面的距离一般不应超过工作面的距离一般不应超过30m30m。 标定巷道腰线时的准备工作和标定中线标定巷道腰线时的准备工作和标定中线时基本是一样的，实际标设工作也往往同时时基本是一样的，实际标设工作也往往同时进行，要注意它们之间的联系。进行，要注意它们之间的联系。一、一、 斜巷腰线的标定斜巷腰线的标定( (一一) )经纬仪法经纬仪法1.1.中线点兼作腰线点的标设法中线点兼作腰线点的

24、标设法 这个方法的特点，是在中线点的垂球线上这个方法的特点，是在中线点的垂球线上作出腰线的标志。同时量腰线标志到中线点的作出腰线的标志。同时量腰线标志到中线点的距离，以便随时根据中线点恢复腰线的位置。距离，以便随时根据中线点恢复腰线的位置。如图如图4-144-14所示，所示，1 1、2 2、3 3点为一组已标设腰线点为一组已标设腰线点位置的中线点，点位置的中线点，4 4、5 5、6 6点为待设腰线点标点为待设腰线点标志的一组中线点。志的一组中线点。 标设时经纬仪安置于标设时经纬仪安置于3 3点，量仪器高点，量仪器高i i，用正镜瞄准中线，使竖盘读数用正镜瞄准中线，使竖盘读数对准巷道设计对准巷道

25、设计的倾角的倾角，此时望远镜视线与巷道腰线平行。，此时望远镜视线与巷道腰线平行。在中线点在中线点4 4、5 5、6 6的垂球线上用大头针标出视的垂球线上用大头针标出视线位置，用倒镜测其倾角作为检查。已知中线位置，用倒镜测其倾角作为检查。已知中线点线点3 3到腰线位置的垂距到腰线位置的垂距a3a3，则仪器视线到腰，则仪器视线到腰线点的垂距线点的垂距b b为：为： b=i-ab=i-a3 3 (4-7)(4-7) 式中，式中，i i和和a3a3均从中线点向下量取均从中线点向下量取(i(i和和a3a3值均取正号值均取正号) )。求出的。求出的b b值为正时，腰线在值为正时，腰线在视线之上，视线之上，

26、b b值为负时则在视线之下。从三个值为负时则在视线之下。从三个垂球线上标出的视线记号起，根据垂球线上标出的视线记号起，根据b b的符号用的符号用小钢尺小钢尺向上或向下量取长度向上或向下量取长度b b，即可得到腰线，即可得到腰线点的位置。在中线上找出腰线位置后，拉水点的位置。在中线上找出腰线位置后，拉水平线将腰线点标设在巷道帮上，以便掘进人平线将腰线点标设在巷道帮上，以便掘进人员掌握施工。员掌握施工。 2.2.伪倾角标设法伪倾角标设法原理如图所示。原理如图所示。 tg=h/OA, tg=h/OA, tg=h/OBtg=h/OBtg=tgtg=tgOA/OBOA/OB即即 tg=tgcostg=t

27、gcos 式中：式中：OAOA、OBOB两视两视线间的水平角。线间的水平角。 实地标设时，仪器安置在中线点实地标设时，仪器安置在中线点上，在标出上，在标出新中线点新中线点后，量仪器高后，量仪器高i,i,并根据本站的中线点与并根据本站的中线点与腰线点的高差腰线点的高差a(aa(a是上次给线时求出的是上次给线时求出的) )，算出视线，算出视线到腰线的高差到腰线的高差b b。水平度盘置零，瞄准中线点，然。水平度盘置零，瞄准中线点，然后瞄准帮上拟设腰线点后瞄准帮上拟设腰线点4 4处，测出水平角处，测出水平角，算出，算出伪倾角伪倾角。仪器竖盘对准。仪器竖盘对准角，根据望远镜视角，根据望远镜视线在帮上标出

28、线在帮上标出44点。最后从点。最后从44点用小钢尺向上或点用小钢尺向上或向下量取向下量取b b值定出腰线点值定出腰线点4 4。用同法可连续标设一组。用同法可连续标设一组腰线点。标设完腰线点后，应将高程导到中线点腰线点。标设完腰线点后，应将高程导到中线点上，并求出上，并求出aa值值(a=v-b)(a=v-b)，为标设下一组腰线点，为标设下一组腰线点用。式中，用。式中，aa、v v均以中线点向下量为正值。均以中线点向下量为正值。( (二二) ) 用斜面仪标设腰线用斜面仪标设腰线 斜面仪的结构如图所示。在经纬仪主望斜面仪的结构如图所示。在经纬仪主望远镜远镜2的上部安装一个副望远镜的上部安装一个副望远

29、镜1，其转动轴，其转动轴3同时垂直于主望远镜视准轴及横轴，同时副同时垂直于主望远镜视准轴及横轴，同时副望远镜的视准轴与本身转动轴垂直。当主望望远镜的视准轴与本身转动轴垂直。当主望远镜视准轴置于巷道设计倾角的倾斜方向上远镜视准轴置于巷道设计倾角的倾斜方向上时，转动副望远镜，此时副望远镜视准轴扫时，转动副望远镜，此时副望远镜视准轴扫过的是一平行于腰线的倾斜面。倾斜面与巷过的是一平行于腰线的倾斜面。倾斜面与巷道两帮的线即是与巷道腰线相平行的一条线。道两帮的线即是与巷道腰线相平行的一条线。 用斜面仪在斜巷中标设腰线的方法如图用斜面仪在斜巷中标设腰线的方法如图4-18所示。所示。在中线点在中线点A整置斜

30、面仪，用主望远镜照准另一个中整置斜面仪，用主望远镜照准另一个中线点，固定水平度盘，再使垂直度盘读数等于巷道线点，固定水平度盘，再使垂直度盘读数等于巷道的设计倾角，固定垂直度盘。主望远镜固定不动后，的设计倾角，固定垂直度盘。主望远镜固定不动后，转动副望远镜，瞄准原有腰线点转动副望远镜，瞄准原有腰线点1的上方的上方1点，用点，用小钢尺量得垂距小钢尺量得垂距a，再瞄准腰线点，再瞄准腰线点2处上方处上方2点，量点，量22=a作检查。检查无误后，即可标设新的一组腰作检查。检查无误后，即可标设新的一组腰线点。转动副望远镜，照准巷帮拟设腰线点处，在线点。转动副望远镜，照准巷帮拟设腰线点处，在视线上标设视点视

31、线上标设视点3、4和和5，自视点向下，自视点向下(或向上或向上)量量取取a，即可标出一组新腰线点，即可标出一组新腰线点3、4和和5。二、二、 平巷腰线的标定平巷腰线的标定 在平巷中，用得最普在平巷中，用得最普遍的是水准仪标设腰线，遍的是水准仪标设腰线，在次要平巷中可用半圆仪在次要平巷中可用半圆仪标设腰线。标设腰线。 在巷道中已有一组腰线在巷道中已有一组腰线点点1、2、3，巷道的设计坡，巷道的设计坡度为度为i，需向前标设一组新，需向前标设一组新的腰线点的腰线点4、5、6。组间距。组间距一般为一般为30m左右。左右。 标设时水准仪安置在两组点之间，先照准标设时水准仪安置在两组点之间，先照准原腰线点

32、原腰线点1、2、3上的小钢尺并读数，然后上的小钢尺并读数，然后计算各点间的高差，以检查原腰线点是否移计算各点间的高差，以检查原腰线点是否移动。当确认其可靠后，记下动。当确认其可靠后，记下3点的读数点的读数a。a的符号以视线为准来定，点在视线之上为正，的符号以视线为准来定，点在视线之上为正，在视线之下为负。然后丈量在视线之下为负。然后丈量3点至点至4点的距离点的距离l34，则可按下式算出腰线点，则可按下式算出腰线点4距视线的高度距视线的高度b。 b=a+h34=a+l34i (4-9) 式中式中: l343点与点与4点间的高差。点间的高差。 坡度坡度i的符号规定为：上坡为正，下坡为负。的符号规定

33、为：上坡为正，下坡为负。水准仪前视水准仪前视4点处，以视线为准，根据点处，以视线为准，根据b值标出值标出腰线点腰线点4的位置。的位置。b值为正时，腰线点在视线之值为正时，腰线点在视线之上，上，b值为负时则在视线之下。值为负时则在视线之下。5、6腰线点依同腰线点依同法标设。法标设。 上述标设方法虽简单易行，但稍不注意上述标设方法虽简单易行，但稍不注意就要出错。标设时应特别注意就要出错。标设时应特别注意a、b、i的符的符号，图号，图4-19中分别表示出三种不同的情况。中分别表示出三种不同的情况。 标设好新的一组腰线点后，应该由标设好新的一组腰线点后，应该由3点求算点求算4、5、6点的高程。连续向前

34、标设几组腰线点后，应进行点的高程。连续向前标设几组腰线点后，应进行检查测量。检查时，可从水准点引测高程到腰线点，检查测量。检查时，可从水准点引测高程到腰线点，看腰线点的高程是否与设计相符。如不相符，应调看腰线点的高程是否与设计相符。如不相符，应调整腰线点，使其符合设计位置后，再由调整后的腰整腰线点，使其符合设计位置后，再由调整后的腰线点向前继续标设腰线。对于平巷，有的矿井要求线点向前继续标设腰线。对于平巷，有的矿井要求在大巷的两帮均标出腰线，或在帮上用涂料画出腰在大巷的两帮均标出腰线，或在帮上用涂料画出腰线，以便严格控制巷道掘进和铺轨的坡度。线，以便严格控制巷道掘进和铺轨的坡度。第四节第四节

35、激光指向仪及其应用激光指向仪及其应用 采矿机械化的发展和巷道掘进速度加快，使传采矿机械化的发展和巷道掘进速度加快，使传统的标定中腰线方法越来越不能适应快速掘进的要统的标定中腰线方法越来越不能适应快速掘进的要求。我国求。我国2020世纪世纪7070年代以来，先后研制成多种型号年代以来，先后研制成多种型号的矿用防爆激光指向仪，并已广泛用于矿山指示直的矿用防爆激光指向仪，并已广泛用于矿山指示直线巷道的掘进方向。而且已应用激光技术作为巷道线巷道的掘进方向。而且已应用激光技术作为巷道掘进机的自动方向指导控制。目前我国矿山应用的掘进机的自动方向指导控制。目前我国矿山应用的激光指向仪基本上都是氦氖激光指向仪

36、。激光指向仪基本上都是氦氖激光指向仪。2020世纪世纪9090年代研制生产的半导体激光指向仪与前者相比具有年代研制生产的半导体激光指向仪与前者相比具有体积小、重量轻、寿命长、便于安装使用等优点。体积小、重量轻、寿命长、便于安装使用等优点。故这里介绍国产的故这里介绍国产的JZYJZY系列半导体激光指向仪。系列半导体激光指向仪。 1. 1. 激光指向仪的结构激光指向仪的结构 仪器的主要特点是采用半导体激光器为光源，仪器的主要特点是采用半导体激光器为光源，两节两节5 5号电池为电源，故体积大大减小，它又设计号电池为电源，故体积大大减小，它又设计了悬挂钩，成为便携式，在巷道拐弯较多时使用极了悬挂钩，成

37、为便携式，在巷道拐弯较多时使用极为方便。仪器由半导体激光发射器、电池腔、后盖、为方便。仪器由半导体激光发射器、电池腔、后盖、电源开关及悬挂装置组成。电源开关及悬挂装置组成。 拧开后盖，装入拧开后盖，装入2 2节节5 5号干电池后将后盖拧紧，按号干电池后将后盖拧紧，按开关接通电源，则激光发射器即发出红色光束。悬开关接通电源，则激光发射器即发出红色光束。悬挂装置的两个挂钩挂于巷道内连接两中线点之间的挂装置的两个挂钩挂于巷道内连接两中线点之间的线绳上，激光束穿过前面的中线垂球线给出巷道掘线绳上，激光束穿过前面的中线垂球线给出巷道掘进方向，激光束在掘进迎头形成一个圆形光斑进方向，激光束在掘进迎头形成一

38、个圆形光斑( (在在40m40m内，光斑直径内，光斑直径40mm)40mm)。依光斑中心即可布置炮。依光斑中心即可布置炮眼、扶棚或检查工程质量。眼、扶棚或检查工程质量。 仪器用后即可取下装入盒内带走，为确保挂钩仪器用后即可取下装入盒内带走，为确保挂钩位置的正确性，挂钩上设有调节螺旋，以便对挂钩位置的正确性，挂钩上设有调节螺旋，以便对挂钩进行检校。检校时，在进行检校。检校时，在4050m4050m内拉线绳或钢丝，在内拉线绳或钢丝，在线绳前端挂一垂球线，在其背后衬以白纸，在线绳线绳前端挂一垂球线，在其背后衬以白纸，在线绳后端悬挂仪器，按动电源开关，则激光束照在前端后端悬挂仪器，按动电源开关，则激光

39、束照在前端的线绳上，并在白纸上映出的线绳上，并在白纸上映出光斑，当垂线平分光斑光斑，当垂线平分光斑时，则仪器悬挂轴线与激光束处于同一铅垂面内，时，则仪器悬挂轴线与激光束处于同一铅垂面内，不必校正。反之，则松开指向仪前端挂钩的螺钉，不必校正。反之，则松开指向仪前端挂钩的螺钉，微调该挂钩，使光斑中心与垂线重合，然后固定挂微调该挂钩，使光斑中心与垂线重合，然后固定挂钩螺钉即可。钩螺钉即可。2. 激光指向仪的安置及使用激光指向仪的安置及使用(1) 指向仪在井下的安置指向仪在井下的安置 指向仪的安置地点，距离掘进工作面一般应指向仪的安置地点，距离掘进工作面一般应不小于不小于70m，以防爆破引起仪器振动或

40、损坏。，以防爆破引起仪器振动或损坏。根据仪器的性能，在保证光斑清晰和稳定的根据仪器的性能，在保证光斑清晰和稳定的前提下，可自行确定仪器到掘进工作面的最前提下，可自行确定仪器到掘进工作面的最大距离。指向仪的安置方式要视巷道的具体大距离。指向仪的安置方式要视巷道的具体情况而定。情况而定。 在锚杆上安置指向仪与调节光束的步骤。在锚杆上安置指向仪与调节光束的步骤。1) 用经纬仪在巷道中标设三个以上中线点，如用经纬仪在巷道中标设三个以上中线点，如A、B、C三点，并在中线垂球线上标出腰线三点，并在中线垂球线上标出腰线位置。位置。B、C两点间距为两点间距为3050m.2) 在安置指向仪的中线点处顶板上按一定

41、的尺在安置指向仪的中线点处顶板上按一定的尺寸固定四根锚杆，再将有长孔的两根角钢按寸固定四根锚杆，再将有长孔的两根角钢按在锚杆上。在锚杆上。3) 将仪器的托板用螺栓与角钢相连，根据仪器将仪器的托板用螺栓与角钢相连，根据仪器前后的中线垂球移动仪器，使之处于中线方前后的中线垂球移动仪器，使之处于中线方向上，然后把螺栓固紧。向上，然后把螺栓固紧。4) 将电缆从电源经防爆开关引入仪器接线箱内。将电缆从电源经防爆开关引入仪器接线箱内。接通电源，光束即由聚焦镜筒内出。接通电源，光束即由聚焦镜筒内出。5) 调整仪器，正确标定光束方向。微调水平微调整仪器，正确标定光束方向。微调水平微动螺旋，使光斑中心对准前方动

42、螺旋，使光斑中心对准前方B、C两个中线。两个中线。再上下调整光束，使光斑中心至两垂球线的再上下调整光束，使光斑中心至两垂球线的腰线标志的垂距腰线标志的垂距d相同为止。这时红橙色激光相同为止。这时红橙色激光束即是与腰线平行的一条巷道中线。安置完束即是与腰线平行的一条巷道中线。安置完毕后，应锁紧调节机构，并套上外罩保护，毕后，应锁紧调节机构，并套上外罩保护，以免受碰或他人随意操作。以免受碰或他人随意操作。(2 ) 使用激光指向仪的注意事项使用激光指向仪的注意事项1) 指向仪在现场安装须由测量人员会同施工指向仪在现场安装须由测量人员会同施工单位进行。安装完毕后，测量人员应将光束单位进行。安装完毕后，

43、测量人员应将光束与巷道中腰线的关系向施工人员交代清楚。与巷道中腰线的关系向施工人员交代清楚。 2) 施工人员在使用前应检查光束是否偏离正施工人员在使用前应检查光束是否偏离正确位置，发现问题应及时通知测量人员进行确位置，发现问题应及时通知测量人员进行检查调整。检查调整。3) 巷道每掘进巷道每掘进100m，要进行依次检查测量，要进行依次检查测量，并根据测量结果调整中腰线。并根据测量结果调整中腰线。4) 指向仪的电源承受电压与外界电压要一致，指向仪的电源承受电压与外界电压要一致，外壳要接地，开关要符合防爆规定。外壳要接地，开关要符合防爆规定。5) 仪器若是矿用防爆性，可在各级瓦斯矿井仪器若是矿用防爆

44、性，可在各级瓦斯矿井使用；若是矿用安全型，只能在二级以下使用；若是矿用安全型，只能在二级以下瓦斯矿井使用，且在使用前要与有关单位瓦斯矿井使用，且在使用前要与有关单位共同制订安全使用指向仪的措施共同制订安全使用指向仪的措施。第五节第五节 采区联系测量采区联系测量 有些煤矿的采区巷道是通过竖直巷道或有些煤矿的采区巷道是通过竖直巷道或急倾斜巷道与主要巷道连接的。金属矿山各急倾斜巷道与主要巷道连接的。金属矿山各中段中段( (或分段或分段) )采准平巷间的联络及其与采场采准平巷间的联络及其与采场的连接，大多是采用竖直巷道的连接，大多是采用竖直巷道( (天井天井) )和急倾和急倾斜巷道。因此就存在着通过这

45、些竖直和急倾斜巷道。因此就存在着通过这些竖直和急倾斜巷道进行联系测量的问题。斜巷道进行联系测量的问题。 采区联系测量的目的就是通过竖直和急倾采区联系测量的目的就是通过竖直和急倾斜巷道向采区内传递方向、坐标和高程。采斜巷道向采区内传递方向、坐标和高程。采区联系测量的特点是，控制范围小，精度要区联系测量的特点是，控制范围小，精度要求低，测量条件差，并且一般是由下面的巷求低，测量条件差，并且一般是由下面的巷道向上面的巷道或采场传递的。道向上面的巷道或采场传递的。 因此，在保证必要精度的前提下，可以因此，在保证必要精度的前提下，可以采用简易的联系测量方法进行。采用简易的联系测量方法进行。煤矿测量煤矿测

46、量规程规程规定：采区内定向测量的测角、量边规定：采区内定向测量的测角、量边按采区控制导线的要求进行，两次定向测量按采区控制导线的要求进行，两次定向测量结果之差不得超过结果之差不得超过1414，各分水平，各分水平( (分阶段分阶段) )依次逐级定向时，同一分水平两次定向测量依次逐级定向时，同一分水平两次定向测量结果之差不得超过结果之差不得超过14/n14/n1/21/2(n(n为中间定向水为中间定向水平个数平个数) )；采区内通过竖直巷道导入高程，应；采区内通过竖直巷道导入高程，应用钢尺法进行，两次导入的高程之差不得大用钢尺法进行，两次导入的高程之差不得大于于5cm5cm。（3）贯通工程测量基本

47、方法和限差要求 采用两个或多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷时，为了使其按照设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作，称为贯通测量。井巷贯通一般分为一井内巷道贯通、两井之间的巷道贯通和立井贯通三种类型。 2)贯通测量的偏差 水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差，这种偏差只对贯通在距离上有影响，而对巷道质量没有影响；水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差和竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差对于巷道质量有直接影响，所以又称为贯通重要方向的偏差；对于立井贯通来说，影响贯通质量的是平面位置偏差，即在水平面内上、下两段待贯通的井筒中心线之间的偏差。2)贯通测量的偏差 井巷贯通的容许偏差值，由矿(井)技术

48、负责人和测量负责人根据井巷的用途、类型及运输方式等不同条件研究决定。第一节第一节 概概 述述一、一、 贯通和贯通测量贯通和贯通测量 一个巷道按设计要求掘进到指定的地点与另一个一个巷道按设计要求掘进到指定的地点与另一个巷道相通，叫做巷道贯通，简称贯通。采用两个或巷道相通，叫做巷道贯通，简称贯通。采用两个或多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷时，为多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷时，为了使其按设计要求在预定地点正确接通而进行的测了使其按设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作，称为贯通测量。量工作，称为贯通测量。 采用贯通方式多头掘进同一井巷，可加快施工采用贯通方式多头掘进同一井巷，可加

49、快施工进度，改善通风状况与劳动条件，有利于矿井开采进度，改善通风状况与劳动条件，有利于矿井开采与掘进的平衡接续，它是加快矿井建设的重要技术与掘进的平衡接续，它是加快矿井建设的重要技术措施。措施。 井巷贯通可能出现下述三种情况井巷贯通可能出现下述三种情况( (图图5-1)5-1)： (1) (1) 两个工作面相向掘进，叫做两个工作面相向掘进，叫做相向贯通相向贯通，见，见图图5-1(a)5-1(a)； (2) (2) 两个工作面同向掘进，叫做两个工作面同向掘进，叫做同向贯通同向贯通或追或追随贯通，见图随贯通，见图5-1(b)5-1(b)； (3) (3) 从巷道的一端向另一端的指定地点掘进，从巷道

50、的一端向另一端的指定地点掘进，叫做叫做单向贯通单向贯通，见图，见图5-1(c)5-1(c)。 井巷贯通时，矿山测量人员的任务就是要保证井巷贯通时，矿山测量人员的任务就是要保证各掘进工作面均沿着设计的位置与方向掘进，使贯各掘进工作面均沿着设计的位置与方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过规定的限度，对采矿生产通后接合处的偏差不超过规定的限度，对采矿生产不造成严重影响。不造成严重影响。 贯通测量非常重要的测量工作，测量人员所负贯通测量非常重要的测量工作，测量人员所负的责任是十分重大的。若发生错误而未能贯通，或的责任是十分重大的。若发生错误而未能贯通，或者贯通后接合处的偏差值超限，都将影响井巷质量，者