精品课程《矿山测量学(共两部分：第二部分)》PPT课件.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巷道中线

3、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，虚线表示新。如下图所示，虚线表示新设计的巷道，设计的巷道，AB为巷道的中线，为巷道的中线，4、5点为原点为原有巷道内的导线点。标定前，应从图上量出有巷道内的导线点。标定前，应从图上量出(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(或或算出算出)45边与边与AB间的夹角间的夹角。习惯上称。习惯上称为为指向角，指向角，

4、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。然作为检核。然后将经纬仪安置在后将经纬仪安置在A点，后视点，后视4点，拨指向角点，拨指向角，此，此时

5、望远镜视线的方向就是新开巷道中线时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 巷巷道道开开掘掘后后，最最初初标标设设的的临临时时中

6、中线线点点常常被被放放炮炮所所破破坏坏或或移移位位，当当巷巷道道开开掘掘58m 后后，应应当当用用经经纬纬仪仪重重新新标标定定一一组组中中线线点点。这这时时应应先先检检查查开开切切点点A是是否否移移位位，若若发发现现A点点已已移移位位，则则应应重重新新标标定定A点点。经经检检查查确确认认A点点未未移移位位或或重重新新设设置置后后，将将经经纬纬仪仪安安置置在在A点点上上。用用正正倒倒镜镜标标定定角角，并并沿沿视视线线方方向向在在新新巷巷道道内内标标出出2点点和和2点点，取取它它们们的的中中点点2作作为为中中线线点点。为为了了避避免免差差错错，应应重重新新用用一一个个测测回回测测角角，作作为为检检

7、查查。所所测测角角值值与与标标定定角角值值之之差差应应在在1以以内内，若若超超限限则应重新标定则应重新标定2点。点。BA452221 检检查查符符合合要要求求后后，沿沿A2方方向向再再标标设设1点点。A、1、2三三点点组组成成一一组组中中线线点点。中中线线点点应应固固定定在在顶顶板板上上挂挂下下垂垂球球线线指指示示巷巷道道掘掘进进的的方方向向。一一组组中中线线点点不不得得少少于于3个个，点点间间距距离离不不小小于于2m为为宜宜。可可以以从从三三点点是是否否在在一一条条直直线线上上而而发发现现中中线线点点是是否否移移位位。当当发发现现中中线线点点移移位位时时，应应当当用用仪仪器器重重新新标标定定

8、。也也可可设设置置4个个点点为为一一组组，当当发发现现一一个个点点移移位位，而而其其余余三三点点仍仍在在一一条条直直线线上上时时，该该组组中中线线仍仍可可继继续续使使用用。切切忌忌未未作作检检查查而而使使用用两两个个中中线线点点连连线线作作为指示巷道掘进的方向。为指示巷道掘进的方向。给给定定巷巷道道的的平平面面方方向向，除除了了标标定定巷巷道道几几何何中中线线的的办办法法之之外外，也也常常采采用用标标定定轨轨道道中中心心线线或标定巷道边线的方法。或标定巷道边线的方法。在在大大断断面面双双轨轨巷巷道道，特特别别是是巷巷道道断断面面不不断断变变化化的的车车场场部部分分，采采用用标标定定某某一一条条

9、轨轨道道的的中中心心线线是是有有利利的的，因因为为这这样样做做就就不不必必经经常常改改变变中中心心线线的的位位置置。有有的的矿矿井井习习惯惯采采用用标标设设靠靠近近巷巷道道一一帮帮的的边边线线，因因为为这这种种办办法法更更易易于于发发现现巷道的掘偏现象，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

10、及一组边线点。点。标标设设前前应应先先根根据据边边线线至至巷巷道道中中线线的的距距离离a和和A、B两两点点间间的的距距离离lAB计计算算出出标标定定B点点的的指指向角向角，计算公式为：，计算公式为：=arcsina/lAB (4-1)=-(4-2)标标定定时时，先先在在A点点安安置置经经纬纬仪仪，根根据据角角和和距距离离lAB即即可可标标定定出出B点点。然然后后将将仪仪器器移移至至B点点，后后视视A点点标标设设(180+)角角，这这时时仪仪器器视视线线方方向向就就是是边边线线(或或轨轨道道中中心心线线)的的方方向向。再再在在视视线线上上连连续续标标设设1点点和和2点点，则则B、1、2即即为为一

11、一组组边边线线点点。边边线线到到较较近近帮帮的的距距离离称称为为边边距距，用用c表表示示。显显然然，a、c与与巷巷道道宽宽度度D之之间的关系为：间的关系为：c=D/2-a (4-3)用用边边线线给给向向时时，测测量量人人员员必必须须将将距距离离c及及时时通通知知施施工工人人员员，以以便便他他们们根根据据距距离离c和和(D-c)控控制制巷巷道道的的掘掘进进方方向向。应应当当注注意意的的是是，当当相相向向贯贯通通巷巷道道用用边边线线指指示示巷巷道道掘掘进进方方向向时时，两两头头边边线线的的称称谓谓是是相相反反的的，如如图图4-4(a)所所示示。图图4-4(b)表表示示因因忽忽视视称称谓谓相相反反这

12、这一一点点所所造造成成的的错误。错误。在巷道掘进过程中，掘进工作面炮眼的布在巷道掘进过程中，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。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。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

13、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)

14、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)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

15、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。在图上确的大样图。在图上确定段的划分方案，也可以采用公式定段的划分方案，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 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

16、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)图图4-6所所示示为为转转向向角角大大于于180的的情情况况。反反之之，当当转转向向角角小小于于180，即即由由B向向A掘掘进进时时，则则上上述各转向角述各转向角(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。点。然后在然后在A点安置经纬仪，后视点安置经纬仪，后视

17、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。因为此时曲的方向。因为此时曲线巷道尚未掘出，只能倒转望远镜，在线巷道尚未掘出，只能倒转望远镜，在A1的反方线的反方线上于巷道顶板标出中线点上于巷道顶板标出中线点1和和1，则，则1、1、A三点三点组成一组中线点，指示组成一组中线点，指示A1段巷道掘进的方向。当掘段巷道掘进的方向。当掘至至1点后，再置经纬仪于点后，再置经纬仪于A点，在点，在A1方向上量取弦长方向上量取弦长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，拨转点，拨转向角向角1可标出可标出12段巷道掘进的方向。照此办法

18、逐段段巷道掘进的方向。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 本本法法的的特特点点是是弦弦比比较较短短，故故可可用用线线交交会会法法标标设设，如如图图4-10所所示示，已已知知圆圆心心角角，曲曲线线半半径径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),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。

19、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、标设竖直巷道的中线标设竖直巷道的中线 由由下下向向上上掘掘进进小小井井时时，标标设设中中线线可可采采用用下下面的方法。面的方法。如如图图4-12a所所示示，先先在在下下部部巷巷道道中中标标出出小小井井的的井井中中位位置置A，并并在在巷巷道道底底板板上上牢牢

20、固固埋埋设设标标志志。在在小小井井的的帮帮上上相相对对位位置置1、3和和2、4点点，令令其其相相对对点点连连线线的的交交点点恰恰好好是是井井中中A点点，以以作检查用。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

21、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

22、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指是用来指示巷道在竖直面内的示巷道在竖直面内的掘进方向及调整巷道掘进方向及调整巷道底板或轨面坡度用的。底板或轨面坡度用的。腰线通常标设在巷道腰线通常标设在巷道的一帮或两帮上，离的一帮或两帮上，离轨面轨面1m1m，离巷道底板，离巷道底板1.3m1.3m。不论采用哪种数值，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

23、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、

24、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，使竖盘读数对准巷道设计用正镜瞄准中线，使竖盘读数对准巷道设计的倾角的倾角，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a3a

25、3，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，腰线在视值为正时，腰线在视线之上，线之上，b b值为负时则在视线之下。从三个垂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，根据球线上标出的视线记号起，根据b b的符号用小的符号用小钢尺钢尺向上或向下量取长度向上或向下量取长度b b，即可得到腰线点，即可得到腰线点的位置。在中线上找出腰线位置后，拉水平的位置。在中线上找出腰线位置后，拉

26、水平线将腰线点标设在巷道帮上，以便掘进人员线将腰线点标设在巷道帮上，以便掘进人员掌握施工。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=tgOA/OBtg=tgOA/OB即即 tg=tgcostg=tgcos 式中：式中：OAOA、OBOB两两视线间的水平角。视线间的水平角。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

27、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，然后。水平度盘置零，瞄准中线点，然后瞄准帮上拟设腰线点瞄准帮上拟设腰线点4 4处，测出水平角处，测出水平角，算出伪倾，算出伪倾角角。仪器竖盘对准。仪器竖盘对准角，根据望远镜视线在角，根据望远镜视线在帮上标出帮上标出44点。最后从点。最后从44点用小钢尺向上或向下点用小钢尺向上或向下量取量取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腰线。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点。标设完腰线点后，应将高程导到中线点上，上，并求出并求出aa值值(a=v-b)(a=v-b)，为标设

28、下一组腰线点用。，为标设下一组腰线点用。式中，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。在经纬仪主望远斜面仪的结构如图所示。在经纬仪主望远镜镜2的上部安装一个副望远镜的上部安装一个副望远镜1，其转动轴，其转动轴3同同时垂直于主望远镜视准轴及横轴，同时副望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。当主望远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时，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过的转动副望远镜，此时副望远镜

29、视准轴扫过的是一平行于腰线的倾斜面。倾斜面与巷道两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。帮的线即是与巷道腰线相平行的一条线。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，在遍的是水准仪标设腰线，在次要平巷中可用半圆仪标设次要平巷中可用半圆仪标设腰线。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

30、点之间，先照准原腰线点原腰线点1、2、3上的小钢尺并读数，然后计上的小钢尺并读数，然后计算各点间的高差，以检查原腰线点是否移动。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，记下当确认其可靠后，记下3点的读数点的读数a。a的符号的符号以视线为准来定，点在视线之上为正，在视以视线为准来定，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

31、。的符号规定为：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值标出腰值标出腰线点线点4的位置。的位置。b值为正时，腰线点在视线之上，值为正时，腰线点在视线之上，b值为负时则在视线之下。值为负时则在视线之下。5、6腰线点依同法标腰线点依同法标设。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。

32、连续向前标设几组腰线点后，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

33、第四节 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，使传统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求。的标定中腰线方法越来越不能适应快速掘进的要求。我国我国2020世纪世纪7070年代以来，先后研制成多种型号的矿年代以来，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线巷用防爆激光指向仪，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掘进道的掘进方向。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激光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

34、氖激光指向仪。指向仪基本上都是氦氖激光指向仪。2020世纪世纪9090年代年代研制生产的半导体激光指向仪与前者相比具有体积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。故这小、重量轻、寿命长、便于安装使用等优点。故这里介绍国产的里介绍国产的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，它又设计了号电池为电源，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为悬挂钩

35、，成为便携式，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、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

36、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，则激光束照在

37、前端的线绳上，并在白纸上映出光斑，当垂线平分光斑的线绳上，并在白纸上映出光斑，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损坏。，以

38、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前根据仪器的性能，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大距提下，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情况而离。指向仪的安置方式要视巷道的具体情况而定。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的尺在安置指向仪

39、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螺旋，使光斑中心对准前

40、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单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，测量人员应将光束与位进行。安装完毕后，测量人员应将光束与巷道中腰

41、线的关系向施工人员交代清楚。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确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检位置，发现问题应及时通知测量人员进行检查调整。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性，可在各级瓦斯矿井使用；若是矿用安全

42、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。金属矿山各中急倾斜巷道与主要巷道连接的。金属矿山各中段段(或分段或分段)采准平巷间的联络及其与采场的连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接，大多是采用竖直巷道(天井天井)和急倾斜巷道。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因此就存在着通过这些竖直

43、和急倾斜巷道进行联系测量的问题。联系测量的问题。采采区区联联系系测测量量的的目目的的就就是是通通过过竖竖直直和和急急倾倾斜斜巷巷道道向向采采区区内内传传递递方方向向、坐坐标标和和高高程程。采采区区联联系系测测量量的的特特点点是是，控控制制范范围围小小，精精度度要要求求低低，测测量量条条件件差差，并并且且一一般般是是由由下下面面的的巷巷道道向向上上面面的巷道或采场传递的。的巷道或采场传递的。因因此此，在在保保证证必必要要精精度度的的前前提提下下，可可以以采采用用简简易易的的联联系系测测量量方方法法进进行行。煤煤矿矿测测量量规规程程规规定定：采采区区内内定定向向测测量量的的测测角角、量量边边按按采

44、采区区控控制制导导线线的的要要求求进进行行，两两次次定定向向测测量量结结果果之之差差不不得得超超过过1414，各各分分水水平平(分分阶阶段段)依依次次逐逐级级定定向向时时，同同一一分分水水平平两两次次定定向向测测量量结结果果之之差差不不得得超超过过14/n14/n1/21/2(n(n为为中中间间定定向向水水平平个个数数)；采采区区内内通通过过竖竖直直巷巷道道导导入入高高程程，应应用用钢钢尺尺法法进进行行，两两次次导导入入的的高高程程之之差差不不得得大大于于5cm5cm。（3）贯通工程测量基本方法和限差要求 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

45、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

46、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

47、，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)两两个个工工作作面面相相向向掘掘进进，叫叫做做相相向向贯贯通通，见见图图5-1(a)5-1(a)；(2)(2)两两个个工工作作面面同同向向掘掘进进，叫叫做做同同向向贯贯通通或或追追随贯通，见图随贯通，见图5-1(b)5-1(b)；(3)(3)从从巷巷道道的的一一端端向向另另一一端端的的指指定定地地点点掘掘进进，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

48、，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，者贯通后接合处的偏差值超限，都将影响井巷质量，甚至造成井巷报废、人员伤亡等严重后果。甚至造成井巷报废、人员伤亡等严重后果。要求矿山测量人员必须一丝不

49、苟，严肃认真地要求矿山测量人员必须一丝不苟，严肃认真地对待贯通测量工作。对待贯通测量工作。工作中应当遵循下列原则：一工作中应当遵循下列原则：一是要在确定测量方案和方法时保证贯通所必须的精是要在确定测量方案和方法时保证贯通所必须的精度，过高的或过低的精度要求都是不对的；二是对度，过高的或过低的精度要求都是不对的；二是对所完成的测量和计算工作应有客观的检查校核，尤所完成的测量和计算工作应有客观的检查校核，尤其杜绝粗差。其杜绝粗差。二、二、贯通的种类、容许偏差贯通的种类、容许偏差 井井巷巷贯贯通通一一般般分分为为一一井井内内巷巷道道贯贯通通、两两井井之之间的巷道贯通和主井贯通三种。间的巷道贯通和主井

50、贯通三种。贯贯通通巷巷道道接接合合处处的的偏偏差差值值，可可能能发发生生在在三三个个方方向向上上，即即水水平平面面内内沿沿巷巷道道中中线线方方向向上上的的长长度度偏偏差差，这这种种偏偏差差只只对对贯贯通通在在距距离离上上有有影影响响，而而对对巷巷道道质质量量没没有有影影响响；水水平平面面内内垂垂直直于于巷巷道道中中线线的的左左、右右偏偏差差xx；竖竖直直面面内内垂垂直直于于巷巷道道腰腰线线的的上上、下下偏偏差差hh ；后后两两种种偏偏差差xx和和hh对对于于巷巷道道质质量量有有直直接接影影响响，又称为又称为贯通重要方向的偏差。贯通重要方向的偏差。对对于于立立井井贯贯通通来来说说，影影响响贯贯通