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［摘要］矿山测量是矿山建设与生产时期全部测量工作的总称。由于矿山测量工作涉及地面和井下，不仅要为矿山生产建设服务，而且更要为安全生产提供信息。如何合理利用有限的矿山资源和保障安全生产，需要我们测量工作者对矿山测量研究的对象和任务，及其在矿山测量组织与施工上需要花大量的时间来探讨与研究。 ［关键词］矿山井下、测量、巷道中线、巷道腰线 矿山测量是矿山建设与生产时期全部测量工作的总称。由于矿山测量工作涉及地面和井下，不仅要为矿山生产建设服务，而且更要为安全生产提供信息。如何合理利用有限的矿山资源和保障安全生产，需要我们测量工作者对矿山测量研究的对象和任务，及其在矿山测量组织与施工上需要花大量的时间来探讨与研究。 一、矿山测量研究的对象和任务。 由于矿山测量研究的对象和任务是对于矿山的井筒、巷道、采掘、工作面、台阶、剖面等的定位与描述。因此，它与地形测量相比，在测量对象、工作条件以及精度分布等方面具有不同的特点。 矿山测量的对象与地形测量的对象在实质上并无区别，因为都是解决点位的问题。但是，地形测量的对象具有一定的相对稳定性，而矿山测量的对象则在时间与空间上是不断变化的，测量工作必然受到时间与空间的限制。因此要求矿山测量工作必须跟随采矿工程的发展而进行。 井下测量的空间是各种巷道与采掘场所，由于巷道狭窄，加之各种管道、车辆乃至行人、风流等都在其中通过或活动。因此，必然对测量工作产生干扰或阻碍。此外还有照明条件差，通视困难，因此要求在井下测量时，应尽量避开行人、车辆和管道，采用专门的照明设备和特殊的仪器工具，使之适应这样的工作条件。甚至需要暂时停产，否则就无法工作。 地面测量，由于空间开阔，可以根据测量工作的原则，进行一次全面布设控制网并进行统一平差。这样，测区各控制点的精度是基本相同的，同一比例尺图的精度分布也是均匀的。而在井下测量，只能随着采掘工程的进展，从无到有，从小到大，逐渐延伸；所以测量精度的分布就不均匀。 矿山测量的主要任务是： （1）建立矿区地面控制网和测绘l／500～l／5000的地形图； （2）进行矿区地面与并下备种工程的施工测量和验收测量； （3）测绘和编制各种采掘工程图和矿山专用图，以及矿体几何图（平、剖面图）； （4）进行岩层与地表移动的观测及研究，为留设保护矿柱和安全开采提供资料； （5）参加采矿计划的编制，并对资源利用及生产情况进行检查和监督。 二、矿山测量组织与施工 井下测量的工作主要是负责巷道施工的据进工程、开拓工程和贯通工程等等。在井巷开拓和采矿工程设计时，对巷道的起点、终点、方向、坡度、断面规格等几何要素，都有明确的规定和要求。巷道施工时的测量工作，就是根据设计要求，将其标定在实地上，其中主要的测量工作就是给出巷道的中线和腰线。中线是巷道在水平面内的方向线，通常标设在巷道顶板上，用于指示巷道的掘进方向。巷道腰线是巷道在竖直面内的方向线，标设在巷道两帮上，用于控制巷道掘进时的坡度。同一矿井的腰线高于轨面设计高程应为一个定值，例如我公司井下三采区轨道、胶带、回风巷腰线距底板（轨面） 1.4 m。巷道施工测量是生产矿井的日常测量工作，它是在井下平面控制测量和高程控制测量的基础上进行的，而且直接与生产（建设）联系。所以在施工测量之前，应该认真、仔细审阅设计图纸，了解巷道的性质和用途，弄清新老巷道的几何关系，以及设计巷道周围的地质条件，水、采空区等情况。必要时，应该用解析法或图解法检查设计要素；然后才能到现场进行标定。在巷道掘进过程中，应及时给出中、腰线，随时检查并填绘矿图。巷道施工测量直接关系着采矿工程的质量，关系到施工人员及矿井的安全，矿山测量人员必须认真、及时、细心地配合施工部门进行工作。 本人自从事矿山测量工作以来结合实践经验总结了以下几点最常用、最基本的标定巷道中线和腰线的方法和步骤： （一）巷道中线的标定及延伸巷道中线的标定 1．内容与要求： (1)标定直线巷道的方向并延伸中线。 (2)在井下巷道内根据图纸的设计要求，用全站仪（或经纬仪）标定新开巷道的位置和掘进方向，标定巷道中线。 (3)根据已知中线点，延长巷道中线。 1)巷道开切位置、方向的标定 首先熟悉图纸，了解设计巷道与其他巷道的几何关系，检查图上给定数据。 (1)计算标定数据。 ——导线点坐标。 (2)标定巷道的开切地点和掘进方向。 A、经纬仪使用方法 ①将经纬仪安置于4点（已知点），瞄准5点（已知点）垂球线，在此方向上量取定出A点并标设在顶板上。再量取检查A点的正确性。 ②在A点安置经纬仪，后视4点转β角值，此时望远镜视准轴所指的方向即为设计巷道掘进方向。 ③一人手执矿灯沿巷道一帮移动，当矿灯移到视准轴方向线上时，即在帮上打一标记，过此标记划一铅垂线，即为巷道中线。 ④根据仪器视准轴方向，在A点之前或后方顶板上再标定两个中线点，即由三点组成一组中线点，表示巷道掘进的方向。 B、全站仪使用方法 ①、通过对中整平将全站仪安设于已知坐标点4。 ②、同方法将棱镜安设于已知后视点5。 ③、确认仪器已经整平对中的前提下打开电源开关（POWER键），然后按（MENU键）进入菜单下，按F1进入数据测量。 ④、输入测站点坐标、仪高（注：点下输负值，点上输正值），然后照准后视点，输入后视点坐标、镜高。 ⑤、进入坐标效验测量，在两点间坐标效验准确后，得知真实坐标和方位角。 ⑥、然后进入菜单内放样工具下，输入方样放点坐标，镜高（仪器上将显示角度差和高差，镜高可用对中杆加棱镜来确定）。 ⑦、打开全站仪激光，扭动全站仪直到HR为0°0′0″时即为设计方位角，然后将棱镜置于激光上测出两点间距离，测距后仪器显示（+…或-…）根据仪器显示前后移动棱镜至HD为0时即确定位置。 ⑧用钢钉在底板确定位置处标定点，然后再用无棱镜模式测量HR和HD，在两次测定均正确的情况下，在底板标定中线点的位置上架设棱镜。 ⑨再棱镜架设完成，确保其整平对中的情况下测量放样点坐标，再均正确（误差在允许范围内时），将全站仪水平制动固定，然后上下扭动望远镜，调节望远镜焦距进行顶板中线点的布设。 注：在进行中线放样时也可以不以坐标放样，可以用方位角方样的方法进行放样，此方法精度无坐标点方法高，矿平时一般不采用。方法同上。 2)巷道中线的标定 新开掘的巷道掘进6～9 m后，应用经纬仪正式标出一组中线点，每组中线点不得少于3个点，点间距离不得小于2 m。 (1) 检查A点是否有位移或破坏。 (2) 经检查认为A点无位移后，将经纬仪安置在A点，用盘左后视4点，在水平度盘转出β角值，在巷道顶板上距工作面5 m左右给出2′点，用盘右再给出2″点，取其2′、2″两点中间点为2点，则2点即为巷道中线点。 (3) 然后在2点挂垂球，用一个测回实测∠4A2，用以检查角β是否正确。 (4) 经检查角β无误后，再用经纬仪瞄准2点，在此方向线上的顶板或棚顶上标出1点。A、1、2三点即为一组中线点，在三点上挂上绳线。 一组中线点，可以指示巷道掘进30～40 m。随着巷道的掘进，巷道中线要向前延伸才能制导巷道的掘进。 (1)首先检查原中线点是否有移动，如B组中线点B、1、2是否在一条直线上。若其中有三点在一条直线上，便使用这三个点延伸。 (2)经检查认为无误后将经纬仪安置在B点，用盘左及盘右后视A点，转180°沿视准轴方向定出一点，取其中间点C为新中线点。也可用瞄直法或拉线法。 (3)用经纬仪瞄准C点，再于此方向上定出1、2点。则C、1、2三点即为延伸的一组巷道中线点。 (4)在各组中线点中选出一点作为导线点，如A、B、C等点，以备进行采区导线测量时检查中线的正确性。 3．注意事项 (1)巷道中线是控制巷道水平方向的重要指向线，因此标定时一定要细心，要做检查，发现问题及时纠正，不因其简单而轻视。 (2)中线点要选在不易被爆破时岩块冲击的地方，而且岩石一定要坚固，若设在棚梁上，更要注意棚梁的稳固性。 全站仪使用方法可以用（1）方法进行操作。 （二）全站仪巷道中、腰线的标定 我公司现井下使用仪器为全站仪，故主要论述用全站仪标定中腰线方法。我公司井下现掘巷道主要为开拓和准备巷道，井下掘进巷道均安设有激光指向仪，为了掘进准确同时减少手拉白绳时风的影响，在矿委领导及技术科全员的共同研究下，利用全站仪测量，激光调坡的方法进行中腰线的标定。具体方法见下： ① ②、将全站仪架设于已知坐标的中线点上（注：此点在激光和调坡时三角架中间），然后测量激光指向仪至全站仪的平距，然后将全站仪目镜调至垂直度盘90或270度，然后将踏尺垂直竖于激光指向仪下，利用全站仪读出水平面时踏尺的数据和计算出水平面同激光目镜的高差。 ③、然后全站仪扭180度，将踏尺垂直竖于计划安设调坡时铁三角架的位置下面，测出平距。 ④、根据平距、高差、坡度算出踏尺上计划坡度的位置，然后标出计划安设铁三角架的位置，并指定专人安设三角架（注：三角架安设时在中线点两点各打一个眼，利用锚杆、锚固剂等固定三角架，具体情况略）。 ⑤、在三角架安设完毕，且三角架中水平垂直白绳相交处调到指定位置（激光按坡度照射时相交的位置）后，再次测量确定位置准备。 ⑥、最后调整激光水平、垂直制动螺旋，照定相交位置，即将激光调出坡度，掘进时按激光方向和坡度进行掘进。 |
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