文/朱傳鋒 李棟梁,皖北煤電集團恒源煤礦
淺談雙邊交會與支距放線的現場應用
文/朱傳鋒 李棟梁,皖北煤電集團恒源煤礦
測量是按照某種規律,用數據來描述觀察到的現象,即對事物作出量化描述。測量的主要內容包括測定和測設兩部分,本文根據礦山測量條件的特殊性,提出如何結合現場實際,在測量中應對困難條件時可采取雙邊交會、支距放線這兩種方法,并加以詳細闡述。
礦井測量;雙邊交會;支距放線
煤礦,尤其是深井煤礦井下,井巷空間與地面空間相比狹小,人來人往。巷道濕度大、溫度高,煤塵密集、噪音轟鳴,光線昏暗、路面崎嶇,施工環境十分惡劣;由于條件限制,井下不適用一般通訊設備,控制點一般布設在巷道頂板,測點間的通視性低,也給井下測量作業帶來一定困難;再加上安全生產對測量成果的要求嚴格,生產進尺對測量數據往往要求緊急,也給井下測量帶來挑戰。如何在惡劣的條件下,迅速保質保量地完成測量作業,是礦山井下測量不變的主題。
根據井下條件及工程要求,一般井下測量采用的放樣方法為極坐標法,即撥角量邊造點,該法操作簡單、結果精確,但所放點與儀器站必須通視方可作業。井下的未知點坐標一般用導線測量的方法測得,即測角量邊算坐標。在有些特殊情況下,卻可以以量邊來獲得條件以減少測角誤差累積,減少工作量,并達到同樣的效果。
擬布置一條巷道與井筒貫通,以增加通風效果。在老巷道只到A、B兩點,附近其它的點已不存在了,且 A、B兩點不通視,直接用放樣是不可能的,因而需找一點與A點或B點通視來標定撥門點C,如果從遠處支導線引點顯然費時費力,且容易造成測量誤差的累積。如何迅速她解決這一問題呢?其實只需在交叉處設定一點,使之與A、B兩點均通視,量取CA、CB兩邊的長,根據AB邊長由兩邊交會便可定出C點,幾分鐘內便解決了C點坐標問題,從而作出放樣圖,迅速放樣指導巷道掘進施工。
實際工作步驟為:
1、在交叉處選取點C,在C點架儀器,并量取CA、CB兩邊長,測量∠ACB;
2、由余弦定理算出∠CAB,根據坐標反算出的BA邊方位角推出AC邊方位角β;
3、根據AC邊方位角β及AC邊長,計算出C點坐標;
4、反算CD方位角及邊長CD,直接以C點為撥門點,算出放樣角度。如以A點為后視零方向測量 ACB,則可直接在儀器上撥角指示掘進方向。
經計算,由點撥門掘進距離最短,所需費用最低,且減少了幾倍的工作量。
在測量作業過程中,恰到好處地使用支距法,同樣可以獲得絕佳的效果。步驟有三點:
⑴根據紙上定線線位與控制點位置的相互關系,采用量取支距的辦法放出路線上的特征點,并據此穿線定出交點和轉點。
⑵實地放線后,應結合地形、地物復查線位與線形,必要時予以現場修改,使之完善。
⑶放線后,應實測交角、距離,并據以測定中樁,其數據以實測值為準。
例如某礦,A、B兩點為礦房1#井下層+10m聯絡巷內兩點。礦房采用淺孔落礦,底部出礦進路的出礦。現礦房頂板高度達到+22 m水平,這樣需找通上層2#井+22m水平的聯絡巷,以進一步落礦。作放樣圖時考慮到礦房底部出礦進路的出礦,礦房內礦石時刻有向下塌陷的危險,礦房內應盡量不進行轉點。由于對面聯絡巷掌子面C點的坐標是已知的,因此可以從A點直接放樣C點,使所要找的聯絡巷道與原有聯絡巷形成一定角度,從而減少貫通時炮渣碎石對天井支護鋼絲繩的沖擊。當根據所作放樣圖放樣時發現礦房中有一巨石恰巧擋住放樣視線,需在礦房內支點,實測其坐標,與C點反算得出放樣距離及方位角,再行放樣。一方面需架設兩次儀器,另一方面增加了計算的工作量。采用捷徑的方法,是將儀器視線繞過障礙物,在礦房對面邊幫工作面上測設點C ,測出傾角及水平角,量出邊長S。計算出△α=α’- α和支距d=Stan△α。支出C”點,再將其高程以計算的C’的高程為依據,調整到聯絡巷的標高 (+2 2m),即為聯絡巷開門點,完全滿足貫通精度要求,前后時間也不過十幾分鐘,避免了儀器搬站轉點、在危險區架設儀器,還節省了時間,將影響鉆工生產的時間減少到最低限度。
煤礦測量工作在礦井開發的全過程中都要進行測量工作。建井階段,要進行建井和開拓所需的施工和設備安裝測量;在生產階段,除進行井下控制測量和采區測量外,還要開展礦體幾何和儲量管理、巖層移動監測和地面建筑物保護、礦區環境治理等工作。工作中只要根據實際情況,遵循測量的工作原理和準則,善于使用一些技巧,減少工作環節,保證測量精度,就可以節省大量的寶貴時間,工作效率也成倍提高,滿足井下生產的需要。同時減少了儀器在惡劣環境下的使用和磨損,延長了儀器工具的使用壽命,直接或間接地為企業創造了效益。
[1]高井祥等主編.數字測圖原理與方法,中國礦業大學出版社,2002.8
[1]張國良等主編.礦山測量學,中國礦業大學出版社,2001.7