淺談腰線照射儀在巷道掘進當中的應用

新巴爾虎右旗怡盛元礦業有限責任公司 內蒙古 呼倫比爾 021000

1 傳統腰線標定方法的缺點

傳統的腰線標定主要采用半圓儀、水準儀、經緯儀等進行巷道腰線的標定工作，采用傳統的腰線標定方法，其優點在于滿足精度的前提下技術可靠。放樣方法比較簡單。缺點在于，對測量人員的依賴性較大，每次作業面進行清渣或進行軌道鋪設時，需要測量人員時時進行跟隨放樣。近幾年來由于激光水平儀在巷道放樣當中的應用，雖然提高了腰線放樣的效率，減少了腰線放樣時的所需人員數量，但每隔幾米就需要測量人員對腰線進行延長的弊端仍然沒能得到有效的解決。在平時的工作中，采用傳統的方法進行放樣腰線雖能解決現場的實際情況，但在掘進工作面過多時，采用傳統的方法進行腰線標定，將極大地增加測量人員的工作負擔，甚至有可能引起由于腰線標定不及時而出現巷道坡度過大的現象[1]。

2 自制腰線照射儀示意圖

圖1 激光照射儀基座三視圖

3 腰線照射儀安裝方法

由于腰線儀無法自行確定坡度，只能根據已有的腰線對坡度進行照射。因此，在使用腰線儀進行腰線照射時，必須得采用傳統的放樣方法去標定一組腰線，為腰線儀的一字激光提供導向。因此，得先采用全站儀或水準儀在巷道兩側標定出巷道的腰線，然后在腰線下約150mm處安裝一根水平鋼筋棍（盡量水平，如不水平，可通過一字激光在套筒內的旋轉進行調節），利用基座固定通孔將腰線照射儀安裝在巷道壁上，擰緊11號基座與巷道壁之間的緊固螺絲，使腰線照射儀處于穩固狀態。接通一字激光指向儀的電源線（220V），轉動一字激光發射器，使發射的一字激光之盡量處于水平狀態（一字激光發射的激光橫滾角過大時，不易通過4號及4號旁邊的螺絲桿進行調節），通過擰緊一字激光固定螺絲將一字激光固定在套筒內。安裝完畢激光后，通過兩個打孔鋼板之間的螺絲桿，轉動滾花螺母，使腰線照射儀照射出的激光與安裝激光處的腰線高度保持等高，然后通過4號螺絲桿及旁邊的螺絲桿上的滾花螺母微調一字激光的橫滾角，使橫滾角保持水平（否則兩邊照射出的腰線將處于不水平狀態），最后通過3號螺絲桿上的滾花螺母調節一字激光的俯仰角，使一字激光發射的激光線與全站儀照射出的腰線重合，即完成了腰線照射儀的調節工作。完成調節后，需將所有的緊固螺絲擰緊，防止腰線儀由于井下爆破作業或機械震動而引起晃動影響照射的精度[2]。

4 激光照射儀實際精度分析

表1 傳統方法放樣腰線與激光照射儀照射腰線的精度對比表

通過計算可得：水準儀放樣腰線坡度=（340.806-340.617）/63=3‰

腰線照射儀照射坡度=（340.825-340.617）/63=3.3‰

水準儀放樣-腰線照射儀照射=3‰-3.3‰=0.3‰

通過實際應用，對比兩組數據會發現，腰線照射儀照射的高程與水準放樣所標定的高程在60米范圍內相差并不大，大約相差0.3‰左右，滿足井下巷道坡度誤差控制在1‰以內。本次數據進行對比選擇63米作為最終點的原因在于一字激光的照射強度相比于激光指向儀要弱一些。在照射距離超過60米后，水平激光的照射寬度已經達到10毫米左右，這將對照射的精度及數據的量取產生較大的誤差。其次，本礦區內，礦體厚度不大，礦體走向亦不夠穩定，設計的脈外巷道受限于礦體的走向，一般連續直線大多不超過60米即會進入彎道進行轉向。因此無須照射過遠距離[3]。

5 腰線照射儀的優缺點

首先相比于傳統的腰線延伸方法，使用激光腰線儀對腰線進行照射，將極大地降低腰線放樣的頻率，極大地減輕測量人員的勞動強度。其次，采用腰線照射儀進行腰線照射時，除了可以減輕勞動強度外，對于巷道施工后的軌道鋪設、風水管線吊掛都可以腰線照射儀照射出的腰線為基準進行量測，將極大地提高風水管線吊掛高度的精確度。也可以方便軌道安裝時的軌面高程的量取。雖然激光照射儀有很多優點，但在使用過程中，也有些許的不足。首先，腰線照射儀無法自行確定坡度，只能根據傳統方法的方法先進行腰線放樣，然后在根據放樣的腰線進行調節，進而對腰線進行照射。其次，在腰線照射儀安裝及使用過程中，要時時提防井下爆破作業及井下輸運時的震動對腰線照射儀的影響，將時刻注意腰線儀照射的正確性（通過是否準確照射在指示腰線上查看是否正確）。否則，使用受到影響的腰線照射儀，必將引起30～50米內的巷道坡度的錯誤[4]。

6 結束語

采用腰線照射儀替代傳統的腰線延伸方法進行腰線照射，進而降低井下巷道腰線的放樣頻率，是一種比較新穎的腰線延伸方法。尤其是在井下作業面多，測量人員少，腰線不能時時跟進放樣時，采用此方法進行腰線延伸，將極大地降低腰線延伸對測量人員的依賴，是一種值得進行推薦的腰線延伸方法。