文/朱传锋 李栋梁,皖北煤电集团恒源煤矿
浅谈双边交会与支距放线的现场应用
文/朱传锋 李栋梁,皖北煤电集团恒源煤矿
测量是按照某种规律,用数据来描述观察到的现象,即对事物作出量化描述。测量的主要内容包括测定和测设两部分,本文根据矿山测量条件的特殊性,提出如何结合现场实际,在测量中应对困难条件时可采取双边交会、支距放线这两种方法,并加以详细阐述。
矿井测量;双边交会;支距放线
煤矿,尤其是深井煤矿井下,井巷空间与地面空间相比狭小,人来人往。巷道湿度大、温度高,煤尘密集、噪音轰鸣,光线昏暗、路面崎岖,施工环境十分恶劣;由于条件限制,井下不适用一般通讯设备,控制点一般布设在巷道顶板,测点间的通视性低,也给井下测量作业带来一定困难;再加上安全生产对测量成果的要求严格,生产进尺对测量数据往往要求紧急,也给井下测量带来挑战。如何在恶劣的条件下,迅速保质保量地完成测量作业,是矿山井下测量不变的主题。
根据井下条件及工程要求,一般井下测量采用的放样方法为极坐标法,即拨角量边造点,该法操作简单、结果精确,但所放点与仪器站必须通视方可作业。井下的未知点坐标一般用导线测量的方法测得,即测角量边算坐标。在有些特殊情况下,却可以以量边来获得条件以减少测角误差累积,减少工作量,并达到同样的效果。
拟布置一条巷道与井筒贯通,以增加通风效果。在老巷道只到A、B两点,附近其它的点已不存在了,且 A、B两点不通视,直接用放样是不可能的,因而需找一点与A点或B点通视来标定拨门点C,如果从远处支导线引点显然费时费力,且容易造成测量误差的累积。如何迅速她解决这一问题呢?其实只需在交叉处设定一点,使之与A、B两点均通视,量取CA、CB两边的长,根据AB边长由两边交会便可定出C点,几分钟内便解决了C点坐标问题,从而作出放样图,迅速放样指导巷道掘进施工。
实际工作步骤为:
1、在交叉处选取点C,在C点架仪器,并量取CA、CB两边长,测量∠ACB;
2、由余弦定理算出∠CAB,根据坐标反算出的BA边方位角推出AC边方位角β;
3、根据AC边方位角β及AC边长,计算出C点坐标;
4、反算CD方位角及边长CD,直接以C点为拨门点,算出放样角度。如以A点为后视零方向测量 ACB,则可直接在仪器上拨角指示掘进方向。
经计算,由点拨门掘进距离最短,所需费用最低,且减少了几倍的工作量。
在测量作业过程中,恰到好处地使用支距法,同样可以获得绝佳的效果。步骤有三点:
⑴根据纸上定线线位与控制点位置的相互关系,采用量取支距的办法放出路线上的特征点,并据此穿线定出交点和转点。
⑵实地放线后,应结合地形、地物复查线位与线形,必要时予以现场修改,使之完善。
⑶放线后,应实测交角、距离,并据以测定中桩,其数据以实测值为准。
例如某矿,A、B两点为矿房1#井下层+10m联络巷内两点。矿房采用浅孔落矿,底部出矿进路的出矿。现矿房顶板高度达到+22 m水平,这样需找通上层2#井+22m水平的联络巷,以进一步落矿。作放样图时考虑到矿房底部出矿进路的出矿,矿房内矿石时刻有向下塌陷的危险,矿房内应尽量不进行转点。由于对面联络巷掌子面C点的坐标是已知的,因此可以从A点直接放样C点,使所要找的联络巷道与原有联络巷形成一定角度,从而减少贯通时炮渣碎石对天井支护钢丝绳的冲击。当根据所作放样图放样时发现矿房中有一巨石恰巧挡住放样视线,需在矿房内支点,实测其坐标,与C点反算得出放样距离及方位角,再行放样。一方面需架设两次仪器,另一方面增加了计算的工作量。采用捷径的方法,是将仪器视线绕过障碍物,在矿房对面边帮工作面上测设点C ,测出倾角及水平角,量出边长S。计算出△α=α’- α和支距d=Stan△α。支出C”点,再将其高程以计算的C’的高程为依据,调整到联络巷的标高 (+2 2m),即为联络巷开门点,完全满足贯通精度要求,前后时间也不过十几分钟,避免了仪器搬站转点、在危险区架设仪器,还节省了时间,将影响钻工生产的时间减少到最低限度。
煤矿测量工作在矿井开发的全过程中都要进行测量工作。建井阶段,要进行建井和开拓所需的施工和设备安装测量;在生产阶段,除进行井下控制测量和采区测量外,还要开展矿体几何和储量管理、岩层移动监测和地面建筑物保护、矿区环境治理等工作。工作中只要根据实际情况,遵循测量的工作原理和准则,善于使用一些技巧,减少工作环节,保证测量精度,就可以节省大量的宝贵时间,工作效率也成倍提高,满足井下生产的需要。同时减少了仪器在恶劣环境下的使用和磨损,延长了仪器工具的使用寿命,直接或间接地为企业创造了效益。
[1]高井祥等主编.数字测图原理与方法,中国矿业大学出版社,2002.8
[1]张国良等主编.矿山测量学,中国矿业大学出版社,2001.7