第二十讲贯通测量.doc

版权所有-中职教学资源网 第二十讲 贯通测量 第一节 概 述 一条巷道按设计要求掘进到指定地点与另一条巷道相通，称为巷道贯通，简称贯通。巷道贯通往往是一条巷道在不同的地点以两个或两个以上的工作面分段掘进，而后彼此相通的。如果两个工作面掘进方向相对，叫相向贯通（图）；如果两个工作面掘进方向相同，叫同向贯通（图1）；如果从巷道的一端向另一端指定处掘进，叫单向贯通。 同一巷道用多个工作面掘进，可以大大加快施工速度，改善通风状况和工人的劳动条件，有利于安排生产。它是矿山、交通、水利等工程中普遍采用的一种施工方法。 井巷贯通时，矿山技术人员的任务是保证各掘进工作面沿着设计的方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过工程规定的限度。为了保证正确贯通而进行的测量和计算等工作就称之为贯通测量。显然，贯通测量是一项十分重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是重大的。如果因贯通测量过程中发生差错而未能贯通，或者贯通后接合处的偏差超过限值，都将严重影响巷道质量，甚至使巷道报废，在经济上和时间上造成很大损失。因此，要求矿山测量技术人员必须一丝不苟，严肃认真地对待贯通测量工作，以保证贯通工程的顺利完成。 在巷道开拓时，一般将贯通分为沿导向层（煤、岩层等标志层）的贯通和不沿导向层的贯通。按巷道的性质又可分为水平巷道的贯通、倾斜巷道的贯通和竖直巷道的贯通。 由于贯通测量中不可避免地带有误差，因此，贯通实际上总是存在偏差的。如果巷道贯通接合处的偏差达到某一数值，但仍不影响巷道的正常使用，则称该值为贯通的容许偏差。这种容许偏差的大小是随采矿工程的性质和需要而确定的，也叫贯通的生产限差。 根据煤矿测量试行规程的规定，各种巷道贯通测量的容许偏差值，不应超过表1的规定。 表1 巷道贯通的容许偏差值 贯通种类 贯 通 巷 道 名 称 在贯通面上的容许偏差（m） 两中线之间 两腰线之间 第一种 第二种 第三种 第四种 第五种 沿导向层开凿的水平巷道 沿导向层开凿的倾斜巷道 在同一矿井中开凿的倾斜或水平巷道 在两矿井中开凿的倾斜或水平巷道 用小断面开凿的立井井筒 0.3 0.3 0.5 0.5 0.2 0.2 0.2 贯通测量工作一般按下列程序进行 1.为贯通而进行的测量准备工作 （1）展绘井下经纬仪导线点； （2）确定巷道贯通中心线； （3）确定巷道开切地点； （4）确定贯通测量方案； （5）对于贯通距离较长的重要井巷，还应进行必要的贯通测量精度的估算工作 2.计算贯通几何要素 贯通几何要素开切地点的坐标、巷道中心线的方位角、指向角、巷道的倾角、水平距离和倾斜距离。 其计算方法有两种 图解法 在贯通距离较短，或巷道贯通精度要求较低时可以采用图解法，即巷道的方向、坡度和斜长，在设计图或施工图上直接量取。 解析法 这是一种常用的方法，其实质就是测量中坐标反算法的应用。 3.确定相遇点和贯通时间 根据巷道的掘进速度、贯通距离、施工日期等确定相向工作面的相遇点和贯通时间。 4.标定贯通巷道的中线和腰线 在实地根据贯通巷道的方位角或指向角、倾角或坡度标定贯通巷道的中线和腰线。 5.贯通巷道中线和腰线的延长与检查 根据工程进度，应及时延长巷道的中线和腰线。巷道每掘进100m，必须用导线测量和高程测量的方法，对中线和腰线进行检查，及时填图，并根据测量结果及时调整中线和腰线的位置。最后一次标定贯通方向时，两个工作面间的距离，不得小于50m。各种测量和计算都必须有可靠的检验。当两个工作面间的距离在岩巷中剩下15～20m、煤巷中剩下20～30m时（快速掘进应于贯通前两天），测量负责人应以书面方式报告矿井总工程师，并通知安全检查部门及施工区队，要停止一头掘进及准备好透巷措施，以免发生安全事故。 6.贯通巷道实际偏差的测定 巷道贯通后，应立即测量贯通的实际偏差值，同时将两边的导线连接起来，测量与计算各项闭合差、填绘平面图和断面图，并对最后一段巷道的中、腰线进行调整。 7.技术总结 重要巷道贯通完成后，应对测量工作进行精度分析，作出技术总结。 第二节 水平巷道的贯通测量 一、不沿导向层贯通的水平巷道 如图3所示，为同一矿井中，在、两个石门之间欲开凿的一条运输平巷（图中用虚线表示）。测量工作大致可分为以下几个阶段。 第一阶段 为求得贯通几何要素而进行 的测量工作 首先，在、两点敷设经纬仪导线，并进行高程测量。然后计算出、两点的平面坐标、和、，以及高程和。如果在掘进好的巷道里已建立了平面控制点和高程控制点，可在这些点上进行引测。 由于在、之间的导线是不闭合的，这就使得测量和计算缺少必要的检核条件，因此在进行重要巷道贯通时，测量工作应不少于两次。 第二阶段 贯通几何要素的计算 （1）根据、两点坐标计算贯通巷道中心线的方位角和水平距离。 （2）求指向角。 因、和已知，故 -； - （3）计算贯通巷道的坡度。 设和是、两点处巷道底板面或轨道面的设计高程，则巷道坡度为 （4）贯通巷道实际长度的计算。 巷道实际长度可根据水平距离、高差或坡度计算，即 对于平巷，如果贯通距离较短，斜长与水平长度相差无几，也可不计算。 第三阶段 标定工作 在、两点分别安置经纬仪，标出和，给出巷道的中线，同时根据坡度给出巷道的腰线。 第四阶段 检查测量 给出巷道的中线和腰线后，测量人员必须经常检查掘进方向的正确性。检查的方法是当巷道掘进到一定距离后，随即进行导线测量，在掘进迎头处，导线点应为中线点。根据测量结果，反算巷道中线的方位角，将它与原来计算的巷道中线的方位角相比较，根据差值的具体情况，适当调整中线方向，以保证巷道按预计方向掘进。同时用水准测量的方法检查腰线点的高程，不断地调整巷道的坡度并及时填图，以保证巷道的最后贯通。当巷道两端相距一定距离时，应书面通知有关部门，以便及时采取安全措施。 巷道贯通后，应立即测量巷道贯通的偏差值（即把巷道的中、腰线引向另一端），以检验所选择测量方案的正确性和评定测量精度，为以后的贯通工程资鉴。 二、沿导向层贯通水平巷道 沿导向层贯通水平巷道，当导向层倾角大于30时，由于水平面内的方向受导向层的限制，可以不给巷道的中线，只给出腰线即可。但标定腰线的精度必须严格掌握，因为，腰线的误差会引起巷道在水平方向的偏移。在开采倾斜或急倾斜煤层时，贯通平巷顺槽就是沿导向层贯通水平巷道。如图4所示，下平巷已由一号下山的点开切，二号下山已掘进到点。为了加快下平巷的掘进，当二号下山掘到点后，便向点进行贯通。贯通测量步骤如下 （1）用水准测量或三角高程测量 测得、两点的高程为和。 （2）计算点高程。在巷道平面 图上量得之间的距离，设下平巷 由向的坡度为5‰，则点高程为 （3）计算从点到点的下掘深度和斜长，其中 下掘深度 斜长； /sin（为煤层倾角） 当二号下山掘进斜长米后，在工作面标设点，用三角高程求出，并与计算的点高程相比较，符合后就可以作为下平巷掘进的起点。 设-237.514m；-199.40m；5‰；400m；45 则 m -199.410--235.51436.104m 36.104/sin4551.059m 4）控制平巷的坡度。掘进时要用水准测量测设腰线点，随时检查坡度并及时填图。 第三节 倾斜巷道的贯通测量 一、不沿导向层贯通倾斜巷道 在同一矿井内不沿导向层贯通倾斜巷道，可能有下列两种情况巷道尚未开切和巷道的一端已经开切。 1.巷道尚未开切情况下的贯通测量 如图5所示，要在之间贯通二号下山。贯通测量工作可归纳为三个阶段。 第一阶段 先在大比例尺设计图上量出贯通中心线上的点至巷道中原来的导线点之间的距离，同样量出 ,根据、在巷道中实地标出、两点。然后进行经纬仪导线测量和高程测量，从而得到、两点的坐标和高程。 第二阶段 计算贯通巷道的几何要素 （1）计算贯通中心线的方位角和间水平距离 ； （2）计算指向角、 -； - （3）计算巷道倾角 （4）计算的倾斜长度（贯通距离） 根据贯通距离和掘进速度，可预测贯通所需要的时间和地点。 第三阶段 当巷道两端各掘进4～5m后，在、点安置经纬仪，标设出巷道的中、腰线。巷道每掘进一段距离，应进行中腰线的检查与调整，直至巷道安全贯通。 2.巷道一端在测量前已经开切时的贯通测量 如图6所示的贯通测量工作可分为四个阶段。 第一阶段 为取得标定数据而进行的经纬仪导线测量，得到、、、等点的坐标。 第二阶段 计算标定数据 （1）计算方位角 （2）计算距离 （3）计算三角形内角、和 ∠- ∠–- ∠– – 检核 180 （4）确定线段CP及PB的长度 ； （5）计算点的平面坐标 ； 用P、B点坐标反算其方位角，该值应等于，以此检核计算的正确性。 第三阶段 根据标定数据，实地标定出P点，并在P点标定出贯通中线。 第四阶段 在P、B点之间进行高程测量，得到、。求出巷道的倾角 在巷道的两端标设出巷道的腰线。 每当巷道掘进一段距离，应进行中腰线的检查与调整，直至巷道安全贯通。 上述此种情况的巷道贯通，也可用图解法在设计图上求得开切点P，并标定于实地，然后按第一种情况的步骤进行贯通测量。 第四节 竖直巷道的贯通测量 竖直巷道的贯通可以分为两种情况一种是地面和井下相向开凿的立井贯通；另一种是井下不同水平开凿的暗立井相向贯通和立井延伸的贯通无论哪种情况的贯通，其工作内容的核心都是在井筒的上部精确地测定出井筒中心坐标，然后在井筒的下部精确地测定出这 个坐标。 在立井贯通过程中，往往同时进行设备安装等工程，所以对这种贯通工程的精度要求较高。 如图9所示，一号井已掘到-110水平，井底车场石门～一段已掘好。而二号井只掘进到-60水平。今欲按设计要求，由掘一联络平巷到二号井底，再向上反掘二号井。因此，必须确定石门的掘进方向和长度，测设出二号井井筒中心。 通过井上下联系测量，、点的平面坐标、高程及其连线的方位角均为已知。二号井筒中心（）的平面坐标也已知。通过导入标高，求得了-60水平井底高程。其解算步骤和标定方法如下 1.计算的方位角和点处的指向角 ； 式中 ； 2.计算的水平距离 3.计算点的高程和贯通的井筒长度 式中为联络平巷的设计坡度，上坡取正号，下坡取负号。 贯通的井筒长度为 4.实地标定 在点安置经纬仪标定出角，给出巷道的中线，并按设计坡度给出腰线。当巷道掘进长度达到后，便可将点的位置在实地上标定出来，并固定在底板上。此后，便可由此点向上掘进井筒。 贯通测量中，无论是联系测量还是井上、下导线测量、计算等均需独立地进行两次，以便进行检核。 巷道贯通实例 确定测量方案和计算几何要素是贯通测量的关键，而具体的测量方法与一般测量方法是相同的，下面用两个实列进一步说明贯通巷道几何要素的计算方法。 http// 电话010-52200939 Emil 欢迎投稿稿酬从优 第 10 页 共 10 页