利用水準儀測標高法標定腰線方法探討

1、.利用水準儀測標高法標定腰線方法馮燕青(山西晉城煤業(yè)集團成莊礦 山西 晉城 048021)摘要：簡要介紹水準儀標定腰線的方法，介紹水準儀測標高法標定腰線在井巷掘進中的應用。施工腰線標設方面需要方法革新。關鍵詞：水準儀 標高 標定腰線 一、引言礦井在生產(chǎn)過程中，為了保證巷道運輸、排水、跨風橋或巷道在豎直面內按計劃貫通，要求按照一定的坡度或傾角進行掘進，為了控制掘進巷道的坡度或傾角，而采用標定腰線的方法來指示掘進巷道在豎直面內的方向。標定腰線的測點稱為腰線點。煤礦測量規(guī)程規(guī)定，腰線點應成組設置，每組23個點，每隔3040m在巷道一幫或兩幫設置一組腰線點。若干個腰線點連成的直線為巷道的坡度線，亦稱腰

2、線。根據(jù)巷道的性質、用途不同，標定腰線可以采用不同的儀器和方法。次要巷道一般用掛半圓儀標定腰線，傾角小于8度的主要巷道，用水準儀或連通管標定腰線，傾角大于8度的主要巷道則用經(jīng)緯儀標定腰線。二、我礦測量腰線標定現(xiàn)狀根據(jù)煤礦生產(chǎn)實際，井下巷道一般采用煤層掘進，但根據(jù)巷道使用用途，涉及到運輸、排水、過風橋或按設計標高貫通等巷道，必須按腰線進行掘進?，F(xiàn)我礦測量部門一般標定腰線采用有以下幾種。1.1用水準儀視線法標定腰線用水準儀視線法標定腰線的原理是水準儀給出一條水平視線。已知腰線點A及巷道設計坡度i，需要標定腰線點B。標定方法如下：（1） 將水準儀安置在A、B之間的適當位置，后視A點巷道幫壁，畫一水平

3、記號A ，并量取AA的鉛垂距離a。（2） 前視B處巷道幫壁畫一水平記號B。這時，A B為水平視線，用鋼尺量出A B的水平距離S。按下式計算A、B 兩點之間的高差；HAB=S×i由此公式計算出AB兩點高差。（3） 從B鉛直向下量出a值，得到一條與AB平行的水平線AB。然后從B向上量出HAB，即得到新設腰線點B。AB連線即為巷道腰線。并用油漆劃出腰線。若坡度為負值，則應從B點向下量出HAB。同樣的方法可給出其他腰線點。用此方法雖很簡單，但易出錯，特別要注意前、后視讀數(shù)的正負號和高差H的正負號。1.2用水準儀視線固定高度法標定腰線水準儀固定高度法原理是根據(jù)水準儀提供的水平視線，將后視腰線固

4、定在水平視線的一端，另一端由視線向下或向上量出HAB值，并固定B點。AB兩點的連線即為巷道的腰線，此種方法為第一種方法的改進，減少了量取后視AA 的距離a值，在一定程度上避免了中間計算環(huán)節(jié)，減少了一定的出錯率。1.3用掛半圓儀及連通管標定腰線根據(jù)煤礦測量規(guī)程規(guī)定，在傾角小于8度的次要巷道中，一般可以用掛半圓儀和連通管的方法標定腰線。掛半圓儀標定腰線的原理是根據(jù)半圓儀上的傾角刻度，按設計坡度標定腰線；連通管標定腰線的原理主要是利用水的連通原理，提供一水平線，根據(jù)坡度標定腰線。 此兩種方法較簡單，但在實際中不常用，不再詳細敘述。2現(xiàn)階段腰線標定問題存在的弊端。以上幾種標定腰線方法，是我礦測量人員根

5、據(jù)多年在施工測量過程中總結出的有效方法，在一定階段有效指導了生產(chǎn)掘進，減少了測量事故的發(fā)生，但隨著新老技術人員的接替，測量新技術的應用、測量人員的業(yè)務保安能力逐步提升，上述幾種腰線的標定方法將突顯出其多方面的弊端，具體表現(xiàn)在以下幾方面：(1) 水準儀固定高度法標定腰線，標定過程繁瑣，計算過程隨意性大，前后視讀數(shù)的正負號及高差的正負號在現(xiàn)場標定過程中較難掌握，而且易出錯。(2) 水準儀視線標定腰線法，標定過程及計算過程雖然在一定程度上減少了中間環(huán)節(jié)，但現(xiàn)場操作隨意性大，未形成固定的標定模式，而且隨著巷道的掘進，腰線延設無固定的高度，給施工隊組計算數(shù)值頻繁，施工人員較難掌握，巷道容易出現(xiàn)臺階狀，增

6、加巷道的起底和挑頂工作量。(3) 使用掛半圓儀及連通管標定腰線因標設精度不高，現(xiàn)場操作隨意性大，現(xiàn)我礦測量人員已不采用此方法。三、水準測標高法標設腰線方法隨著我礦精細化管理的更加深入，井下巷道掘進質量要求更加嚴格，腰線作為控制巷道在豎直面內的掘進方向，測量標定技術是否更科學有效，巷道在豎直面內的方向整體控制精度是否滿足要求，多方面問題已迫使我測量部門在施工腰線標設方面需要方法革新。3.1根據(jù)實測標高進行標設腰線（包括過風橋和貫通）3.1.1 標定原理根據(jù)實測開口點與貫通點的標高，計算出兩點高差，由兩點間的距離反算出每米抬高或下降的高差值。其公式如下（如圖1所示）：圖13.1.2現(xiàn)場標定方法及步

7、驟(1)測量貫通點K至A（距工作面最近導線點）兩點的標高，要往返測量（或變換儀器測量）(2)用鋼尺（或不卷尺）拉出或根據(jù)現(xiàn)場標出放腰線點位置B(或C)，注意要用粉筆或油漆在兩幫劃出標志點。(3)測量導線點A至放設腰線點位置B標高，兩次測量(4)計算放設腰線點位置B（底板）標與貫通點（底板）K標高之間的高差（5）由導線點A至貫通點K的距離計算出放設腰線點位置B(或C)距貫通點位置K的距離BK。（6）由距離BF和高差KF計算出每米抬高或降低的數(shù)值（7）在工作面由司尺者根據(jù)現(xiàn)場條件以B和C為起點用小卷尺拉出整米數(shù)，定出需D和E位置點，并用粉筆或油漆在巷幫劃出。隨后要告訴計算者拉出的整米數(shù)值，計算者根

8、據(jù)整米數(shù)值，計算出D和E需抬高或降低的數(shù)值并告訴司尺者。（8）司儀者根據(jù)四個腰線點位置情況將水準儀安置在合適的位置（注意儀器要與四個位置點必須通視），儀器嚴格整平后，由司儀者和司尺者配合進行標設腰線點。3.2 延設腰線的方法：3.2.1 標設原理根據(jù)新舊腰線點間距離和設計坡度計算新舊腰線點的高差，得出高差HAC再由高差計算公式：a1b1+anbn=HAC計算出bn值，利用水準儀水平視線定出符合bn值的腰線點。如圖6所示3.2.2 現(xiàn)場標定方法及步驟(1)現(xiàn)場拉出上組腰線起點A與新設腰線起點C的距離(2)根據(jù)距離和坡度計算出高差AC，(3)根據(jù)高差計算公式計算出需要標設新腰點起點處的前視讀數(shù)：(

9、4)測量舊腰點A至需要標設新腰點處。根據(jù)水準測量計算公式：后前+后前=高差AC求出最后一站前視讀數(shù)值。(5)計算出最后一站前視讀數(shù)后，司尺者在新設腰線點的起點位置立尺（或用小卷尺）（注意要根據(jù)計算出的前視讀數(shù)正負采用正尺或倒尺的方法立尺）由司儀者指揮司尺者上下移動尺子，直到前視讀數(shù)移到儀器水平視線上為至，司儀者可以說好了，司尺者聽到好了以后要在尺頭處進行標設腰線點，一幫標出后，另一幫方法一樣，兩個新腰線點的起點標出后，另外兩個腰線點標設方法與“放設腰線點”方法一樣。（6）檢查方法與“放設腰線點”方法一樣，只是需要重新測量新設腰線點與舊腰線點之間的高差來檢核高差是否正確。3. 3 現(xiàn)場操作標定時把握的口決為避免現(xiàn)場操作人員在實地標設時，司儀者和司尺者對前后視讀數(shù)、高差的正負號區(qū)分，防止標設錯誤，在現(xiàn)場要形成統(tǒng)一的操作方法和口令以便于操作人員能夠很好的配合完成，現(xiàn)將總結出的口決敘述如下：司儀看數(shù)，尺頭釘釘