浅谈重要贯通中如何标定巷道开口位置

2022-09-11

矿山测量是煤矿井巷掘进的基础工作, 测量工作的精度直接影响着井巷工程质量高低, 尤其是重要的贯通工作。因此, 测量工作者需要按照测量工作的自身规律, 按部就班做好测量工作的每一个环节。在煤矿井巷施工过程中, 经常会出现两条巷道对向 (相向) 贯通这样的情况, 如两条巷道间施工一条联络巷, 作为行人、运输通风。如1图所示。

皮带巷和轨道巷同时沿方位角a=180°施工, 由于皮带巷和轨道巷承担的任务不同, 皮带巷主要负责矿井煤炭运输, 而轨道巷则负责矿井的材料、矸石、设备运输任务, 为了解决皮带巷延伸过程中矸石、材料运输问题, 需在两条巷道间施工一条联络巷来解决皮带巷的开拓延伸问题。刚开始由皮带巷一侧单头施工, 后来为了加快施工进度, 开始对向施工。那么这种情况就存在一个巷道开口定位的问题, 如何才能快速、准确的确定开口位置, 保证巷道准确贯通呢?

1 对向贯通巷道开口步骤

1.1 开口中线的标定

开口巷道中线标定的前提是找出开口巷道的中线坐标, 一般有两种方法, 第一种是在采掘图中直接找出两巷道交叉位置的坐标。此种方法对于贯通精度要求不高的情况下可以使用, 如两条巷道的通风联络巷、采区回风巷 (不铺设轨道) 、行人联络巷等。第二种方法就是采用线性代数的方法确定巷道开口坐标, 此种方法精度较高, 在贯通精度要求较高的情况下必须使用该法。具体说明如下:如上图中1# (x1, y1) 、2# (x2, y2) 、3# (x3, y3) 、4# (x4, y4) 点, 分别为轨道巷和联络巷巷道中心上的点, 1#到2#点施工方位角为a1, 3#到4#点施工方位角为a2, 令k1=tga1, k2=tga2, 开门点为k (x, y) , 则有:

用上述公式就可以计算出开口点坐标, 几种特殊情况如下:

(1) 当a1=90°或270°时, x=x1, y=y3+k2 (x1-x3) 。

(2) 当a1=0°或180°时, x=x1+k2 (y3-y1) , y=y1。

(3) 当a1=90°或270°时, a2=0°或180°时, x=x1, y=y3。

(4) 当a1=0°或180°时, 当a2=90°或270°时, x=x3, y=y1。

计算出开门点k的坐标就能准确标定开门位置了, 开口方位为a1±180°。

1.2 腰线标定

两条巷道的贯通在平面贯通位置确定以后, 必须考虑两条巷道贯通标高, 需要根据巷道的用途及设计要求来确定贯通坡度。准确确定贯通坡度, 需要我们掌握两施工地点的实际标高。我们对两个施工贯通头进行联系测量, 不但复合两处的平面位置, 同时也掌握两地点的实际标高。

在联测完成后, 现场就可以一并给定施工腰线, 在标定腰线时最好两个工作面保持一致, 以便统一管理, 防止贯通过程中出现意外。另外在标定开口腰线时, 腰线不要放在开口侧, 最好钉在开口中线尾线方向, 防止开口时破坏腰线, 给施工管理造成一定难度。另外在标定腰线时要用颜色醒目的油漆做上标记, 标上数字, 不但便于施工人员寻找腰线点, 同时不至于搞混。

1.3 快速定线方法

我们上述标定的开口点正是两条交叉巷道中线的交点位置, 正好位于巷道的正中央, 而我们主要巷道一般都是直墙半圆拱形状, 那么标定点一般距离巷道底板都在3米左右, 这样标定时就必须使用人字梯, 但标定中线时移动起来很不方便, 不但降低了标定的速度, 对现场操作人员来说也不安全。那么我们可以采用标定开口中线尾巴线的方式, 即沿开口中线反方向移动一定距离, 计算出坐标后进行标定, 开口方位不变, 具体如图2所示。

图2中k点为我们通过线性代数的方法计算而来的交点坐标, k1是我们沿k→k1方位移动一定距离后得到的开口中线上的坐标点, k1点坐标为k1 (x1, y1) =k (x+l.cosa, y+l.sina) , (l为k→k1平面直线距离) 这样操作后k1基本上在巷道墙部往上一点位置, 标定时操作起来方便, 可以大大提高现场标定的速度。但是这样做的弊端就是标定尾线时由于仪器视距的问题导致其它点无法标定, 我们可以这样, 在k1标定以后拨出开口巷道方位, 在开口侧钉一中线, 拆除仪器, 利用两点成一直线原理标定剩余尾线 (一般用拉线法标定) 。但是这样做势必会影响开口精度, 根据经验, 在开口进入3m左右必须重新复测中线, 可以保证开口精度。

在拆除仪器之前要注意把施工腰线先标定好, 以免二次架仪器影响工作效率;另外中线标定完以后应给每一个中线点进行编号, 以便开口交点。

1.4 开口通知

因为矿山测绘人员只是负责开口巷道中腰线的标定, 并不直接参与巷道的施工管理, 因此必须给开口施工方技术管理人员下发开口通知单, 必须在通知单上注明开口巷道中线的位置, 中线间的关系, 如何控制贯通距离, 施工腰线的位置及具体数字, 必须详细说明, 这样做不仅可以使施工单位更好的贯彻测量部门的意图, 同时也是对测量人员的一种保护。因此来说, 开口通知单上面的各项数据必须做到严谨、细致, 能指导施工。