倾斜巷道用伪倾角方法如何更好地标定腰线

冀晓辉

(西山煤电(集团)有限责任公司 东曲矿，山西 古交 030200)

巷道腰线是指示巷道在竖直面内的掘进方向以及调整巷道坡度和底板高程的。腰线通常在巷道两帮上标定，一般每30～50 m 设置1 组，每组不少于3个，点间距一般以不小于2 m为宜。

在矿山测量工作中，对于倾斜巷道(一般指倾角大于8°的巷道)用经纬仪(或全站仪)来标定巷道腰线。而在井下采用传统的伪倾角法，来标定巷道腰线时，往往会受到许多现场客观条件的影响，致使巷道腰线难以正常的标定。因此，在实际工作中，通过对伪倾角法的改进，常采用仪器靠近巷道帮的新伪倾角法来标定巷道腰线。

1 传统的伪倾角法标定巷道腰线

伪倾角法的原理:O、A点为巷道中线方向上的腰线点，OA的倾角为巷道的设计倾角δ，B点为垂直于OA 线在巷道上与A点同高的点。OB 线的倾角就不再是δ，而是伪倾角δ'(见图1)。

式中:

β—OA、OB 两视线间的水平角。

2 新的伪倾角法公式的由来与应用

新的伪倾角法是相对与传统的伪倾角法来说的，是将经纬仪(或全站仪)靠近巷道帮来架设，再运用伪倾角的方法来标定腰线。

2.1 公式的由来与改进

d为仪器站中心到巷道帮的垂距;h为延伸的腰线到仪器水平面的垂直距;D为OA的连线;D1为OB的连线(如图1 所示)。

图1 伪倾角法原理示意图

注:h差值为巷道设计理论的腰线高与伪倾角法标定腰线高的差值。

2.2 新的伪倾角法在实践中的应用

在矿山测量中，一般巷道每掘进30～50 m 时，就要及时进行腰线的延伸与标定。通过公式(2)、(3)可知，h差值的大小对腰线精度有直接的影响。而h差值与巷道的倾角δ、测站中心到巷道帮的垂距d 和D 有关。可以通过一些假设的固定数据，来分析h差值的变化情况。见表1。

表1 h差值随垂距d、水平距离D、倾角δ 变化取值表

由表1 数据，分别对距离D为定值与巷道倾角δ为定值进行统计分析(见图2，图3)，因此，可有一个比较简单清晰的认识。当d≤0.5 m 时，h差值远小于2 mm，可以说其完全符合设计的精度要求。因此，在面对一个新的巷道设计图时，可以通过已知数据来推算出h差值的变化范围，从而为现场施工方案的选择提供依据和保障。

图2 h差值在距离D 一定条件下变化示意图

由图2，图3 可以得出:

1)当巷道倾角δ 与D为定值时，随着d 值增大，h差值也随之增大。

2)当巷道倾角δ为定值时，d 值也确定时，随着D 值的增大，h差值反而减小。

3)当D 与d 值确定时，随着巷道倾角δ的增大，h差值也随之而增大。

图3 h差值在倾角δ 相同条件下的变化示意图

2.3 提高腰线标定精度的方法

通过对新的伪倾角法的数据分析，可知为了提高腰线标定的精度，应尽量减小h的差值。因此，在井下实际工作中，可以采取下述方法:

1)应尽量使经纬仪(或全站仪)中心靠近巷道帮，使测站中心到过腰线点的巷道方向线的垂距d 尽量的小。

2)在井下现场实际标定巷道腰线时，在合理地控制好d 与D的值后，可以直接以巷道倾角δ 来标定巷道腰线。

3)为了保证标定巷道腰线的精度，标定完腰线点后，应用串线法来检查整组的腰线点(至少3 个)，并及时地进行校正。

3 总结

通过分析与比较，得出:传统的伪倾角法是指将仪器架设在巷道中心点上，在给完巷道中线后，才向前标定腰线。这种方法受井下客观条件的限制比较多，对技术人员和施工现场条件要求相对严格，从而使给线时间较长，工作效率也不高。而新的伪倾角法可以使仪器靠近巷道帮来架设，可以直接按照巷道设计的倾角来标定腰线，缩短了标定腰线的时间，提高了工作效率，保证了巷道掘进的速度与工程质量。

在矿山测量工作中，通过对巷道腰线点标定方法的选择，可以合理有效地减小与消除伪倾角对腰线精度的影响。而东曲矿采用仪器靠近巷道帮的方法来标定倾斜巷道中的腰线，在实际的应用中，效果良好，证明这种方法准确、可靠。

［1］张国良，朱家钰，顾和和.矿山测量学［M］.徐州:中国矿业大学出版社，2001:118.

［2］唐有理.经纬仪伪倾角法定线的精度分析［J］.矿山测量，2009(2):54.

［3］赵宝森.经纬仪在倾斜巷道两侧标定腰线消除伪倾角方法探讨［J］.矿山测量，2007(2):29.