“拉三角”在掘进巷道中线管理中的应用

鲁本岑

摘要：中线管理是掘进技术人员最基础的一项工作，巷道调向施工时标定中线需要根据设计的调向夹角来标定待调向施工巷道的中线。由于通用的用度尺和罗盘测量精确度不够，为此，介绍用三角函数来计算待施工巷道的中线的方法：“拉三角”调向计算法，主要分为调向前准备、激光照射中线施工、固定测点、拉“三角”线挂调向线、调向点的保护五个方面。

关键词：调向；拉三角；标定中线

中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：16723198（2014）14019201

中线管理是掘进技术人员从业的基本功，包含巷道拨门前给定临时中线、直巷施工延设中线、巷道调向给定调向中线三个方面的管理，其中拨门给定临时线、调向施工线，需要借助原有中线根据设计夹角进行给定中线。通常方法利用度尺、罗盘测量设计巷道与原巷道中线夹角给定调向线，但其精确度不够，会造成与实际中线的偏差，随巷道向前施工越来越偏离设计巷道的方向，本文介绍一种用三角函数来计算待施工巷道中线的方法“拉三角”调向计算法。

1调向前准备

未施工前，根据已给出的调向施工巷道与原已施工巷道方位角之间的夹角，利用“直角三角函数公式”计算出三角形三边各自长度，一般取直角三角形、巷道中线夹角对角线为任意直角边，直角边控制在1～1.5m为宜，需要准备的物品及工具有：棉线、测钉、圆形小球炮泥或矸子、钢尺、木楔、梯子、锤子、老虎钳子、白纸、计算器。

2现场操作

预先将已施工好巷道的中线延至巷道调向点设A点（即A点为设计调向点两条中线的交点），退后1～1.5m处设C点，根据巷道设计中线夹角∠A、AC长度（用钢尺测量数据），按三角函数分别算出CB、AB的长度。

(1)激光照射中线施工。若未调向施工巷道采取激光控制中线，此时怎样标定中线点A、C的位置，预先将激光斑点在A点处调至最小，一手用白纸挡住斑点，白纸尽量要垂直激光斑点轴中线，一手抵着棉绳缀的炮泥球，上端线绳固定在巷道顶板、棉绳在白纸前3～8mm，通过激光投影移动缓慢地来回移动棉线绳，使其投影位于激光斑点的中线位置，采取这种方法定好A、C中线点后。采取人工眼瞄延设中线的方法指导巷道施工的方式：在量取A点位置后，通过现巷道迎头施工所用的一组中线采取三点一线的方法分别延设出A、C两个中线点。

(2)固定测点。根据巷道采取的支护方式，采取不同的方式固定延设的中线点，若采取U型棚支护方式的巷道，中线点A需要固定牢固、可靠，用木楔打设在棚梁与顶板之间，再将测钉砸入木楔中，这样中线点A受顶板来压、放炮崩矸等的影响就会最低，中线点C为临时调向拉设三角线所用，这时就可以将棉线栓在背板钢筋网上。若巷道采取锚喷方式支护，中线点A也需要固定牢固、可靠，采取风锤打眼、木楔砸入眼后将测钉固定在木楔上，中线点C作为拉设三角线所用临时线，可采取用炮泥固定，即预先将炮泥固定在C中线点巷道顶板上。炮泥要干湿适当，过湿测钉插入炮泥中因粘着力不够，测钉受下垂圆球拉力影响易掉落；过干则炮泥不能粘附巷道顶板且测钉插入炮泥后炮泥易碎。中线点C固定时需要注意的是巷道顶板固定的炮泥按紧粘顶板后，沿着炮泥周边再按一遍，使炮泥周边薄、中间厚，测钉插入炮泥中间不易掉落。

图1拉“三角”示意图(3)拉“三角”线挂调向线。已知三角形三边边长确定中线（AC为用钢尺量出的数据，CB、AB为根据已知中线夹角∠A、∠B为直角边、AC边长，利用三角函数计算出的），预先将两钢尺头合为一起，一人拉合在一起的钢尺头向大致B方向拉，另一人将两钢尺分别向A、C中线点拉使之钢尺数据同于CB、AB边长，钢尺要拉水平、拉直，此时两钢尺头位置即为B中线点位置。B点为临时调向后中线点位置，其固定方式也是根据巷道支护方式而定，巷道采取U型棚支护同C点一样系在棚子腰帮过顶的钢筋网子上；若巷道采取锚喷方式支护，也同C点一样采取炮泥固定在巷道顶板上插测钉。校核中线点B位置，用钢尺逐个量取CB、AB边长，需要注意的是：量两点数据时，尽可能靠两中线点上端（因测点线绳距离生根点越近，线绳越稳定，摇摆幅度越小），钢尺端头采取10mm为“0”起点（因为若是线绳对钢尺最端头，不易观测钢尺端头是否对准棉线，“10mm”钢尺上有标尺线，让标尺线与棉线重合），另一头钢尺拉过中线点约10～15mm为宜，其上、下移动，眼要跟着钢尺走，看数据最小时，减去10mm即为边长的数据。此时，可能出现两边长数据不同于设计数据，可根据钢尺量出数据通过前后、左右移动中线点B，达到设计数据。此时中线点A、B即为调向后巷道的施工中线点，通过中线点A、B采取“三点一线”方法，前后延设调向后中线点，新延设的中线点固定方法也为根据巷道支护方式采取不同的固定方法，采取同中线点A一样的方法固定。

(4)调向点的保护。由于调向线距离掘进工作面近，若是综掘施工，安排施工人员施工时多加注意，将测点线收至顶板即可；若是炮掘施工，要采取一定的方法进行避免或防止放炮崩点：①木楔要打设牢固可靠，木楔外露不超出20mm，测钉砸入木楔内至测钉孔距20mm，木楔、测钉砸设方向要顺着巷道施工方向。②放炮前，把中线收至巷道顶板后用炮泥将中线点四周包裹严。

参考文献

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［2］冯新顶.井下曲线巷道中线标定方法的探讨［J］.科技信息(科学教研),2008,(10).

［3］张正禄.工程测量学［M］.武汉:武汉大学出版社,2006.