测量巷道断面及标定巷道腰线中坐标法的应用

罗承德

摘要：通过对全站仪坐标法进行合理应用，对巷道断面假定坐标进行合理测量，完成对巷道腰线和断面尺度的合理测量，从而使过去一段时间，巷道断面尺寸的具体情况难以测定问题得到解决，使测量工作的精度和准确性都能够得到进一步提升。

【关键词】巷道断面；巷道腰中线；坐标法

煤炭是一种重要的基础能源，随着经济的快速发展，现在人们对煤炭的需求量越来越多，人们也加强了对煤矿开采的研究与分析。在煤矿井下大断面倾下巷道或地面隧道施工過程中，经常会遇到需要及时给定巷道腰线，有时在具体开采过程中，为确定巷道断面的具体设计情况是否与要求相符，由于受巷道断面较大，或任易点不易与中线构建关联计算。在具体分析过程中，依据全站仪自身具有测定坐标的功能，对巷道上任意点的具体坐标进行测量，然后通过计算，完成对该点腰线位置的测量，对巷道开挖尺寸是否一致进行设计。

1 坐标法的具体应用原理

自坐标法出现以来，就得到了广发应用，通过对该方法的应用可以使几何问题的解决预处理变得更加简单与方便，同时该方法也被广泛应用到许多行业中，例如在煤矿开采中就得到了不错的应用，并且从实际应用情况来看，取得了不错的成绩。具体应用原理如下：

找到煤道的中线点，然后将仪器放置在巷道上，再通过对假定坐标的合理应用，对巷道上待测点的坐标进行测量，在具体测量过程中，巷道的里程可以用X坐标表示，待测点距离中线的垂直距离可以利用Y坐标表示，通过具体测量，最终判断巷道宽度是否满足设计的具体要求[1]。待测点的实测高程则可以利用坐标中的Z表示，通过与设计高程对比，可以实现对巷道腰线的标定。

2 巷道腰线标定的具体步骤

在中线上的任意已知点上进行巷道架设，在进行前视或后视中线方向，将仪器巷道设计中线方向，在具体设计过程中，测站的坐标X、Y（0，0）。在具体测定过程中，需要注意，设定测站的实际高程为本站高程，同时要做好棱镜高的测定。在巷道侧壁的合理位置放置单棱镜，然后通过量测，对棱镜所在位置的三棱坐标进行确定[2]。通过测试可以断定，该点位的巷道中线里程为测站里程+X坐标值，然后在依据巷道坡度，完成对该测点设计高程值的计算，在此基础上，与实测高层情况进行对比分析，最终完成对测量点巷道腰线的标定工作。具体操作如下：

（1）在巷道的P点处架设仪器，P点的控制高程为468.630m。P、Q两点都在巷道顶板上，通过量测可以确定，P点仪其的高度为-2.630m。通过计算可知，测站高程大小为468.630-2.630-4660.000m。由此可见，仪器中设定测站坐标为（0，0，466.000），在标准Q点后，设定仪器在巷道在设计中线方向。如果在具体设过程中，Q点在仪器的后方，在问题分析过程中，为了消除由于负号带来的不良影响，可以旋转仪器180°，完成旋转操作后，在将度盘进行置零处理，确保最终作业的合理性。

（2）将单棱镜至于任意点m处，将仪器瞄准m处，对该点坐标进行测量，通过测量该店的坐标为（35.320，6.128，477.724）。

（3）对m点的设计高程进行计算，可知m点的高程为大小为475.520+35.320×tag（5°）=475.210。对该点的的具体位置进行分析，可以发现，巷道坡度为向B点5°上坡。475.520是仪器与点m之间的距离。在问题分析过程中，直接使测得的X坐标与巷道中线里程构成关联，通过该方式，可以快速的完成对巷道中未知点在巷道中的具体里程确定，从而为设计高程的计算提出了更加准确的观测数据，确保了日后各项分析工作的顺利进行。

（4）通过实际测量可以发现，m点的实测高层与设计高程相比，高出了约1.588m。因此，在问题的具体分析过程中，如果要对该位置的巷道腰线进行准确标定，应当利用尺子，在m点处向下量取0.188m处，然后通过涂抹油漆或者其它方式做好标记，最终完成巷道腰线标定工作。

3 中腰线一体测量

在将坐标法应用巷道断面和巷道中腰线测量过程中，为了确保整个测量结果的准确性与合理性，在具体测量过程中，要采用中腰线一体测量，该测量方式在具体应用过程中适合应用在相对来说比较陡峭的巷道中，并且在实际测量过程中，巷道最好较短，这样可以确保测量的结果的准确性与高效性。中腰线一体测量方法在应用过程中，不仅操作相对比较简单，并且在实际测量过程中，具有很高的精准度。

在对中腰线一体测量技术进行应用前，要找到备用井筒仓的中上中心位置，然后通过对罗盘仪或半圆仪对中腰线的具体位置进行确定。在具体施工过程中，要充分考虑实际环境因素造成的各项影响，如果在实际操作过程中，遇到了大风等不良自然因素，将会对中线位置的实际测定造成一定程度影响。因此，在对中腰线进行测定过程中，为了确保最终测量结果的准确性，以及测量结果能够为日后工作的开展提供强有力的支持，要观察好周边的环境，在条件允许的情况下，消除各种不良因素的影响，如果由于条件限制，无法消除影响，在通过合理的布置，使不良因素的影响尽量降低，避免对最终的测量结果造成不良影响[3]。此外，需要注意的是，由于该方法经常被应用在相对来说比较陡峭的巷道中，因此在测量过程中可能会出现各种安全事故，如果施工中存在出现大意的情况，可能会引发安全事故，这不仅会造成严重的经济损失，情况严重时，甚至会造成人员伤亡，因此施工期间，要通过合理的方式，确保测量工作的顺利开展，避免安全事故的发生，从而保证工作人员的人身安全。

4 结束语：

在巷道断面及标定巷道腰线中测量利用坐标法，先放出m点对应中线上的点，然后在m点对应的中线上进行仪器架设，完成操作后，进行后视，然后对腰线进行90°测试。在具体测量过程中，应用坐标法，减少了搬站次数，节省了测量时间，并且使标定腰线的精度得到了进一步的提高，需要注意的是，该方法适合应用在大坡度巷道中。

参考文献：

[1]安海锋. 用直接测定坐标法技术标定煤矿巷道[J]. 陕西煤炭，2013，（04）：107-108.

[2]索超，时锋，赵丽红. 全站仪假定坐标法在巷道细部测量中的应用[J]. 山东煤炭科技，2012，（02）：7-8.

[3]丁金仓. 坐标法标定腰线[J]. 矿山测量，2011，（03）：60.