鄭險(xiǎn)峰，胡洪濤

（登封市礦山技術(shù)研究服務(wù)中心，河南 登封 452470）

以物體的設(shè)計(jì)尺寸為依據(jù)，構(gòu)建物體各部分特征點(diǎn)和控制點(diǎn)之間位置的幾何關(guān)系被稱為測繪放樣。計(jì)算得出的距離、角度等為放樣數(shù)據(jù)，所以放樣的基本元素有角度、長度和高程等。角度、長度和高程的放樣被稱為基本元素放樣。

1 在坑道內(nèi)的工程點(diǎn)位進(jìn)行放樣

1.1 對(duì)計(jì)算放樣數(shù)據(jù)的介紹

探礦的方法有很多，主坑道的布置通常是沿著礦體走向設(shè)計(jì)的，礦體的水平厚度一般有一定標(biāo)準(zhǔn)，常用的是用一定間距的穿脈來控制礦體。圖1展示了某大型礦床的坑道布置。以圖1為例，來說明工程點(diǎn)位放樣的方法。

圖1 工程點(diǎn)位放樣展示圖

現(xiàn)設(shè)的地表斟探線有 0#、8#、16#、24#、32#等級(jí)，0#為起始的勘探線，ym1到y(tǒng)mn為坑道內(nèi)控制點(diǎn)或者稱為沿脈點(diǎn)，cm1到cmn稱為穿脈點(diǎn)，相鄰勘探線的間距是d，斟探線方位角是α0.根據(jù)圖1所示，要放樣cm3的詳細(xì)計(jì)算數(shù)據(jù)為：由設(shè)計(jì)可知，cm3到起始勘探線的間距為3d，ym4到0#勘探線的距離可用如下公式計(jì)算：

公式（1）適用于點(diǎn)位在起始勘探線右邊的情況，公式（2）適用于點(diǎn)位在起始勘探線左邊的情況。

公式中Xi、Yi為某點(diǎn)的平面坐標(biāo)。

將X0、Y0作為起始探線上的某一點(diǎn)，這些點(diǎn)一般叫作剖控點(diǎn)。ym4是cm4附近的一個(gè)平面控制點(diǎn)，所以ym4到0#勘探線的間距 L4等于 Y4減去（Y0cosα0減去 X4減去 X0）sinα0，ym4 到掌子面方向的方位角為α，α能通過在ym4設(shè)站觀察其水平角之后計(jì)算所得，如圖1所示，cm4在24#上，且位于ym4到掌子面的連接線上。

cm3可以通過計(jì)算ym4到cm4的距離得出。如圖2所示，ym4到cm4的距離可設(shè)為ΔS，沿長0#與ym4與cm4的沿長線的交角設(shè)為Δα，它等于α減去α0，因此：

1.2 cm4的放樣方法介紹

①如圖2所示，ym4的位置整置儀器，定向?yàn)閥m3,然后以掌子面為基準(zhǔn)得到水平角度稱為β，之后再計(jì)算得方位角α.②使用公式3就可以計(jì)算出ym4到cm4的距離。③在方位角為α的方向線上經(jīng)測量獲取距離ΔStj cm4，然后只設(shè)置標(biāo)志就可以了。

圖2 計(jì)算簡易圖

2 在坑道內(nèi)工程曲線進(jìn)行定位放樣

圓曲線與其他線型的主要連接形式有直線與圓曲線、圓曲線和圓曲線、回旋曲線與圓曲線等。一般設(shè)計(jì)院提供的逐樁坐標(biāo)有：ZY、GQ、YZ、QZ以及20 m整樁號(hào)坐標(biāo)等。一般情況下能滿足中線控制的要求，在比較特殊的情況下，例如，為了更好地控制填、挖方路基或構(gòu)筑物，施工就需要加密中線坐標(biāo)，所以一般放線中使用圓曲線公式進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算。

2.1 計(jì)算方法介紹

以ZH點(diǎn)為原點(diǎn)，以切線方向設(shè)為X軸，垂直于切線的ZH點(diǎn)方向的為Y軸，依據(jù)整條曲線的方程式，可以得出變量為施工進(jìn)度l的坐標(biāo)值(x，y)，使用坐標(biāo)反算放樣元素各值。

從圖3可得出，緩和曲線ZH→HY段的坐標(biāo)方程如下：

圖3 計(jì)算圖示

公式中L0表示的是緩和曲線ZH→HY段的長度，R表示的是圓曲線半徑。

可得圓曲線方程式為：

圖4 計(jì)算圖示

從圖4可以計(jì)算得到另一段緩和曲線YH→HZ段的坐標(biāo)方程。

接著求出P點(diǎn)在X′O′Y′坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

經(jīng)旋轉(zhuǎn)、平移求出P點(diǎn)在X′O′Y′坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

公式 6 中 T=m+（R+P）·tg（α/2）；公式 7 中 L=R·α·π/180°+L0.

α為線路轉(zhuǎn)向角，直線段方程為：

2.2 對(duì)任意點(diǎn)的放樣方法介紹

從公式（6）到公式（9）分別得出了地下工程施工過程中，施工進(jìn)度的變量為L的一整條曲線的直角坐標(biāo)方程式，得到任意點(diǎn)的坐標(biāo)值，就可以置鏡于任意點(diǎn)，還可以于任意點(diǎn)進(jìn)行設(shè)站，就可以進(jìn)行任意點(diǎn)的放樣。根據(jù)上述方式可以編寫函數(shù)程序，以L為變量，就可以求取曲線任意點(diǎn)的坐標(biāo)。

3 放樣中校核應(yīng)符合的條件

施工放樣的成果一般是交付后馬上使用，無法再進(jìn)行驗(yàn)證，所以放樣的工作人員要有自覺意識(shí)，主動(dòng)進(jìn)行檢查，處處進(jìn)行核對(duì)，這樣才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

校核的條件：主要軸線點(diǎn)的放樣介紹，應(yīng)用單三角形法、三點(diǎn)前方交會(huì)法、三邊測距交會(huì)法等，特別注意避免使用二點(diǎn)測角交會(huì)法測定軸線的點(diǎn)位。

輪廓點(diǎn)的放樣介紹：用測角前方的交會(huì)定點(diǎn)。一定要用3個(gè)方向，第三方向是用來校核。使用測角后才可交會(huì)定點(diǎn)，必須要做的是觀測4個(gè)已知的方向位置。校核條件由這4組坐標(biāo)為準(zhǔn)。不論采用哪種方法放樣建筑物的輪廓點(diǎn)，都要在放樣定點(diǎn)后，進(jìn)行現(xiàn)場測量間距，和理論相比較。采用光電測距及坐標(biāo)法放樣定點(diǎn)時(shí)，現(xiàn)場要有兩個(gè)點(diǎn)，一個(gè)是放樣點(diǎn)，一個(gè)是測試點(diǎn)，測量兩點(diǎn)間的設(shè)計(jì)間距作為校核標(biāo)準(zhǔn)。比如，一些規(guī)則圖形的精密放樣點(diǎn)，就需要在施工現(xiàn)場檢查放樣點(diǎn)相互之間的幾何關(guān)系。一些采用光電測距儀放樣三角高程的操作，一定要進(jìn)行往返觀測。用水準(zhǔn)儀放樣高程時(shí)也是這個(gè)方式。用方向法放樣：儀器在測站定向時(shí)，以后視的兩個(gè)方向?yàn)橐罁?jù)，用來觀察方位角是否符合情況。一些較簡單、精度要求不高的放樣要求，一般要做到水平角觀測一回，例如，一些需要高程或作傾斜改正時(shí)，天頂距應(yīng)最少觀測一回，堅(jiān)決禁止出現(xiàn)放樣中只作半測回?zé)o校核條件的現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

上述介紹的放樣方法是在煤礦放樣中普遍應(yīng)用的方法，這種方法方便快捷且效果顯著。測繪工作者都有專屬的計(jì)算器用于工程操作，一般操作步驟是將程序編好，輸入計(jì)算器，調(diào)試無誤后便可操作，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。由于井下的工作環(huán)境較差，例如，井下潮濕、有害氣體濃度高等，該方法的應(yīng)用不僅在很大程度上提高了工程效率，而且還保護(hù)了施工人員的安全。

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