陳德新 鐵法煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司曉南礦

前言

隨著現(xiàn)代化礦井巷道掘進(jìn)速度不斷增快，井下開(kāi)拉門地點(diǎn)也隨之逐漸增多，這就需要測(cè)量人員頻繁到井下對(duì)巷道中心線進(jìn)行拉門標(biāo)定。使用該設(shè)備進(jìn)行巷道中心線拉門標(biāo)定工作，只需二人配合就可以完成新掘巷道的方位標(biāo)定，并且使用該方法操作簡(jiǎn)單，精度高，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。我礦西三七層煤柱回收工作面兩順拉門標(biāo)定工作使用了該設(shè)備，經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行，使用效果非常理想，精度達(dá)到了工程要求，滿足了安全生產(chǎn)，達(dá)到了預(yù)期目的。

一、研制背景

礦山測(cè)量是礦山建設(shè)與生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)重要而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，它被譽(yù)為礦山的“眼睛”。礦山測(cè)量的任何疏忽都會(huì)影響生產(chǎn),甚至?xí)?dǎo)致嚴(yán)重事故發(fā)生。隨著曉南礦礦井巷道掘進(jìn)速度不斷增快，井下開(kāi)拉門地點(diǎn)也隨之逐漸增多，這就需要測(cè)量人員頻繁到井下對(duì)巷道中心線進(jìn)行拉門標(biāo)定。巷道開(kāi)拉門位置和掘進(jìn)方位的標(biāo)定一般都采用全站儀標(biāo)定法，但是由于準(zhǔn)備施工的巷道開(kāi)拉門位置處影響因素較多，綜掘機(jī)及各種設(shè)備影響全站儀導(dǎo)線通視，一般都采取皮尺拉門進(jìn)行新掘巷道的方位標(biāo)定。原有皮尺拉門方法在井下實(shí)際環(huán)境中，皮尺三條邊不易同時(shí)拉緊，皮尺中心與原巷道中心也不易精確對(duì)準(zhǔn)，拉門工作需要至少三人完成。一旦皮尺三條邊為拉緊，皮尺中心與原巷道中心沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)，拉門標(biāo)定的方位與設(shè)計(jì)要求的方位就會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，甚至影響工程質(zhì)量。

二、設(shè)備研制內(nèi)容

為提高效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，我們自主研發(fā)制作了巷道拉門游標(biāo)卡尺，該設(shè)備的研發(fā)過(guò)程如下：

巷道拉門游標(biāo)卡尺基于傳統(tǒng)皮尺拉門的方法上進(jìn)行更新改進(jìn)，材質(zhì)采用硬度較強(qiáng)的三個(gè)木板尺組成，如圖1所示，巷道拉門游標(biāo)卡尺主要由兩個(gè)長(zhǎng)度為1米的主尺和一個(gè)長(zhǎng)度為1.5米的游尺組成，兩個(gè)主尺以零刻度為軸用螺母將兩尺連接在一起，即為圖1中O點(diǎn)，主尺A的另外一端1米處與游尺零刻度為軸用螺母連接在一起，主尺B的另外一端一米處安置一滑槽，并在滑槽上端安置一頂絲，以保證主尺B的一米處在游尺上的任意刻度都能固定。游尺上標(biāo)注好以毫米為單位的刻度。在圖2中，虛線表示新設(shè)計(jì)的巷道，AB為巷道的中心線，CD為原有巷道的中心線，井下巷道需進(jìn)行拉門標(biāo)定時(shí)，首先計(jì)算好原巷道與新巷道夾角β，并計(jì)算出當(dāng)巷道夾角為β時(shí)游尺所需要標(biāo)定的長(zhǎng)度，即l=2*sin(β/2)，將主尺B固定在游尺所計(jì)算的刻度上，此時(shí)主尺A與主尺B之間的夾角就是新巷道與原巷道的夾角。使用巷道拉門游標(biāo)卡尺兩主尺零刻度軸O點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)巷道交叉點(diǎn)O’點(diǎn)，主尺A保持與原巷道中心線CD重合，此時(shí)主尺B所指示的方向就是新巷道掘進(jìn)的方位。使用該方法進(jìn)行巷道拉門方位標(biāo)定時(shí)，一人對(duì)準(zhǔn)巷道交叉點(diǎn)O與卡尺軸O’使兩點(diǎn)重合，同時(shí)使主尺A與原巷道中心線重合，另一人沿著主尺B指示的方位在原有巷道的頂板上固定臨時(shí)點(diǎn)，就完成了新掘巷道方位標(biāo)定工作。此項(xiàng)工作僅需兩人完成，消除了皮尺三條邊不易同時(shí)拉緊的問(wèn)題，提高了原來(lái)采用拉門皮尺中心與原巷道中心對(duì)準(zhǔn)的精度，節(jié)省了人力投入，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了標(biāo)定精度。

圖1

圖2

三、設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

該設(shè)備經(jīng)過(guò)相關(guān)技術(shù)人員研究討論，根據(jù)預(yù)定方案，使用之后經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，使用效果比較理想。它的操作方便，設(shè)計(jì)合理，得到工人和領(lǐng)導(dǎo)的一致好評(píng)。該設(shè)備操作方法簡(jiǎn)單方便，精度較高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，工藝美觀，便于攜帶，模具使用壽命長(zhǎng)。提高了巷道拉門標(biāo)定精度，避免了井下巷道無(wú)效進(jìn)尺。確保了煤礦施工質(zhì)量及安全生產(chǎn)。降低了工人勞動(dòng)時(shí)間，提高了工人工作效率。若加以推廣使用，將產(chǎn)生更大的社會(huì)效益。巷道拉門游標(biāo)卡尺操作簡(jiǎn)單，人員簡(jiǎn)單的培訓(xùn)后即可使用。

四、實(shí)際應(yīng)用情況

曉南礦W3七層煤柱回收工作面運(yùn)順于2012年5月23開(kāi)工，開(kāi)工前，由于開(kāi)拉門位置臨近采空區(qū)，頂板壓力較大，巷道破壞變形嚴(yán)重，巷道全高僅為1.2米，無(wú)法使用全站儀進(jìn)行標(biāo)定，遂采用巷道游標(biāo)卡尺進(jìn)行拉門標(biāo)定。待新巷道掘進(jìn)10米時(shí)，原有巷道維修完畢，這時(shí)使用全站儀對(duì)巷道進(jìn)行二次標(biāo)定，標(biāo)定方向與使用巷道拉門游標(biāo)卡尺標(biāo)定的方向偏差僅為5毫米，精度達(dá)到了工程要求，滿足了安全生產(chǎn)。

五、結(jié)論

本設(shè)備基于傳統(tǒng)皮尺拉門的方法上進(jìn)行更新改進(jìn)，材質(zhì)采用硬度較強(qiáng)的三個(gè)木板尺組成，裝置成本低，易于攜帶，精度可靠，具有較好的適用性。本設(shè)備彌補(bǔ)了皮尺拉門精度偏低的不足，同時(shí)減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，提高安全性。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中得到了廣大職工和領(lǐng)導(dǎo)的一致好評(píng)，可以在煤礦中廣泛推廣使用。

[1]周立吾，張國(guó)良，林家聰.礦山測(cè)量學(xué)[M].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1987.

[2]煤礦測(cè)量手冊(cè)（上、下冊(cè)）修訂本[M].煤炭工業(yè)出版社，1990.