馬 磊

（中國華冶科工集團(tuán)安徽杜達(dá)分工司）

礦山井下測(cè)量作業(yè)，面臨著粉塵、炮煙和浮石等各種不安全因素，且井下底板浮碴較多，照明條件不足，作業(yè)環(huán)境較差，傳統(tǒng)的導(dǎo)線測(cè)量需要架設(shè)棱鏡進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)設(shè)和放樣，專人進(jìn)行棱鏡架設(shè)需要花費(fèi)大量的時(shí)間，更重要的是井下作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，許多地方架設(shè)棱鏡是非常危險(xiǎn)的，如溜井上下口，大塊堆積的地方等，故選取合適的測(cè)量器具和測(cè)量方法，既可提高測(cè)量工作效率，又能減輕職業(yè)衛(wèi)生傷害。結(jié)合礦山測(cè)量作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，從導(dǎo)線測(cè)量、施工放樣、高程貫通測(cè)量、大坡度巷道腰線放設(shè)4 個(gè)方面，對(duì)礦山回采階段快速施工測(cè)量進(jìn)行詳細(xì)討論［1-2］。

1 導(dǎo)線測(cè)量

井下導(dǎo)線點(diǎn)一般布置在巷道頂板，礦山處于回采階段，首采階段各水平下盤運(yùn)輸巷與上盤回風(fēng)巷復(fù)合導(dǎo)線網(wǎng)已經(jīng)形成，由于井下礦房爆破或巷道支護(hù)的破壞，個(gè)別導(dǎo)線點(diǎn)遭到破壞或掉落，故在回采測(cè)量作業(yè)前，需對(duì)上下盤導(dǎo)線控制網(wǎng)進(jìn)行修復(fù)，并進(jìn)行復(fù)測(cè)，使其滿足測(cè)量精度要求（表1），為回采施工測(cè)量打下基礎(chǔ)。

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全站儀配反射片導(dǎo)線測(cè)量步驟如下。

（1）配備全站儀一臺(tái)，三腳架一架，垂球3 個(gè)，反光片2個(gè)。

（2）在儀器點(diǎn)C安置全站儀，整平對(duì)中，在后視點(diǎn)A和前視點(diǎn)B接下線繩懸掛垂球作為覘標(biāo)。

（3）在后視點(diǎn)A和前視點(diǎn)B線繩上懸掛反射片后，穩(wěn)定線繩，保證其不晃動(dòng)［3］，詳情見圖1。

（4）使用全站儀定向功能，依次輸入后視點(diǎn)A和儀器點(diǎn)C的坐標(biāo)，進(jìn)行定向，并與計(jì)算后視方位進(jìn)行比較，確保輸入后儀器點(diǎn)坐標(biāo)正確。

（5）瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A，瞄準(zhǔn)時(shí)應(yīng)先用望遠(yuǎn)鏡筒外的準(zhǔn)星大致照準(zhǔn)覘標(biāo)處的燈光，再調(diào)焦對(duì)光，并用礦燈照明十字絲，確保線繩中心與十字絲豎絲完全重合，即可進(jìn)行后視點(diǎn)A定向。

（6）使用全站儀測(cè)量功能，瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A，將十字絲對(duì)準(zhǔn)反射片，進(jìn)行后視點(diǎn)A坐標(biāo)測(cè)量。所測(cè)A點(diǎn)坐標(biāo)（X1，Y1）與A點(diǎn)復(fù)測(cè)坐標(biāo)（X，Y）進(jìn)行比對(duì)，滿足X-X1≤|3|mm，Y-Y1≤|3|mm。如不滿足精度，需穩(wěn)定線繩，并重復(fù)（5）和（6）項(xiàng)。

（7）穩(wěn)定待測(cè)點(diǎn)B 線繩，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn)B，確保線繩中心與十字絲豎絲完全重合。

（8）上下移動(dòng)照準(zhǔn)部，使十字絲與反射片中心位置重合，使用全站儀測(cè)距功能可直接測(cè)出B點(diǎn)坐標(biāo)。

（9）為保證測(cè)量精度，需多次測(cè)量B點(diǎn)坐標(biāo)，取測(cè)量B點(diǎn)坐標(biāo)（X2，Y2）3 mm 以內(nèi)數(shù)值為有效數(shù)值，并取其算數(shù)平均數(shù)作為最終坐標(biāo)。

2 施工放樣

施工放樣是井下巷道掘進(jìn)的重要工作，井下中段較多，作業(yè)面多，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，有時(shí)放設(shè)一趟中線需要多個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn)，往往一個(gè)礦山只配備一臺(tái)全站儀，所以在礦山回采加速階段，使用原有全站儀配棱鏡的方法，無法滿足施工需求，如若在精度要求內(nèi)，快速準(zhǔn)確地進(jìn)行中線放設(shè)，可以采用反射片代替棱鏡，使用全站儀免棱鏡功能進(jìn)行中線點(diǎn)放設(shè)，不僅可以節(jié)省時(shí)間和人力，也可以靈活地進(jìn)行頂板或兩幫的點(diǎn)位放樣。

（1）配備全站儀一臺(tái)，三腳架一架，垂球2 個(gè)、反光片2個(gè)。

（2）在一支點(diǎn)C安置全站儀，整平對(duì)中，在后視點(diǎn)A線繩懸掛垂球作為覘標(biāo)。

（3）在后視點(diǎn)A懸掛反光射片后，穩(wěn)定線繩，保證其不晃動(dòng)。

（4）使用全站儀放樣功能，依次輸入后視點(diǎn)A和儀器點(diǎn)C的坐標(biāo)，進(jìn)行定向，并與計(jì)算后視方位進(jìn)行比較，確保輸入后儀器點(diǎn)視點(diǎn)坐標(biāo)正確。

（5）瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A，先用望遠(yuǎn)鏡筒外的準(zhǔn)星大致照準(zhǔn)覘標(biāo)處的燈光，再調(diào)焦對(duì)光，并用礦燈照明十字絲，確保線繩中心與十字絲豎絲完全重合，即可進(jìn)行后視點(diǎn)A定向。

（6）瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A，將十字絲對(duì)準(zhǔn)反光片，進(jìn)行后視點(diǎn)A坐標(biāo)測(cè)量。所測(cè)A點(diǎn)坐標(biāo)（X1，Y1）與A點(diǎn)復(fù)測(cè)坐標(biāo)（X，Y）進(jìn)行比對(duì)，滿足X-X1≤|3| mm，Y-Y1≤|3|mm。如不滿足精度，需重復(fù)（5）和（6）項(xiàng)。

（7）轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀水平度盤至目標(biāo)點(diǎn)B的設(shè)計(jì)方位和距離，即可進(jìn)行B點(diǎn)放樣［4］，詳情見圖2。

（8）如放樣過程中需要布設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)，使用鉛筆畫點(diǎn)并以根部作為覘標(biāo)進(jìn)行定向后，以反射片根部配合全站儀測(cè)量功能，即可測(cè)取轉(zhuǎn)點(diǎn)坐標(biāo)。

3 高程貫通測(cè)量

礦山回采階段，前期上盤回風(fēng)巷、下盤運(yùn)輸巷和底部出礦進(jìn)路都已經(jīng)形成，由于前期施工不規(guī)范，巷道頂板高度不一，加上出碴影響，出礦巷道和進(jìn)路底板高低相差較大，這都給高程貫通測(cè)量帶來了很大的難度，尤其是出礦水平，一條出礦巷道往往要穿過多條已施工進(jìn)路，這就需要根據(jù)頂、底板高程，綜合確定施工坡度［5］。高程貫通測(cè)量步驟如下。

（1）配備水準(zhǔn)儀一臺(tái)，三腳架一架，塔尺一對(duì)，手持光電測(cè)距儀一把。

（2）從已知高程點(diǎn)依次對(duì)所需貫通的各巷道底板進(jìn)行水準(zhǔn)觀測(cè)，并標(biāo)記水準(zhǔn)點(diǎn)位。

（3）以所需貫通的各巷道的水準(zhǔn)點(diǎn)為底部，使用手持光電測(cè)距儀對(duì)所需巷道的高度進(jìn)行測(cè)定。

（4）依據(jù)所測(cè)巷道底板高程和巷道頂?shù)装甯叨?，即可推出巷道頂板高程?/p>

（5）以所需貫通巷道的頂板高程為基準(zhǔn)，結(jié)合礦房高度即可選擇合適的坡度施工。

（6）通常在滿足貫通精度且被貫通巷道高度足夠的情況下，可以其底板為基準(zhǔn)進(jìn)行貫通。

（7）當(dāng)各所需貫通頂、底板差距較大，可在保證不影響巷道水溝流向的情況下，對(duì)巷道進(jìn)行分段，采取多個(gè)施工段。

4 大坡度巷道腰線放設(shè)

對(duì)于坡度較緩的巷道，直接使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行腰線放設(shè)，如果巷道坡度較大，水準(zhǔn)儀水平視線可視距離比較短，需要多次搬站進(jìn)行放設(shè)，坡度更大著無法進(jìn)行放設(shè)，這時(shí)可以采用水準(zhǔn)儀配鋼尺，采取簡(jiǎn)化的微傾角法，進(jìn)行腰線放設(shè)，達(dá)到快速、準(zhǔn)確的腰線放設(shè)目的。

（1）配備全站儀一臺(tái)、三腳架一架、塔尺一對(duì)，5 m盒尺一把。

（2）在巷道內(nèi)任意已知中線點(diǎn)架設(shè)全站儀，并計(jì)算儀器點(diǎn)底板設(shè)計(jì)腰線高程H1。

（3）后視已知導(dǎo)線點(diǎn)后，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部至巷道設(shè)計(jì)中線方位，進(jìn)行方位角置零。

（4）全站儀豎直角置為90°，后視已知點(diǎn)高程H2，并進(jìn)行讀數(shù)h2，計(jì)算出儀器水平視線高程H3=H2+h2。

（5）計(jì)算出儀器水平視線高程與設(shè)計(jì)腰線高程的高差h1=H1-H3。

（6）將盒尺立在需要放設(shè)腰線的位置，轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀照準(zhǔn)部進(jìn)行水平角讀數(shù)，并進(jìn)行水平制動(dòng)。

（7）根據(jù)微傾角公式計(jì)算出微傾角：α=arctan（tan（設(shè)計(jì)坡度）×cos（水平角））。

（8）轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀豎直度盤為微傾角α，上下移動(dòng)盒尺至其尺頭（零刻度）與十字絲橫絲重合。

（9）量取尺頭至高差h1的距離，即為此處巷道的設(shè)計(jì)腰線位置。

5 注意事項(xiàng)

（1）因井下較暗，選取規(guī)格大于等于30 mm×30 mm玻璃珠光反射片，以滿足長(zhǎng)測(cè)量距離需求。

（2）坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，反射片的懸掛高度應(yīng)在儀器的仰、俯豎直角15°內(nèi)，測(cè)量時(shí)反光片盡量正對(duì)儀器方向以提高測(cè)量精度。

（3）施工放樣時(shí)，反射片要立直，并使其根部正對(duì)放設(shè)點(diǎn)，測(cè)量距離時(shí)，要將十字絲對(duì)準(zhǔn)反射片根部。

（4）垂球的選取不宜過大，過大可能會(huì)墜落導(dǎo)線點(diǎn)，過小則無法穩(wěn)定線繩，一般選取500 g左右。

（5）測(cè)量作業(yè)時(shí)，要盡可能避免人為誤差，觀測(cè)時(shí)務(wù)必做到視線清晰，線繩穩(wěn)定，反射片立正，可大大提高觀測(cè)精度。

6 結(jié) 語

礦山回采階段在滿足測(cè)量精度要求的前提下，傳統(tǒng)的測(cè)量作業(yè)方法仍可以滿足測(cè)量作業(yè)需求，但隨著安全、環(huán)境衛(wèi)生、生產(chǎn)需求的不斷加大，也要求對(duì)測(cè)量作業(yè)方法不斷的創(chuàng)新和提高。從自身實(shí)際施工測(cè)量作業(yè)中，通過礦山井下回采常見的導(dǎo)線測(cè)量、施工放樣、高程貫通、大坡度腰線放設(shè)4個(gè)方面，闡述了通過現(xiàn)有儀器設(shè)備來提高測(cè)量效率的方法，簡(jiǎn)化測(cè)量作業(yè)程序，同時(shí)也期待使用新儀器、新方法來提高測(cè)量作業(yè)的精度和效率。