史永強(qiáng)，胡 偉，馮宗信

(1.陜西麟北煤業(yè)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，陜西 寶雞 721000；2.平?jīng)鑫迮e煤業(yè)有限公司，甘肅 平?jīng)?744000)

煤礦井下放線工作不僅需要測(cè)量人員提高測(cè)量精度而且需要加快工作效率，從而為礦井安全生產(chǎn)提供更快更好的服務(wù)[1]。傳統(tǒng)的井下放線工作在遇到開(kāi)口或者拐彎時(shí)，需要架設(shè)兩次以上儀器才能完成，并且在工作面剛掘進(jìn)到位或者底部未鏟干凈等原因不能架設(shè)儀器時(shí)難以完成，只能采用“量邊法”或者“坐標(biāo)模式放樣法”[2-3]，但采用以上兩種方法均需要在地面提前計(jì)算，增加了大量準(zhǔn)備工作，且無(wú)法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際角度、邊長(zhǎng)等情況進(jìn)行調(diào)整。隨著全站儀、360°全反射棱鏡、CASIO可編程計(jì)算器在礦山測(cè)量工作中的應(yīng)用和普及，可借助CASIO計(jì)算器的編程功能實(shí)現(xiàn)任意角度或邊長(zhǎng)快速計(jì)算并放樣。快速放拐彎線法，在放線時(shí)只需架設(shè)一次儀器，不僅提高了放線的效率而且解決了在拐點(diǎn)處不能架設(shè)儀器的問(wèn)題[3-12]。

1 快速放拐彎線法

1.1 巷道拐彎放線方法的選擇

如圖1所示，當(dāng)巷道按照掘進(jìn)方向掘進(jìn)至拐點(diǎn)A時(shí)就要改變方向，此時(shí)需要我們放出拐點(diǎn)A以及拐彎方向上的兩個(gè)中線點(diǎn)1、2。常用方法是在B點(diǎn)安置儀器放出A點(diǎn)后，把儀器安置于A點(diǎn)，然后，后視B點(diǎn)，根據(jù)拐彎巷道的方位角或者兩個(gè)掘進(jìn)方向的夾角放出中線點(diǎn)1、2。

圖1 巷道布置平面圖

該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以把中線點(diǎn) 1、2放樣到拐彎巷道內(nèi)儀器站不通視的地方，可以增加中線點(diǎn)與點(diǎn)之間的相對(duì)距離，減少激光穿線的誤差，進(jìn)而保證巷道長(zhǎng)距離掘進(jìn)時(shí)的精度，缺點(diǎn)是：(1)巷道掘進(jìn)剛到位，綜掘機(jī)未退出或者底部未鏟干凈、A點(diǎn)無(wú)法架設(shè)儀器時(shí)無(wú)法完成放線；(2)需司儀人員多架設(shè)一站儀器，多站架設(shè)儀器易使誤差傳遞和累計(jì)到下一站，可能會(huì)使放樣點(diǎn)誤差偏大[2]。

1.2 快速放拐彎線法

1.2.1 原理

如圖2所示，快速放拐彎線法是在B點(diǎn)安置儀器放出拐彎巷道開(kāi)口中線點(diǎn)A后，根據(jù)BA實(shí)測(cè)的距離S、掘進(jìn)巷道與拐彎巷道方位的夾角α和放線夾角β，利用正弦定理計(jì)算出BC的距離：

(1)

圖2 快速放拐彎線法原理圖

然后利用放線夾角β和BC的距離L即可放出拐彎巷道中線點(diǎn)C，CA即為拐彎巷道中線，利用同樣的方法可以放出其他中線點(diǎn)C′。

1.2.2 誤差分析

如圖2所示，標(biāo)定中線點(diǎn)C時(shí)，由于各方面因素主要會(huì)產(chǎn)生兩種誤差，一是放線夾角帶來(lái)的誤差，二是放線距離L帶來(lái)的誤差。而根據(jù)礦山測(cè)量經(jīng)驗(yàn)，采用“全站儀+吊掛棱鏡”方式放線時(shí)夾角在實(shí)際操作中較放線距離L容易控制，所以下面主要分析放線距離L帶來(lái)的誤差。

(2)

(3)

式(2)和式(3)中，已知巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度J時(shí)的允許偏差P時(shí)，就可以求出放線距離為L(zhǎng)的允許偏差d，實(shí)際在放線過(guò)程中只需將放線距離L的誤差控制在d范圍內(nèi)即可。

反之，當(dāng)采用快速放拐彎線放完線后，已知放線時(shí)的偏差d時(shí)，也可以利用余弦定理計(jì)算出當(dāng)巷道掘進(jìn)J時(shí)的預(yù)計(jì)偏差P。

如圖2所示，DA的邊長(zhǎng)：

(4)

CA的邊長(zhǎng)：

(5)

拐彎方位誤差：

(6)

預(yù)計(jì)偏差：

P=Jtanγ

醫(yī)養(yǎng)結(jié)合融入社區(qū)養(yǎng)老,構(gòu)建醫(yī)養(yǎng)結(jié)合的社區(qū)養(yǎng)老模式是提升養(yǎng)老服務(wù)質(zhì)量的有效舉措．以社區(qū)為依托,整合醫(yī)療機(jī)構(gòu)、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)以及社區(qū)自身的優(yōu)勢(shì),為老年人提供多層次的養(yǎng)老服務(wù),既提高了資源的利用效率，又提升了服務(wù)質(zhì)量．而養(yǎng)老設(shè)施是養(yǎng)老服務(wù)有效傳遞的重要場(chǎng)所和物質(zhì)載體,也是養(yǎng)老模式順利開(kāi)展的重要依托和保障．因此,該研究為實(shí)現(xiàn)醫(yī)養(yǎng)結(jié)合服務(wù)提供相應(yīng)的設(shè)施載體和平臺(tái),為構(gòu)建社區(qū)醫(yī)養(yǎng)結(jié)合的養(yǎng)老設(shè)施體系提供了必要的理論支撐．此外,社區(qū)養(yǎng)老設(shè)施的配套建設(shè)在實(shí)踐中需要從規(guī)劃到空間布局模式進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計(jì).醫(yī)養(yǎng)結(jié)合模式具有很大的研究空間及潛力,有待進(jìn)一步實(shí)踐探索,以形成成熟而完整的社區(qū)養(yǎng)老設(shè)施體系．

(7)

將式(4)、(5)、(6)帶入式(7)，則有：

(8)

2 快速放拐彎線法的CASIO fx-5800P程序設(shè)計(jì)

在井下復(fù)雜的環(huán)境中難以通過(guò)人工方式利用式(1)、式(3)和式(8)完成放線距離、放線允許偏差和預(yù)計(jì)偏差的計(jì)算，但隨著CASIO fx-5800P等可編程計(jì)算器在礦山測(cè)量中的應(yīng)用，可以編寫(xiě)相應(yīng)的程序，直接通過(guò)輸入已知條件計(jì)算得出結(jié)果。

2.1 程序設(shè)計(jì)

CASIO fx-5800P程序語(yǔ)言是一種類結(jié)構(gòu)化BASIC語(yǔ)言，數(shù)學(xué)格式顯示允許按正常書(shū)寫(xiě)習(xí)慣輸入與顯示各種數(shù)學(xué)公式。因此，可以將已知數(shù)據(jù)通過(guò)賦值給變量的方式輸入計(jì)算器，然后將變量編入數(shù)學(xué)公式中輕松計(jì)算出需要的結(jié)果。

程序語(yǔ)言基本的操作命令中“→”為變量賦值命令，“？”為輸入提示命令，“◢”為輸出命令，“：”為分隔符，大寫(xiě)英文字母均可作為變量使用。計(jì)算放線距離的程序主要代碼如下：

“JU LI S=”? →S(提示輸入實(shí)測(cè)距離S，并輸入S)

“GUAI JIAO A=”? →A(提示輸入掘進(jìn)巷道與拐彎巷道方位的夾角即拐角A，并輸入A)

“JIA JIAO B=” ? →B(提示輸入放線夾角B，并輸入B)

“FANG XIAN JL:”:→L:L◢(按照計(jì)算公式計(jì)算出放線距離L，并輸出L)

計(jì)算允許誤差代碼可參考以上代碼編寫(xiě)。

2.2 程序流程圖

程序總體分為兩部分，第一部分根據(jù)實(shí)測(cè)的距離S、掘進(jìn)巷道與拐彎巷道方位的夾角α和放線夾角β，利用正弦定理計(jì)算出放線的距離；第二部分根據(jù)巷道掘進(jìn)長(zhǎng)度L和允許誤差P，求出放線允許誤差，用以檢驗(yàn)放線距離是否在允許誤差內(nèi)。流程如圖3所示。

圖3 程序流程圖

3 工程實(shí)際應(yīng)用

以園子溝煤礦東翼一號(hào)回風(fēng)大巷井底聯(lián)絡(luò)巷拐彎處放線為例，如圖4所示，該巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度251 m，由兩段直線巷道和一段曲線轉(zhuǎn)彎巷道組成，自東翼一號(hào)回風(fēng)大巷開(kāi)口232 m為直線巷道，后接一段14.137 m長(zhǎng)的曲線巷道，最后通過(guò)一段5 m長(zhǎng)的直線巷道與回風(fēng)立井馬頭門(mén)貫通。當(dāng)巷道自東翼一號(hào)回風(fēng)大巷開(kāi)口掘進(jìn)232 m進(jìn)入曲線段時(shí)，測(cè)量人員擬采用“弦線法”放兩次線指導(dǎo)巷道掘進(jìn)，但當(dāng)測(cè)量人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)放線時(shí)，發(fā)現(xiàn)迎頭掘進(jìn)剛好到位，綜掘機(jī)停在迎頭檢修無(wú)法移動(dòng)，此時(shí)若采用傳統(tǒng)方法架設(shè)兩次儀器放拐彎線已無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此，采用了“快速放拐彎線法”。

圖4 東翼一號(hào)回風(fēng)大巷井底聯(lián)絡(luò)巷

首先，在已知中線點(diǎn)B設(shè)站，放出中線點(diǎn)A，實(shí)測(cè)出BA的距離為33.74 m，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況逆時(shí)針撥角4°23′57″，再根據(jù)設(shè)計(jì)拐角22°30′00″，采用CASIO fx-5800P計(jì)算器計(jì)算出B點(diǎn)至中線點(diǎn)1的距離為28.54 m，由于該次放線為第一個(gè)弦線，放線后巷道掘進(jìn)6.89 m后需放第二個(gè)弦線，因此，放線后巷道掘進(jìn)距離即為6.89 m，為提高貫通精度，允許的誤差定為0.05 m，輸入CASIO fx-5800P計(jì)算器，繼續(xù)計(jì)算出允許的放線距離誤差為0.09 m。此時(shí)就可以使用距離放出1號(hào)中線點(diǎn)，放完1號(hào)點(diǎn)后經(jīng)實(shí)測(cè)實(shí)際距離為28.58 m，誤差0.04 m，小于0.09 m，符合精度要求，可作為中線點(diǎn)使用。之后采用該方法又放出了2號(hào)中線點(diǎn)。

后期，根據(jù)掘進(jìn)進(jìn)度，測(cè)量人員再次使用該方法放出了第二個(gè)弦線及直線段的中線點(diǎn)，巷道最終與回風(fēng)立井馬頭門(mén)精確貫通，貫通精度良好，頂幫平整。

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)采用快速放拐彎線法，解決了傳統(tǒng)礦山測(cè)量放線工作中的難題，提高了放線工作效率，減少了測(cè)量人員在工作面的停留時(shí)間，對(duì)保護(hù)測(cè)量人員安全有積極作用。本方法已在園子溝煤礦、五舉煤礦推廣使用，在其他礦井或者隧道工程中也有參考價(jià)值。

(2)礦山測(cè)量精度受儀器、環(huán)境、測(cè)量方法、測(cè)量人員操作水平等各方面影響，本文僅對(duì)采用快速放拐彎線法帶來(lái)的誤差進(jìn)行了分析，為提高放線精度，測(cè)量人員在實(shí)際操作過(guò)程中需嚴(yán)格按照《煤礦測(cè)量規(guī)程》、操作規(guī)程及安全技術(shù)措施進(jìn)行操作。