井下測量主要工作2.1井下測量工作簡介井下測量的工作主要是負責巷道施工的掘進工程、開拓工程和貫通工程等等。在井巷開拓和采礦工程設計時，對巷道的起點、終點、方向、坡度、斷面規格等幾何要素，都有明確的規定和要求。巷道施工時的測量工作，就是根據設計要求，將其標定在實地上，其中主要的測量工作就是給出巷道的中線和腰線。中線是巷道在水平面內的方向線，通常標設在巷道頂板上，用于指示巷道的掘進方向。巷道腰線是巷道在豎直面內的方向線，標設在巷道兩幫上，用于控制巷道掘進時的坡度。同一礦井的腰線高于軌面設計高程應為一個定值。巷道施工測量是生產礦井的日常測量工作，它是在井下平面控制測量和高程控制測量的基礎上進行的，而且直接與生產（建設）聯系。所以在施工測量之前，應該認真、仔細審閱設計圖紙，了解巷道的性質和用途，弄清新老巷道的幾何關系，以及設計巷道周圍的地質條件，水、采空區等情況。必要時，應該用解析法或圖解法檢查設計要素；然后才能到現場進行標定。在巷道掘進過程中，應及時給出中、腰線，隨時檢查并填繪礦圖。巷道施工測量直接關系著采礦工程的質量，關系到施工人員及礦井的安全，礦山測量人員必須認真、及時、細心地配合施工部門進行工作。我從事測量工作過程中，積極參與3#斜井深部-216巷道1800米的貫通工程的全過程，從中學到了很多測量知識，結合多年的學習和積累的經驗，了解到井下導線測量、水準測量等的外業與內業操作與處理，以及巷道中腰線的標定。2.2井下導線測量2.2.1、選點和設點井下導線點一般設在巷道的頂板上。選點時至少兩人,在選定的點位上用礦燈或電筒目測,確認通視良好后即用我們準備好的釘子、水泥做出標志并用油漆寫出編號。在巷道交叉口和轉彎處必須設點，導線邊長一般為30～70m為宜。導線點設置在便于安置儀器的地方，點位設置應牢固，以免井下放炮震動掉落。2.2.2、方法和施工井下以往主要是使用經緯儀測角、鋼尺量邊來進行導線測量。隨著先進測量儀器的出現測量工作也發生了很大的變化。目前全站儀在井下測量工作中已得到了廣泛的應用。井下測量的特點井下測量受環境的影響，與地面測量有很多不同之處，其主要特點是：(1)井下測量的主要對象是巷道，其主要任務是確定巷道、硐室及回采工作面的平面位置與高程為礦山建設與生產提供數據與圖紙資料；(2)井下巷道測量的方式主要是導線測量，導線的布設形式一般有閉合導線、符合導線和支導線三種，但井下巷道施工測量中，一般以支導線為主，當巷道貫通以后，進行聯測時才可布設閉合導線或符合導線；(3)在巷道測量中，工作環境黑暗、潮濕、視野狹窄，行人、車輛較多，巷道內又有各種管線障礙，這些因素都會對測量工作帶來一定的影響；(4)井下巷道測量對精度要求很高，在井下平面控制測量及井下巷道貫通測量中，導線測量精度的高低將對確定新老巷道及采空區之間的關系、巷道的貫通等產生直接影響，在金屬礦的安全生產及搶險救災工作中也起著重要作用；(5)井下導線測量方法一般采用“后前前后”的測量方法，導線點一般都布設在巷道頂板上，對點號吊掛線繩進行對中測量。導線測量所用到的工具是：全站儀，腳架、對講機、棱鏡、3米的鋼卷尺、油漆、礦燈。根據所給的已知坐標、高程開始導線測量，采用全站儀進行測角和量邊。每次建立新導線點時，都必須檢測前一個“舊點”確認沒有發生位移后，才可以發展新點。將全站儀安置在起始點(如B點)，掛上垂球線，然后進行點上對中和整平并量取儀器高(從頂板測點往下量至儀器橫軸中心)并初始化設置各參數。分別將后視點，前視點掛上棱鏡，量取覘標高(從頂板測點往下量至棱鏡標志處)和棱鏡至底板的距離。因為井下條件惡劣，光線很暗再加上悶熱水氣很重使得儀器濕氣很重所以必須將儀器的目鏡、物鏡上的水氣擦干凈，才可以開始測量以免發生很大的誤差。然后將所量的儀器高，棱鏡高，已知坐標點高程輸入儀器中開始測量，先照準后視棱鏡的中心點，負責后視的人員要用礦燈照準棱鏡上端的麻繩，以便觀測人員照準棱鏡中心，測完后視，然后再看前視。也是用同樣的方法。然后將所測出的數據報給記錄人員，記錄人員必須回報聽到的數據兩個人相互核對沒有錯誤再記錄在記錄本上以免發生不該的錯誤。3.2.3、內業處理合格之后從井下回到辦公室后開始整理所測的數據。首先將這次所測的中段數據本從數據庫取出來，因為每次測完后就要將數據抄上去防止丟失。這是必須得程序。因為我們所測的數據不要算的，測出來就有坐標、高程、高差、方位角、平距、斜距、垂直角。所以只要將儀器中的數據直接抄在中段數據本上，首先我們將儀器中的數據一一抄在數據本上，數據必須抄的清清楚楚不能有涂改的字跡，抄數據的人要認認真真的抄寫不能抄錯一個數字、一個符號。數據從儀器中抄完之后，要和我們這次在井下記錄的數據核對，核對時要一個一個數字的核對要保證和儀器中抄出的數據一樣，核對完后簽上今天的日期，測量者、計算者、復算者。最后一項繪圖，是將今天所測的數據點號一一繪在1:500中段圖紙上根據X縱坐標、Y橫坐標，方位角所測的大概巷道的方向展出來，檢查方向是否正確就可以了內業久處理完了。2.3巷道中線的標定及延伸巷道中線的標定2.3.1、內容與要求：(1)標定直線巷道的方向并延伸中線。(2)在井下巷道內根據圖紙的設計要求，用全站儀（或經緯儀）標定新開巷道的位置和掘進方向，標定巷道中線。(3)根據已知中線點，延長巷道中線。2.3.2、方法和步驟1)巷道開切位置、方向的標定首先熟悉圖紙，了解設計巷道與其他巷道的幾何關系，檢查圖上給定數據。(1)計算標定數據。——設計巷道中線的坐標方位角；——設計巷道的起點坐標；——導線點坐標。(2)標定巷道的開切地點和掘進方向。①、通過對中整平將全站儀安設于已知坐標點。②、同方法將棱鏡安設于已知后視點。③、確認儀器已經整平對中的前提下打開電源開關（POWER鍵），然后按進入菜單并進入數據測量。④、輸入測站點坐標、儀高（注：點下輸負值，點上輸正值），然后照準后視點，輸入后視點坐標、鏡高。⑤、進入坐標效驗測量，在兩點間坐標效驗準確后，得知真實坐標和方位角。⑥、然后進入菜單內放樣工具下，輸入方樣放點坐標，鏡高（儀器上將顯示角度差和高差，鏡高可用對中桿加棱鏡來確定）。⑦、打開全站儀激光，扭動全站儀直到HR為0°0′0″時即為設計方位角，然后將棱鏡置于激光上測出兩點間距離，測距后儀器顯示（+…或-…）根據儀器顯示前后移動棱鏡至HD為0時即確定位置。⑧用鋼釘在底板確定位置處標定點，然后再用無棱鏡模式測量HR和HD，在兩次測定均正確的情況下，在底板標定中線點的位置上架設棱鏡。⑨再棱鏡架設完成，確保其整平對中的情況下測量放樣點坐標，再均正確（誤差在允許范圍內時），將全站儀水平制動固定，然后上下扭動望遠鏡，調節望遠鏡焦距進行頂板中線點的布設。注：在進行中線放樣時也可以不以坐標放樣，可以用方位角方樣的方法進行放樣，此方法精度無坐標點方法高，礦平時一般不采用。方法同上。新開掘的巷道掘進6～9m后，應正式標出一組中線點，每組中線點不得少于3個點，點間距離不得小于2m。(1)檢查放樣點（A）是否有位移或破壞。(2)經檢查認為無位移后，將儀器安置在A點，用盤左照準后視點，在水平度盤轉出β角值，在巷道頂板上距工作面5-9m左右給出1、2點，則1、2點即為巷道中線點。(3)然后在2點掛垂球，用一個測回實測1、2點，用以檢查角β是否正確。(4)經檢查角β無誤后，A、1、2三點即為一組中線點，在三點上掛上繩線。一組中線點，可以指示巷道掘進30～40m。隨著巷道的掘進，巷道中線要向前延伸才能制導巷道的掘進。(1)首先檢查原中線點是否有移動，如B組中線點B、1、2是否在一條直線上。若其中有三點在一條直線上，便使用這三個點延伸。(2)經檢查認為無誤后將儀器安置在B點，用盤左及盤右后視A點，轉180°沿視準軸方向定出一點，取其中間點C為新中線點。(3)用儀器瞄準C點，再于此方向上定出1、2點。則C、1、2三點即為延伸的一組巷道中線點。(4)在各組中線點中選出一點作為導線點，如A、B、C等點，以備進行采區導線測量時檢查中線的正確性。2.3.3、注意事項(1)巷道中線是控制巷道水平方向的重要指向線，因此標定時一定要細心，要做檢查，發現問題及時糾正，不因其簡單而輕視。(2)中線點要選在不易被爆破時巖塊沖擊的地方，而且巖石一定要堅固，若設在棚梁上，更要注意棚梁的穩固性。2.4巷道腰線的標定與延伸2.4.1、用水準儀標定平巷腰線

所謂平巷，并非絕對水平的巷道，一般情況下，坡度小于8‰的巷道，均視為水平巷道。在主要水平巷道中，常常都是用水準儀來標定腰線。標定方法如下圖2-1所示：圖2-1

根據已知腰線點和設計坡度，計算下一個腰線點B與已知腰線點A間的高差hAB：hAB＝Ｌ×i

式中

LA、B間的水平距離；i巷道的設計坡度。

在A、B中間安置水準儀，用皮尺丈量A、B間的水平距離，按上式計算出hＡＢ。b=a+hAB

2.4.2、用經緯儀標定斜巷腰線

1、中線點兼作腰線點的標設法（如下圖2-2所示）圖2-2在中線點的垂球線上作出腰線的標志。同時量腰線標志到中線點的距離，以便隨時根據中線點恢復腰線的位置。經緯儀架設于3點，量儀器高i，用正鏡瞄準中線，使豎盤讀數對準巷道設計的傾角δ。已知中線點3到腰線位置的垂距a3，則儀器視線到腰線點的垂距b為：b=i-a3

b值為正時，腰線在視線之上，b值為負時，在視線之下。從三個垂球線上標出的視線記號起，根據b的符號用小鋼尺向上或向下量取長度b，即可得腰線點位置。2、偽傾角標設法空間一個傾斜面的真傾角(即它與水平面間所夾二面角)是指在垂直于其與水平面的交線的豎直面內的投影與水平線的夾角。在與其交線斜交的豎直面內的投影與水平線間的夾角則稱為偽傾角。如下圖2-3所示：δ為傾斜面CDEF的真傾角，δ′則為其偽傾角。真傾角永遠大于偽傾角。圖2-3（a）圖2-3（b）

用偽傾角法來標定腰線的原理是：

由于設計巷道時僅給出了真傾角，而腰線是標定在巷道兩幫上的，經緯儀又只能安置在巷道中部，因此，只能根據真傾角與偽傾角間的關系，按偽傾角來標定腰線。

由圖得：tanδ′=cosβ·tanδ

根據真傾角δ和兩個豎直面間所夾的水平角β，計算出偽傾角δ′，從而標定腰線點的位置。

實地標設時，將經緯儀安置在中線點B下，后視中線點A，瞄準A點附近的腰線點1，讀取水平度盤讀數即水平角β１。按偽傾角與真傾角間的關系式，計算出偽傾角δ1′。并將望遠鏡豎盤位置準確調至豎直角δ1′。

在1點上或下作一記號，用小鋼尺量取腰線點1至記號的垂直距離b。然后，將望遠鏡瞄準前面一個中線點C，讀取水平度盤讀數，再轉動照準部，瞄準欲標設的腰線點2，根據水平讀盤讀數計算出望遠鏡轉動的水平角β2，并按照上述同樣的方法，計算出偽傾角δ2′。將望遠鏡的傾角調至δ2′，再由此向上或向下量取垂直距離b,并作上標記，即得腰線點2。

用偽傾角法標定腰線可與標定中線同時進行。3結論井下工程測量是指導井下礦業生產的重點，測量工作正確與否直接影響了工程質量和施工進度。測量失誤會給礦業生產帶來重大損失，通過在黃沙坪20多年的測量工作中，讓我深刻的了解到井下導線測量中測回法對數據要求的精確度，井下水準測量對于大型測量工程精度要求嚴格的，必須采用四等水準測量。對于小型工程可以采用三角高程測量，這樣可以節約時間和工作量，巷道中腰線的的標定是確定巷道的方向和控制巷道的坡度，所以必須步步檢核。因此作為一名合格的測量人員要有高度責任心，要有嚴、細、實得工作作風，要注意測量前及測量后的一些細節問題認真組織，選用先進的得測繪手段，這樣會使我們的測量工作省時省力，測量結果可靠。為井下礦業安全生產奠定堅實的基礎。4參考文獻[1]中華人民共和國能源部制定