CN102538648A - 一种巷道表面收敛的精确测量方法 - Google Patents

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张农
张念超
司文
谢军锋
赵一鸣
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Abstract

本发明涉及一种巷道表面收敛的精确测量方法，在要观测的巷道内安设巷道表面收敛测站，巷道表面收敛测线栓系固定于巷道顶板中心测站 C 处，测量角α和角β的值、测线 AB 长度及底板测站 D 点到测线 AB 的距离 OD ，并记录；测量完成后，收起测线缠绕于测站 A 点或者测站 B 点处，防止挂断。该方法不但简单易学，易于操作，而且不需要携带重量很大的重锤、塔尺和测杆；本测量方法其基准点选自设置的测站稳定基点，避免了其它观测法中人为设置的基准点，大大提高观测精度。

Description

一种巷道表面收敛的精确测量方法
技术领域
本发明涉及一种测量巷道表面的方法，尤其是可以有效提高测量精度的一种巷道表面收敛的精确测量方法。
背景技术
观测巷道表面收敛，是观测煤矿、金属矿和隧道及其它地下空间在开挖后巷道周围岩体压力显现规律的最基本方法。巷道表面收敛稳定值可以确定巷道开挖时，额外开挖多少才能保证巷道正常断面使用要求；巷道表面收敛速度可以动态反应巷道围岩裂隙发育情况，确定巷道围岩最佳注浆时机。
现行的巷道表面收敛观测法，主要是“十字断面法”，用钢卷尺、测杆或者塔尺，配合测线及重锤，直接测量巷道左帮OA、巷道右帮OB、巷道顶板量OC和巷道OD的值，然后利用（OA+OB）得到巷道两帮移近量，（OC+OD）得到巷道顶底板移近量。但是在实际施工时，由于ABCD四个测点不可能绝对施工在同一个巷道断面中，加上测量时巷道中风力及测线之间相互摩擦力的影响，导致每次测量时，测量的基准点——“十字”中心O点很难在同一个位置，这样，测量基准点的变动导致巷道左/右帮移近量和顶/底板移近量的数值十分不准确，对科研精度造成了很大的影响；其次，若是观测巷道高度较高，巷道顶板下沉量OC，利用现行的观测工具，很难进行观测，对现场科研人员来说费时费力；再就是每次观测时都要携带重锤，塔尺及测杆，这些器具外出测量时不方便携带，极大影响了科研工作的激情和积极性。
发明内容
为了克服现有的测量方法不易设置基准点且测量不准确的问题，本发明提供一种巷道表面收敛的精确测量方法，该方法不但简单易学，易于操作，而且不需要携带重量很大的重锤、塔尺和测杆；本测量方法其基准点选自设置的测站稳定基点，避免了其它观测法中人为设置的基准点，大大提高观测精度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该巷道表面收敛的精确测量方法的测量步骤为：
（一）在要观测的巷道内，选取一个巷道表面收敛观测断面，在该巷道断面内，于巷道顶板中心C点处，巷道底板中心D点处，巷道左帮腰线A点处及巷道右帮腰线B点处，安设木楔或者短锚杆，作为巷道表面收敛测站；
（二）巷道表面收敛测线栓系固定于巷道顶板中心测站C处，测量时，测线依次穿过两帮测站A点和测站B点，最后固定在巷道底板测站D点处，此过程测线要拉直绷紧；
（三）某一次测量角α和角β的值、测线AB长度及底板测站D点到测线AB的距离OD，并记录；
（四）测量完成后，收起测线缠绕于测站A点或者测站B点处，防止挂断；
（五）数据处理如下，观测N天后，利用第N天
Figure 650858DEST_PATH_IMAGE001
、
Figure 2012100056169100002DEST_PATH_IMAGE002
、 、
Figure 2012100056169100002DEST_PATH_IMAGE004
、 和 的值对应减去前面第（三）步第K天观测的该六个物理量的值即可求得N-K的间隔时间，巷道两帮移近量 ，巷道顶底板移近量
Figure 2012100056169100002DEST_PATH_IMAGE008
，巷道左帮移近量
Figure 700930DEST_PATH_IMAGE009
，巷道右帮移近量
Figure 2012100056169100002DEST_PATH_IMAGE010
，巷道顶板下沉量
Figure 949377DEST_PATH_IMAGE011
及巷道底鼓量
Figure 2012100056169100002DEST_PATH_IMAGE012
；
（六）巷道两帮移近速度为
Figure 355432DEST_PATH_IMAGE013
，巷道顶底板移近速度为
Figure 2012100056169100002DEST_PATH_IMAGE014
，巷道左帮移近速度为
Figure 705642DEST_PATH_IMAGE015
，巷道右帮移近速度为
Figure 2012100056169100002DEST_PATH_IMAGE016
，巷道顶板下沉速度为
Figure 858275DEST_PATH_IMAGE017
及巷道底鼓速度为
Figure 2012100056169100002DEST_PATH_IMAGE018
。
所述的巷道1可以为任意断面形状的巷道，巷道1表面收敛测线2为直径不大于5mm的无弹性柔软线绳。
所述的巷道1的测站A点、测站B点、测站C点和测站D点应尽量在巷道1同一垂直断面内。测量时需要观测的天数N>K。
本发明的有益效果是，该方法不但简单易学，易于操作，而且不需要携带重量很大的重锤、塔尺和测杆；本测量方法其基准点选自设置的测站稳定基点，避免了其它观测法中人为设置的基准点，大大提高观测精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构原理示意图。
图1中，1.巷道断面，2.测线，3.巷道顶板，4.巷道底板，5.巷道左帮，6.巷道右帮。
具体实施方式
在图1中，该巷道表面收敛的精确测量方法的测量步骤为：
（一）在要观测的巷道内，选取一个巷道表面收敛观测断面，在该巷道断面1内，于巷道顶板3中心C点处，巷道底板4中心D点处，巷道左帮5腰线A点处及巷道右帮6腰线B点处，安设木楔或者短锚杆，作为巷道表面收敛测站；
（二）巷道表面收敛测线2栓系固定于巷道顶板3中心测站C处，测量时，测线2依次穿过两帮测站A点和测站B点，最后固定在巷道底板4测站D点处，此过程测线2要拉直绷紧；
（三）某一次测量角α和角β的值、测线AB长度及底板测站D点到测线AB的距离OD，并记录；
（四）测量完成后，收起测线2缠绕于测站A点或者测站B点处，防止挂断；
（五）数据处理如下，观测N天后，利用第N天
Figure 226808DEST_PATH_IMAGE001
、
Figure 354164DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 440938DEST_PATH_IMAGE003
、 、 和
Figure 796854DEST_PATH_IMAGE006
的值对应减去前面第（三）步第K天观测的该六个物理量的值即可求得N-K的间隔时间，巷道两帮移近量
Figure 121656DEST_PATH_IMAGE007
，巷道顶底板移近量 ，巷道左帮5移近量
Figure 569004DEST_PATH_IMAGE009
，巷道右帮6移近量
Figure 303742DEST_PATH_IMAGE010
，巷道顶板3下沉量
Figure 912578DEST_PATH_IMAGE011
及巷道底鼓量 ；
（六）巷道两帮移近速度为
Figure 221385DEST_PATH_IMAGE013
，巷道顶底板移近速度为
Figure 189341DEST_PATH_IMAGE014
，巷道左帮5移近速度为
Figure 472424DEST_PATH_IMAGE015
，巷道右帮6移近速度为
Figure 121711DEST_PATH_IMAGE016
，巷道顶板3下沉速度为
Figure 986899DEST_PATH_IMAGE017
及巷道底鼓速度为
Figure 309777DEST_PATH_IMAGE018
。
所述的巷道可以为任意断面形状的巷道，巷道表面收敛测线2为直径不大于5mm的无弹性柔软线绳。
所述的巷道的测站A点、测站B点、测站C点和测站D点应尽量在巷道同一垂直断面内。测量时需要观测的天数N>K。

Claims (3)

1.一种巷道表面收敛的精确测量方法，在要观测的巷道内，选取一个巷道表面收敛观测断面，在该巷道断面（1）内，于巷道顶板（3）中心C点处，巷道底板（4）中心D点处，巷道左帮（5）腰线A点处及巷道右帮（6）腰线B点处，安设木楔或者短锚杆，作为巷道表面收敛测站；其特征是：巷道表面收敛测线（2）栓系固定于巷道顶板（3）中心测站C处，测量时，测线（2）依次穿过两帮测站A点和测站B点，最后固定在巷道底板（4）测站D点处，此过程测线（2）要拉直绷紧；测量角α和角β的值、测线AB长度及底板测站D点到测线AB的距离OD，并记录；测量完成后，收起测线（2）缠绕于测站A点或者测站B点处；观测N天后，利用第N天                                                
Figure 876366DEST_PATH_IMAGE001
、
Figure 817646DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure 492341DEST_PATH_IMAGE003
、
Figure 15726DEST_PATH_IMAGE004
、
Figure 629591DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 808900DEST_PATH_IMAGE006
的值对应减去前面第K天观测的该六个物理量的值即可求得N-K的间隔时间，巷道两帮移近量
Figure 270974DEST_PATH_IMAGE007
，巷道顶底板移近量
Figure 914445DEST_PATH_IMAGE008
，巷道左帮（5）移近量
Figure 187295DEST_PATH_IMAGE009
，巷道右帮（6）移近量
Figure 103167DEST_PATH_IMAGE010
，巷道顶板（3）下沉量
Figure 181981DEST_PATH_IMAGE011
及巷道底鼓量
Figure 617642DEST_PATH_IMAGE012
；巷道两帮移近速度为
Figure 576239DEST_PATH_IMAGE013
，巷道顶底板移近速度为，巷道左帮（5）移近速度为
Figure 347066DEST_PATH_IMAGE015
，巷道右帮（6）移近速度为
Figure 889431DEST_PATH_IMAGE016
，巷道顶板（3）下沉速度为及巷道底鼓速度为。
2.根据权利要求1所述的一种巷道表面收敛的精确测量方法；其特征是：所述的巷道可以为任意断面形状的巷道，巷道表面收敛测线（2）为直径不大于5mm的无弹性柔软线绳。
3.根据权利要求1所述的一种巷道表面收敛的精确测量方法；其特征是：所述的巷道的测站A点、测站B点、测站C点和测站D点应尽量在巷道同一垂直断面内；测量时需要观测的天数N>K。
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