CN109764862B - 巷道施工中线快速放样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及巷道施工技术领域，具体涉及一种巷道施工中线快速放样方法，方法包括以下步骤：（1）根据设计在运输巷内选定测站点A和后视点B，在测站点A安置全站仪，在后视点B安置带反光镜的三脚架；（2）跟据设计，放样出运输巷最内侧1#巷道门口处的C1，A、B、C1三点位于一条直线上；（3）使用全站仪在C1放样1#巷道的施工中线C1‑C1’，并在C1’放样出一条与A‑C1连线平行的直线A’‑C1’；（4）用钢尺从C1沿A‑C1连线拉出长度X的平距，定出C2；（5）用钢尺从C1’沿A’‑C1’连线拉出长度X的平距，定出C2’，平距的长度X与步骤（4）平距长度相等，C2‑C2’连线即为2#巷道的施工中线。本发明降低了全站仪使用频率，减少了仪器损耗，提升速度的同时降低了人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及巷道施工技术领域，具体涉及一种巷道施工中线快速放样方法。
背景技术
在煤矿生产过程中，建筑物下、铁路下、水体下的“三下”煤矿的煤柱一般都会保留不采，这不仅造成大量煤炭资源的积压，而且造成矿井不能合理进行开采，尤其是埋藏深、煤层层数多的矿区，压煤量相当惊人。目前，“三下”煤矿开采的主要方法为条带式采煤法。条带式采煤法是指在开采块段沿一定的方向划分条带，采出与保留条带相间排列，依靠保留的条带煤柱支撑上覆岩层的荷载，以控制岩层的运动，使地表的移动变形保持在允许的范围以内的一种采煤方法。条带式采煤法采出带数量众多，各条采出条带相互平行且间距较小，为了保证施工质量和安全，需要精确地放样出这些掘进巷道的施工中线。
传统放样施工中线的方法为直角三角形交线法。该法首先在已知巷道的施工中线上用钢尺量出施工点A和辅助点B，再分别以这两个点为圆心，以设计值为半径画圆，两圆相交得到另一施工点C，直线AC即为设计巷道的施工中线。该法精确度较低，放线一个巷道需要2名专业测量人员花费40分钟时间完成。因此，需要提供一种更精确快速的放样方法。
全站仪，全称为全站型电子测距仪（Electronic Total Station），是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、斜距、平距、高差测量功能于一体的测绘仪器系统，具有高精度、高效率、稳定性好的特点。通过全站仪放样巷道中线的方法，也成为拨角法或极坐标法，其优点是应用范围广、精确度高。但每次放线都需要4名专业测量人员分别负责主测、记录、前视、后视工作，放线一次花费至少20分钟时间。且由于井下环境复杂、恶劣，全站仪在使用过程中也存在一些问题，主要表现在以下几个方面：
①全站仪为精密仪器，在井下携带和搬站时不注意便会导致仪器精度的不稳定，因此每隔一段时间测量人员就要对全站仪进行检定；
②井下信号差，全站仪的数据通信功能使用效果不好，其功能难以等到充分发挥；
③全站仪的使用寿命大约为10年，但井下频繁使用会使仪器寿命减少5年，仪器损耗严重。
基于此，提出一种适用于井下测量的、能够降低全站仪频率的、精确地巷道施工中线快速放样方法是十分必要的。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种巷道施工中线快速放样方法，本发明大大降低了全站仪的使用频率，减少了仪器损耗，节约了材料成本；采用本发明进行中线放样只需1名专业测量人员，用时短，提升速度的同时降低了人工成本。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种巷道施工中线快速放样方法，方法包括以下步骤：
步骤1：首先根据设计得出的测站点A、后视点B坐标，在运输巷内选定测站点A和后视点B，在测站点A安置全站仪，在后视点B安置三脚架并在三脚架上设置反光镜；
步骤2：将设计得到的测站点A、后视点B和待放样点C1的坐标输入全站仪，放样出运输巷最内侧1#巷道门口处的C1点，A、B、C1三点位于一条直线上；
步骤3：使用全站仪在C1点放样1#巷道的施工中线C1-C1’，并在C1’点放样出一条与A-C1连线平行的直线A’-C1’，C1’坐标由设计得出；
步骤4：用钢尺从C1点沿A-C1连线拉出长度为X的平距，定出C2点；
步骤5：用钢尺从C1’点沿A’-C1’连线拉出长度为X的平距，定出C2’点，平距的长度X与步骤4平距长度相等，C2-C2’连线即为2#巷道的施工中线。
本发明的原理为：
首先按照设计，在运输巷内放样出1#巷道门口的C1点和A-C1的连线；
然后再根据设计得到的坐标，放样出C1’点，C1点和C1’点的连线即为1#巷道的施工中线；
根据设计，从C1’点处放样一条直线A’-C1’，使A-C1∥A’-C1’；
沿A -C1连线用钢尺量出距离C1点平距长度为X的C2点，C2点处即为2#巷道门口处；
沿A’-C1’连线用钢尺练出距离C1’点平距长度为X的C2’点；
因此可得到C1-C2∥C1’-C2’， C1-C2=C1’-C2’；
根据平行四边形两组对边分别平行且相等的性质，C1点，C1’点，C2点，C2’点可组成一个平行四边形，C1-C1’∥C2-C2’，即1#和2#巷道的施工中线互相平行。
在上述技术方案的基础上，放样方法还包括步骤6：重复步骤4、步骤5，定出其他巷道的施工中线。
在上述技术方案的基础上，所述步骤1-步骤6确定点的位置后，在巷道相应位置钉钉子，并在钉子上挂垂线。
在上述技术方案的基础上，所述全站仪设有望远镜，望远镜上安装激光发射器。
在上述技术方案的基础上，所述激光发射器发射激光的方向与望远镜的视准轴方向一致。
在上述技术方案的基础上，所述全站仪望远镜和反光镜对中整平。
在上述技术方案的基础上，所述步骤2，C1点放样时，安排工人手持一个棱镜杆站在激光发射器视准所在方向上，测量人员通过全站仪上的望远镜指挥工人前后移动，移动过程中激光发射器发生的光线始终照射在棱镜杆的棱镜上。
在上述技术方案的基础上，所述平距长度X通过设计得出。
在上述技术方案的基础上，所述全站仪为尼康Nivo 2.M全站仪。
本发明具有如下优点：本发明利用平行四边形两组对边分别平行且相等的性质，提供了一种巷道施工中线快速放样方法。（1）与拨角法相比，本发明仅在确定最内侧的1#巷道施工中线时需要使用专业的测量人员操作全站仪放样，其他巷道的施工中线仅靠未经过培训的普通煤矿工人用钢尺测量即可；
（2）本发明提供的放样方法用时短，除最内侧巷道放线时间为20分钟，其余外侧每个巷道的施工中线放样时间仅需要10分钟；
（3）利用本方法放样时，仅需要1名专业测量人员，拉线绳、钢尺测量工作普通煤矿工人便可完成，大大减小了专业测量人员的劳动强度和前期培训投入，降低了人力成本；
（4）需要使用全站仪的测站少，减少了对仪器的损耗，并节约了全站仪零件的更换成本。
附图说明
图1为本发明条带采巷道的施工设计图；
图2为本发明的放样示意图。
符号说明
1-运输巷，2-条带采巷道，21-1#巷道，22-2#巷道，3-施工中线，31-1#巷道的施工中线，32-2#巷道的施工中线，4-测站点A，5-后视点B，6-全站仪，7-三脚架，8-反光镜，9-C1，10- C1’，11-C2，12-C2’。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：
实施例1
如图1、图2所示，对大巷煤柱进行条带采，条带采巷道（2）与运输巷（1）不垂直且长度不等，整个工作面需要施工数量众多的条带采巷道（2）。
一种巷道施工中线快速放样方法，方法包括以下步骤：
步骤1：首先根据设计得出的测站点A（4）、后视点B（5）坐标，在运输巷（1）内选定测站点A（4）和后视点B（5），在测站点A（4）安置全站仪（6），在后视点B（5）安置三脚架（7）并在三脚架（7）上设置反光镜（8）；
步骤2：将设计得到的测站点A（4）、后视点B（5）和待放样点C1（9）的坐标输入全站仪（6），放样出运输巷（1）最内侧1#巷道（21）门口处的C1（9）点，测站点A（4）、后视点B（5）、C1（9）点三点位于一条直线上；
步骤3：使用全站仪（6）在C1（9）点放样1#巷道的施工中线（31）C1-C1’，并在C1’（10）点放样出一条与A-C1连线平行的直线A’-C1’，C1’（10）坐标由设计得出；
步骤4：用钢尺从C1（9）点沿A-C1连线拉出长度为X的平距，定出C2（11）点；
步骤5：用钢尺从C1’（10）点沿A’-C1’连线拉出长度为X的平距，定出C2’（12）点，平距的长度X与步骤4平距长度相等，C2-C2’连线即为2#巷道的施工中线（32）。
实施例2
如图1、图2所示，一种巷道施工中线快速放样方法，方法包括以下步骤：
步骤1：首先根据设计得出的测站点A（4）、后视点B（5）坐标，在运输巷（1）内选定测站点A（4）和后视点B（5），在测站点A（4）安置尼康Nivo 2.M全站仪（6），全站仪（6）设有望远镜，望远镜上安装激光发射器，激光发射器发射激光的方向与望远镜的视准轴方向一致，在后视点B（5）安置三脚架（7）并在三脚架（7）上设置反光镜（8），全站仪（6）的望远镜和反光镜（8）对中整平；
步骤2：将设计得到的测站点A（4）、后视点B（5）和待放样点C1（9）的坐标输入全站仪（6），安排工人手持一个棱镜杆站在激光发射器视准所在方向上，测量人员通过全站仪（6）上的望远镜指挥工人前后移动，移动过程中激光发射器发生的光线始终照射在棱镜杆的棱镜上，放样出运输巷（1）最内侧1#巷道（21）门口处的C1（9）点，在C1点相应位置钉钉子，并在钉子上挂垂线，测站点A（4）、后视点B（5）、C1（9）点三点位于一条直线上；
步骤3：使用全站仪（6）在C1（9）点放样1#巷道的施工中线（31）C1-C1’，在C1’点相应位置钉钉子，并在钉子上挂垂线，并在C1’（10）点放样出一条与A-C1连线平行的直线A’-C1’，C1’（10）点坐标由设计得出；
步骤4：用钢尺从C1（9）点沿A-C1连线拉出长度为X的平距，定出C2（11）点，在C2点相应位置钉钉子，并在钉子上挂垂线，平距长度X通过设计得出；
步骤5：用钢尺从C1’（10）点沿A’-C1’连线拉出长度为X的平距，定出C2’（12）点，在C2’点相应位置钉钉子，并在钉子上挂垂线，平距的长度X与步骤4平距长度相等；
步骤6：重复步骤4、步骤5，定出其他条带采巷道2的施工中线3。
实施例3
里彦井田3号煤井的煤矿仅仅赋存在四采区，正常段已经回采完毕，只剩余大巷煤柱未采。大巷煤柱上方对应地表为燃气管道，可采用“采三留六”的方式进行条带采，即每隔6米施工相互平行的宽度为3米的全煤厚巷道。巷道与运输巷并非垂直，方位夹角为76°，长度在75-220米不等。
如图1、图2所示，采用本发明的巷道施工中线快速放样方法精确放样出条带采巷道的施工中线，包括以下步骤：
步骤1：首先根据设计得出的测站点A（4）、后视点B（5）坐标，在运输巷（1）内选定测站点A（4）和后视点B（5），在测站点A（4）安置尼康Nivo 2.M全站仪（6），全站仪（6）设有望远镜，望远镜上安装激光发射器，激光发射器发射激光的方向与望远镜的视准轴方向一致，在后视点B（5）安置三脚架（7）并在三脚架（7）上设置反光镜（8），全站仪（6）望远镜和反光镜（8）对中整平；
步骤2：将设计得到的测站点A（4）、后视点B（5）和待放样点C1（9）点的坐标输入全站仪（6），安排工人手持一个棱镜杆站在激光发射器视准所在方向上，测量人员通过全站仪（6）上的望远镜指挥工人前后移动，移动过程中激光发射器发生的光线始终照射在棱镜杆的棱镜上，放样出运输巷（1）最内侧1#巷道（21）门口处的C1（9）点，在C1点相应位置钉钉子，并在钉子上挂垂线，测站点A（4）、后视点B（5）、C1（9）点三点位于一条直线上；
步骤3使用全站仪（6）在C1（9）点放样1#巷道的施工中线（31）C1-C1’，在C1’点相应位置钉钉子，并在钉子上挂垂线，并在C1’（10）点放样出一条与A-C1连线平行的直线A’-C1’，C1’（10）坐标由设计得出；
步骤4：根据设计，平距距离应为9.2米，普通矿工工人用钢尺从C1（9）点沿A-C1连线拉出长度为9.2米的平距，定出C2（11）点，在C2点相应位置钉钉子，并在钉子上挂垂线，平距长度9.2米通过设计得出；
步骤5：用钢尺从C1’（10）点沿A’-C1’连线拉出长度为9.2米的平距，定出C2’（12）点，在C2’点相应位置钉钉子，并在钉子上挂垂线；
步骤6：重复步骤4、步骤5，定出3#、4#等其他条带采巷道（2）的施工中线3。
值得说明的是，本发明中的测站点A、后视点B、C点和C1点坐标为本领域技术人员根据运输巷具体地势结构并结合本领域常规操作即可得到的。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.巷道施工中线快速放样方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
步骤1：首先根据设计得出的测站点A、后视点B坐标，在运输巷内选定测站点A和后视点B，在测站点A安置全站仪，在后视点B安置三脚架并在三脚架上设置反光镜；
步骤2：将设计得到的测站点A、后视点B和待放样点C1的坐标输入全站仪，放样出运输巷最内侧1#巷道门口处的C1点，A、B、C1三点位于一条直线上；
步骤3：使用全站仪在C1点放样1#巷道的施工中线C1-C1’，并在C1’点放样出一条与A-C1连线平行的直线A’-C1’，C1’坐标由设计得出；
步骤4：用钢尺从C1点沿A-C1连线拉出长度为X的平距，定出C2点；
步骤5：用钢尺从C1’点沿A’-C1’连线拉出长度为X的平距，定出C2’点，平距的长度X与步骤4平距长度相等，C2-C2’连线即为2#巷道的施工中线；
其中，所述平距的长度X通过设计得出。
2.如权利要求1所述的巷道施工中线快速放样方法，其特征在于，放样方法还包括步骤6：重复步骤4、步骤5，定出其他巷道的施工中线。
3.如权利要求2所述的巷道施工中线快速放样方法，其特征在于，所述步骤1-步骤6确定点的位置后，在巷道相应位置钉钉子，并在钉子上挂垂线。
4.如权利要求1所述的巷道施工中线快速放样方法，其特征在于，所述全站仪设有望远镜，望远镜上安装激光发射器。
5.如权利要求4所述的巷道施工中线快速放样方法，其特征在于，所述激光发射器发射激光的方向与望远镜的视准轴方向一致。
6.如权利要求4所述的巷道施工中线快速放样方法，其特征在于，所述望远镜和反光镜对中整平。
7.如权利要求4所述的巷道施工中线快速放样方法，其特征在于，所述步骤2，C1点放样时，安排工人手持一个棱镜杆站在激光发射器视准所在方向上，测量人员通过全站仪上的望远镜指挥工人前后移动，移动过程中激光发射器发生的光线始终照射在棱镜杆的棱镜上。
8.如权利要求1所述的巷道施工中线快速放样方法，其特征在于，所述全站仪为尼康Nivo 2.M全站仪。
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