【正文】 第十 — 章 貫 通 測(cè) 量 第一節(jié) 概 述 一條 巷道按設(shè)汁要求掘進(jìn)到指定地點(diǎn)與另 —— 條巷道相通，稱(chēng)為巷道貫通，簡(jiǎn)稱(chēng)貫通。巷道貫通往往是一條巷道在不同的地點(diǎn)以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上的工作畫(huà)分段掘進(jìn)，而后彼此相通的。如果兩個(gè)工作面掘進(jìn)方向相對(duì)，叫相向貫通，如圖 1l一 1a所示；如果兩個(gè)工作面掘進(jìn)方向相同，叫同向貫通．如圖 11— 1b所示；如果從巷道的一端向另一端指定處掘進(jìn)，叫單向貫通．如圖 11— 1c 所示。 圖 11 一 ]巷道貫通示意圖 a— …相向貫通； b一同向貫通； c 一單向貫通 同一巷道用多個(gè)工作面掘進(jìn)，可以大大加快施工速度，改善通風(fēng)狀況和工人的勞動(dòng)條件，有利于安排生產(chǎn)。它是礦山、交通、水利等工程中普遍采用的一種施工方法。 井巷貫通時(shí)，礦山技術(shù)人員的仃務(wù)是保證各掘進(jìn)工作面沿著設(shè)計(jì)的方向掘進(jìn)，使貫通后接合處的偏差不超過(guò)工程規(guī)定的限度。為了保證正確貫通而進(jìn)行的測(cè)量和計(jì)算等工作就稱(chēng)之為貫通 測(cè)量。顯然，貫通測(cè)量是… — 項(xiàng)十分重要的測(cè)鞋工作，測(cè)量人員所肩負(fù)的責(zé)任是重大的。如果因貫通測(cè)量過(guò)程中發(fā)生差錯(cuò)而未能貫通，或者貫通后接合處的偏差超過(guò)限值，都將嚴(yán)重影響巷道質(zhì)量，甚至使巷道報(bào)廢，在經(jīng)濟(jì)上和時(shí)間上造成很大損失。因此。要求礦山測(cè)量技術(shù)人員必須一絲不茍，嚴(yán)肅認(rèn)真地對(duì)待貫通測(cè)黽工作，以保證貫通工程的順利完成 。 在巷道開(kāi)拓時(shí)， 一 般將貫通分為沿導(dǎo)向?qū)?(煤、巖層等標(biāo)志層 )的貫通和不沿導(dǎo)向?qū)拥呢炌ā０聪锏赖男再|(zhì)又可分為平巷貫通，如圖 11— 2a所示；斜巷貫通．如圖 11— 2b所示；豎井貫通如圖 11一 2c所示。 圖 ll 一 2巷道貫通種類(lèi) s— 平巷貫通： L— 斜巷貫通； r；堅(jiān)井貫通盂 由于貫通測(cè)量中不可避免地帶有誤差，因此，貫通實(shí)際上總是存在偏差的。如果巷道貫通接合處的偏差達(dá)到某一數(shù)值．但仍不影響巷道的正常使用，則稱(chēng)該值為貫通的容許偏差。這種容許偏差的大小是隨采礦工程的性質(zhì)和需要而確定的，也叫貫通的生產(chǎn)限差。 根據(jù)《煤礦測(cè)量試行規(guī)程》的規(guī)定，各種巷道貫通測(cè)量的容許偏差值，不應(yīng)超過(guò)表 11一 l的規(guī) 定。 表 ll— l巷道貫通的容許偏差值 貫通測(cè)量工作一般按下列程序進(jìn)行： 1． 為貫通而進(jìn)行的測(cè)量準(zhǔn)備工作 (1)展繪井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線點(diǎn)。 (2)確定巷道貫通中心線。 (3)確定巷道開(kāi)切地點(diǎn)。 (4)確定貫通測(cè)量方案。 (5)對(duì)于貫通距離較長(zhǎng)的重要井巷．還應(yīng)進(jìn)行必要的貫通測(cè)量精度的估算工作。 .2．計(jì)算貫通幾何要素 貫通幾何要素包括開(kāi)切地點(diǎn)的坐標(biāo)、巷道中心線的坐標(biāo)方位角。、指向角夕、巷道的傾角方、水平距離 5和傾斜距離人。其計(jì)算方法有兩種： (1)圖解法。在貫通距離較短，或巷道貫通精度要求較低時(shí)可以采用圖解法，即 在設(shè)計(jì)圖或施工圖上直接量取巷道的方向、坡度和斜長(zhǎng)。 (2)解析法。這是 —— 種常用的方法，其實(shí)質(zhì)就是測(cè)量中坐標(biāo)反算法的應(yīng)用。 3．確定相遇點(diǎn)和貫通時(shí)間 根據(jù)巷道的掘進(jìn)速度、貫通距離、施工日期等確定相向工作面的相遇點(diǎn)和貫通時(shí)間。 4． 標(biāo)定貫通巷道的中線和腰線 在實(shí)地根據(jù)貫通巷道的坐標(biāo)方位角或指向角、傾角或坡度標(biāo)定貫通巷道的中線和腰線 。 5．貫通巷道中線和腰線的延長(zhǎng)與檢查 根據(jù)工程進(jìn)度，應(yīng)及時(shí)延長(zhǎng)巷道的中線和腰線。巷道每掘進(jìn) 100m，必須用導(dǎo)線測(cè)量和高程測(cè)量的方法．對(duì)中線和腰線進(jìn)行檢查。及時(shí)填圖。并根據(jù)測(cè)量結(jié) 果及時(shí)凋整中線和腰線的位詈。最后 —— 次標(biāo)定號(hào)通方向時(shí)，兩個(gè)工作面間的距離．不得小于 50m、。各種測(cè)量和計(jì)算都必須有可靠的檢驗(yàn)。當(dāng)兩個(gè)工作面間的距離在巖巷中剩下 15— 20m、煤巷中剩下 20— 30m時(shí) (快速掘進(jìn)應(yīng) 于 貫通前兩天 )。測(cè)量負(fù)責(zé)人應(yīng)以書(shū)畫(huà)方式報(bào)告礦井總工程師，并通知安全檢查邪門(mén)及施工區(qū)隊(duì)，要停止 —— 頭掘進(jìn)及準(zhǔn)備好透巷措施，以免發(fā)生不安全事故。 6．貫通巷道實(shí)際偏差的測(cè)定 巷道貫通后，應(yīng)立即測(cè)量貫通的實(shí)際偏差值，同時(shí)將兩邊的導(dǎo)線連接起來(lái)，測(cè)量與計(jì)算各項(xiàng)閉合差，填繪平面圖和斷面圖，并對(duì)最后一段巷 道的中、腰線進(jìn)行調(diào)整。 . 7． 技術(shù)總結(jié) 重要巷道貫通完成后，應(yīng)對(duì)測(cè)量工作進(jìn)行精度分析，作出技術(shù)總結(jié)。 第二節(jié) 水平巷道的貫通測(cè)量 一、 不沿導(dǎo)向?qū)迂炌ǖ乃较锏? 圖 11— 3 所示為同一礦井中，在丑、月兩個(gè)石門(mén)之間欲開(kāi)鑿的一條運(yùn)輸平巷 (圖中用虛線表示 )。測(cè)量工作大致可分為以下幾個(gè)階段： 第一階段 為求得貫通幾何要素而進(jìn)行的測(cè)量工作 首先，在／ 刀兩點(diǎn)間敷設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線，并進(jìn)行高程測(cè)量。然后計(jì)算出丑、片兩點(diǎn)的平面坐標(biāo) JA＼ )／ A 和 Jo＼ yd，以及高程 HA 和／／ s。如果在掘進(jìn)好的巷道里已建立了平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)，可在這些點(diǎn)上進(jìn)行引測(cè)。 圖 113水平巷道貫通 由于在刀、片兩點(diǎn)之間的導(dǎo)線是不閉合的，這就使得測(cè)量和計(jì)算缺少必要的檢核條件，因此，在進(jìn)行重要巷道貫通時(shí)，測(cè)量工作應(yīng)不少于兩次。 第二階段 貫通幾何要素的計(jì)算 (1)根據(jù) A、 B兩點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算貫通巷道中心線的坐標(biāo)方位角α AB和水平距離 SAB。 (3)計(jì)算貫通巷道的坡度。 設(shè) HA和 HB是 A、 B兩點(diǎn)處巷道底板面或軌道面的設(shè)計(jì)高程，則巷道坡度為 (4)貫通巷道實(shí)際長(zhǎng)度 LAB的計(jì)算。 巷道實(shí)際長(zhǎng)度可根據(jù)水平距離、高差或坡度計(jì)算，即 對(duì)于平巷，如果貫通距離較短，斜長(zhǎng)與水平長(zhǎng)度相差無(wú)幾，也可不計(jì)算。 第三階段 標(biāo)定工作 在 A， B兩點(diǎn)分別安置經(jīng)緯儀，標(biāo)出β A和β A，給出巷道的中線，同時(shí)根據(jù)坡度 iAB給出巷道的腰線。 第四階段 檢查測(cè)量 給出巷道的中線和腰線后，測(cè)量人員 必須經(jīng)常檢查掘進(jìn)方向的正確性。檢查的方法是：當(dāng)巷道掘進(jìn)到一定距離后，隨即進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量，在掘進(jìn)迎頭處，導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)為中線點(diǎn)。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，反算巷道中線的坐標(biāo)方位角，將它與原來(lái)計(jì)算的巷道中線的坐標(biāo)方位角相比較，根據(jù)差值的具體情況，適當(dāng)調(diào)整中線方向，以保證巷道按預(yù)汁方向掘進(jìn)。同時(shí)用水準(zhǔn)測(cè)量的方法檢查腰線點(diǎn)的高程，不斷地調(diào)整巷道的坡度并及時(shí)填圖，以保證巷道的最后貫通。當(dāng)巷道兩端相距一定距離時(shí)，應(yīng)書(shū)面通知有關(guān)部門(mén)，以便及時(shí)采取安全措施。 巷道貫通后，應(yīng)立即測(cè)量巷道貫通的偏差值 (即把巷道一端的中、腰線引向另一端 )， 以檢驗(yàn)所選擇測(cè)量方案的正確性和評(píng)定測(cè)量精度，為以后的貫通工程資鑒。 二、 沿導(dǎo)向?qū)迂炌ǖ乃较锏? 沿導(dǎo)向?qū)迂炌ǖ乃较锏溃?dāng)導(dǎo)向?qū)觾A角大于 30176。時(shí)，由于水平面內(nèi)的方向受導(dǎo)向?qū)拥南拗?，可以不給巷道的中線，只給出腰線即可。但標(biāo)定腰線的精度必須嚴(yán)格掌握，因?yàn)?，腰線的誤差會(huì)引起巷道在水平方向的偏移。在開(kāi)采傾斜或急傾斜煤層時(shí)，貫通平巷順槽就是沿導(dǎo)向?qū)迂炌ㄋ较锏馈Ｈ鐖D 11 一 4所示，下平巷已由一號(hào)下山的 A點(diǎn)開(kāi)切，二號(hào)下山已掘進(jìn)到 B點(diǎn)。為了加快下平巷的掘進(jìn)，當(dāng)二號(hào)下山掘到 C點(diǎn)后，便向 A點(diǎn)進(jìn)行貫通。貫通測(cè)量步驟如 下： (1) 用水準(zhǔn)測(cè)量或三角高程測(cè)量測(cè)得 A、 B兩點(diǎn)的高程為 HA和 HB。 (2) 計(jì)算 C 點(diǎn)高程。在巷道平面圖上量得 A、 C 兩點(diǎn)之間的距離，設(shè)下平巷由 A 向 C的 坡度為十 5‰。則 C點(diǎn)高程為 (3)計(jì)算從月點(diǎn)到 C點(diǎn)的下掘深度和斜長(zhǎng)，其中 當(dāng)二號(hào)下山掘進(jìn)斜長(zhǎng)人后，在工作面標(biāo)設(shè) C點(diǎn)，用三角高程求出 Hc，并與計(jì)算的 C點(diǎn)高程相比較。符合后就可以作為下平巷掘進(jìn)的起點(diǎn)。 (4)控制平巷的坡度。掘進(jìn)時(shí)要用水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)設(shè)腰線 點(diǎn)，隨時(shí)檢查坡度并及時(shí)填圖。 第三節(jié) 傾斜巷道的貫通測(cè)量 一、 不沿導(dǎo)向?qū)迂炌ǖ膬A斜巷道 在同一礦井內(nèi)不沿導(dǎo)向?qū)迂炌▋A斜巷道，可能有下列兩種情況：巷道尚未開(kāi)切和巷道的一端已經(jīng)開(kāi)切。 1．巷道尚未開(kāi)切情況下的貫通測(cè)量 如圖 11— 5所示，要在 A、 B兩點(diǎn)之間貫通二號(hào)下山。貫通測(cè)量工作可歸納為三個(gè)階段。 第 一 階段 先在大比例尺設(shè)計(jì)圖上量出貫通中心線上的 A 點(diǎn)至巷道中原來(lái)的導(dǎo)線點(diǎn) F之間的距離 FA＝ d1，同樣量出 BC＝ d2，根據(jù) d d2在巷道中實(shí)地標(biāo)出 A、 B兩點(diǎn)。然后進(jìn)行經(jīng)緯儀導(dǎo)線測(cè)量和高程測(cè)量，從而得到 A、 B兩點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。 第二階段 計(jì)算貫通巷道的幾何要素： (1)計(jì)算貫通中心線的坐標(biāo)方位角α AB；和 A、 B兩點(diǎn)間水平距離 SAB (2)計(jì)算指向角β ?、β ? (3)計(jì) 算巷道傾角δ (4)計(jì)算 A、 B兩點(diǎn)間的傾斜長(zhǎng)度 L(貫通距離 ) 根據(jù)貫通距離和掘進(jìn)速度，可預(yù)測(cè)貫通所需要的時(shí)間和地點(diǎn)。 第三階段 當(dāng)巷道兩端各掘進(jìn) 4— 5m 后，在 A、 B 點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，標(biāo)設(shè)出巷道的中、腰線。巷道每掘進(jìn)一段距離，應(yīng)進(jìn)行中、腰線的檢查與調(diào)整，直至巷道安全貫通。 2． 巷道一端在測(cè)量前已經(jīng)開(kāi)切時(shí)的貫通測(cè)量 如圖 11— 6所示，貫通測(cè)量工作可分為四個(gè)階段。 第 一 階段 為取得貫通標(biāo)定數(shù)據(jù)而進(jìn)行經(jīng)緯儀導(dǎo)線測(cè)量，得到 A、 B、 C、 D 等點(diǎn)的坐標(biāo)。 第二階段 計(jì)算標(biāo)定數(shù)據(jù)。 (1)計(jì)算坐標(biāo)方位角α BC. （ 2） 計(jì)算距離 SBC (3)計(jì)算三角形內(nèi)角真α、β和γ (4)確定線段 CP＝ b 及 PB＝ a的長(zhǎng)度 (5)計(jì)算 P 點(diǎn)的平面坐標(biāo) 用 P、 B點(diǎn)坐標(biāo)反算其坐標(biāo)方位角α BP，該值應(yīng)等于α DB，以此檢核計(jì)算的正確性。 第三階段 根據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)， 實(shí)地標(biāo)定出 P點(diǎn)，并在 P點(diǎn)標(biāo)定出貫通中線。 第四階段 在 P、 B點(diǎn)之間進(jìn)行高程測(cè)量，得到 HP、 HB。求出巷道的傾角δ 在巷道的兩端標(biāo)設(shè)出巷道的腰線。 每當(dāng)巷道掘進(jìn)一段距離，應(yīng)進(jìn)行中、腰線的檢查與調(diào)整，直至巷道安全貫通。 第二種情況的巷道貫通，也可用圖解法在設(shè)計(jì)圖上求得開(kāi)切點(diǎn)尸，并標(biāo)定于實(shí)地，然后按第一種情況的步驟進(jìn)行貫通測(cè)量。 二、 沿導(dǎo)向?qū)迂炌ǖ膬A斜巷道 圖 11— 7所示為某礦采區(qū)巷道平面圖，現(xiàn)擬從刀點(diǎn)到， Ii點(diǎn)貫通一條煤層斜巷。 由于該巷道是沿 煤層貫通的次要巷道，因此可以利用掛羅盤(pán)儀進(jìn)行貫通測(cè)量。其步驟如下： 1． 用圖解法取得標(biāo)定要素 在設(shè)計(jì)圖上量取巷道設(shè)計(jì)中心線與坐標(biāo)縱線之間的夾角 (坐標(biāo)方位角α )，如圖 11— 7所示。該礦的坐標(biāo)磁偏角δ＝一 3176。，磁方位角α 磁 ＝ a十 3176。并從圖紙上量取 A點(diǎn)到巷道原有導(dǎo)線點(diǎn) M的距離 SAM，巷道的斜長(zhǎng) L可用比例尺在剖面圖上直接量取，如圖 11— 8所示。 2． 實(shí)地標(biāo)定 由于是次要巷道，貫通距離又較短，通常采用單向貫通。因此只需標(biāo)出 A點(diǎn) (或 B，點(diǎn) )即可。 首先在巷道中從 M點(diǎn)拉皮尺標(biāo)定出 A點(diǎn)。然后，在 A點(diǎn)掛羅盤(pán)，按磁方位角α 磁 標(biāo)出巷道中線方向。巷道沿煤層底板掘進(jìn)，直至貫通。由于有導(dǎo)向?qū)涌刂?，所以不需要給腰線。