【正文】 第十 — 章 貫 通 測 量 第一節(jié) 概 述 一條 巷道按設(shè)汁要求掘進到指定地點與另 —— 條巷道相通，稱為巷道貫通，簡稱貫通。巷道貫通往往是一條巷道在不同的地點以兩個或兩個以上的工作畫分段掘進，而后彼此相通的。如果兩個工作面掘進方向相對，叫相向貫通，如圖 1l一 1a所示；如果兩個工作面掘進方向相同，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，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 同一巷道用多個工作面掘進，可以大大加快施工速度，改善通風狀況和工人的勞動條件，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，礦山技術(shù)人員的仃務(wù)是保證各掘進工作面沿著設(shè)計的方向掘進，使貫通后接合處的偏差不超過工程規(guī)定的限度。為了保證正確貫通而進行的測量和計算等工作就稱之為貫通 測量。顯然，貫通測量是… — 項十分重要的測鞋工作，測量人員所肩負的責任是重大的。如果因貫通測量過程中發(fā)生差錯而未能貫通，或者貫通后接合處的偏差超過限值，都將嚴重影響巷道質(zhì)量，甚至使巷道報廢，在經(jīng)濟上和時間上造成很大損失。因此。要求礦山測量技術(shù)人員必須一絲不茍，嚴肅認真地對待貫通測黽工作，以保證貫通工程的順利完成 。 在巷道開拓時， 一 般將貫通分為沿導向?qū)?(煤、巖層等標志層 )的貫通和不沿導向?qū)拥呢炌?。按巷道的性質(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 s— 平巷貫通： L— 斜巷貫通； r；堅井貫通盂 由于貫通測量中不可避免地帶有誤差，因此，貫通實際上總是存在偏差的。如果巷道貫通接合處的偏差達到某一數(shù)值．但仍不影響巷道的正常使用，則稱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)《煤礦測量試行規(guī)程》的規(guī)定，各種巷道貫通測量的容許偏差值，不應(yīng)超過表 11一 l的規(guī) 定。 表 ll— l巷道貫通的容許偏差值 貫通測量工作一般按下列程序進行： 1． 為貫通而進行的測量準備工作 (1)展繪井下經(jīng)緯儀導線點。 (2)確定巷道貫通中心線。 (3)確定巷道開切地點。 (4)確定貫通測量方案。 (5)對于貫通距離較長的重要井巷．還應(yīng)進行必要的貫通測量精度的估算工作。 .2．計算貫通幾何要素 貫通幾何要素包括開切地點的坐標、巷道中心線的坐標方位角。、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可以采用圖解法，即 在設(shè)計圖或施工圖上直接量取巷道的方向、坡度和斜長。 (2)解析法。這是 —— 種常用的方法，其實質(zhì)就是測量中坐標反算法的應(yīng)用。 3．確定相遇點和貫通時間 根據(jù)巷道的掘進速度、貫通距離、施工日期等確定相向工作面的相遇點和貫通時間。 4． 標定貫通巷道的中線和腰線 在實地根據(jù)貫通巷道的坐標方位角或指向角、傾角或坡度標定貫通巷道的中線和腰線 。 5．貫通巷道中線和腰線的延長與檢查 根據(jù)工程進度，應(yīng)及時延長巷道的中線和腰線。巷道每掘進 100m，必須用導線測量和高程測量的方法．對中線和腰線進行檢查。及時填圖。并根據(jù)測量結(jié) 果及時凋整中線和腰線的位詈。最后 —— 次標定號通方向時，兩個工作面間的距離．不得小于 50m、。各種測量和計算都必須有可靠的檢驗。當兩個工作面間的距離在巖巷中剩下 15— 20m、煤巷中剩下 20— 30m時 (快速掘進應(yīng) 于 貫通前兩天 )。測量負責人應(yīng)以書畫方式報告礦井總工程師，并通知安全檢查邪門及施工區(qū)隊，要停止 —— 頭掘進及準備好透巷措施，以免發(fā)生不安全事故。 6．貫通巷道實際偏差的測定 巷道貫通后，應(yīng)立即測量貫通的實際偏差值，同時將兩邊的導線連接起來，測量與計算各項閉合差，填繪平面圖和斷面圖，并對最后一段巷 道的中、腰線進行調(diào)整。 . 7． 技術(shù)總結(jié) 重要巷道貫通完成后，應(yīng)對測量工作進行精度分析，作出技術(shù)總結(jié)。 第二節(jié) 水平巷道的貫通測量 一、 不沿導向?qū)迂炌ǖ乃较锏? 圖 11— 3 所示為同一礦井中，在丑、月兩個石門之間欲開鑿的一條運輸平巷 (圖中用虛線表示 )。測量工作大致可分為以下幾個階段： 第一階段 為求得貫通幾何要素而進行的測量工作 首先，在／ 刀兩點間敷設(shè)經(jīng)緯儀導線，并進行高程測量。然后計算出丑、片兩點的平面坐標 JA＼ )／ A 和 Jo＼ yd，以及高程 HA 和／／ s。如果在掘進好的巷道里已建立了平面控制點和高程控制點，可在這些點上進行引測。 圖 113水平巷道貫通 由于在刀、片兩點之間的導線是不閉合的，這就使得測量和計算缺少必要的檢核條件，因此，在進行重要巷道貫通時，測量工作應(yīng)不少于兩次。 第二階段 貫通幾何要素的計算 (1)根據(jù) A、 B兩點坐標計算貫通巷道中心線的坐標方位角α AB和水平距離 SAB。 (3)計算貫通巷道的坡度。 設(shè) HA和 HB是 A、 B兩點處巷道底板面或軌道面的設(shè)計高程，則巷道坡度為 (4)貫通巷道實際長度 LAB的計算。 巷道實際長度可根據(jù)水平距離、高差或坡度計算，即 對于平巷，如果貫通距離較短，斜長與水平長度相差無幾，也可不計算。 第三階段 標定工作 在 A， B兩點分別安置經(jīng)緯儀，標出β A和β A，給出巷道的中線，同時根據(jù)坡度 iAB給出巷道的腰線。 第四階段 檢查測量 給出巷道的中線和腰線后，測量人員 必須經(jīng)常檢查掘進方向的正確性。檢查的方法是：當巷道掘進到一定距離后，隨即進行導線測量，在掘進迎頭處，導線點應(yīng)為中線點。根據(jù)測量結(jié)果，反算巷道中線的坐標方位角，將它與原來計算的巷道中線的坐標方位角相比較，根據(jù)差值的具體情況，適當調(diào)整中線方向，以保證巷道按預(yù)汁方向掘進。同時用水準測量的方法檢查腰線點的高程，不斷地調(diào)整巷道的坡度并及時填圖，以保證巷道的最后貫通。當巷道兩端相距一定距離時，應(yīng)書面通知有關(guān)部門，以便及時采取安全措施。 巷道貫通后，應(yīng)立即測量巷道貫通的偏差值 (即把巷道一端的中、腰線引向另一端 )， 以檢驗所選擇測量方案的正確性和評定測量精度，為以后的貫通工程資鑒。 二、 沿導向?qū)迂炌ǖ乃较锏? 沿導向?qū)迂炌ǖ乃较锏溃攲驅(qū)觾A角大于 30176。時，由于水平面內(nèi)的方向受導向?qū)拥南拗?，可以不給巷道的中線，只給出腰線即可。但標定腰線的精度必須嚴格掌握，因為，腰線的誤差會引起巷道在水平方向的偏移。在開采傾斜或急傾斜煤層時，貫通平巷順槽就是沿導向?qū)迂炌ㄋ较锏?。如圖 11 一 4所示，下平巷已由一號下山的 A點開切，二號下山已掘進到 B點。為了加快下平巷的掘進，當二號下山掘到 C點后，便向 A點進行貫通。貫通測量步驟如 下： (1) 用水準測量或三角高程測量測得 A、 B兩點的高程為 HA和 HB。 (2) 計算 C 點高程。在巷道平面圖上量得 A、 C 兩點之間的距離，設(shè)下平巷由 A 向 C的 坡度為十 5‰。則 C點高程為 (3)計算從月點到 C點的下掘深度和斜長，其中 當二號下山掘進斜長人后，在工作面標設(shè) C點，用三角高程求出 Hc，并與計算的 C點高程相比較。符合后就可以作為下平巷掘進的起點。 (4)控制平巷的坡度。掘進時要用水準測量測設(shè)腰線 點，隨時檢查坡度并及時填圖。 第三節(jié) 傾斜巷道的貫通測量 一、 不沿導向?qū)迂炌ǖ膬A斜巷道 在同一礦井內(nèi)不沿導向?qū)迂炌▋A斜巷道，可能有下列兩種情況：巷道尚未開切和巷道的一端已經(jīng)開切。 1．巷道尚未開切情況下的貫通測量 如圖 11— 5所示，要在 A、 B兩點之間貫通二號下山。貫通測量工作可歸納為三個階段。 第 一 階段 先在大比例尺設(shè)計圖上量出貫通中心線上的 A 點至巷道中原來的導線點 F之間的距離 FA＝ d1，同樣量出 BC＝ d2，根據(jù) d d2在巷道中實地標出 A、 B兩點。然后進行經(jīng)緯儀導線測量和高程測量，從而得到 A、 B兩點的坐標和高程。 第二階段 計算貫通巷道的幾何要素： (1)計算貫通中心線的坐標方位角α AB；和 A、 B兩點間水平距離 SAB (2)計算指向角β ?、β ? (3)計 算巷道傾角δ (4)計算 A、 B兩點間的傾斜長度 L(貫通距離 ) 根據(jù)貫通距離和掘進速度，可預(yù)測貫通所需要的時間和地點。 第三階段 當巷道兩端各掘進 4— 5m 后，在 A、 B 點安置經(jīng)緯儀，標設(shè)出巷道的中、腰線。巷道每掘進一段距離，應(yīng)進行中、腰線的檢查與調(diào)整，直至巷道安全貫通。 2． 巷道一端在測量前已經(jīng)開切時的貫通測量 如圖 11— 6所示，貫通測量工作可分為四個階段。 第 一 階段 為取得貫通標定數(shù)據(jù)而進行經(jīng)緯儀導線測量，得到 A、 B、 C、 D 等點的坐標。 第二階段 計算標定數(shù)據(jù)。 (1)計算坐標方位角α BC. （ 2） 計算距離 SBC (3)計算三角形內(nèi)角真α、β和γ (4)確定線段 CP＝ b 及 PB＝ a的長度 (5)計算 P 點的平面坐標 用 P、 B點坐標反算其坐標方位角α BP，該值應(yīng)等于α DB，以此檢核計算的正確性。 第三階段 根據(jù)標定數(shù)據(jù)， 實地標定出 P點，并在 P點標定出貫通中線。 第四階段 在 P、 B點之間進行高程測量，得到 HP、 HB。求出巷道的傾角δ 在巷道的兩端標設(shè)出巷道的腰線。 每當巷道掘進一段距離，應(yīng)進行中、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)計圖上求得開切點尸，并標定于實地，然后按第一種情況的步驟進行貫通測量。 二、 沿導向?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)擬從刀點到， Ii點貫通一條煤層斜巷。 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儀進行貫通測量。其步驟如下： 1． 用圖解法取得標定要素 在設(shè)計圖上量取巷道設(shè)計中心線與坐標縱線之間的夾角 (坐標方位角α )，如圖 11— 7所示。該礦的坐標磁偏角δ＝一 3176。，磁方位角α 磁 ＝ a十 3176。并從圖紙上量取 A點到巷道原有導線點 M的距離 SAM，巷道的斜長 L可用比例尺在剖面圖上直接量取，如圖 11— 8所示。 2． 實地標定 由于是次要巷道，貫通距離又較短，通常采用單向貫通。因此只需標出 A點 (或 B，點 )即可。 首先在巷道中從 M點拉皮尺標定出 A點。然后，在 A點掛羅盤，按磁方位角α 磁 標出巷道中線方向。巷道沿煤層底板掘進，直至貫通。由于有導向?qū)涌刂?，所以不需要給腰線。