利用解析幾何原理確定井巷相向貫通要素

1、<p>　　利用解析幾何原理確定井巷相向貫通要素</p><p>　　[摘 要]在井下重要運輸巷道的相向貫通中，開口位置的確定及相向貫通要素的精確定位，是巷道貫通的關鍵環(huán)節(jié)，它直接影響到巷道的貫通質量，巷道的使用效果，稍有不慎，會給巷道的使用帶來麻煩和困難，甚至造成重大經濟損失及運輸事故。文中論述了如何根據(jù)已有巷道的測量資料，采用解析幾何的原理，用解方程的方法，精確定位相向貫通的巷道開口位置、方位和坡度

2、，并通過已經成功精確貫通的范例加以論證。 </p><p>　　[關鍵詞]相向貫通；精確定位；開口位置；方位；坡度 </p><p>　　中圖分類號：TD175.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）17-0349-02 </p><p>　　貫通測量是礦山測量中的一個重要組成部分，一項十分重要的測量工作，因此對于貫通測量必須以科學的態(tài)度，一絲

3、不茍，嚴肅認真的搞好這項工作，尤其是在重要運輸巷道膠帶主斜井、猴車道、軌道提升主井的貫通中，精確定位巷道的開口位置，方位，坡度尤為重要。在實際的生產過程中，經常會遇到為縮短工期，加快掘進速度，而進行相向貫通的情況。重要運輸巷道的使用功能要求對巷道的工程質量必須嚴格把握，而對于控制巷道工程質量的中腰線尤為重要。整條巷道中腰線的偏差必須在安全質量標準化的標準范圍內，從而保證巷道掘進施工完畢，整條巷道在一直線上，安裝后的機電運輸設備能夠有保障

4、的直線運行，從而避免因巷道工程質量而造成的運輸事故。 </p><p>　　相向貫通是貫通測量工作中要求較高，對貫通掘進要素開口位置，方位，坡度等都必須嚴格控制的一項測量工作。為保障掘進貫通后的巷道在一條直線上，計算確定、在井下現(xiàn)場標定從另一條巷道開口反向掘進，相向貫通的開口位置、方位、坡度等井巷掘進貫通要素直接影響到巷道的貫通質量、工程質量、機電運輸設備的安裝使用，至關重要。 </p><p

5、>　　1、相向貫通要素的確定 </p><p>　　如圖1所示，膠帶運輸大巷已經由A點掘至B點，為加快工程進度，早日完成膠帶運輸大巷的掘進施工任務，決定安排另外一個施工隊由三號聯(lián)絡巷開口，反向掘進，與膠帶運輸大巷正向掘進迎頭相向貫通。經兩次測量計算得出膠帶運輸大巷中線點A、B的平均坐標值XA、YA、ZA，XB、YB、ZB， 經兩次測量計算得三號聯(lián)絡巷中線點C、D的平均坐標值XC、YC、ZC，XD、YD、ZD

6、。采用解析幾何的原理就可以精確定位三號聯(lián)絡巷的開口位置E 點的準確坐標XE、YE、ZE。反向掘進，相向貫通膠帶運輸大巷的貫通要素。 </p><p>　　1.1 開口位置的確定 </p><p>　?。?） 確定開口位置平面坐標XE、YE </p><p>　　由膠帶運輸大巷A、B兩點的平均坐標XA、YA，XB、YB，采用兩點式方法建立膠帶運輸大巷中心線方程： &l

7、t;/p><p>　　2、相向貫通要素確定的應用實例 </p><p>　　某礦北采區(qū)膠帶運輸巷為一折線巷道與北采區(qū)運輸下山相連。北采區(qū)膠帶運輸巷采用一臺膠帶運輸機和一臺刮板輸送機與北采區(qū)運輸下山膠帶輸送機形成串聯(lián)運輸，如圖2所示。為減少運輸環(huán)節(jié)，減少運輸設備，降低電力消耗，減少人工費用，經研究決定，延伸北采區(qū)膠帶運輸巷膠帶輸送機段，使其與北采區(qū)膠帶運輸下山聯(lián)通，并將北采區(qū)膠帶運輸巷的膠帶輸送

8、機延長，直接與膠帶運輸下山的膠帶輸送機連接，實現(xiàn)從井下采煤工作面運輸巷至地面煤倉6臺膠帶輸送機一條龍連續(xù)運輸煤炭。 </p><p>　　為避免影響生產，縮短工期，決定從膠帶運輸下山開口，反向掘進與北采區(qū)膠帶運輸巷正向掘進迎頭貫通。 </p><p>　　經過2次由統(tǒng)一起點，同一起始方位的導線測量，計算出北采區(qū)膠帶運輸大巷正向掘進巷道中線上A、B的平均坐標為：A點：XA = 2800244

9、.458，YA = 417655.703，ZA = 1923.800 B點： XB = 2800269.787，YB = 417658.665，ZB = 1923.290， </p><p>　　經過2次由統(tǒng)一起點，同一起始方位的導線測量，計算出北采區(qū)膠帶運輸下山巷道中線上C、D的平均坐標為： </p><p>　　C點：XC = 2800353.946，YC = 417659.249，Z

10、C =1922.448， D點： XD = 2800322.796，YD = 417691.877，ZD = 1922.706， </p><p>　　采用解析幾何的方法精確確定從北采區(qū)膠帶運輸下山E點開口，反向掘進，相向貫通膠帶運輸大巷的掘進貫通要素。 </p><p>　　根據(jù)北采區(qū)膠帶運輸大巷反向貫通掘進EB段的開口位置、巷道方位和巷道坡度等貫通掘進要素，在北采區(qū)運輸下山中用測量儀器

11、標定反向貫通掘進開口點E點巷道方位及坡度。北采區(qū)膠帶運輸大巷反向貫通掘進3～5m左右，及時用經緯儀或全站儀校核巷道的方位和坡度；以后每隔50m左右用經緯儀或全站儀校核一次，直至北采區(qū)膠帶運輸大巷反向掘進貫通止。 </p><p>　　北采區(qū)膠帶運輸大巷反向掘進貫通后，在巷道貫通位置按巷道中、腰線進行檢查，中線偏差為0.173m，腰線偏差為0.020m ，巷道平面和垂直偏差均測量規(guī)范允許的范圍之內，工程質量為優(yōu)良品

12、，完全滿足膠帶輸送機的安裝要求，膠帶輸送機在安裝投入使用后未出現(xiàn)過膠帶跑偏撕壞膠帶等事故。 </p><p><b>　　3、結語 </b></p><p>　?。?）反向掘進巷道開口掘進3m左右，應用經緯儀或全站儀標定貫通掘進巷道的方位和坡度。 </p><p>　?。?）如果兩條巷道均布置在煤層中，一般情況下，按照巷道中線沿煤層頂板反向掘進

13、邊可與原有巷道在貫通位置貫通，但為了避免掘進過程中遇到褶曲或斷層構造等造成煤層起伏變化或斷開影響巷道貫通，雖然沿煤層頂板掘進，也應及時掛巷道腰線，以腰線控制巷道坡度。 </p><p>　?。?）距離貫通20m時，為安全起見，應停止一個迎頭的掘進，并及時進行導線測量、用經緯儀或全站儀標定貫通掘進巷道的方位和坡度，下達巷道貫通通知書，同時要求施工人員嚴格按照標定的中腰線進行施工，以免因褶曲或斷層構造影響巷道貫通質量

14、。 </p><p>　?。?）如果貫通掘進巷道距離超過200m，巷道掘進過程中，可暗裝激光指向儀，用激光指向儀的紅外線控制巷道的方向和坡度。 </p><p><b>　　作者簡介： </b></p><p>　　熊儒劍（1969-），男，云南曲靖人，測量工程師，1991年畢業(yè)于云南煤炭工業(yè)學校地測專業(yè)，1991年9月至2009年3月在云南省