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(yùn)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(guān)鍵環(huán)節(jié)，它直接影響到巷道的貫通質(zhì)量，巷道的使用效果，稍有不慎，會(huì)給巷道的使用帶來麻煩和困難，甚至造成重大經(jīng)濟(jì)損失及運(yùn)輸事故。文中論述了如何根據(jù)已有巷道的測(cè)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(jīng)成功精確貫通的范例加以論證。 </p><p>　　[關(guān)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(hào)：TD175.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）17-0349-02 </p><p>　　貫通測(cè)量是礦山測(cè)量中的一個(gè)重要組成部分，一項(xiàng)十分重要的測(cè)量工作，因此對(duì)于貫通測(cè)量必須以科學(xué)的態(tài)度，一絲

3、不茍，嚴(yán)肅認(rèn)真的搞好這項(xiàng)工作，尤其是在重要運(yùn)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(shí)際的生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到為縮短工期，加快掘進(jìn)速度，而進(jìn)行相向貫通的情況。重要運(yùn)輸巷道的使用功能要求對(duì)巷道的工程質(zhì)量必須嚴(yán)格把握，而對(duì)于控制巷道工程質(zhì)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(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，從而保證巷道掘進(jìn)施工完畢，整條巷道在一直線上，安裝后的機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備能夠有保障

4、的直線運(yùn)行，從而避免因巷道工程質(zhì)量而造成的運(yùn)輸事故。 </p><p>　　相向貫通是貫通測(cè)量工作中要求較高，對(duì)貫通掘進(jìn)要素開口位置，方位，坡度等都必須嚴(yán)格控制的一項(xiàng)測(cè)量工作。為保障掘進(jìn)貫通后的巷道在一條直線上，計(jì)算確定、在井下現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定從另一條巷道開口反向掘進(jìn)，相向貫通的開口位置、方位、坡度等井巷掘進(jìn)貫通要素直接影響到巷道的貫通質(zhì)量、工程質(zhì)量、機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備的安裝使用，至關(guān)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(yùn)輸大巷已經(jīng)由A點(diǎn)掘至B點(diǎn)，為加快工程進(jìn)度，早日完成膠帶運(yùn)輸大巷的掘進(jìn)施工任務(wù)，決定安排另外一個(gè)施工隊(duì)由三號(hào)聯(lián)絡(luò)巷開口，反向掘進(jìn)，與膠帶運(yùn)輸大巷正向掘進(jìn)迎頭相向貫通。經(jīng)兩次測(cè)量計(jì)算得出膠帶運(yùn)輸大巷中線點(diǎn)A、B的平均坐標(biāo)值XA、YA、ZA，XB、YB、ZB， 經(jīng)兩次測(cè)量計(jì)算得三號(hào)聯(lián)絡(luò)巷中線點(diǎn)C、D的平均坐標(biāo)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(hào)聯(lián)絡(luò)巷的開口位置E 點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)XE、YE、ZE。反向掘進(jìn)，相向貫通膠帶運(yùn)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(biāo)XE、YE </p><p>　　由膠帶運(yùn)輸大巷A、B兩點(diǎn)的平均坐標(biāo)XA、YA，XB、YB，采用兩點(diǎn)式方法建立膠帶運(yùn)輸大巷中心線方程： &l

7、t;/p><p>　　2、相向貫通要素確定的應(yīng)用實(shí)例 </p><p>　　某礦北采區(qū)膠帶運(yùn)輸巷為一折線巷道與北采區(qū)運(yùn)輸下山相連。北采區(qū)膠帶運(yùn)輸巷采用一臺(tái)膠帶運(yùn)輸機(jī)和一臺(tái)刮板輸送機(jī)與北采區(qū)運(yùn)輸下山膠帶輸送機(jī)形成串聯(lián)運(yùn)輸，如圖2所示。為減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)，減少運(yùn)輸設(shè)備，降低電力消耗，減少人工費(fèi)用，經(jīng)研究決定，延伸北采區(qū)膠帶運(yùn)輸巷膠帶輸送機(jī)段，使其與北采區(qū)膠帶運(yùn)輸下山聯(lián)通，并將北采區(qū)膠帶運(yùn)輸巷的膠帶輸送

8、機(jī)延長(zhǎng)，直接與膠帶運(yùn)輸下山的膠帶輸送機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)從井下采煤工作面運(yùn)輸巷至地面煤倉(cāng)6臺(tái)膠帶輸送機(jī)一條龍連續(xù)運(yùn)輸煤炭。 </p><p>　　為避免影響生產(chǎn)，縮短工期，決定從膠帶運(yùn)輸下山開口，反向掘進(jìn)與北采區(qū)膠帶運(yùn)輸巷正向掘進(jìn)迎頭貫通。 </p><p>　　經(jīng)過2次由統(tǒng)一起點(diǎn)，同一起始方位的導(dǎo)線測(cè)量，計(jì)算出北采區(qū)膠帶運(yùn)輸大巷正向掘進(jìn)巷道中線上A、B的平均坐標(biāo)為：A點(diǎn)：XA = 2800244

9、.458，YA = 417655.703，ZA = 1923.800 B點(diǎn)： XB = 2800269.787，YB = 417658.665，ZB = 1923.290， </p><p>　　經(jīng)過2次由統(tǒng)一起點(diǎn)，同一起始方位的導(dǎo)線測(cè)量，計(jì)算出北采區(qū)膠帶運(yùn)輸下山巷道中線上C、D的平均坐標(biāo)為： </p><p>　　C點(diǎn)：XC = 2800353.946，YC = 417659.249，Z

10、C =1922.448， D點(diǎn)： 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(yùn)輸下山E點(diǎn)開口，反向掘進(jìn)，相向貫通膠帶運(yùn)輸大巷的掘進(jìn)貫通要素。 </p><p>　　根據(jù)北采區(qū)膠帶運(yùn)輸大巷反向貫通掘進(jìn)EB段的開口位置、巷道方位和巷道坡度等貫通掘進(jìn)要素，在北采區(qū)運(yùn)輸下山中用測(cè)量?jī)x器

11、標(biāo)定反向貫通掘進(jìn)開口點(diǎn)E點(diǎn)巷道方位及坡度。北采區(qū)膠帶運(yùn)輸大巷反向貫通掘進(jìn)3～5m左右，及時(shí)用經(jīng)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(jīng)緯儀或全站儀校核一次，直至北采區(qū)膠帶運(yùn)輸大巷反向掘進(jìn)貫通止。 </p><p>　　北采區(qū)膠帶運(yùn)輸大巷反向掘進(jìn)貫通后，在巷道貫通位置按巷道中、腰線進(jìn)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(cè)量規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，工程質(zhì)量為優(yōu)良品

12、，完全滿足膠帶輸送機(jī)的安裝要求，膠帶輸送機(jī)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(jié)語(yǔ) </b></p><p>　?。?）反向掘進(jìn)巷道開口掘進(jìn)3m左右，應(yīng)用經(jīng)緯儀或全站儀標(biāo)定貫通掘進(jìn)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(jìn)

13、邊可與原有巷道在貫通位置貫通，但為了避免掘進(jìn)過程中遇到褶曲或斷層構(gòu)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(jìn)，也應(yīng)及時(shí)掛巷道腰線，以腰線控制巷道坡度。 </p><p>　?。?）距離貫通20m時(shí)，為安全起見，應(yīng)停止一個(gè)迎頭的掘進(jìn)，并及時(shí)進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量、用經(jīng)緯儀或全站儀標(biāo)定貫通掘進(jìn)巷道的方位和坡度，下達(dá)巷道貫通通知書，同時(shí)要求施工人員嚴(yán)格按照標(biāo)定的中腰線進(jìn)行施工，以免因褶曲或斷層構(gòu)造影響巷道貫通質(zhì)量

14、。 </p><p>　?。?）如果貫通掘進(jìn)巷道距離超過200m，巷道掘進(jìn)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(jiǎn)介： </b></p><p>　　熊儒劍（1969-），男，云南曲靖人，測(cè)量工程師，1991年畢業(yè)于云南煤炭工業(yè)學(xué)校地測(cè)專業(yè)，1991年9月至2009年3月在云南省