礦山井筒十字中線設計

摘 要：礦井十字中線對礦山建設與礦井生產起著極其重要的作用，是礦區總平面設計和建筑物設計的基礎，也是礦井改擴建和維修等工程設計和施工測量的依據。因此要建立好精確的基點，既能長期保存，又便于使用。本文主要針對十字中心線的點位選擇及標定進行了研究。

關鍵詞：礦井十字中線；礦山建設

礦井十字中線是井筒和工業廣場施工的基準線，其數值的大小是在設計資料中規定好的。但平時看不到十字中線，而是標志十字中線的一個個基點，十字線的精度直接反映在基點的建立和測量精度上。礦井十字中線點建立和標定工作，是從近井點向井口敷設經緯儀導線或用交會點法標定井口中心，標出各個十字中線點。如兩井口同時設點，兩井口的十字線有交點時交點可設在同一基樁上。但點旁要注明主、副、風字樣以防用錯。標定完成后對各點要進行聯測，求出點的坐標和高程以及井口的實際偏差。符合要求后，繪出井口十字中線點位置圖及各點的成果表，并作出必要的說明。

一、十字基點點位選擇

十字基點點位選擇依據：工業廣場總平面布置圖、施工總平面布置圖、場地平整設計平面圖、現場實地條件等，既要滿足礦井建設的實際需要，又要易于保存，不被破壞。基樁的埋設還要滿足下列條件：

（一）基點位置應便于使用和長期保存。為此，盡可能避開地面臨時和永久建筑物，并設在不受采動影像的區域內。當在十字中線的某方向上有臨時和永久建筑物，且影像基點通視和保存時，可平行于這條十字中線建立輔助中線。

（二）井筒每側的基點不得少于3個。點間距離一般應不小于20m，距井口邊緣最近的十字中線點以不小于15m為宜，用沉井法、凍結法施工時應不小于30m。部分十字中線點可設在墻上或其它建筑物上。當主十字中線在井口與絞車房之間不能設置三個點時，可以少設，但須在絞車房后面再設三個點，其中至少有一個點能瞄視井架天輪平臺。

（三）基點頂面高程大致大于等于工業廣場設計高程。

（四）基點的類型可根據表土層結構，凍結深度和基點的總高度等來確定。基點表露出表土比較高時，基點頂面應能安置儀器。點心鐵的頭部最好用不銹鋼或銅制成。

（五）基點標定測量。基點標定測量采用2″級全站儀結合GPS動態測量技術進行。

（六）基點保護措施。由于施工條件復雜，工業廣場內建筑物和構筑物、管道、道路密集、又多為機械施工，因此，基點的保護是十分困難的。為便于使用和長期保存，基點應盡可能避開地面臨時和永久建、構筑物，并且設在不受采動影響的區域內。當在十字中線某方向占有臨時和永久建筑物時，可平行這條十字中線建立輔助中線。在工業廣場內放線時，基點應設保護圍欄或建立保護標志。

二、基點十字線標定

（一）井筒中心坐標

井筒中心坐標可采用設計坐標，但要進行坐標的檢核。根據礦區所建立D級GPS控制網或近井點，從不同已知點開始，用2秒級全站儀單獨進行主、副井坐標測量2次，若2次點位誤差小于5cm，取2次坐標均量作為主、副井筒中心實際坐標。此坐標要與設計坐標進行對比，點位誤差應小于5cm。

技術要求：

1.兩條十字中線的垂直程度誤差不大于±10秒；

2.主中心線坐標方位角誤差不大于±30秒；

3.高程允許誤差不大于0.005米。

（二）十字中線基點標定方法

井筒十字中線基點的坐標，是在標定了井筒中心之后、根據十字中心線基點設計圖進行。其具體標定方法如下：

1.將全站儀置于井筒中心點O上，后視控制點A，順時針依次撥角β，β+90?，β+180?，β+270?。β=aOB– aOA，aOB=0? 0' 0''為設計給定的十字中線方位角，aOA為0點和A點坐標反算的方位角。在各方向線上埋設一個大木樁，大木樁應埋設在設計的十字中線基點最外側，以正倒鏡在樁頂精確標出井筒十字中線基點A'，A''和B'、B''。然后以三個測回檢測十字中線A' A''和B' B''的垂直精度。如果垂直誤差超過10''時，則以角度標定歸化法重新標定A'、A''和B'、B''點，在大木樁上用小釘做標志，并作一次檢測。

2.在十字中線方向按基點設計位置標出基點坑十字線。挖基點坑，埋設（或澆注）基點。當基點穩定后，在0點安置經緯儀，分別瞄準A'、B''、A''、B'，在各基點樁的點心鐵上精確出十字中線點，并以鉆小空或鋸十字線作為基點標記。

3.十字中線基點標設之后，按1/8000導線的施測方法測量基點的實際位置，并繪制井筒十字中線基點位置圖。圖上應給出十字中線基點附近的永久性建筑物，注明點間距離、點的高程、設計和實際的井筒中心坐標及主十字中線方位角等。并且編制基點坐標成果表，注明設計的和實際的井筒中心坐標及十字中線方位角，作為建井移交的資料。

三、十字基線垂直度檢驗

（一）在井筒中心設置全站儀，以四個測回檢查十字個線的垂直程度。如果垂直誤差超過10''，則重新標定十字中線點。

（二）若井筒中心不能設置儀器，則在兩個方向相應點構成四邊形其它三個頂點測四邊形三個內角（每個角4個測回），若推出井筒中心處內角在90?±5''內，則基點標定正確，反之重新標定。

（三）用D級GPS測量精度實測基點坐標。

根據《煤礦測量規程》的規定，井筒個心和十字中線點的實際位置測定后，繪制井筒十字中線點位置圖，圖上注明點的高程，點間距離，設計和實際的井筒中心坐標及主十字個線的坐標方位角，并繪出十字中線點附近的永久建筑物位置。另外，還應對標定和檢查測量情況作簡要說明。

四、結論

本文主要研究了礦山井筒十字中線標定的一般方法。結合某煤礦具體情況，分析原有的測繪資料，利用GPS技術布設測區平面控制網，根據四等水準網的要求布設高程控制網。并根據礦區規劃建立井筒十字中線。在井筒十字中線的建立過程中，點的位置選擇上，首根據規程規定點的個數和點間距離，并考慮便于使用以及所需的材料及人工費用盡量選擇在堅實的巖石或較硬的土層地段，通視良好，避開公路和高壓線。

參考文獻：

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