測量巷道斷面及標定巷道腰線中坐標法的應用

羅承德

摘要：通過對全站儀坐標法進行合理應用，對巷道斷面假定坐標進行合理測量，完成對巷道腰線和斷面尺度的合理測量，從而使過去一段時間，巷道斷面尺寸的具體情況難以測定問題得到解決，使測量工作的精度和準確性都能夠得到進一步提升。

【關鍵詞】巷道斷面；巷道腰中線；坐標法

煤炭是一種重要的基礎能源，隨著經濟的快速發展，現在人們對煤炭的需求量越來越多，人們也加強了對煤礦開采的研究與分析。在煤礦井下大斷面傾下巷道或地面隧道施工過程中，經常會遇到需要及時給定巷道腰線，有時在具體開采過程中，為確定巷道斷面的具體設計情況是否與要求相符，由于受巷道斷面較大，或任易點不易與中線構建關聯計算。在具體分析過程中，依據全站儀自身具有測定坐標的功能，對巷道上任意點的具體坐標進行測量，然后通過計算，完成對該點腰線位置的測量，對巷道開挖尺寸是否一致進行設計。

1 坐標法的具體應用原理

自坐標法出現以來，就得到了廣發應用，通過對該方法的應用可以使幾何問題的解決預處理變得更加簡單與方便，同時該方法也被廣泛應用到許多行業中，例如在煤礦開采中就得到了不錯的應用，并且從實際應用情況來看，取得了不錯的成績。具體應用原理如下：

找到煤道的中線點，然后將儀器放置在巷道上，再通過對假定坐標的合理應用，對巷道上待測點的坐標進行測量，在具體測量過程中，巷道的里程可以用X坐標表示，待測點距離中線的垂直距離可以利用Y坐標表示，通過具體測量，最終判斷巷道寬度是否滿足設計的具體要求[1]。待測點的實測高程則可以利用坐標中的Z表示，通過與設計高程對比，可以實現對巷道腰線的標定。

2 巷道腰線標定的具體步驟

在中線上的任意已知點上進行巷道架設，在進行前視或后視中線方向，將儀器巷道設計中線方向，在具體設計過程中，測站的坐標X、Y（0，0）。在具體測定過程中，需要注意，設定測站的實際高程為本站高程，同時要做好棱鏡高的測定。在巷道側壁的合理位置放置單棱鏡，然后通過量測，對棱鏡所在位置的三棱坐標進行確定[2]。通過測試可以斷定，該點位的巷道中線里程為測站里程+X坐標值，然后在依據巷道坡度，完成對該測點設計高程值的計算，在此基礎上，與實測高層情況進行對比分析，最終完成對測量點巷道腰線的標定工作。具體操作如下：

（1）在巷道的P點處架設儀器，P點的控制高程為468.630m。P、Q兩點都在巷道頂板上，通過量測可以確定，P點儀其的高度為-2.630m。通過計算可知，測站高程大小為468.630-2.630-4660.000m。由此可見，儀器中設定測站坐標為（0，0，466.000），在標準Q點后，設定儀器在巷道在設計中線方向。如果在具體設過程中，Q點在儀器的后方，在問題分析過程中，為了消除由于負號帶來的不良影響，可以旋轉儀器180°，完成旋轉操作后，在將度盤進行置零處理，確保最終作業的合理性。

（2）將單棱鏡至于任意點m處，將儀器瞄準m處，對該點坐標進行測量，通過測量該店的坐標為（35.320，6.128，477.724）。

（3）對m點的設計高程進行計算，可知m點的高程為大小為475.520+35.320×tag（5°）=475.210。對該點的的具體位置進行分析，可以發現，巷道坡度為向B點5°上坡。475.520是儀器與點m之間的距離。在問題分析過程中，直接使測得的X坐標與巷道中線里程構成關聯，通過該方式，可以快速的完成對巷道中未知點在巷道中的具體里程確定，從而為設計高程的計算提出了更加準確的觀測數據，確保了日后各項分析工作的順利進行。

（4）通過實際測量可以發現，m點的實測高層與設計高程相比，高出了約1.588m。因此，在問題的具體分析過程中，如果要對該位置的巷道腰線進行準確標定，應當利用尺子，在m點處向下量取0.188m處，然后通過涂抹油漆或者其它方式做好標記，最終完成巷道腰線標定工作。

3 中腰線一體測量

在將坐標法應用巷道斷面和巷道中腰線測量過程中，為了確保整個測量結果的準確性與合理性，在具體測量過程中，要采用中腰線一體測量，該測量方式在具體應用過程中適合應用在相對來說比較陡峭的巷道中，并且在實際測量過程中，巷道最好較短，這樣可以確保測量的結果的準確性與高效性。中腰線一體測量方法在應用過程中，不僅操作相對比較簡單，并且在實際測量過程中，具有很高的精準度。

在對中腰線一體測量技術進行應用前，要找到備用井筒倉的中上中心位置，然后通過對羅盤儀或半圓儀對中腰線的具體位置進行確定。在具體施工過程中，要充分考慮實際環境因素造成的各項影響，如果在實際操作過程中，遇到了大風等不良自然因素，將會對中線位置的實際測定造成一定程度影響。因此，在對中腰線進行測定過程中，為了確保最終測量結果的準確性，以及測量結果能夠為日后工作的開展提供強有力的支持，要觀察好周邊的環境，在條件允許的情況下，消除各種不良因素的影響，如果由于條件限制，無法消除影響，在通過合理的布置，使不良因素的影響盡量降低，避免對最終的測量結果造成不良影響[3]。此外，需要注意的是，由于該方法經常被應用在相對來說比較陡峭的巷道中，因此在測量過程中可能會出現各種安全事故，如果施工中存在出現大意的情況，可能會引發安全事故，這不僅會造成嚴重的經濟損失，情況嚴重時，甚至會造成人員傷亡，因此施工期間，要通過合理的方式，確保測量工作的順利開展，避免安全事故的發生，從而保證工作人員的人身安全。

4 結束語：

在巷道斷面及標定巷道腰線中測量利用坐標法，先放出m點對應中線上的點，然后在m點對應的中線上進行儀器架設，完成操作后，進行后視，然后對腰線進行90°測試。在具體測量過程中，應用坐標法，減少了搬站次數，節省了測量時間，并且使標定腰線的精度得到了進一步的提高，需要注意的是，該方法適合應用在大坡度巷道中。

參考文獻：

[1]安海鋒. 用直接測定坐標法技術標定煤礦巷道[J]. 陜西煤炭，2013，（04）：107-108.

[2]索超，時鋒，趙麗紅. 全站儀假定坐標法在巷道細部測量中的應用[J]. 山東煤炭科技，2012，（02）：7-8.

[3]丁金倉. 坐標法標定腰線[J]. 礦山測量，2011，（03）：60.