淺談腰線照射儀在巷道掘進(jìn)當(dāng)中的應(yīng)用

新巴爾虎右旗怡盛元礦業(yè)有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古 呼倫比爾 021000

1 傳統(tǒng)腰線標(biāo)定方法的缺點

傳統(tǒng)的腰線標(biāo)定主要采用半圓儀、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等進(jìn)行巷道腰線的標(biāo)定工作，采用傳統(tǒng)的腰線標(biāo)定方法，其優(yōu)點在于滿足精度的前提下技術(shù)可靠。放樣方法比較簡單。缺點在于，對測量人員的依賴性較大，每次作業(yè)面進(jìn)行清渣或進(jìn)行軌道鋪設(shè)時，需要測量人員時時進(jìn)行跟隨放樣。近幾年來由于激光水平儀在巷道放樣當(dāng)中的應(yīng)用，雖然提高了腰線放樣的效率，減少了腰線放樣時的所需人員數(shù)量，但每隔幾米就需要測量人員對腰線進(jìn)行延長的弊端仍然沒能得到有效的解決。在平時的工作中，采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行放樣腰線雖能解決現(xiàn)場的實際情況，但在掘進(jìn)工作面過多時，采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行腰線標(biāo)定，將極大地增加測量人員的工作負(fù)擔(dān)，甚至有可能引起由于腰線標(biāo)定不及時而出現(xiàn)巷道坡度過大的現(xiàn)象[1]。

2 自制腰線照射儀示意圖

圖1 激光照射儀基座三視圖

3 腰線照射儀安裝方法

由于腰線儀無法自行確定坡度，只能根據(jù)已有的腰線對坡度進(jìn)行照射。因此，在使用腰線儀進(jìn)行腰線照射時，必須得采用傳統(tǒng)的放樣方法去標(biāo)定一組腰線，為腰線儀的一字激光提供導(dǎo)向。因此，得先采用全站儀或水準(zhǔn)儀在巷道兩側(cè)標(biāo)定出巷道的腰線，然后在腰線下約150mm處安裝一根水平鋼筋棍（盡量水平，如不水平，可通過一字激光在套筒內(nèi)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)），利用基座固定通孔將腰線照射儀安裝在巷道壁上，擰緊11號基座與巷道壁之間的緊固螺絲，使腰線照射儀處于穩(wěn)固狀態(tài)。接通一字激光指向儀的電源線（220V），轉(zhuǎn)動一字激光發(fā)射器，使發(fā)射的一字激光之盡量處于水平狀態(tài)（一字激光發(fā)射的激光橫滾角過大時，不易通過4號及4號旁邊的螺絲桿進(jìn)行調(diào)節(jié)），通過擰緊一字激光固定螺絲將一字激光固定在套筒內(nèi)。安裝完畢激光后，通過兩個打孔鋼板之間的螺絲桿，轉(zhuǎn)動滾花螺母，使腰線照射儀照射出的激光與安裝激光處的腰線高度保持等高，然后通過4號螺絲桿及旁邊的螺絲桿上的滾花螺母微調(diào)一字激光的橫滾角，使橫滾角保持水平（否則兩邊照射出的腰線將處于不水平狀態(tài)），最后通過3號螺絲桿上的滾花螺母調(diào)節(jié)一字激光的俯仰角，使一字激光發(fā)射的激光線與全站儀照射出的腰線重合，即完成了腰線照射儀的調(diào)節(jié)工作。完成調(diào)節(jié)后，需將所有的緊固螺絲擰緊，防止腰線儀由于井下爆破作業(yè)或機械震動而引起晃動影響照射的精度[2]。

4 激光照射儀實際精度分析

表1 傳統(tǒng)方法放樣腰線與激光照射儀照射腰線的精度對比表

通過計算可得：水準(zhǔn)儀放樣腰線坡度=（340.806-340.617）/63=3‰

腰線照射儀照射坡度=（340.825-340.617）/63=3.3‰

水準(zhǔn)儀放樣-腰線照射儀照射=3‰-3.3‰=0.3‰

通過實際應(yīng)用，對比兩組數(shù)據(jù)會發(fā)現(xiàn)，腰線照射儀照射的高程與水準(zhǔn)放樣所標(biāo)定的高程在60米范圍內(nèi)相差并不大，大約相差0.3‰左右，滿足井下巷道坡度誤差控制在1‰以內(nèi)。本次數(shù)據(jù)進(jìn)行對比選擇63米作為最終點的原因在于一字激光的照射強度相比于激光指向儀要弱一些。在照射距離超過60米后，水平激光的照射寬度已經(jīng)達(dá)到10毫米左右，這將對照射的精度及數(shù)據(jù)的量取產(chǎn)生較大的誤差。其次，本礦區(qū)內(nèi)，礦體厚度不大，礦體走向亦不夠穩(wěn)定，設(shè)計的脈外巷道受限于礦體的走向，一般連續(xù)直線大多不超過60米即會進(jìn)入彎道進(jìn)行轉(zhuǎn)向。因此無須照射過遠(yuǎn)距離[3]。

5 腰線照射儀的優(yōu)缺點

首先相比于傳統(tǒng)的腰線延伸方法，使用激光腰線儀對腰線進(jìn)行照射，將極大地降低腰線放樣的頻率，極大地減輕測量人員的勞動強度。其次，采用腰線照射儀進(jìn)行腰線照射時，除了可以減輕勞動強度外，對于巷道施工后的軌道鋪設(shè)、風(fēng)水管線吊掛都可以腰線照射儀照射出的腰線為基準(zhǔn)進(jìn)行量測，將極大地提高風(fēng)水管線吊掛高度的精確度。也可以方便軌道安裝時的軌面高程的量取。雖然激光照射儀有很多優(yōu)點，但在使用過程中，也有些許的不足。首先，腰線照射儀無法自行確定坡度，只能根據(jù)傳統(tǒng)方法的方法先進(jìn)行腰線放樣，然后在根據(jù)放樣的腰線進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而對腰線進(jìn)行照射。其次，在腰線照射儀安裝及使用過程中，要時時提防井下爆破作業(yè)及井下輸運時的震動對腰線照射儀的影響，將時刻注意腰線儀照射的正確性（通過是否準(zhǔn)確照射在指示腰線上查看是否正確）。否則，使用受到影響的腰線照射儀，必將引起30～50米內(nèi)的巷道坡度的錯誤[4]。

6 結(jié)束語

采用腰線照射儀替代傳統(tǒng)的腰線延伸方法進(jìn)行腰線照射，進(jìn)而降低井下巷道腰線的放樣頻率，是一種比較新穎的腰線延伸方法。尤其是在井下作業(yè)面多，測量人員少，腰線不能時時跟進(jìn)放樣時，采用此方法進(jìn)行腰線延伸，將極大地降低腰線延伸對測量人員的依賴，是一種值得進(jìn)行推薦的腰線延伸方法。