关于急倾斜井中心线定向放样的探讨
时间：2020-12-17 09:46:03 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
(内蒙古自治区有色地质勘查局一○八队，内蒙古 赤峰 024000)摘 要：针对采矿工程中对天井施工放样的要求精度越来越高的现状，文章进行了一些探索，几经生产实践和贯通工程验证，取得了很好的效果。
关键词：井巷工程；
斜井；
放样
中图分类号：TD263.2+3 文献标识码：A 文章编
号：1007—6921(2008)08—0113—02
天井是井巷工程中连接上、下中段的一项重要巷道，在矿山生产中发挥着它特定的作用，开井分行人天井、放矿（放料）天井、提升天井等。科学技术的进步，促进了地质勘探和采矿业的迅速发展，采矿工程对天井施工放样的要求精度也越来越高，这就给如何精确放样提出了新的课题。
天井的施工放样，以往多采用悬挂式罗盘或经纬仪直接放样。这两种方法都有一定的局限性。前者易受金属铁、钴、镍的影响很大，尤其是现行矿的掘进与休矿设施大部分为钢制品，因而要精确放样，以便确定天井中心线方位，悬挂式罗盘根本满足不了精度要求；
后者，由于经纬仪望远镜受俯角、仰角的限制，一般倾角最大只能测到40°左右，适合于缓斜天井的放样工作，超过40°倾角的中等倾斜以上的天井，如何放样？这是一个十分棘手的问题。
1 基本思路与基本计算公式
天井的特点就是较狭窄且倾斜，一般规格是1.4m×1.6m，倾斜角度大于40°，不能安装经纬留任测设。因此，利用巷道空间与天井开门处的三角区域，在设计的方向上设置一条倾斜直线，并在已设置的直线上设置两个标志点，其间距（两标志点之间）尽可能大些，且与已知导线点通视，然后用竖井联系定向的方法构成三角形（见图1），L为设置的符合要求的倾斜直线，A、B为设置直线上的两个标志点，M、N为已知导线点，M点设站，后视N点，观
1.2 方位角与座标计算
∵αMA=αMN+φ
αMB=αMN+φ+γ
XA=XM+S1•cosαMA
YA=YM+S1•sinαMA
XB=XM+S2•cosαMB
YB=YM+S2•sinαMB
Mα为贯通允许偏差。
以上是计算中的实用公式,是计算放样数据的依据。
2 放样方法
2.1 准备工作
2.1.1 将足够精度的导线点引导到施工现场附近，并根据设计的开门中心坐标放出该点O，此点不难放出，可以利用坑内的Ⅰ、Ⅱ级导线点用极坐标法直接放出（见图2）。
2.1.2 在O点架设经纬仪或悬挂式罗盘给出概略方位，并建立指导施工的标志，待开掘3m～5m后，再行精确放样。
2.1.3 过O点设置一根抗拉能力大的钢丝，用悬挂式罗盘使钢丝绕。O点旋转至放样的概略方位上，此时钢丝的方位近似于设计方位，牢固的固定两端。为了方便建立标志起见，设置的钢丝尽可能靠近顶板。
2.1.4 在钢丝上选择A、B两点，A、B两点间的距离尽量拉大，便于在M点照准，即与M点通视。
2.1.5 在M上设站，后视已知点N，测出φ、γ角，且读出A、B的倾角和仪器上标高，量出
2.2 计算
2.2.1 倾斜改正：由观测得知，S1、S2、S3的距离均为倾斜距离，需根据观测的倾角化成水平距离，并解求出A、B的高程。
2.2.2 连接三角形之解算：根据所测三角形的边角记录，现出草图，现场计算。由余弦定理
2.3 修正方法
在天井顶板的钢丝方向上建立两标志C′、D′（可用垂线上投），量出A、B至C′、D′的距离，用A、B的倾角计算出A、B至C′、D′的水平距离，并计算出C′、D′的水平距离，并计算出C′、D′的坐标，换算出OC、OD的长度，按设计方位计算出C′、D′的设计位置C、D两点的坐标，则可进行如下修正：分别在两块附有方格纸的硬纸板上按1∶1的比例尺（由于水平距离短，偏差不至于过大）展出C′、C、D′、D（见图3），并过C′、D′展绘出钢丝实际方向线。将纸板上C′与顶板上C′重合，纸板水平，用锤球调整纸板绕C′旋转，使纸板上的方向线与钢丝在同一铅垂面上，则C点位置即是设计方位线上的点，在顶板上相应的建立标志。同法得到D，CD即是放样中心线。
3 检核与精度分析
3.1 为了使放出的C、D更加可靠，对C、D要进行观测与计算。
检核就是将钢丝调整到C、D方向线上（见图4），重新观测φ、γ，量出三角形的三边和AC、AD长，计算C、D坐标是否是设计方位线上的点，如不能满足施工精度，须再次修正C、D，方法同前。
∵XA=XM+S1•cosαMA
YA=YM+S1•sinαMA
XB=XM+S2•cosαMB
YB=YM+S2•sinαMB
并设测角中误差为mα,量边中误差为ms，设起算数据误差为0。
故有：
3.2 分析得出以下几点实际标定有指导意义的实用结论
3.2.1 使γ→0，则量边误差对αAB的影响可消除，故布设定向三角形时尽可能使γ角为最小，空间允许时M距A、B点尽量远些。
3.2.2 AB的间距尽量拉长，即S3应长些，以减小αAB的误差。
3.2.3 在空间允许的情况下，把三角形设置成狭长的三角形最为有利，同时满足了前两个条件（γ足够小，AB足够长）。
