利用水准仪测标高法标定腰线方法探讨

1、.利用水准仪测标高法标定腰线方法冯燕青(山西晋城煤业集团成庄矿 山西 晋城 048021)摘要：简要介绍水准仪标定腰线的方法，介绍水准仪测标高法标定腰线在井巷掘进中的应用。施工腰线标设方面需要方法革新。关键词：水准仪 标高 标定腰线 一、引言矿井在生产过程中，为了保证巷道运输、排水、跨风桥或巷道在竖直面内按计划贯通，要求按照一定的坡度或倾角进行掘进，为了控制掘进巷道的坡度或倾角，而采用标定腰线的方法来指示掘进巷道在竖直面内的方向。标定腰线的测点称为腰线点。煤矿测量规程规定，腰线点应成组设置，每组23个点，每隔3040m在巷道一帮或两帮设置一组腰线点。若干个腰线点连成的直线为巷道的坡度线，亦称腰

2、线。根据巷道的性质、用途不同，标定腰线可以采用不同的仪器和方法。次要巷道一般用挂半圆仪标定腰线，倾角小于8度的主要巷道，用水准仪或连通管标定腰线，倾角大于8度的主要巷道则用经纬仪标定腰线。二、我矿测量腰线标定现状根据煤矿生产实际，井下巷道一般采用煤层掘进，但根据巷道使用用途，涉及到运输、排水、过风桥或按设计标高贯通等巷道，必须按腰线进行掘进。现我矿测量部门一般标定腰线采用有以下几种。1.1用水准仪视线法标定腰线用水准仪视线法标定腰线的原理是水准仪给出一条水平视线。已知腰线点A及巷道设计坡度i，需要标定腰线点B。标定方法如下：（1） 将水准仪安置在A、B之间的适当位置，后视A点巷道帮壁，画一水平

3、记号A ，并量取AA的铅垂距离a。（2） 前视B处巷道帮壁画一水平记号B。这时，A B为水平视线，用钢尺量出A B的水平距离S。按下式计算A、B 两点之间的高差；HAB=S×i由此公式计算出AB两点高差。（3） 从B铅直向下量出a值，得到一条与AB平行的水平线AB。然后从B向上量出HAB，即得到新设腰线点B。AB连线即为巷道腰线。并用油漆划出腰线。若坡度为负值，则应从B点向下量出HAB。同样的方法可给出其他腰线点。用此方法虽很简单，但易出错，特别要注意前、后视读数的正负号和高差H的正负号。1.2用水准仪视线固定高度法标定腰线水准仪固定高度法原理是根据水准仪提供的水平视线，将后视腰线固

4、定在水平视线的一端，另一端由视线向下或向上量出HAB值，并固定B点。AB两点的连线即为巷道的腰线，此种方法为第一种方法的改进，减少了量取后视AA 的距离a值，在一定程度上避免了中间计算环节，减少了一定的出错率。1.3用挂半圆仪及连通管标定腰线根据煤矿测量规程规定，在倾角小于8度的次要巷道中，一般可以用挂半圆仪和连通管的方法标定腰线。挂半圆仪标定腰线的原理是根据半圆仪上的倾角刻度，按设计坡度标定腰线；连通管标定腰线的原理主要是利用水的连通原理，提供一水平线，根据坡度标定腰线。 此两种方法较简单，但在实际中不常用，不再详细叙述。2现阶段腰线标定问题存在的弊端。以上几种标定腰线方法，是我矿测量人员根

5、据多年在施工测量过程中总结出的有效方法，在一定阶段有效指导了生产掘进，减少了测量事故的发生，但随着新老技术人员的接替，测量新技术的应用、测量人员的业务保安能力逐步提升，上述几种腰线的标定方法将突显出其多方面的弊端，具体表现在以下几方面：(1) 水准仪固定高度法标定腰线，标定过程繁琐，计算过程随意性大，前后视读数的正负号及高差的正负号在现场标定过程中较难掌握，而且易出错。(2) 水准仪视线标定腰线法，标定过程及计算过程虽然在一定程度上减少了中间环节，但现场操作随意性大，未形成固定的标定模式，而且随着巷道的掘进，腰线延设无固定的高度，给施工队组计算数值频繁，施工人员较难掌握，巷道容易出现台阶状，增

6、加巷道的起底和挑顶工作量。(3) 使用挂半圆仪及连通管标定腰线因标设精度不高，现场操作随意性大，现我矿测量人员已不采用此方法。三、水准测标高法标设腰线方法随着我矿精细化管理的更加深入，井下巷道掘进质量要求更加严格，腰线作为控制巷道在竖直面内的掘进方向，测量标定技术是否更科学有效，巷道在竖直面内的方向整体控制精度是否满足要求，多方面问题已迫使我测量部门在施工腰线标设方面需要方法革新。3.1根据实测标高进行标设腰线（包括过风桥和贯通）3.1.1 标定原理根据实测开口点与贯通点的标高，计算出两点高差，由两点间的距离反算出每米抬高或下降的高差值。其公式如下（如图1所示）：图13.1.2现场标定方法及步

7、骤(1)测量贯通点K至A（距工作面最近导线点）两点的标高，要往返测量（或变换仪器测量）(2)用钢尺（或不卷尺）拉出或根据现场标出放腰线点位置B(或C)，注意要用粉笔或油漆在两帮划出标志点。(3)测量导线点A至放设腰线点位置B标高，两次测量(4)计算放设腰线点位置B（底板）标与贯通点（底板）K标高之间的高差（5）由导线点A至贯通点K的距离计算出放设腰线点位置B(或C)距贯通点位置K的距离BK。（6）由距离BF和高差KF计算出每米抬高或降低的数值（7）在工作面由司尺者根据现场条件以B和C为起点用小卷尺拉出整米数，定出需D和E位置点，并用粉笔或油漆在巷帮划出。随后要告诉计算者拉出的整米数值，计算者根

8、据整米数值，计算出D和E需抬高或降低的数值并告诉司尺者。（8）司仪者根据四个腰线点位置情况将水准仪安置在合适的位置（注意仪器要与四个位置点必须通视），仪器严格整平后，由司仪者和司尺者配合进行标设腰线点。3.2 延设腰线的方法：3.2.1 标设原理根据新旧腰线点间距离和设计坡度计算新旧腰线点的高差，得出高差HAC再由高差计算公式：a1b1+anbn=HAC计算出bn值，利用水准仪水平视线定出符合bn值的腰线点。如图6所示3.2.2 现场标定方法及步骤(1)现场拉出上组腰线起点A与新设腰线起点C的距离(2)根据距离和坡度计算出高差AC，(3)根据高差计算公式计算出需要标设新腰点起点处的前视读数：(

9、4)测量旧腰点A至需要标设新腰点处。根据水准测量计算公式：后前+后前=高差AC求出最后一站前视读数值。(5)计算出最后一站前视读数后，司尺者在新设腰线点的起点位置立尺（或用小卷尺）（注意要根据计算出的前视读数正负采用正尺或倒尺的方法立尺）由司仪者指挥司尺者上下移动尺子，直到前视读数移到仪器水平视线上为至，司仪者可以说好了，司尺者听到好了以后要在尺头处进行标设腰线点，一帮标出后，另一帮方法一样，两个新腰线点的起点标出后，另外两个腰线点标设方法与“放设腰线点”方法一样。（6）检查方法与“放设腰线点”方法一样，只是需要重新测量新设腰线点与旧腰线点之间的高差来检核高差是否正确。3. 3 现场操作标定时把握的口决为避免现场操作人员在实地标设时，司仪者和司尺者对前后视读数、高差的正负号区分，防止标设错误，在现场要形成统一的操作方法和口令以便于操作人员能够很好的配合完成，现将总结出的口决叙述如下：司仪看数，尺头钉钉