十一章第二节立井井筒施工测量

第二节立井井筒施工测量在矿山建设时期，立井井筒是重要的建设工程，在矿井生产时期是联系地面和井下的交通要道。因此，立井井筒的掘进和砌壁必须严格按照设计进行，要求井壁坚直，井筒断面的大小、预留梁窝和与井筒连接巷道硐口的位置均应符合设计的规定。这些工程的质量与矿山测量工作有着密切的关系。因此在施工过程中，测量人员应熟悉设计图纸等有关资料，验算与测量有关的数据，明确各要素的几何关系，与施工人员密切配合，按照设计的要求，准确地标定和细致地检查，以确保工程的质量。井筒掘进和砌壁时的测量工作，是依据井筒十字中线基点和下列设计资料行的。（1） 井筒平面布置图、井筒水平断面图和沿每条十字中线做的纵剖面图；（2） 井筒凿井设备布置图；（3） 临时锁口框架及吊盘的平面图和断面图。（4） 各水平的马头门、硐室施工图。一、井筒掘进施工测量（一）立井井筒锁口的标定圆形立井井筒的施工，是根据标定的井筒中心点和井筒设计毛断面破土的，当下挖4〜6m后，就要砌筑临时井壁和设置|临时锁口，且固定井位。然后根据标设的井筒中心垂线点下放垂球线指示掘进方向。待掘进到第一砌壁段后，即自下而上砌筑永久井壁，并在封口盘下方4〜6m处设置临时固定盘，在固定盘上方lm左右处设置激光梁，如图11-4，用来安置激光投点仪。当施工方案规定不设临时锁口时，则掘进永久锁口顶部高程时，直接砌筑永久锁口，如图11-5。然后继续掘进，直至全井逐段掘砌完毕以后，再进行井筒装备的安装工作。设置井筒锁口时的主要测量工作是；根据井筒十字中线基点在井壁外3~4m处地面上精确标出十字中线点A、B、c、D四点，用大木桩打人地下，钉上小钉作为标志，并在木桩上给出井口设计高程点。J-J-1•临时锁口的标定圆形井筒的临时锁口，一般采用八角形木质或圆形钢结构，如图11-6及图11-7所示。H-G未疲临时锁口图H-G未疲临时锁口图削-了钢皓枸舗对拡口图11-7钢结构临时锁口1图11-7钢结构临时锁口1—钢轨的工宇铜；2 井圈；3—U形卡子；4——挂钩；5——背板l 断面为250mmX250mm、长为14m的方木；2——生根钩；1-一断面为250mmX250mm、长为8m的方木4 挂钩；5 背扳；6 槽铜井圈；11一定型框安设前，首先按照设计的井筒断面在地面组装，井检查其尺寸，然后在其顶面标出四个十字线点a、b，c、d，再将它安置在井口。在AB、CD间拉紧两根细钢丝，并在每根钢丝的两端挂垂球，用垂球找正日、b、c、d四点的位置，使其位于井筒十字中线上，并用水准仪操平后固定。其水平程度和平面位置误差不得超过±20mm。2.永久锁口的标定标定永久锁口（图11-5）时，十字中线点A、B、C、D的桩顶高程应相等，井高出井口设计高程0.l~0.3m。浇灌永久锁口时，在AB、CD间拉紧细钢丝，在交点处下挂垂球线，作为永久锁口模板平面位置找正的标准。再由两钢丝向下丈量规定的垂距，使永久锁口底层模板底面的高程等于其设计高程，并用半圆仪操平。当由下向上砌筑到井口时，直接由钢丝向下量尺，确定最上层模板的顶面高程位置，并进行操平。确定井口高程的误差应不大于±30mm。在浇灌锁口的顶部时，应沿井筒十字中线方向在并颈上和井筒内壁各埋设四个标记。待混凝土凝固后，用经纬仪在标记上精确标出井筒十字中线位置，以此作为井筒内确定十字中线方向的依据。

(二)立井井筒中心垂线的标定井筒中心垂线是指示整个井筒施工的依据。井筒掘进时的炮眼布置、井筒断面的检查和临时支护井圈的找正，都是根据井筒中心垂线进行的，当井口封口盘铺好后，应立即在封口盘上标设井筒中心垂线点(或称井中下线点)，以便下放井筒中心垂球线。在井筒施工过程中，要定期检查下线点是否移动。点位偏差不得超过5mm，否则应立即纠正。依井筒掘进设备布置和施工方法不同，井筒中心垂线点的标设方法可分为以下两种。井筒中心不被提升孔占用，设置固定的井筒中心垂线点的方法如图11-8所示，在封口盘固定梁中间安装一段槽钢或角钢作为定点板，用安置在井筒十字中线基点上的经纬仪，在定点板上标出井筒中心位置，井锯口(或钻孔)作为标志。图11-9为把井筒中心下线孔直接标定在封口盘上的定点板上。定点板用螺丝固定在封口盘上。定点板商宦隹封口龜聲屮曾定点板商宦隹封口龜聲屮曾1-—琏点冷——用蔚匸4—小礼4——单EUKn-a寇原毓固定在时口盘上1——宦点按辖一——■雅2•井筒中心被提升孔占用，设置井筒中心垂线点的方法(1)采用活动式“定点杆”(或称“中线杆”)设置下线点。中线杆可用角钢〈图11-10)或圆形钢管两端打扁后钻上孔做成。标设中线杆时，首先按设计的要求，在提升孔两端的木梁上设置固定中线杆的销子，为使其安设牢固，销子的直径应与中线杆定位圆孔直径一致，然后把中线杆安设在木梁的销子上并用保险绳固定。用经纬仪将井筒中心标设在中线杆上，井锯一三角形缺口，缺口A即为井筒中心垂球线的下线点。在井筒施工过程中，如需要放线，则停止提升，装上中线杆，下放井筒中心垂球线。用完后即收线，去掉中线杆,吊桶继续提升。(2)采用固定槽固定的中线杆设置下线孔。在封口盘门两边，设计两个固定槽，如图11-11所示。使用时将中线杆放在固定槽内。中线杆用槽钢或木板做成，两头设有标记以防放错。中线杆的标定方法同前。(2)采用固定槽固定的中线杆设置下线孔。在封口盘门两边，设计两个固定槽，如图11-11所示。使用时将中线杆放在固定槽内。中线杆用槽钢或木板做成，两头设有标记以防放错。中线杆的标定方法同前。洁②的;中燥杆下皱 中蚁持隔定播投在茸口甜口两边】——潅曲申线杆F 1——甲统相总——ffl*.h井筒临下款孔』——锲籤鍋IHbC-—■!——木檢折————足底板中心垂线点下放井筒中心垂球线。下线时用1〜2kg的小垂球或沙袋，到达工作面时再换上工作垂球。钢丝必须有两倍的安全系数，没有弯曲、破折或打结。工作垂球的重量，应视井深、琳水等情况，参照表11-2选定。工作垂球重量井筒掘进深度/m10~5050~200200~500工作垂球重量/kg不小于10不小于20不小于30（三）深井井筒中心下线点的移设由于立井井筒较深，井筒中心垂球线摆幅大，不易找中，为此应将井筒中心下线点移设到中间固定盘上。移设的方法有两种。1•直接观测垂线定点从井口下放井筒中心垂线后，在中间固定盘上相互垂直的方向上安置两台经纬仪，观测垂球线摆动，求出两个方向的摆动中值，然后用交会法精确确定出下线点位置。当两次投点确定的点位互差不超过10mm时，取其中数作为移设的下线点。2极坐标法定点当井筒中间设有腰泵房和固定盘时，首先从井口下放两根垂球线，在腰泵房安置经纬仪，用连接三角形法进行一井定向测量，求出仪器中心坐标以及仪器到钢丝的坐标方位角（方法同一井定向）后，再根据已知的井中坐标，通过计算出的标定数据，用极坐括法在固定盘上标出井中下线点位置。（四）用激光投点仪标井筒中心线在立井掘进砌壁的过程中，应用激光投点仪替中中心垂球，在我国已被广泛采用。激光投点仪的工作原理、仪器结构与巷道指向仪基本相同，其区别仅在于安装调整激光光束方向的机构不同。1. 立薇光MR的安覺薇光MR的安覺t—滋光揑点牧吃一更挥辅彙*3——阖嵐盘--提升孔当提升孔不在井筒中心时，如图11-12所示。井筒掘进一定距离后，在井口下第一层固定盘以上1m左右，设置支撑激光投点仪的钢梁。激光投点仪根据井筒中心垂线进行对中和整平后，将其底板用卡子固定在钢梁上。然后，开启电源射出光束，在井底工作面或吊盘上的人员在光斑位置的中心作出标记。徐徐旋转仪器，注意光斑中心与标记的偏离情况。当仪器旋转至180°时，再次在光斑中心作出标记。若两标记不重合，说明激光光束与仪器旋转轴不重合，则须校正。为此找出两标记的中间位置，通知仪器操作人员。调节激光管的固定螺丝，使光斑中心对准此中心位置，如此重复数次，使激光光束严格与仪器旋转轴同轴。最后调节安平螺旋，使仪器严格整平，所投光点即可供掘砌时使用。

1 澗节址飪曲成無風定环曲一阳黑丫丄1 澗节址飪曲成無風定环曲一阳黑丫丄——文架恤札$——僭架議椿齿——冏定塀■誓激光投点仪光束方向正确性检查激光投点仪在使用过程中，可能因受震动、钢梁变形等的影响，使光束偏离原来的标定方向。若不及时纠正，会造成施工错误，因此必须经常进行光束方向正确性的检查。检查方法有以下两种：（1） 每次使用前，首先检查安平水准管是否居中，然后在井底工作面或吊盘上，观察仪器绕自身竖轴旋转时，光斑位置是否变化。若光斑位置不变，表明光束方向正确。（2） 在仪器下方50m左右设置检查屏，其圆孔的中心应与井筒中心一致。在使用过程中，若光束通过圆孔射至工作面，表明光束方向正确。（五）井筒掘砌时边线的固定方法在井筒掘砌过程中，根据施工需要可设置若干边线。一般设在十字中线及梁窝的设计中线上，以便掌握掘砌规格及梁窝、管路等。各边线距永久井壁的距离应相等，一般为50〜100mm。边线的固定方法有：（1） 用定点扳在封口盘上固定边线。（2） 在井壁上设固定卡固定边线。（3） 在掘进保护盘上下放边线。（六）井筒掘进时的测量工作井筒掘进时，炮眼的布置和井筒断面的检查都是根据井筒中心垂线或井中激光点进行的。因此，测量人员对井筒中心垂线必须精心测设，定期检查，如发现其偏差超过5mm时，应及时重新标定。二、井筒砌壁施工测量当井筒每下掘一段以后，就要由下向上砌筑永久井壁。在砌壁过程中，用井筒中心垂线或若干边线，确定砌壁模板的平面位置：用测设在井壁上的高程点，作为标定壁座（或高空壁圈）、预留梁窝、开凿硐室和马头门的高程控制。井壁上每隔一定深度测设一个高程点。第一个高程点的高程值由井口水准基点用钢尺导入，其最高程点的高程逐段用钢尺丈量确定。安装砌壁模板时，由井壁高程点丈量垂距确定模板底部高程位置；用半圆仪或连通管抄平托盘（生根板），其误差不得大于±20mm；沿十字中线方向丈量模板外缘到井筒中心的距离，其值不得小于设计规定的井筒净半径；同一圈模板应保持水平，其误差不大于±50mm。在主井井筒内安装罐梁时，井壁上要有梁窝。梁窝可以在砌壁时预先留出，也可以在罐梁安装前现凿。现在多采用预留梁窝的方法。预留梁窝的位置必须正确标定，其精度要求是：梁窝层间垂距误差不得超过±25mm；同层各个梁窝的各个高差，以标定的一个梁窝为准，不得超过±50mm；梁窝中线误差，以各自梁窝设计中线为准，应不超过±25mm。

（一〕梁窝平面位置的标定标定梁窝平面位置，就是在砌壁模板上标出梁窝中线。依据井筒平面布置及下线情况的不同，可采用下述几种方法进行梁窝平面位置的标定。1•用梁窝线标定如图11T4所示，梁窝线的位置1、2,3,4，5应设在梁的中线上，距永久井壁100mm为宜。梁窝下线点可用极坐标法直接在井盖上标出。为此，根据井口附近的实际情况，在井口十字中线上选定一点A，井测出其到井中的距离do建立以井中为坐标原点，十字中线为坐标轴的假定坐标系，计算A点的坐标，并根据井筒平面布置图的尺寸，计算各下线点的假定坐标。根据各下线点和A点的坐标，计算出标定时的角度B和距离L。标定时，首先根据十字基点精确标出A点，然后在A点安置经纬仪，根据标定要素，用极坐标法依次标出各下线点。因11因11If用梁済我麻宣峯窝昭翼通过各下线点下放梁窝线后，根据这些线在模板上标出梁窝中线的平面位置，并划一竖线作为标志。砌壁时梁窝线可作边线用。2.用井筒主十字中线上的两根边线标定如图11-15所示，沿井筒主十字中线下放两条边辑线W、E,沿这两条边线拉一平线绳,在模板上标出W',E'两点。再将模尺直边贴紧WW'和EE'，在模板上标出梁窝中心，并划一竖线作为标志。窗!1-La弔圭十字甲戟上的關点it窗!1-La弔圭十字甲戟上的關点it线®U-16羯主聚裁挣定毅窝中絃3用主梁窝线标定如图11-16所示，括主梁梁窝的设计中线下放两根主梁窝线，依次确定主梁梁窝中线的平面位置。其他梁窝的平面位置，可根据主梁窝的位置沿模板用钢尺丈量确定，也可用特制的型轨或用线交会法确定。4.用井筒中心垂线和设在十字中线上的一根边线标定如图11T7所示，沿下放的井筒中心垂线和边线拉®11-17用前•申崖媒和*字申城上的一無边线标疑聲窝申戟一水平线绳，延长至找正好的模板上，标出m,n、两点。再根据预先计算好的距离mAl和®11-17用前•申崖媒和*字申城上的一無边线标疑聲窝申戟（二）梁窝高程位置的标定1.牌子线法牌子钱是按照设计的梁窝层间距离，在钢丝上焊上小铁牌（或焊锡点），用以标志梁窝底口的位置。在地面焊小铁牌或锡点时，应给钢丝加以选定的拉力。如图11-18所示，预留梁窝时，在封口盘上从主梁梁窝线下线点或设在井筒十字中线的边线点下放一根牌子线和长钢尺，牌子线上所挂垂球的重量，应与焊牌子时所加的拉力相等。根据砌壁段第一层梁窝底口的高程和封口盘下线点A的高程，计算出二者的垂直间距h，即为下线点到第一个梁窝牌子的距离。用下放的长钢尺准确量出此垂距，井用牌子线上的第一个梁窝牌子对准，牢牢地加以固定；再用长钢尺检查最下面一道牌子的高程，如与设计高程不符，则用调整牌子线垂球重量的办法加以调整。此时，牌子线上每个牌子的高度，即为各层梁窝底口的高度。同一层其他梁窝的高程位置，可根据牌子用水平尺、半圆仪或连通管确定。自下而上砌壁时，用完牌子后就剪去该段牌子线，再挂上垂球。2.高程点法所谓高程点法，就是在井壁上每隔30~50m测设一个高程点，由这些点用钢尺标设各层11-18用牌不线底标泄梁寓商程11-18用牌不线底标泄梁寓商程（三〕梁窝线和牌子线的移设井筒每下掘一个砌壁段，就要进行砌壁。在砌壁之前，应往下移设牌子线和梁窝线，将其下线点移至己砌好井壁的最下面的一道梁窝上。移设牌子线下线点时，应用钢尺量出封口盘上的高程点至新设下线点的垂直距离，算出新下线点的高程，以便固定牌子线。每次移设牌子线时，都要从封口盘上的高程点下放钢尺进行检查，以防止错误和高程误差的积累。每隔80~100m.应由井口下放梁窝线，对新设的梁窝线进行检查。三、立井井壁纵剖面测量立井