云南斗南錳礦小斷面斜井施工腰線標(biāo)定新方法

王　建，唐樹林

(云南文山斗南錳業(yè)股份有限公司，云南 硯山　663101)

云南斗南錳礦小斷面斜井施工腰線標(biāo)定新方法

王建，唐樹林

(云南文山斗南錳業(yè)股份有限公司，云南 硯山663101)

摘要：主要簡(jiǎn)述云南斗南錳礦井下斜井施工過程中，利用高程控制小斷面斜井的施工方法，比用偽傾角法控制的施工方法節(jié)省2 d時(shí)間，掘進(jìn)速度快90 m，為公司新增收益270 000元。

關(guān)鍵詞：斜井；腰線；標(biāo)定

云南文山斗南錳業(yè)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱為：公司)所屬礦山主要由嘎科礦段和白姑礦段兩個(gè)礦段組成，經(jīng)歷了露天開采和地下開采兩種開采方式，目前為地下開采。整個(gè)礦山年產(chǎn)錳礦30萬t，目前井下基本采用了小斷面掘進(jìn)的方式，以2.6 m×2.8 m的三心拱斷面進(jìn)行掘進(jìn)。隨著公司生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)于掘進(jìn)的需求量也越來越大。因此，如何更精確、更快捷的做好井下測(cè)量工作，顯得尤為重要。而在各項(xiàng)測(cè)量工作中，斜井掘進(jìn)施工工程是最困難及最耗費(fèi)時(shí)間的，需要對(duì)掘進(jìn)的高程進(jìn)行控制，為了到達(dá)所預(yù)計(jì)的高程位置，該過程中最繁鎖的是對(duì)掘進(jìn)腰線的標(biāo)定。因此，如何快速準(zhǔn)確的標(biāo)定出腰線，一直是我們測(cè)量人員研究的課題。

1斜井腰線的標(biāo)定

1.1　傳統(tǒng)偽傾角法標(biāo)定腰線點(diǎn)

在斜井腰線的標(biāo)定中，目前常用的方法是偽傾角公式標(biāo)定，標(biāo)定過程如下。

1) 先把斜井的中線放好，設(shè)為點(diǎn)O、A，見圖1。

2) 在O點(diǎn)下安置DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀，測(cè)出水平夾角∠AOC[1]。

3) 按下式計(jì)算得偽傾角δ。

tan-1δ=cosβ×tanδ’

(1)

式中δ’——斜井設(shè)計(jì)坡角(∠AOB)；

δ——偽傾角(∠COC1)。

4) 瞄準(zhǔn)C點(diǎn)，固定水平度盤，上下移動(dòng)目鏡，設(shè)置豎盤讀數(shù)為計(jì)算所得的偽傾角，在巷道幫上作記號(hào)定為C1，用小鋼卷尺量出C1到原腰線點(diǎn)C的鉛垂距離。

5) 轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡，瞄準(zhǔn)中線點(diǎn)A，然后松開照準(zhǔn)部，對(duì)準(zhǔn)在巷道幫上擬設(shè)腰線點(diǎn)處，測(cè)出之間的水平夾角∠AOC1。

6) 目鏡照準(zhǔn)部擬設(shè)腰線處，并使豎盤讀數(shù)為計(jì)算得偽傾角，在巷道幫上作記號(hào)D1，用小鋼卷尺從D1向下量出距離，即得到新標(biāo)定的腰線點(diǎn)D。

7) 用測(cè)繩連接C、D兩點(diǎn)，劃出腰線，即為設(shè)計(jì)傾角的腰線。

1.2　用中線標(biāo)定腰線點(diǎn)

現(xiàn)在錳礦在斜井的掘進(jìn)過程中，使用的是另一種腰線標(biāo)定方法，我們稱之為中腰線標(biāo)定法，標(biāo)定的過程如下所述。

假設(shè)我們已知起始點(diǎn)A坐標(biāo)(X，Y)和終點(diǎn)O坐標(biāo)(X1，Y1)；A點(diǎn)高程HA和O點(diǎn)高程HO，如圖2所示。

1) 通過坐標(biāo)計(jì)算法中的坐標(biāo)反算，可以得出A點(diǎn)與O點(diǎn)之間的距離DAE，其公式為：

2) 計(jì)算出O點(diǎn)至A點(diǎn)之間的高差HOE：

HOE=HO-HA

3) 計(jì)算得出A點(diǎn)至O點(diǎn)的坡度：

∠OAE=tan-1(HOE/DAE)

4) 使用經(jīng)緯儀或全站儀，在A點(diǎn)設(shè)站，放好巷道的中線，設(shè)為B點(diǎn)、C點(diǎn)[2]，見圖3。

5) 在A點(diǎn)設(shè)站，測(cè)出B點(diǎn)、C點(diǎn)的高程(根據(jù)已知點(diǎn)A點(diǎn)的高程可得)，已知設(shè)計(jì)坡度∠OAE。

6) 設(shè)定A點(diǎn)高程鉛垂下AA1為斜井腰線的高度。如圖4所示。

7) 按照設(shè)計(jì)坡度，用小鋼卷尺分別量出A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)到設(shè)計(jì)腰線的鉛垂距離，標(biāo)為A1、B1、C1。

8) 分別從A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)垂線到A1、B1、C1的位置，做好標(biāo)志的A1、B1、C1就是設(shè)計(jì)腰線的位置，即是我們所放的腰線。

2比較兩種腰線標(biāo)定方法

在使用的兩種放線方法里，兩種方法都是針對(duì)于斜井工程施工。其中使用偽傾角標(biāo)定腰線的方法更適用于斷面寬度超過5 m的斜井掘進(jìn)以及斜井安裝，在小斷面斜井的施工過程中，則顯得繁瑣，需要人員多，每次放樣所耗費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)；而錳礦使用的中腰線標(biāo)定法在斷面寬度低于5 m的小斷面斜井施工過程中，顯得更為實(shí)用，放樣方便，需要的人員更少，也更節(jié)省時(shí)間。

為了更詳細(xì)的了解兩種腰線方法的優(yōu)劣，我們從井下同時(shí)選用兩條同樣長(zhǎng)200 m的貫通斜井作比較，用偽傾角公式放腰線的為A斜井，用高程控制腰線的方法為B斜井。對(duì)比結(jié)果如下。

A斜井：每次放樣時(shí)間為2.5 h，參與人員共5人；共放樣14次，每次腰線可指導(dǎo)施工15 m，總放樣工時(shí)為35 h；平均每天掘進(jìn)5 m，200 m斜井貫通時(shí)間為40 d。

B斜井：每次放樣時(shí)間為0.5 h，參與人員共3人；共放樣7次，每次放樣腰線可指導(dǎo)施工35 m，總放樣工時(shí)為3.5 h；平均每天掘進(jìn)5.3 m，200 m斜井貫通時(shí)間為38 d。

3結(jié)語

以200 m斜井為例，在兩種腰線放樣的過程中，B斜井比A斜井足足節(jié)省了31.5 h，整體貫通時(shí)間提前2 d完成。因此，高程控制腰線的方法比偽傾角公式放樣法更省時(shí)方便，同時(shí)精度也能滿足我們斜井掘進(jìn)的需要。按每天5.3 m掘進(jìn)速度計(jì)算，新方法要多掘進(jìn)10.6 m。2014年公司計(jì)劃掘進(jìn)斜井1 500 m，而新方法為公司掘進(jìn)了1 590 m，按照平均每米掘進(jìn)單價(jià)3 000元計(jì)算，為公司多盈利270 000元，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]高井祥. 測(cè)量學(xué)[M]. 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2007：27-44.

[2]江寶波，黃德芳. 工程測(cè)量學(xué)[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1990：90-101.

Mid-line Calibration Method of Incline Construction in Dounan Mn-mine of Yunnan

WANG Jian, TANG Shulin

(YunnanWenshanDounanManganeseIndustryCo.,Ltd,Yanshan,Yunnan663101,China)

Abstract:Briefly, this article tells of incline construction process in Dounan Mn-mine. It can save time at 2 d and speed at 90 m, by using elevation control of small section incline against pseudo dip method in construction method with benefit of 270 000 yuan.

Key words:Shaft; Waist line; Calibration

中圖分類號(hào)：TD175+4;TD262.1+2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2015.01.015

作者簡(jiǎn)介：王建(1984-)，男(彝族)，云南文山人，測(cè)量助理工程師，研究方向：礦山測(cè)量，手機(jī)：13618764517，E-mail：233477893@qq.com.

收稿日期：2014-10-12

貴州武陵錳業(yè)有限公司董事長(zhǎng)鄒中錦:13308270229

貴州武陵錳業(yè)有限公司總經(jīng)理?xiàng)钫?13908277745

辦公室聯(lián)系電話：0856-6966335