嚴春春1安徽理工大學;2淮南礦業(yè)集團
激光指向儀在井下的安裝和使用
嚴春春12
1安徽理工大學;2淮南礦業(yè)集團
激光指向儀具有安裝方便,激光指向清晰可見,方便使用等優(yōu)點,在井下使用時能快速的標定巷道的中、腰線位置,有效的控制巷道超欠挖,大大的提高了巷道施工進度。
激光指向儀;井下測量;安裝使用
在礦山的井巷掘進施工中,工期一般都較為緊迫。在掘進過程中,由于光線和風量等因素影響,用人工方法在掘進過程中每班進行中腰線的標定既費時,又有一定的人為誤差。而激光指向儀直觀,方便等特點,能快速、準確的指示巷道掘進的方向和坡度,能較直觀的反應巷道超欠挖現(xiàn)象。
1.1 激光指向儀的安置方式
激光指向儀既可安置在巷道頂部,使激光光束和巷道中線重合,也可以安置在巷道邊墻上,使激光光束和巷道中線平行。在井下巷道施工過程中由于巷道兩幫一般都懸掛有風水管和風筒,激光指向儀安置在巷道幫部則安裝和調試都比較困難,所以通常安置在巷道頂板上,方便調試和使用。
1.2 激光指向儀的調試
在巷道內調試激光指向儀需要全站儀的配合,首先將激光指向儀安裝在巷道頂板處,位于A,B,C三個測點中線點之后,用A測點作為激光校正起點,將激光光束調整與巷道中線方向一致(即A,B,C三個測點棉線上都有明顯的激光光斑)。
當巷道坡度不大時,以坡度為3‰為例,首先將全站儀安置在有A,B,C三個測點都能同視的位置,把全站儀豎直角調整到90°或270°,觀測A,B,C三個測點分別在三個測點的棉線上做好記號1、2、3(如圖1)。量取A點上激光光斑與記號1的距離h1,在B測點上記號2向上量取距離h2=h1+LAB(A與B兩測點間平距)* 0.003做記號2';在C測點上記號3向上量取距離h3=h1+LAC(A與C兩測點間平距)*0.003做記號3';微調激光指向儀將激光光斑與記號2’,記號3'重合,由于激光校正起點A測點并不是激光指向儀的中心點,一般進行2~3次的調整,即可使激光與巷道中線重合由于巷道坡度一致。
圖1
如圖2所示,在直線巷道內安置的激光指向儀經過調試,滿足了激光光束與巷道中線重合、激光光束的坡度和巷道坡度一致的條件。則任一激光點和巷道兩幫的距離e、激光點和巷道設計的高差h均為定值。根據(jù)激光指向儀調試結束時根據(jù)激光校正起點A測點頂板到激光光斑1’之間的距離并參照設計文件,可以確定e、h的值。
圖2
激光指向儀的指向精度主要受以下因素影響:①激光光束的標定精度;②激光光斑的直徑大小、亮度等。激光光束的標定精度受激光校正點起點位精度誤差影響,當在頂板剛安裝好激光指向儀時,激光光束與巷道坡度不一致,激光光斑與理論值有一差值h'',當激光光束與激光校正起點A很近時,很小可以忽略它對激光光束方向的影響。如果激光指向儀與距離比較遠時,h''值很大就無法消除,在激光校正起點A測點上的激光光斑就有一定的誤差,起始距離h1就不是固定值,調整激光光束時就無法調整到巷道的設計坡度,所以在安裝激光指向儀時,一定要盡量靠近巷道的某一測點或中線點。如果無法靠近測點時,可以在激光指向儀正前方打一測點務必與巷道的中線保持致。
除此以外,激光指向儀還受到施工震動、光斑漂移、巷道邊墻變形以及其他意外因素的影響,所以激光指向儀要定期進行檢查測量;每次使用前還要檢查激光光束是否通過了事前設置好的檢查點。
激光指向儀能快速、準確的標定巷道的中腰線位置,大大提高了巷道的掘進進度,但在激光指向儀的安裝,調整過程中一定要認真調整與設計吻合,尤其是確保激光校正起點的位置與激光指向儀保持很近距離。
[1]張志勇.井下激光指向儀的使用[J].水利采煤與管道運輸,2009,59-60.
[2]王平,王璟玥.激光指向儀在井下大壓力巷道施工中的應用[J].煤炭技術,2003,22(3):34-35.
嚴春春(1983-),男,河南焦作人,工程師,現(xiàn)在就讀于安徽理工大學,淮南礦業(yè)集團新莊孜煤礦工作。