掘進(jìn)巷道中腰線標(biāo)定精度提高措施研究

鄒建鵬

（山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)左權(quán)宏遠(yuǎn)煤業(yè)有限公司， 山西 晉中 032600）

引言

在煤礦實(shí)際開(kāi)挖過(guò)程中，由于壓力過(guò)大、變形速度過(guò)快都會(huì)給巷道的掘進(jìn)造成很大的影響，一般情況下會(huì)對(duì)給線精度產(chǎn)生作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響企業(yè)的正常生產(chǎn)，本文選擇提高掘進(jìn)巷道中腰線標(biāo)定精度措施進(jìn)行研究，給提高掘進(jìn)巷道中腰線標(biāo)定精度提供意見(jiàn)建議，指導(dǎo)相關(guān)企業(yè)未來(lái)生產(chǎn)。巷道中線的標(biāo)定如圖1所示。

圖1 巷道中線的標(biāo)定

1 掘進(jìn)巷道中腰線概念

腰線的作用就是有效調(diào)節(jié)巷道的水平高度，中線的主要作用是有效調(diào)節(jié)巷道的掘進(jìn)，站在正常的角度來(lái)講，巷道其實(shí)就是在采礦過(guò)程中，給采礦提供物資、排氣、排水所打造的路徑，為了獲得煤炭，從地表往地下開(kāi)挖的所有類型的通路都被稱為巷道，而開(kāi)挖巷道所使用的手段被稱作是巷道掘進(jìn)，所使用的手段有支護(hù)等，而掘進(jìn)巷道中線、腰線的作用其實(shí)就是有效調(diào)節(jié)其掘進(jìn)的具體方向，防止其和設(shè)計(jì)存在偏離，而腰線能夠有限的反映出巷道的坡度情況[1]。

在礦山這些井巷工程的開(kāi)挖過(guò)程中，施工測(cè)量的核心目的就是進(jìn)行巷道腰線的標(biāo)定，巷道腰線往往標(biāo)定于巷道的兩側(cè)，主要作用是調(diào)節(jié)巷道的施工坡度，需按照腰線調(diào)整巷道頂?shù)装宓母叨?，有效的測(cè)定巷道施工的工程質(zhì)量，巷道腰線標(biāo)定的核心屬于長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)展的，巷道標(biāo)定的精準(zhǔn)性從最開(kāi)始影響著巷道工程的完整性，到影響著巷道工程是否滿足需要的可靠性以及精準(zhǔn)性，對(duì)于此工程的準(zhǔn)確開(kāi)展具有十分重要的影響，所以選擇迅速同樣用精準(zhǔn)的腰線標(biāo)定手段對(duì)于巷道工程施工具有十分深遠(yuǎn)的影響。

2 掘進(jìn)巷道中腰線標(biāo)定精度存在缺陷的產(chǎn)生原因及后果

導(dǎo)致掘進(jìn)巷道中腰線標(biāo)定精度存在缺陷的首要因素是巷道壓力，通過(guò)實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行巷道支護(hù)時(shí)一般會(huì)使用U型鋼，受巷道壓力作用之后U型鋼會(huì)迅速變形，使得巷頂?shù)闹芯€與腰線出現(xiàn)位移，以至于不能按照要求給線。此因素導(dǎo)致中線點(diǎn)不滿足要求，致使施工不能繼續(xù)開(kāi)展，延誤工期、浪費(fèi)資金，使得施工企業(yè)的工期延后。掘進(jìn)巷道中腰線標(biāo)定精度導(dǎo)致缺陷的次要因素是巷道變形過(guò)于迅速，令中腰線點(diǎn)不能處在同一條直線上，正常情況下會(huì)導(dǎo)致巷道的挖掘出現(xiàn)問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致其嚴(yán)重?fù)p毀。

3 提高掘進(jìn)巷道中腰線標(biāo)定精度措施

3.1 運(yùn)用YBJ-500C型號(hào)激光指向儀進(jìn)行掘進(jìn)巷道中腰線標(biāo)定

此型號(hào)激光指向儀的作用就是在礦山巷道挖掘過(guò)程中進(jìn)行指向定位，并且把推進(jìn)的方向進(jìn)行掌控，把煤礦的工作區(qū)域開(kāi)展定位，而且能夠使用在修建公路、修建鐵路、開(kāi)挖隧道、建設(shè)橋梁、建設(shè)高層建筑等方面，并且此種型號(hào)的激光指向儀屬于高技術(shù)的產(chǎn)品，能夠有效防暴，半導(dǎo)體的激光源屬于光源，質(zhì)量較小，使用起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，長(zhǎng)時(shí)間的能夠發(fā)揮作用[2]。YBJ-500C型號(hào)激光指向儀安裝如下頁(yè)圖2所示。

通過(guò)全站儀于巷道里明確中線點(diǎn)，其總數(shù)少于三個(gè)，明確A、B兩點(diǎn)。兩點(diǎn)間的距離需超過(guò)30 m，按照真實(shí)所獲得的數(shù)據(jù)來(lái)明確數(shù)值，在A、B兩個(gè)中線的鉛垂線上明確腰線的位置，通過(guò)細(xì)繩系住。其次將設(shè)備加裝于A點(diǎn)后面，為了讓設(shè)備發(fā)揮更好的作用，需距離工作面一定距離加裝設(shè)備，通過(guò)錨桿安裝到巷道的頂板上，通過(guò)藥卷固定。緊接著將儀器的托盤(pán)加裝于錨桿，令儀器于巷道中心線上不再移動(dòng)位置。再次，把電源打通，使得光束通過(guò)A點(diǎn)懸掛的鉛垂線，將設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，令光線通過(guò)B、C點(diǎn)之間的鉛垂線，光線一定要把穿過(guò)光斑中心當(dāng)做基礎(chǔ)，此光線屬于巷道的中心線，最后按照運(yùn)算所獲得的數(shù)據(jù)，令光線通過(guò)A、B點(diǎn)，緊接著根據(jù)巷道明確高度，獲得光線至巷道頂板底板之間的距離，也就是巷道的中線以及腰線，通過(guò)此種方式令激光取代中腰線。

需要注意的方面有如下幾點(diǎn)：第一，需檢查方向是否滿足要求，在使用階段，光束有可能因?yàn)閯e的因素與要求存在一定的差距，在平常的運(yùn)行過(guò)程中，一定要分析光束是否滿足要求，如果存在問(wèn)題一定要在第一時(shí)間進(jìn)行改正，第二，對(duì)于坡度進(jìn)行檢查，分析光線是否通過(guò)A、B兩點(diǎn)，分析是否與激光的安裝數(shù)據(jù)相同，如果不相同，需要在第一時(shí)間進(jìn)行解決，保證坡度滿足需要，確保工程的質(zhì)量達(dá)到相關(guān)要求。第三，進(jìn)行測(cè)量的工作者一定要依據(jù)運(yùn)算的數(shù)值給施工工作者發(fā)放標(biāo)定的數(shù)據(jù)，所公布的一定要明確光束至頂板和底板之間的距離，而且制定出示意圖，作為施工工作者一定要遵循數(shù)據(jù)開(kāi)展工作，第四，激光里腰線標(biāo)定的所有數(shù)值一定要達(dá)到我國(guó)相關(guān)管理機(jī)構(gòu)所制定的管理要求，最后，明確設(shè)備沒(méi)有任何問(wèn)題，能夠正常的發(fā)揮工作，在儀器出現(xiàn)問(wèn)題之后維修工作需要在地表開(kāi)展，不能在地下進(jìn)行[3-4]。

圖2 YBJ-500C型號(hào)激光指向儀安裝圖示

2017年12月6日在巷道的開(kāi)挖過(guò)程中，由于壓力逐漸增大，導(dǎo)致巷道的開(kāi)挖出現(xiàn)偏差，因此加裝激光指示儀開(kāi)展校正，通過(guò)最終的測(cè)定，掘進(jìn)完成之后此巷道的方向偏差不超過(guò)0.4 m，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 其他措施

假使運(yùn)用YBJ-500C型號(hào)激光指向儀進(jìn)行掘進(jìn)巷道中腰線標(biāo)定不能解決問(wèn)題，需按照具體的問(wèn)題結(jié)合所處的環(huán)境，使用有效的手段進(jìn)行處理[5]。

3.2.1 巷道壓力過(guò)于集中時(shí)

當(dāng)巷道壓力過(guò)于集中時(shí)，絕大部分巷道壓力都在掘進(jìn)位點(diǎn)，巷道之后的壓力十分穩(wěn)定，需要通過(guò)相應(yīng)的手段令中腰線點(diǎn)與掘進(jìn)點(diǎn)的距離變長(zhǎng)進(jìn)行腰線標(biāo)定。

3.2.2 巷道壓力出現(xiàn)轉(zhuǎn)移時(shí)

假使隨著巷道開(kāi)挖深度的推進(jìn)，壓力出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，此巷道整體的壓力會(huì)不均勻，掘進(jìn)位點(diǎn)的壓力較小，而其他位點(diǎn)的壓力相對(duì)較大。此種情況下，需要增加給線的頻率，盡量令中腰線點(diǎn)與掘進(jìn)位點(diǎn)之間的距離縮短，減小壓力給中腰線點(diǎn)所產(chǎn)生的作用。

3.2.3 巷道壓力不規(guī)律時(shí)

巷道壓力不規(guī)律，并且其變形速度很快，其于開(kāi)挖階段被所處環(huán)境所作用，受壓并不均勻，會(huì)引發(fā)一系列的問(wèn)題，此種情況下通過(guò)中腰線點(diǎn)很難解決問(wèn)題，就需要通過(guò)經(jīng)緯儀進(jìn)行處理。

2018年8月26日，在掘進(jìn)巷道的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)區(qū)域有若干落差相當(dāng)大的斷層，開(kāi)挖到130 m時(shí)巷道往下偏移，結(jié)合巷道的具體情況將中腰線進(jìn)行調(diào)整，在掘進(jìn)50 m之后巷道又出現(xiàn)了向上偏移的情況，給以后的施工帶來(lái)很大不便。結(jié)合具體情況，將測(cè)量導(dǎo)線的距離縮短，隨后通過(guò)經(jīng)緯儀開(kāi)展標(biāo)定，通過(guò)實(shí)踐此方法滿足要求，繼續(xù)掘進(jìn)的過(guò)程中巷道的偏差不超過(guò)200 mm，此偏差處于允許的范圍內(nèi)，表明此方法確實(shí)能夠發(fā)揮作用。

4 結(jié)論

巷道腰線往往被標(biāo)定于巷道的兩側(cè)，主要作用是調(diào)節(jié)巷道的施工坡度，需按照腰線調(diào)整巷道頂?shù)装宓母叨?。巷道?biāo)定的精準(zhǔn)性從最開(kāi)始影響巷道工程的完整性，到最后影響巷道工程是否滿足需要，因此，準(zhǔn)確標(biāo)定巷道中腰線具有十分重要的意義。結(jié)合長(zhǎng)時(shí)間的工作經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行井下巷道開(kāi)挖過(guò)程中，巷道壓力會(huì)給其中腰線精度造成一定缺陷，需要根據(jù)實(shí)際情況制定有效的措施，在第一時(shí)間進(jìn)行處理，使巷道開(kāi)挖滿足要求。