全站仪和CAD在煤矿弯道施工中的应用

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[摘 要]随着现代化矿井的发展，矿井建设对测量精度的要求越来越高，全站仪作为精 度高的仪器在矿山测量中得到广泛应用。cad作为矿井绘图的基本软件，通过实例说明cad和全站仪在矿井弯道施工中减少测量工作量，提高测量精度，方便施工人员控制弯道施工。

[关键词]全站仪 CAD 弯道 吊斜距

中图分类号：TD178 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0187-01

在当前煤矿测量中，全站仪的应用已经普及，给测量工作带来了很大的便利，减少了测量工作人员的劳动量，但是在井下弯道施工时候，现在基本都用弦线法放线，用半径法计算弯道边距，这样既不能充分利用全站仪的放样功能，同时增加了测量计算数据，给施工人员增加了困难。根据本人从事测量多年实践经验摸索出简单的控制方法：任意弦长法放线，同时利用CAD具有的设置坐标、绘图和取点功能，直接在其图纸上量取标定数据和内外棚边距，通过控制棚子的吊斜完成弯道的施工，这样既节省了测量工序和劳动量，也便于施工技术员控制巷道的施工。

1. 资料分析

孙疃煤矿北翼轨道大巷属于矿井北部采用一水平开采的重点开拓工程，在施工至700米时候，为错过地质构造的影响进入弧度施工。已知资料如图1所示，已知控制点H2和巷道直线段的方位角，H2点前10米进入弧段施工。在图纸上标出了弧段的起点和末点，利用已知的测量数据对其弧段施工进行放线。下面介绍用“任意弦弦法”和CAD绘图软件优化弧段施工放线的过程。

2. 利用CAD弧段施工图纸，分析简易的放线方法，量取弦线标定数据

如图1，控制点前H2点前10米进入弯道施工，通过CAD施工图纸发现只需要放一段弦线即可完成弧段的施工，不需要按照弦长法分两次放线施工。在CAD图纸上量取了左角β=173°，利用全站仪在H2点架设仪器后视后视点，在现场标定左角β来即标定出了弦线的方向线。整个测量流程比较简单，节省了测量工作量。图1如下：

3. 利用标定的弦线控制弧段施工

利用CAD设计图纸做出弯道施工的巷道放大图，比例为1：50或1：00，将弦线的位置标定在图纸上，在图纸上可以直接丈量出控制点到每一棚的距离，利用控制点丈量出控制点到棚两帮的距离，也就是我们常说的巷道的吊斜距，三点连成一线就确定了棚子的具置。在图纸上量取弦线与每一棚的交点至棚中点的距离，这样就确定了棚子中心位置，有利于施工人员现场控制弯道的施工中炮眼的布置和架棚。如图2，以弧段第2棚为例：根据弯道施工的放大图，利用CAD在图纸上标定出控制点至第2棚的距离为11.8米，控制点距离棚两帮的吊斜距离分别为11.9米和12.4米，确定了棚子A、B、C三点，确定在一条直线上。在量取弦线与第一棚的交点至棚中心的距离为1.2米，从A点就沿着测量标定的弦线方向丈量1.2米确定了中心0点。以此类推弯道施工过程中每一棚都这样丈量，确保施工过程中不出现误差。图2如下：

4. 总结

此弧段控制方法存在以下优点：

（1）利用CAD丈量测量标定数据，减少了测量人员的工作量，同时避免了测量人员在计算过程中出现的误差。

（2）利用三点确定唯一一条直线的原理确定了棚子的位置，同时利用丈量的弦线与棚的交点距离来校核我们确定的棚子位置的准确性，这样避免了人为误差的出现，起到双重保护的作用。

（3）任意弦线法对于弧段较长的巷道也可以根据实际情况确定任意弧段，尽量减少弧分段的次数，利用CAD确定所需要标定的数据和点的坐标，施工现场利用全站仪的放样功能标定出施工需要的控制点和方向线。这样既能减少测量劳动量，同时有利于施工人员控制巷道吊斜数据。

作者简介：陈浩.淮北矿业孙疃煤矿从事测量管理工作

尚相春.淮北矿业孙疃煤矿测量工程师

参考文献

[1] 石秀伟.煤矿测量学.

[2] 陈步尚.矿山测量技术.