[科普中国]-巷道中腰线标定

根据采矿设计在现场标定巷道掘进的方向线和坡度线，又称给中腰线。其目的就是要把图上设计的巷道，随着巷道的掘进逐步地标定于实地。中线即巷道水平投影的几何中心线;腰线就是巷道坡度线。根据巷道类型及巷道间连接情况的不同，诸如一般的巷道、碹岔及斜巷连接车场等，中腰线标定方法均有不同特点。

中国煤矿从20世纪70年代以来，已广泛使用矿用防爆型激光指向仪指示巷道掘进方向，以适应快速掘进的需要。1

中线标定标定巷道在水平面内的掘进方向，简称给中线。通常是把中线点标记在巷道顶部。标定工作包括巷道开切点标定、直线巷道中线标定和曲线巷道中线标定。

巷道开切点标定如图1，虚线表示设计巷道，AB为巷道中线;5、6为现有巷道内的导线点。先由图上确定标定数据：距离l1、l2和指向角β。由点5按距离l1在顶板上标出开切点A，在A点安置经纬仪，根据β角标出1、2两点。1、A、2三点组成一组临时中线点，指示巷道开切的方向。

直线巷道中线标定巷道开切并掘进一段距离后，用经纬仪重新标定一组中线点，点数不少于3个，且点间距离不小于2m，如图2。标定时，首先精确标出开切点A，于A点安置经纬仪，根据β角用正倒镜标出点2′和点2″，取中点2作为中线点，然后再标定出1点。从中线点A、1、2挂垂球线用以指示巷道掘进的方向。随着巷道的掘进，为防止巷道掘偏，每隔一段距离延设一组中线点。在延设中线点的同时，测设经纬仪导线，以便检查和填图。

曲线巷道中线标定井下巷道的弯道部分，都是用圆曲线连接的。曲线巷道的起点、终点、曲线半径和转角(曲线中心角)均在设计中给定。曲线巷道的中线，用分段的弦线来代替。标定方法有经纬仪弦线法和短弦法等。

(1)经纬仪弦线法。如图3a，已知曲线始点A、终点B、曲线半径R、中心角α。按转折点尽量少和弦两端能通视的原则，将曲线n等分，则标定要素：弦长l=2Rsin α/2n，曲线起点和终点处的转角βA=βB=180°+α/(2n)，中间各弦交点处的转角β=180°+α/n。实地标定时，首先在A点按转角βA标定弦线A1方向。由于前方巷道尚未掘出，只能在A1弦线的反方向线上标定中线点b、c，则b、c、A三点组成一组中线点，指示A1段巷道掘进的方向。当巷道掘进到1点后，根据A1方向和弦长l定出1点，将经纬仪安置在1点，按转角β1标定出12段巷道的掘进方向。以下各段标定方法同上，直到终点B后转入下段直线巷道。

(2)短弦法。其特点是弦比较短，可用线交会法标定。如图3b，已知圆心角α、曲线半径R，设弦的个数为n，则弦长l和偏距d可求。标定时，先标出A点，再由A点沿中线方向向后丈量距离2l标出C点。以点A、C为圆心，分别以2l和d为半径，用线交会法定出A1点。A1A指示第一段弦的掘进方向。当巷道掘进到1点后，沿A1A方向由A点丈量弦长l标出1点。然后再以1、A为圆心，分别以l和d为半径，用线交会法定出1′点。1′1指示第二段的掘进方向。以此类推，直到终点B后转入直线巷道。

巷道腰线标定标定掘进巷道在竖直面内的掘进方向，即标定巷道坡度或倾角，简称给腰线。腰线点通常是标记在巷道一帮或两帮，高出底板或轨面1m。腰线点成组设置，每组2～3个点，每隔一定距离设置一组。巷道腰线的标定，有平巷、平斜巷道连接处、倾斜巷道腰线标定等不同情况。

平巷腰线标定多采用水准仪标定。也可用经纬仪标定腰线或用连通管、半圆仪标定腰线。这些都是先给出水平线，再丈量待设腰线点与已知腰线点间的水平距离，按设计坡度计算出高差，用小钢尺按高差标定新腰线点。半圆仪标定腰线仅用于次要巷道中。

平斜巷道连接处腰线标定首先测设控制点以掌握竖曲线的起始位置。由于井下巷道的竖曲线半径一般不大，常不标设竖曲线，而是从变坡点起直接标定斜巷的腰线。如图4，根据平巷中控制点至变坡点A的距离标出A点。在变坡点处，斜巷腰线起点比平巷腰线点抬高Δh，或者自变坡点向前 (图4a) 或向后 (图4b)量取距离Δl，然后由此处开始标设斜巷腰线。Δh和Δl由计算求得：Δh=a(secδ-1)，Δl=Δhctgδ

倾斜巷道腰线标定在主要斜巷中用经纬仪标定腰线，在一般斜巷中可用半圆仪标定腰线。经纬仪标定腰线法有中线点兼作腰线点标设法、伪倾角标设法以及用斜面仪标设等多种方法。

(1)中线点兼作腰线点标设法。在中线点的垂球线上作出腰线的标志，同时量取腰线标志到中线点的距离，以便随时根据中线点恢复腰线的位置。

(2) 伪倾角标设法。原理如图5，O、A为巷道中线方向上的腰线点; OA的倾角为巷道的设计倾角δ;B点为垂直于OA线在巷道帮上与A点同高的点;OB线的倾角为δ′(称伪倾角);OA、OB两视线间的水平角为β，则tgδ′=tgδcosβ。根据设计的倾角值和在现场测定的水平角值求出伪倾角后，便可直接在巷道帮上标出与A点同高的腰线点B。

碹岔中腰线的标定碹岔的断面是变化的，并和曲线巷道相连接，在连接交叉处，对巷道的规格要求比较严格。图6为某碹岔平面图，EN为直线巷道，另一巷道BM通过弯道与它相交。O点为道岔起点，它是直线轨道中线与弯道轨道的交点。O′点为碹岔起点，巷道断面从这里开始变化。3点为道岔终点，也是弯道起点。O″点为柱墩处，巷道由此区分为两条。a、b分别为道岔中心到碹岔起点和道岔终点的距离。图中圆曲线的中心角为α-γ;半径为R;道岔的辙叉角为γ;从直巷到柱墩所对的中心角为θ。

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学