邢建明，竇高偉

(潞安環(huán)能股份公司 常村煤礦，山西 長治 046102)

1 全站儀施工腰線的方法及優(yōu)缺點

全站儀是通過將經(jīng)緯儀的角度測量、測距儀的距離測量以及電子計算機的自動處理系統(tǒng)結(jié)合起來，可以同時實現(xiàn)對角度(水平角和豎直角)和距離的測量。使用全站儀施工腰線有兩種方法[1]：①利用全站儀可以調(diào)整水平視線的功能，把全站儀當成水準儀使用進行腰線施工，這一方法優(yōu)點是可以選擇有利的位置架設儀器，在需要同時施工中腰線時，省卻了拿水準儀；缺點是全站儀比較沉重，下井耗費人力比較多，不如水準儀輕便，在只施工腰線時，還是水準儀更為合適；②利用全站儀可以調(diào)整豎直角這一功能，在施工完中線后，直接調(diào)整出施工坡度，把腰線點布置在中線上，這一方法優(yōu)點是方便快捷，缺點是：①如果坡度較大，就無法布置在中線上；②線繩有彈性，在墜重物一段時間后或者所墜重物重量不一致情況下伸長不一致，導致較大誤差，后期還得修正，所以在施工后需量取每一個腰線點距頂板的準確距離，便于以后調(diào)整。另外，全站儀和水準儀施工的腰線都可以進行相互驗證，既可以避免出現(xiàn)錯誤，而且也可以節(jié)省人力資源，提高勞動效率。

2 全站儀施工腰線應用實例

2.1 全站儀在水平視線情況下腰線施工方法

由于井下巷道地形受限，尤其是剛開口巷道，往往不能在最合適的位置架設儀器，需得把儀器架設到巷道外面，這就需要用到全站儀的水平視線這一功能。如圖1所示。

圖1 全站儀水平視線法

該測量方法的步驟為：①選擇好位置架設好全站儀，置豎直角90°-水平視線，開啟激光；②先選取圖中A、B、C中任意一點作為基點(本文就以B點作為基點進行說明)，直接把腰線點標定到中線上(標定時要選好距頂板的距離和點號，不然會導致因坡度變化較大而無法在其它中線點上標定腰線)；③旋轉(zhuǎn)全站儀，使照準部對準基點，準確量取腰線點至激光的距離L(如圖2所示)；④分別量取圖1中L1、L2距離，根據(jù)所要施工坡度∠α，使用正切公式計算出調(diào)整的數(shù)據(jù)D1、D2，然后再加上或減去L，即可得到A、C點上腰線點位置(如圖2所示)； ⑤量取各個腰線點至頂?shù)装宓木嚯x。

圖2 腰線調(diào)整示意

在施工腰線過程中為了使腰線能更加準確需要注意以下幾點：①要用十字絲準確讀取卷尺上的數(shù)據(jù)，以取得更精確的L距離，才能施工出合格的坡度；②線繩下的吊墜要使用統(tǒng)一標準吊墜(目前常村礦已經(jīng)在使用)以減小因線繩彈性引起的誤差。

2.2 全站儀調(diào)整豎直角情況下直接施工腰線方法

全站儀可以調(diào)整出0～360°的豎直角，這就方便了我們可以施工出任意角度的腰線。具體操作步驟如下：①全站儀對中整平施工完中線后，根據(jù)所要施工的坡度∠β，直接調(diào)整出∠β(正鏡時上坡90°-∠β，下坡90°+∠β，倒鏡相反)，開啟激光(如圖3所示)；②在中線點上激光處標定腰線點，標定腰線點時要用十字絲準確測定，以提高腰線點位置精度。③準確量取各個腰線點距巷道頂板的距離，以便今后進行腰線調(diào)整。

圖3 全站儀直接施工腰線方法示意

全站儀直接施工腰線的方法簡便快捷，但是需要注意以下幾點：①因各中線點之間距離較遠一般不宜施工較大坡度(大于10°)，如果坡度較大會造成后期架設激光距底板過低，給隊組井下施工造成不必要的困難；②中線點要布置距離工作面較近的位置，避免腰線無法使用。

3 腰線參數(shù)的確定方法

腰線施工時確定腰線的坡度往往比較簡單，就是根據(jù)兩端的高程差及兩端點之間的水平距離然后利用公式γ=arctan(△h/S) 計算出坡度即可施工。

但是有時候腰線距頂?shù)装宓木嚯x因為冒頂或者底板堆有大量的煤卻往往不好確定而出現(xiàn)錯誤，接下來我將闡述一下確定方法-用理論高程值減去腰線點對應高程這一計算方法來確定，以供大家參考。

第一步，先按照兩端實測的高程和平距繪制出巷道理論剖面圖(如圖4所示)，根據(jù)這一剖面圖可以很容易計算出圖中任意一點對應的巷道頂?shù)装宓母叱讨导蠢碚撝担?/p>

圖4 巷道理論剖面

Hi=H1±Si×tanγ

(1)

式中：Hi為巷道某一點的高程理論值；Si為腰線起點到某一點之間的平距；γ為腰線對應的坡度。

第二步，用全站儀實測出每個腰線點對應的高程值，然后用該點的實測高程和對應的理論值做差值即理論計算值，即可得出腰線對應頂?shù)装宓木嚯x-腰線施工參數(shù)(如圖5所示)。

圖5 腰線施工參數(shù)

根據(jù)這一方法，我們可以直接且準確確定腰線施工參數(shù)而不受巷道地形的困擾得出錯誤的施工參數(shù)。同時，我們也可以根據(jù)量取的腰線距頂板的實際數(shù)值直觀了解巷道的大致輪廓，再和理論值做比較就可以確定巷道掘進的偏差值，進而指導巷道準確施工，更有利于指導生產(chǎn)作業(yè)。

4 結(jié) 語

在礦山井下測量工作中，全站儀的應用完全改變了傳統(tǒng)的測量工作方式。我們應該努力學習并利用好全站儀的各項功能，這可以給井下測量帶來很多便捷，提高工作效率。