云南斗南锰矿小断面斜井施工腰线标定新方法

王　建，唐树林

(云南文山斗南锰业股份有限公司，云南 砚山　663101)

云南斗南锰矿小断面斜井施工腰线标定新方法

王建，唐树林

(云南文山斗南锰业股份有限公司，云南 砚山663101)

摘要：主要简述云南斗南锰矿井下斜井施工过程中，利用高程控制小断面斜井的施工方法，比用伪倾角法控制的施工方法节省2 d时间，掘进速度快90 m，为公司新增收益270 000元。

关键词：斜井；腰线；标定

云南文山斗南锰业股份有限公司(以下简称为：公司)所属矿山主要由嘎科矿段和白姑矿段两个矿段组成，经历了露天开采和地下开采两种开采方式，目前为地下开采。整个矿山年产锰矿30万t，目前井下基本采用了小断面掘进的方式，以2.6 m×2.8 m的三心拱断面进行掘进。随着公司生产规模的不断扩大，对于掘进的需求量也越来越大。因此，如何更精确、更快捷的做好井下测量工作，显得尤为重要。而在各项测量工作中，斜井掘进施工工程是最困难及最耗费时间的，需要对掘进的高程进行控制，为了到达所预计的高程位置，该过程中最繁锁的是对掘进腰线的标定。因此，如何快速准确的标定出腰线，一直是我们测量人员研究的课题。

1斜井腰线的标定

1.1　传统伪倾角法标定腰线点

在斜井腰线的标定中，目前常用的方法是伪倾角公式标定，标定过程如下。

1) 先把斜井的中线放好，设为点O、A，见图1。

2) 在O点下安置DJ2光学经纬仪，测出水平夹角∠AOC[1]。

3) 按下式计算得伪倾角δ。

tan-1δ=cosβ×tanδ’

(1)

式中δ’——斜井设计坡角(∠AOB)；

δ——伪倾角(∠COC1)。

4) 瞄准C点，固定水平度盘，上下移动目镜，设置竖盘读数为计算所得的伪倾角，在巷道帮上作记号定为C1，用小钢卷尺量出C1到原腰线点C的铅垂距离。

5) 转动目镜，瞄准中线点A，然后松开照准部，对准在巷道帮上拟设腰线点处，测出之间的水平夹角∠AOC1。

6) 目镜照准部拟设腰线处，并使竖盘读数为计算得伪倾角，在巷道帮上作记号D1，用小钢卷尺从D1向下量出距离，即得到新标定的腰线点D。

7) 用测绳连接C、D两点，划出腰线，即为设计倾角的腰线。

1.2　用中线标定腰线点

现在锰矿在斜井的掘进过程中，使用的是另一种腰线标定方法，我们称之为中腰线标定法，标定的过程如下所述。

假设我们已知起始点A坐标(X，Y)和终点O坐标(X1，Y1)；A点高程HA和O点高程HO，如图2所示。

1) 通过坐标计算法中的坐标反算，可以得出A点与O点之间的距离DAE，其公式为：

2) 计算出O点至A点之间的高差HOE：

HOE=HO-HA

3) 计算得出A点至O点的坡度：

∠OAE=tan-1(HOE/DAE)

4) 使用经纬仪或全站仪，在A点设站，放好巷道的中线，设为B点、C点[2]，见图3。

5) 在A点设站，测出B点、C点的高程(根据已知点A点的高程可得)，已知设计坡度∠OAE。

6) 设定A点高程铅垂下AA1为斜井腰线的高度。如图4所示。

7) 按照设计坡度，用小钢卷尺分别量出A点、B点、C点到设计腰线的铅垂距离，标为A1、B1、C1。

8) 分别从A点、B点、C点垂线到A1、B1、C1的位置，做好标志的A1、B1、C1就是设计腰线的位置，即是我们所放的腰线。

2比较两种腰线标定方法

在使用的两种放线方法里，两种方法都是针对于斜井工程施工。其中使用伪倾角标定腰线的方法更适用于断面宽度超过5 m的斜井掘进以及斜井安装，在小断面斜井的施工过程中，则显得繁琐，需要人员多，每次放样所耗费的时间长；而锰矿使用的中腰线标定法在断面宽度低于5 m的小断面斜井施工过程中，显得更为实用，放样方便，需要的人员更少，也更节省时间。

为了更详细的了解两种腰线方法的优劣，我们从井下同时选用两条同样长200 m的贯通斜井作比较，用伪倾角公式放腰线的为A斜井，用高程控制腰线的方法为B斜井。对比结果如下。

A斜井：每次放样时间为2.5 h，参与人员共5人；共放样14次，每次腰线可指导施工15 m，总放样工时为35 h；平均每天掘进5 m，200 m斜井贯通时间为40 d。

B斜井：每次放样时间为0.5 h，参与人员共3人；共放样7次，每次放样腰线可指导施工35 m，总放样工时为3.5 h；平均每天掘进5.3 m，200 m斜井贯通时间为38 d。

3结语

以200 m斜井为例，在两种腰线放样的过程中，B斜井比A斜井足足节省了31.5 h，整体贯通时间提前2 d完成。因此，高程控制腰线的方法比伪倾角公式放样法更省时方便，同时精度也能满足我们斜井掘进的需要。按每天5.3 m掘进速度计算，新方法要多掘进10.6 m。2014年公司计划掘进斜井1 500 m，而新方法为公司掘进了1 590 m，按照平均每米掘进单价3 000元计算，为公司多盈利270 000元，创造了可观的经济效益。

参考文献：

[1]高井祥. 测量学[M]. 徐州：中国矿业大学出版社，2007：27-44.

[2]江宝波，黄德芳. 工程测量学[M]. 北京：地质出版社，1990：90-101.

Mid-line Calibration Method of Incline Construction in Dounan Mn-mine of Yunnan

WANG Jian, TANG Shulin

(YunnanWenshanDounanManganeseIndustryCo.,Ltd,Yanshan,Yunnan663101,China)

Abstract:Briefly, this article tells of incline construction process in Dounan Mn-mine. It can save time at 2 d and speed at 90 m, by using elevation control of small section incline against pseudo dip method in construction method with benefit of 270 000 yuan.

Key words:Shaft; Waist line; Calibration

中图分类号：TD175+4;TD262.1+2

文献标识码：B

doi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2015.01.015

作者简介：王建(1984-)，男(彝族)，云南文山人，测量助理工程师，研究方向：矿山测量，手机：13618764517，E-mail：233477893@qq.com.

收稿日期：2014-10-12

贵州武陵锰业有限公司董事长邹中锦:13308270229

贵州武陵锰业有限公司总经理杨正文:13908277745

办公室联系电话：0856-6966335