專利名稱：垂直加斜溜井的掘進(jìn)方向測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種垂直加斜溜井的掘進(jìn)方向測(cè)量方法，尤其涉及利用簡(jiǎn)單易攜帶的
測(cè)量工具，在反掘垂直加斜溜井時(shí)能準(zhǔn)確測(cè)量掘進(jìn)方向的掘進(jìn)方向測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
在礦山施工中，經(jīng)常會(huì)利用溜井來(lái)傳溜放礦石等。用溜井溜放礦石的方法，具有簡(jiǎn) 單方便、通過(guò)能力大、充分節(jié)省能源、成本低且能夠儲(chǔ)存礦石等優(yōu)點(diǎn)，而且，其與平硐、豎井、 斜坡道等相互配合，可以構(gòu)成各種各樣靈活有效的開采方案，因此在礦山中得到了廣泛的 應(yīng)用。通常采用的溜井有直溜井和斜溜井，但在最近的礦山中將直溜井和斜溜井相結(jié)合的 所謂垂直加斜溜井的混合式溜井越來(lái)越多。 當(dāng)挖掘如圖1所示的下部為垂直溜井、上部為斜溜井的垂直加斜溜井時(shí)，通常是 先挖掘位于垂直溜井下部的水平井道，再?gòu)乃骄纼?nèi)依次挖掘垂直溜井及斜溜井，即采 用從下到上的所謂反掘挖掘法的溜井挖掘方法。在反掘垂直加斜溜井的過(guò)程中，當(dāng)完成垂 直溜井的挖掘工作后，需要準(zhǔn)確地測(cè)量并確定斜溜井的挖掘方向，這對(duì)于斜溜井的施工是 至關(guān)重要的。雖然已經(jīng)開發(fā)了很多能夠準(zhǔn)確地測(cè)量確定斜溜井的各種挖掘方向的自動(dòng)化 儀器設(shè)備，但這些儀器設(shè)備都比較昂貴或者不宜攜帶，因此，有些施工現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)準(zhǔn)備這些儀 器。 因此，在礦井下缺少明顯的參照物，又缺乏精準(zhǔn)且昂貴的自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器的情況 下，利用簡(jiǎn)單且易攜帶的通用測(cè)量?jī)x器來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量確定斜溜井的掘進(jìn)方向，成為施工現(xiàn) 場(chǎng)亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題而做出的，其目的在于提供一種利用簡(jiǎn)
單且易攜帶的通用測(cè)量?jī)x器就能夠準(zhǔn)確地測(cè)量并確定斜溜井的掘進(jìn)方向測(cè)量方法。 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的一種垂直加斜溜井的掘進(jìn)方向測(cè)量方法，
包括垂直溜井挖掘步驟，在已挖好的水平井的規(guī)定位置處，按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的垂直方向位
置向上方挖掘垂直溜井，直至挖掘到垂直溜井的設(shè)計(jì)高度；搭設(shè)測(cè)量平臺(tái)步驟，在比垂直溜
井的高度低的水平平面上，等間距地在垂直溜井的井壁內(nèi)加工出多個(gè)鉆孔，并在鉆孔中分
別插入并固定支撐構(gòu)件，然后在支撐構(gòu)件上安裝平板；小距離掘進(jìn)步驟，沿著垂直溜井按照
設(shè)計(jì)的方位和坡度小距離掘進(jìn)，并以該段溜井通道用來(lái)作為以后操作的進(jìn)一步參考點(diǎn)；方
位確定步驟，首先按設(shè)計(jì)方位在垂直溜井地板上確定兩點(diǎn)，然后用垂線引至斜溜井頂板并
標(biāo)注，并按標(biāo)注位置打兩個(gè)鉆孔，塞入木樁，再用垂線引到兩個(gè)木樁上并固定好，測(cè)量出水
平距離；坡度確定步驟，用鋼尺確定標(biāo)高并引到兩個(gè)木樁上，然后根據(jù)設(shè)計(jì)坡度計(jì)算出兩個(gè)
木樁到斜溜井的腰線的垂直距離并且做好記號(hào)，沿著該記號(hào)用施工線繩引出設(shè)計(jì)坡度面。 此外，優(yōu)選的是，在所述小距離掘進(jìn)步驟中，利用懸掛羅盤，按照設(shè)計(jì)的方位和坡
度掘進(jìn)2炮。
本發(fā)明充分利用現(xiàn)有的簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x器，其利用懸掛羅盤，首先初步定好斜溜井 的方位和坡度，再用經(jīng)緯儀在溜井的下部放線及設(shè)定參照點(diǎn)，并同時(shí)將參照點(diǎn)引到斜溜井 的頂板上，同時(shí)用鋼尺確定點(diǎn)的標(biāo)高并將其引到兩個(gè)木樁上，然后根據(jù)設(shè)計(jì)坡度計(jì)算出兩 個(gè)木樁到斜溜井的腰線的垂直距離并且做好記號(hào)，沿著該記號(hào)用施工線繩引出設(shè)計(jì)坡度 面，根據(jù)坡度及距離計(jì)算出，放線的點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，從而確定了斜溜井的準(zhǔn)確方位和坡度。
為了更好的控制精確性，需要進(jìn)行多次檢驗(yàn)校準(zhǔn)，多次檢驗(yàn)校準(zhǔn)有利于對(duì)整個(gè)測(cè) 試結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)，對(duì)于巷道施工來(lái)講，也需要在溜井掘進(jìn)時(shí)，需要不斷地確認(rèn)腰線點(diǎn)， 以保證各個(gè)腰線點(diǎn)連成的直線構(gòu)成溜井的腰線(坡度線)并保持直線狀，施工時(shí)，該坡度線 用以指示掘進(jìn)巷道在豎直面內(nèi)的方向。 作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，為了進(jìn)一步確定其測(cè)量的精確性，還可以增加一步中間 檢驗(yàn)步驟，優(yōu)選在斜溜井掘進(jìn)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的一半時(shí)，對(duì)斜溜井的中線及坡度進(jìn)行再次進(jìn)行 復(fù)查校正，以確定整條斜溜井按照設(shè)計(jì)方位及坡度施工完成，上述步驟完成后，能夠更好的 保證測(cè)量方法的準(zhǔn)確性。 本發(fā)明利用簡(jiǎn)單且易攜帶的通用測(cè)量?jī)x器，來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量確定斜溜井的挖掘方 向，測(cè)量精度高，取得了較好的技術(shù)效果。


圖1是表示本發(fā)明涉及的垂直加斜溜井的掘進(jìn)方向測(cè)量方法的流程圖。
圖2是表示垂直加斜溜井的具體結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。 圖1是表示本發(fā)明涉及的垂直加斜溜井的掘進(jìn)方向測(cè)量方法的流程圖，圖2是表 示垂直加斜溜井的具體結(jié)構(gòu)的示意圖。 首先，執(zhí)行垂直溜井挖掘步驟101，在已挖好的水平井的規(guī)定位置處，按照預(yù)先設(shè) 計(jì)好的垂直方向位置向上方挖掘垂直溜井，直至挖掘到垂直溜井的設(shè)計(jì)高度。此時(shí)，由于 挖掘方向是鉛直方向，因此利用已知的各種公知技術(shù)可以容易地確定該垂直溜井的挖掘方 向，因此在這里不再詳細(xì)描述。 然后，在搭設(shè)測(cè)量平臺(tái)步驟102，在完成上述垂直溜井的挖掘之后，在比垂直溜井 的高度低規(guī)定尺寸(例如2m)位置沿水平面搭設(shè)測(cè)量平臺(tái)。在本實(shí)施例中，該測(cè)量平臺(tái)的搭 設(shè)過(guò)程是，首先，等間距地沿四個(gè)方向朝垂直溜井的井壁內(nèi)加工出四個(gè)規(guī)定深度例如1米 的鉆孔，將該鉆孔作為搭設(shè)測(cè)量用平臺(tái)時(shí)利用的固定孔，然后在該四個(gè)鉆孔中分別插入并 固定好支撐構(gòu)件，然后在已固定好的四個(gè)支撐構(gòu)件上安裝平板，作為測(cè)量斜溜井的挖掘方 向時(shí)使用的測(cè)量用平臺(tái)。 當(dāng)然，在該搭設(shè)測(cè)量平臺(tái)步驟中，鉆孔的數(shù)目和方向都可以做任意變換，平臺(tái)材料 也可以選用任意的材料，這些都是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，并且，該測(cè)量平臺(tái)的作用主 要是作為施工人員在進(jìn)行下一步測(cè)量、放點(diǎn)的操作平臺(tái)。并且，作為優(yōu)選實(shí)施例，在上述步 驟操作施工時(shí)，施工人員是借以安全梯進(jìn)行操作的，安全梯具有較好的特性，能夠便于施工。
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之后，在小距離掘進(jìn)步驟103，沿著垂直溜井按照設(shè)計(jì)的方位和坡度小距離掘進(jìn)， 并以該段溜井通道作為以后操作的進(jìn)一步參考點(diǎn)，在優(yōu)選實(shí)施例中，按照設(shè)計(jì)的方位與坡 度小范圍地試掘進(jìn)一段距離，例如2炮及4延米，接著，施工人員將該段溜井通道用作以后 操作的進(jìn)一步參考點(diǎn)。 掘進(jìn)時(shí)，可以采公知的挖掘方式，并且，盡量控制該斜溜井通道與設(shè)計(jì)方位及坡度 相符，方便下面的進(jìn)一步確認(rèn)步驟，當(dāng)然為了不破壞上邊土層，可以用爆破法外加手動(dòng)挖掘 等方法。 然后，在方位確定步驟104中，首先按設(shè)計(jì)方位在垂直溜井地板上確定兩點(diǎn)A和B， 該兩點(diǎn)的連線與設(shè)計(jì)方位一致。然后，分別引垂線將該兩點(diǎn)引至斜溜井頂板上的對(duì)應(yīng)位置 處，并在該位置處標(biāo)注C和D，接著在標(biāo)注位置C和D上打兩個(gè)鉆孔，在鉆孔中分別塞入木 樁，木樁上可以打有鐵釘，然后將垂線引到兩個(gè)木樁上并固定好。 接著，測(cè)量參考點(diǎn)A到B的水平位置，作為下一步步驟中使用的參考數(shù)據(jù)，至此，完 成斜溜井的方位確定。在該步驟中，優(yōu)選鉆孔的深度為400mm，并且，可以使用經(jīng)緯儀進(jìn)行放 線。 之后，進(jìn)入到坡度確定步驟105。在巷道施工過(guò)程中，其坡度和方向都是用腰線來(lái) 控制的，在確定腰線時(shí)，首先用鋼尺確定A、 B的標(biāo)高后并引到兩個(gè)木樁上，然后根據(jù)設(shè)計(jì)的 坡度計(jì)算出兩個(gè)木樁到斜溜井腰線的垂直距離并且做好記號(hào)E和F，由于E點(diǎn)和F點(diǎn)的連線 就是腰線的位置，并且，根據(jù)CE和DF的長(zhǎng)度相等，可以很快地確定好EF線，即斜溜井的腰 線位置，然后利用在兩根垂線上做好的標(biāo)記或用施工線繩引出設(shè)計(jì)坡度面，即是斜溜井的 設(shè)計(jì)坡度和方位，這樣斜溜井方位及坡度確定完成。 待以上工作完成后，再用全站儀或經(jīng)緯儀檢查兩根垂線的方位及木樁上的標(biāo)高， 是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范的誤差范圍及要求，當(dāng)然，也可以用其他的測(cè)試工具來(lái)完成。在確認(rèn)無(wú)誤 后，整個(gè)測(cè)量放線過(guò)程全部完成。 由于經(jīng)緯儀的測(cè)量和校對(duì)方法都是本領(lǐng)域公知的，因此，在此不做進(jìn)一步的說(shuō)明。
根據(jù)巷道的性質(zhì)和用途不同，腰線的標(biāo)定可采用不同的儀器和方法，一般遇到傾 角小于8。的斜溜井巷道時(shí)，用水準(zhǔn)儀標(biāo)定腰線，在傾角大于8。的巷道則用經(jīng)緯儀來(lái)標(biāo)定 腰線，作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，為了進(jìn)一步確定其測(cè)量的精確性，還可以增加一步中間檢驗(yàn) 步驟。優(yōu)選在斜溜井掘進(jìn)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的一半時(shí)，對(duì)斜溜井的中線及坡度進(jìn)行再次進(jìn)行復(fù)查 校正，以確定整條斜溜井按照設(shè)計(jì)方位及坡度施工完成，上述步驟完成后，能夠更好的保證 測(cè)量方法的準(zhǔn)確性。 為了更好的控制精確性，需要進(jìn)行多次檢驗(yàn)校準(zhǔn)，多次檢驗(yàn)校準(zhǔn)有利于對(duì)整個(gè)測(cè) 試結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)，對(duì)于巷道施工來(lái)講，也需要在溜井掘進(jìn)時(shí)，需要不斷地確認(rèn)腰線點(diǎn)， 以保證各個(gè)腰線點(diǎn)連成的直線構(gòu)成溜井的腰線(坡度線)并保持直線狀，施工時(shí)該坡度線 用以指示掘進(jìn)巷道在豎直面內(nèi)的方向。 本發(fā)明充分利用現(xiàn)有的簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x器，其利用懸掛羅盤，首先初步定好斜溜井 的方位和坡度，再用經(jīng)緯儀在溜井的下部放線及設(shè)定參照點(diǎn)，并同時(shí)將參照點(diǎn)引到斜溜井 的頂板上，同時(shí)用鋼尺確定點(diǎn)的標(biāo)高并將其引到兩個(gè)木樁上，然后根據(jù)設(shè)計(jì)坡度計(jì)算出兩 個(gè)木樁到斜溜井的腰線的垂直距離并且做好記號(hào)，沿著該記號(hào)用施工線繩引出設(shè)計(jì)坡度 面，根據(jù)坡度及距離計(jì)算出，放線的點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，從而確定了斜溜井的準(zhǔn)確方位和坡度，測(cè)量精確度高，取得了較好的技術(shù)效果。 需要注意的是，雖然利用與具體的結(jié)構(gòu)要素等相同的技術(shù)特征和限定的實(shí)施例及
圖說(shuō)明了本發(fā)明，但這只是為了有助于更全面地理解本發(fā)明，本發(fā)明并沒(méi)有限定于上述實(shí)
施例。在本發(fā)明所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員均可通過(guò)上述記載進(jìn)行多種變更及變形。 因此，本發(fā)明的思想并不限定于以上說(shuō)明的實(shí)施例，本發(fā)明的思想范疇不僅包括
權(quán)利要求書記載的范圍，還包括與權(quán)利要求等同或者等價(jià)的變形，任何在此范圍內(nèi)變更及
變形，都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種垂直加斜溜井的掘進(jìn)方向測(cè)量方法，其特征在于，包括下列步驟垂直溜井挖掘步驟，在已挖好的水平井的規(guī)定位置處，按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的垂直方向位置向上方挖掘垂直溜井，直至挖掘到垂直溜井的設(shè)計(jì)高度；搭設(shè)測(cè)量平臺(tái)步驟，在低于垂直溜井的高度的水平平面上，在垂直溜井的井壁內(nèi)加工出多個(gè)鉆孔，并在鉆孔中分別插入并固定支撐構(gòu)件，然后在支撐構(gòu)件上安裝平板；小距離掘進(jìn)步驟，在垂直溜井上方巖層按照設(shè)計(jì)的方位和坡度小距離掘進(jìn)，并以該段斜溜井通道用來(lái)作為以后操作的參考；方位確定步驟，按設(shè)計(jì)方位在垂直溜井地板上確定兩點(diǎn)，然后用垂線引至斜溜井頂板上并標(biāo)注，接著標(biāo)注位置上打兩個(gè)鉆孔并塞入木樁，再將垂線引到兩個(gè)木樁上并固定好，測(cè)量出其水平距離；坡度確定步驟，用鋼尺確定標(biāo)高并引到兩個(gè)木樁上，然后根據(jù)設(shè)計(jì)坡度計(jì)算出兩個(gè)木樁到斜溜井的腰線的垂直距離并且做好記號(hào)，沿著該記號(hào)用施工線繩引出設(shè)計(jì)坡度面。
2. 如權(quán)利要求1所述的垂直加斜溜井的掘進(jìn)方向測(cè)量方法，其特征在于， 在所述小距離掘進(jìn)步驟中，利用懸掛羅盤，并按照設(shè)計(jì)的方位和坡度掘進(jìn)2炮。
3. 如權(quán)利要求1所述的垂直加斜溜井的掘進(jìn)方向測(cè)量方法，其特征在于， 還包括中間復(fù)查步驟，當(dāng)斜溜井掘進(jìn)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的一半時(shí)，對(duì)中線及坡度進(jìn)行再次復(fù)查，以確定整條溜井按設(shè)計(jì)方位及坡度施工。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種垂直加斜溜井的掘進(jìn)方向測(cè)量方法，包括垂直溜井挖掘步驟；搭設(shè)測(cè)量平臺(tái)步驟；小距離掘進(jìn)步驟；方位確定步驟；坡度確定步驟。本發(fā)明用羅盤標(biāo)定好斜溜井的方位和坡度，再用經(jīng)緯儀在溜井的下部放線并同時(shí)點(diǎn)引到斜溜井的頂板上，同時(shí)用鋼尺確定標(biāo)高并引到兩個(gè)木樁上，然后根據(jù)設(shè)計(jì)坡度計(jì)算出兩個(gè)木樁到斜溜井的腰線的垂直距離并且做好記號(hào)，沿著該記號(hào)用施工線繩引出設(shè)計(jì)坡度面，根據(jù)坡度及距離計(jì)算出，放線的點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，從而確定了斜溜井的準(zhǔn)確方位和坡度，取得了較好的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)E21B47/022GK101705814SQ20091024205
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者劉東申, 劉國(guó)棟, 宋彥強(qiáng), 趙和平 申請(qǐng)人:中冶集團(tuán)華冶資源開發(fā)有限責(zé)任公司