柳耀东

摘 要：

随着煤矿机械化的发展，巷道掘进速度不断提高，传统标定中腰线的方法已不适应施工的需求。使用激光指向仪控制巷道的中腰线省时省力，并且对巷道的施工质量控制极为有利。本文探讨了激光指向仪控制巷道中腰线的安装及调试方法，分析了激光指向儀精度的影响因素，阐述了使用过程中的注意事项。

关键词：激光指向仪；中腰线；安装与调试

一、 概述

激光指向仪具有结构简单、重量轻、体积小、光束质量好、工作稳定、安装调试方便等优点，现已普遍应用于煤矿井下施工掘进。经过实际应用，使用激光指向仪控制巷道中腰线相比于传统方法标定中腰线，简化了标定中腰线的程序，节省了时间及人力，提高了施工效率，非常适合长距离直线巷道的施工控制。

二、 安装及调试

2.1现已淮南矿业集团朱集东矿-880m西翼轨道大巷为例，介绍激光指向仪在巷道中的安装、调试及应用。朱集东煤矿-880m西翼轨道大巷设计长度1071.5m，为西翼永久轨道大巷，3‰上坡施工，巷道净断面为5000×4100mm，该巷道安装有一部YBJ-600型激光指向仪，用以控制巷道的中线及腰线。

2.2 激光指向仪的安装

该激光指向仪安装于WG10号点后25.3m处，激光指向仪前有WG10及WG11两组施工导线点，为我矿地测科测量设置。WG10测点标高为-875.551，WG11测点标高为-875.788，两测点间距为48.3m。

2.3激光指向仪的调试

2.3.1 调整仪器，使激光大致对准前方WG10号及WG11号两组中垂线，然后进行微调激光指向仪水平螺旋，使激光光束对准两组中线。

2.3.2在WG10号测点的中垂线上激光光束的位置做好标记，然后量取测点与光束的距离，根据WG10号点的高程算出该处激光点的标高。

2.3.3 根据WG10号点及WG11号点的水平距离及巷道的坡度，算出WG11号点的中垂线上激光光束应通过的标高，再根据WG11号点的高程算出激光标高与高程的差值，按该差值从WG11号点向下量取，并做好标记。

2.3.4 调整激光指向仪的垂直方向上的螺旋，使激光光束通过WG10号点及WG11号点中垂线上的标记位置，对准后该激光光束即指示了巷道的中线又与巷道的腰线平行。在根据相关数据计算得出该激光光束与巷道顶、底板的距离。

2.4需要注意的是，由于激光指向仪安装时不可能保证绝对水平，在调整垂直方向螺旋时，激光水平方向会产生微小的偏移，在调整过程中需要多次调节水平、垂直螺旋，直至激光光束通过两根中垂线标记的位置。

三、 误差原因及控制

3.1激光指向仪的光斑直径一般控制在5mm～10mm之间，当激光光束通过中垂线标记点时，应尽量让光斑中心对准标记点。井下实际操作过程中，有时光斑通过中垂线标记点，但光斑中心与标记点有一定的距离，此时激光光束照在巷道迎头时会产生一定的偏差。

3.2 用于做标记点的两组导线点间距不应太小。由于巷道来压或者放炮震动的影响，导线点通常在使用一段时间后会有微小的偏移，在两处导线点的间距一定的情况下，激光光束照到迎头时产生的偏差会随着导线点的偏移量增大而增加；井下实际操作过程中，我们无法控制由于巷道来压导致的导线点偏移，但我们在设置导线点时可以将两处导线点的间距适当放大，一般以不少于30m为宜，以此来减少激光光束照到迎头的偏差量。

3.3激光指向仪控制巷道中腰线的方法适用于围岩压力不明显、巷道顶板变形量小的巷道，当巷道来压明显导致顶板变形量较大时，激光指向仪控制中腰线的精确度会降低较多，此时应联系矿测量部门进行复核。

四、 使用效果

4.1使用激光指向仪给定了激光光束到巷道的顶板距离、底板距离，班队长可根据迎头激光光束位置快速画出巷道轮廓线，打眼工可以根据激光光束来控制打眼的方向，耙矸机司机根据光束来控制底板的位置，铺设轨道时省去了频繁拉线、度线的工作。

4.2使用激光指向仪标定巷道中腰线，消除了人员多次延中线时产生的误差，相比于传统的重力坡度规方法度腰线，省时省力，并且能保证较高的精确度。

4.3施工过程中可以根据激光光束随时检查巷道的轮廓尺寸，可以及时发现巷道的掘进偏差，对施工不合格的部分巷道进行处理，对施工质量控制极为有利。

4.4已成巷的巷道可以定期检查激光光束到顶、底板的距离，掌握巷道的顶板下沉量及底鼓量，对于围岩压力明显、来压较大的部分巷道采取补强支护，提高巷道掘进的安全性。

五、 结论

激光指向仪控制巷道中腰线有利于井下施工现场工人的施工，比传统方式更加方便、直观，并且对施工过程中的动态质量控制非常有利。施工过程中要及时检查激光指向仪的安设情况，激光光束与中垂线标记点的交汇情况，若发生偏移，应及时进行校正，以免造成施工错误。

[参考文献]

[1]张国良，朱家钰，顾和和. 矿山测量学[M]. 徐州： 中国矿业大学，2003.

[2]王化光，梁明学，激光指向仪在隧道施工中的应用[J].测绘通报，2005（6）：41-43.

[3]李天和， 王文光.矿山测量[M].北京：煤炭工业出版社， 2007.

[4]黄春荣，激光指向仪在井下测量中的应用及误差分析[J]. 北京测绘，2009（4）： 72-74.

[5]孙金礼，冯大福.生产矿井测量[M].北京：煤炭工业出版社， 2007.

（作者单位： 淮南矿业集团朱集东煤矿开拓一区，安徽 淮南 232000）endprint