一种深井井筒中心点和边线点向下移设的测量方法技术

本发明专利技术公开了一种深井井筒中心点和边线点向下移设的测量方法,包括以下步骤：从地面将井筒中心线和边线穿过眼孔投放至腰泵房位置的井筒吊盘上，在井筒吊盘上设置盛满稳定液的桶，在井筒中心线和边线的下端安装砝码式重陀并将砝码式重陀浸在桶内、从而形成投点A和B，在井筒中心线和边线的下端安装砝码式重陀，将砝码式重陀浸在盛满稳定液的大桶内、用比距法和信号圈法检查井筒中心线和边线、确保它们自由悬挂；在腰泵房巷道内任意布设两个测量点D1和D2，在D1点设全站仪后视D2点进行坐标定向，在井筒中心线和边线上悬挂反射片、待摆动趋于平稳后用全站仪前视井筒中心线和边线，取观测摆动中值测距测角记录，计算出A点和B点的假定坐标。

A measurement method for the downward movement of the center point and boundary point of the deep well bore

The invention discloses a method for measuring the downward movement of the center point and side line point of the deep well bore, which comprises the following steps: putting the center line and side line of the well bore through the eyelet on the well bore hanging plate at the waist pump room position from the ground, setting a bucket full of stable liquid on the well bore hanging plate, installing a weight type heavy Tuo at the lower end of the well bore center line and side line and immersing the weight type heavy Tuo in the bucket, thus forming a shape A and B are used as the input points, and a weight type heavy Tuo is installed at the lower end of the shaft center line and side line. Immerse the weight type heavy Tuo in the big barrel full of stable liquid, check the shaft center line and side line with the specific distance method and the signal circle method, and ensure that they hang freely. Two measuring points D1 and D2 are randomly arranged in the roadway of the waist pump house. After the total station is set at point D1, coordinate orientation is carried out according to point D2. At the shaft center line and Hang the reflector on the sideline, and use the total station to look forward to the center line and sideline of the shaft when the swing tends to be stable, take the mid value of the observation swing, measure the angle, and calculate the assumed coordinates of point a and point B.

【技术实现步骤摘要】
一种深井井筒中心点和边线点向下移设的测量方法
本专利技术涉及一种深井井筒中心点和边线点向下移设的测量方法。
技术介绍
在矿山建设时期，立井井筒是重要的建设工程，在矿井生产时期是联系地面和井下的交通要道。因此施工过程中，立井井筒的掘进和砌壁必须严格按照设计进行，要求井壁竖直，井筒断面的大小、预留梁窝和与井筒连接巷道硐口的位置均应符合设计的规定，测量人员应熟悉设计图纸等有关资料，验算与测量有关的数据，明确各要素的几何关系，并与施工人员密切配合按照设计的要求准确地标定和细致地检查，这些工程的质量与矿山测量工作有着密切的关系。井筒中心垂线是指示整个井筒施工的依据。井筒掘进时的炮眼布置、井筒断面的检查、临时支护和永久井圈的找正，都是根据井筒中心垂线进行的，当井口封口盘铺好后，应立即在封口盘上标设井筒中心垂线点（或称井中下线点），以便下放井筒中心垂球线。在井筒施工过程中，要定期检查下线点是否移动。点位偏差不得超过10mm，否则应立即纠正。由于立井井筒较深，井筒中心垂球线摆幅大，不易找中，为此应将井筒中心下线点移设到中间固定盘上，现有技术中通常采用的移设的方法有两种：1、钢丝垂线投点法，分为直接观测垂线定点法和极坐标法定点法。其中直接观测垂线定点法：从井口下放井筒中心钢丝垂线后，在中间固定盘上相互垂直的方向上安置两台经纬仪，观测钢丝垂线摆动，求出两个方向的摆动中值，然后用交会法精确确定出下线点位置，当两次投点确定的点位互差不超过10mm时，取其中位数作为移设的下线点（见说明书图1）；极坐标法定点：当井筒中间设有腰泵房和固定盘时，首先从井口下放两根钢丝垂线，在腰泵房安置经纬仪，用连接三角形法进行一井定向，求出仪器中心坐标以及仪器到钢丝垂线的坐标方位角（方法同一井定向）后，再根据已知的井中坐标，通过计算出的标定参数，用极坐标法在固定盘上标出井中下线点的位置。2、激光投点法：采用千米激光指向仪（蓝绿光）一次投点或采用激光指向仪分二段投点。这些方法存在以下缺点：直接观测垂线定点和极坐标法定点的方法对于井筒不太深、井筒内气流小、滴水小的情况下，移设的精度能满足规范规定的要求，并能指导下部井筒的正常掘砌。但当井筒内气流大、滴水较大或很大时，气流所引起的误差主要是对垂线偏斜的投点误差，其偏斜值与垂球重量成反比而与井深成正比；井筒内滴水、涌水等较大时，将打击垂球线和垂球，破坏其均匀摆动的状态；另外考虑钢丝的弹性作用和钢丝垂线的附生摆动，造成钢丝垂线的摆动不符合简谐运动的规律，致使向下移设后的井筒中心下线点精度很低，达不到规范要求，进而确保不了工程质量。采用激光投点仪投点取代钢丝投点的方法中，激光指向仪一次投点的方法其误差包括水准管整置误差、仪器竖轴定向误差、仪器对中误差和光斑抖动误差。水准管误差mτ=0.15τH/p=0.15×10″×1000/206265=0.0073m（τ为水准管格值）；仪器竖轴定向误差mv=0.2τH/p=0.2×10″×1000/206265=0.0097m；光斑抖动误差（光斑直径为0.026m）mo=0.7d=0.7×0.026=0.018m；试验知仪器对中误差及大气折光误差值很小，可忽略不计。则激光投点总误差为21.7mm，显然以上计算结果大于10mm，无法满足要求进而确保不了工程质量；采用激光指向仪分二段投点的方法，在井筒中部设置中间盘，由地面投点到中间盘，确定中间点位，再将指向仪安装在中间盘，由此投点到所需的位置。制约点误差为：水准管整置误差mγ=0.15τH/p=0.15×10″×500/206265=0.0036m；仪器竖轴定向误差mv=0.2τH/p=0.15×10″×500/206265=0.0049m；光斑抖动误差mo=0.008m（由实验测得）。则总误差mj=10.0mm，分段两次投点后的误差为14.2mm，也大于10mm、无法满足要求进而确保不了工程质量。此外，随着井深的增大，激光光斑直径增大、成像模糊、抖动过大，从而使投点误差增大，特别是淋水和雾气较大时，激光束难以穿透从而无法投点。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决先有技术中井下投点测量时钢丝投点和激光投点的误差无法满足施工要求的问题。本专利技术采用的技术方案是：一种深井井筒中心点和边线点向下移设的测量方法：采用全站仪检测地面井口的井筒中心下线点，根据设计图纸和井筒的布置情况，在马头门方向上选择一点并在地面井口平台上放样出该点，用钻头在该点钻眼孔；从地面将井筒中心线和边线穿过眼孔投放至腰泵房位置的井筒吊盘上，在井筒吊盘上设置盛满稳定液的桶，在井筒中心线和边线的下端安装砝码式重陀并将砝码式重陀浸在桶内、从而形成投点A和B，在井筒中心线和边线的下端安装砝码式重陀，将砝码式重陀浸在盛满稳定液的大桶内、用比距法和信号圈法检查井筒中心线和边线、确保它们自由悬挂；在腰泵房巷道内任意布设两个测量点D1和D2，在D1点设全站仪后视D2点进行坐标定向，在井筒中心线和边线上悬挂反射片、待摆动趋于平稳后用全站仪前视井筒中心线和边线，并取观测摆动中值测距测角记录，计算出A点和B点的假定坐标；安装测量平台，利用全站仪观测井筒中心线和边线的摆动中间位置，记录井筒中心线和边线在腰泵房处的假定坐标，通过全站仪的计算和反算功能，计算出边线点在测量平台上的位置的假定坐标，之后在测量平台上精确放样出井中点A1和B点，用适当直径的钻头在A1点和B点钻两个孔，电动绞车固定在腰泵房内和测量平台上，用钢丝绳穿过A1点下方的孔下放至井底并安装重陀。本专利技术的有益效果是：在假定坐标系统的情况下取观测摆动中值测距测角记录，通过全站仪的计算与反算功能，快速算出边线点在测量平台上的位置的假定坐标，可直接进行放样工作，既能确保测量精度，又可减轻测量人员在恶劣环境的劳动强度，缩短测量人员占用井筒的时间，大大提高了企业的经济效益。为井筒的继续下掘和砌壁及马头门平面的施工提供了可靠的技术保障。附图说明图1为本专利技术示意图。图2为本专利技术平面示意图，为图1的俯视方向。图中所示：1全站仪，2金属支架，3电动绞车，4钢丝垂线，5反射片，6吊盘，7水桶，8水桶里的稳定液，9重陀。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。如图所示，一种深井井筒中心点和边线点向下移设的测量方法：采用全站仪检测地面井口的井筒中心下线点，根据设计图纸和井筒的布置情况，在马头门方向上选择一点并在地面井口平台上放样出该点，用钻头在该点钻眼孔；从地面将井筒中心线和边线穿过眼孔投放至腰泵房位置的井筒吊盘上，在井筒吊盘上设置盛满稳定液的桶，在井筒中心线和边线的下端安装砝码式重陀并将砝码式重陀浸在桶内、从而形成投点A和B，在井筒中心线和边线的下端安装砝码式重陀，将砝码式重陀浸在盛满稳定液的大桶内、用比距法和信号圈法检查井筒中心线和边线、确保它们自由悬挂；在腰泵房巷道内任意布设两个测量点D1和D2，在D1点设全站仪后视D2点进行坐标定向，在井筒中心线和边线上悬挂反射片、待摆动趋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深井井筒中心点和边线点向下移设的测量方法,其特征是包括以下步骤：/n采用全站仪检测地面井口的井筒中心下线点，根据设计图纸和井筒的布置情况，在马头门方向上选择一点并在地面井口平台上放样出该点，用钻头在该点钻眼孔；/n从地面将井筒中心线和边线穿过眼孔投放至腰泵房位置的井筒吊盘上，在井筒吊盘上设置盛满稳定液的桶，在井筒中心线和边线的下端安装砝码式重陀并将砝码式重陀浸在桶内、从而形成投点A和B，在井筒中心线和边线的下端安装砝码式重陀，将砝码式重陀浸在盛满稳定液的大桶内、用比距法和信号圈法检查井筒中心线和边线、确保它们自由悬挂；/n在腰泵房巷道内任意布设两个测量点D1和D2，在D1点设全站仪后视D2点进行坐标定向，在井筒中心线和边线上悬挂反射片、待摆动趋于平稳后用全站仪前视井筒中心线和边线，并取观测摆动中值测距测角记录，计算出A点和B点的假定坐标；/n安装测量平台，测量平台一侧与井筒壁连接、另一侧与硐室底板之下的井壁相连，利用全站仪观测井筒中心线和边线的摆动中间位置，记录井筒中心线和边线在腰泵房处的假定坐标，通过全站仪的计算和反算功能，计算出边线点在测量平台上的位置的假定坐标，之后在测量平台上精确放样出井中点A1和B点，用适当直径的钻头在A1点和B点钻两个孔，电动绞车固定在腰泵房内和测量平台上，用钢丝绳穿过A1点下方的孔下放至井底并安装重陀。/n...

【技术特征摘要】
1.一种深井井筒中心点和边线点向下移设的测量方法,其特征是包括以下步骤：
采用全站仪检测地面井口的井筒中心下线点，根据设计图纸和井筒的布置情况，在马头门方向上选择一点并在地面井口平台上放样出该点，用钻头在该点钻眼孔；
从地面将井筒中心线和边线穿过眼孔投放至腰泵房位置的井筒吊盘上，在井筒吊盘上设置盛满稳定液的桶，在井筒中心线和边线的下端安装砝码式重陀并将砝码式重陀浸在桶内、从而形成投点A和B，在井筒中心线和边线的下端安装砝码式重陀，将砝码式重陀浸在盛满稳定液的大桶内、用比距法和信号圈法检查井筒中心线和边线、确保它们自由悬挂；
在腰泵房巷道内任意布设两个测量点D1和...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙金皆，韩天恩，余宝为，王团结，祁全峰，吴江，
申请(专利权)人：铜陵有色金属集团铜冠矿山建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34