[发明专利]用于巷道超前探测的水平定向法

说明书

本发明提供了一种用于巷道超前探测的水平定向法，属于巷道定位技术领域，包括如下步骤设置180°量角器、设置发射线框和接收线框、确定0°水平方位角平面并探测、确定非零水平方位角平面并探测等步骤对巷道探测过程中各水平方位角的定向以及在此方位角平面进行的超前探测。本发明用于巷道超前探测的水平定向法，操作简便、适应性强，不受外界环境如井下风筒、管路、电缆、工字钢、锚杆等各种干扰的影响。施工效率高,所用工具简单,而且不需专人进行定向操作,节省用工2～3人。减少了人工的使用降低了劳动强度,消除了人为等各种因素影响,绝对误差不超过3°，使测量更加精确。

技术领域

本发明属于巷道定位技术领域，更具体地说，是涉及一种用于巷道超前探测的水平定向法。

背景技术

井下巷道多方位超前探测的平面定向，一般常用经纬仪、罗盘、坡度规、几何定向等方法实现，但这些方法均存在影响因素多，施工效率差、测量误差大等诸多弊端，一直是制约巷道多方位超前探测技术发展及推广应用的一个瓶颈。经纬仪定向法准确、精度高，但操作复杂，每次探测都要配备2～3名测量人员，在实际工作中很难实现。罗盘定向法方便、快捷，在地面使用效果很好，但在煤矿井下由于巷道内管路、电缆、工字钢、锚杆等金属体较多，罗盘在接近这些金属体时指针就会随之发生偏移、摆动，导致测量误差大，有时甚至无法施工。几何定向法是按照巷道的几何形状，先在地面绘图、计算，根据井下巷道宽度，确定线框放置位置、平面方位、测线数量，其中，收、发线框前后间距固定为10m，线框左右移动步距为0.5m。然后在井下测量时，采用前后移动式探测模式。这种方法定向准确、快速、简便，但探测范围相对较小、人为误差大。坡度规定向法是利用巷道中轴线及其垂直线作为相对坐标，配合坡度规确定正前方左、右两侧不同角度测线方向的一种相对方向定向法。该方法探测控制范围大，可进行180°的半圆形探测。但是巷道迎头位置有风筒，风力较大，受风的影响在拉线取角度的时候误差较大定位不准确，只能是大概方向。因此这种方法定向误差大、不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于巷道超前探测的水平定向法，旨在解决现有技术中的巷道定位方法存在的误差大不准确以及效率低的问题。

2.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种用于巷道超前探测的水平定向法，包括如下步骤：

步骤a：设置180°量角器，将两个180°量角器沿巷道的走向设置，并且将两个180°量角器按预设间隔水平固定放置在巷道底板上，两个180°量角器的圆心连线垂直于巷道迎头且与巷道底板的纵向中心轴线相重合或平行；

步骤b：设置发射线框和接收线框，将瞬变电磁仪的分体式的发射线框和接收线框分别设置到两个180°量角器的正上方，将发射线框对应的180°量角器标记为发射量角器,将接收线框对应的180°量角器标记为接收量角器；

步骤c：确定0°水平方位角平面并探测，将所述发射线框和所述接收线框的各自的线框平面平行于巷道迎头设置，此时，已过发射量角器和接受量角器的连线、且垂直于巷道底板的平面为0°水平方位角平面，将此时发射线框和接收线框在各自对应的量角器上的正投影对应的角度按照规则分别记为a1和a2；然后按照巷道超前探测方法对0°水平方位角平面进行探测；

步骤d：确定非零水平方位角平面并探测，以过发射量角器的圆心且垂直于巷道底板的直线为发射线框的旋转轴，以过接受量角器的圆心且垂直于巷道底板的直线为接收线框的旋转轴，将两线框沿各自的旋转轴同步顺时针或逆时针旋转，旋转过程中保持两线框的线框平面平行且垂直于巷道底板；

步骤e：重复上述步骤d，继续同步旋转发射线框和接收线框，实现巷道探测过程中各水平方位角的定向以及在此方位角平面进行的超前探测。

作为本申请另一实施例，在所述步骤a中，两个180°量角器的连线与巷道底板的纵向中心轴线重合。