专利名称：：一种竖井设备安装中的纵向标定法的制作方法
技术领域：
：本发明属于矿山测量放样技术，特别涉及一种竖井设备安装中的纵向标定法。(二)
背景技术：
：探矿工程近年来已向中深部延伸，竖井开拓已成为中深部矿体的主要开拓方式。竖井设备安装的精度直接影响到提升运行效果，然而竖井设备安装技术复杂，施工难度较大，井筒安装设备多，相对位置要求精度高，稍有不慎将会导致竖井罐笼运行受力不均，磨损大，甚至出现安全事故。因此竖井安装过程中，精确标定设备的设计位置至关重要。传统的竖井设备安装位置标定方法为悬挂垂线定向，在罐道梁层与层之间，悬挂钢尺量取井筒深度，利用水平尺在井壁上标出Xl-Xn(—般为10个点以上)，并以此作为一个水平面，并利用垂线的Y和Z坐标之间的关系来确定井筒安装的横向位置(参见附图3)。上述方法测量过程复杂，并且存在诸多人为因素的影响，如视线影响、尺子不垂直等，又由于短钢尺衔接丈量误差(目前国产的长钢尺设备较少)和钢尺的温度、尺长、自重伸长改正，以及井筒气流及滴水的影响，导致测量误差较大。而且随着井筒安装下延，误差累积，对设备安装的精度的影响进一步扩大；再者测量工作多为井筒中操作，难度较大。(三)
发明内容本发明的目的在于提供一种新的竖井设备安装中的纵向标定法，克服现有方法过程复杂、安装误差大、操作难度大的缺点。本发明采用的技术方案如下—种竖井设备安装中的纵向标定法，包括测量垂线的布置、水平安装面的确定以及安装水平面设备位置的放样，其中1)测量垂线的布置为首先确定垂线位置沿两主横梁设计3-4条垂线，垂线位于两主横梁之间，与较临近的横梁之间的水平距离为l-3cm;然后在临时封闭的井面封口盘上放样出垂线及井筒设备的平面位置和垂线点处井筒的安装设计起始标高，并作出精确标记；在封口盘垂线位置处凿放线孔、放垂线，所述的垂线采用相同材质，且下端挂有重锤；2)水平安装面的确定通过放入长度相同的3-4条垂线来确定安装控制平面，通过控制放入垂线的长度来确定平面的深度。虽然三个垂线点可以确定一个安装平面，但是为了更加便于安装水平面设备位置的放样，优选沿两主横梁设计的垂线的条数为4条，各有两条临近同一根主横梁。进一步，所述安装水平面设备位置的放样为采用几何图解法计算出井筒设备位置与控制平面(即安装水平面)的两组平行边的距离参数即可。当然，采用其他放样方法也是可行的。其中，用细线绳、绳卡(标记用)、钢板尺依据设备安装图中的标注参数，直接放样出该安装水平面的设备位置。所述的几何图解法是指根据几何方法计算出设备安装位置与安装水平面的由四个垂线点所组成的四边形的边的距离。例如，要确定井壁上一设施点的位置，在几何图形中即为过此点做与安装水平面中一条边(四个垂线点组成的直线)的平行线，做出的平行线应与控制水平面的边或其延长线有交点，我们只需要量取交点到垂线点的距离，在设计图上做出标注就行了。井下操作时只需引过四个垂线点的两条平行线作为基线段，量取设计的距离，绳卡做出标记，引直线与井壁的交点即为所求设施的位置。再进一步，所述的垂线采用抗拉强度高的碳素弹簧钢丝制成，优选①l-1.5mm的碳素弹簧钢丝。简单的讲，本发明是利用垂线的特性，将井口水平面依次平行传递下去，作为竖井设备安装的控制平面，通过几何图解法对竖井设备准确标定。在测量垂线的布置阶段中，由于井筒罐道横梁和竖梁的安装精度是罐笼和平衡锤运行质量的关键因素，因此采用沿两主横梁设计垂线。垂线布置原则上需充分考虑主要设备或设施的标定精度和控制水平面的图形强度(平行四边形不如长方形，边长越长越好)以及悬挂垂线、井筒设备标定时操作便利。具体的，在封口盘垂线位置凿放线孔大小以C5mm为宜，通过安装导向滑轮和绞车固定垂线，反复测量，检验无误后，再放垂线。每次放线后为防止垂线与井筒设备接触，需放套环检查；同时可在下层工具台上放置稳定液，以克服重锤摆动，确保垂线垂直。垂线的选用以直径细、耐腐蚀、高强度材质为优，碳素弹簧钢丝即是不错的选择。在井面标准拉力(出厂参数，约悬挂10公斤重锤)作用下，对碳素弹簧钢丝每米做出标记。依据竖井一井定向测量中利用两根垂线通过联系三角形法将井面两已知点的坐标传递井下的原理(定向、导高)，根据虎克定律，相同的条件下，四根垂线悬挂等重量的重锤，拉伸量相同。针对碳素弹簧钢丝，其不同长度所应选用的重锤以及相应重锤对应的拉伸变形量参考表l。当四根垂线放同样深度时，O米标记点即可确定一水平安装面，由钢丝的拉伸量AL(出厂参数加上外界条件影响改正数)和钢丝绳预先标注长度，可计算求得井筒中需求标高的安装水平面上的四点。利用钢丝特性(其他相同材质的垂线也具备此特性)，克服了传统方法中的工具误差、观测误差和外界条件的影响，提高了设备的位置标定精度，并依次将井口已知安装控制水平面传递下去，且省去了井下操作，增加了可操作性。另外井筒设备位置均由垂直传递的水平控制截面采用几何图解法求出，优化了标定方案，提高了精度。同时简化了测量步骤，尤其井筒作业时间少，降低了劳动强度，节省了安装时间，增加了操作的可行性。表1竖井设备安装中重锤选择及钢丝每米拉伸量(参考值)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>注表中数据来源于钢丝出厂参数，不同材质、不同直径的钢丝拉伸量不同，可在井面实际测定(外界条件影响小可忽略不计)。进一步，本发明采用碳素弹簧钢丝作为垂线，还具有以下优势1、体积小受井筒气流及滴水的影响可忽略；2、相同条件下拉伸量稳定；3、自重伸长改正可忽略不计；4、钢丝膨胀系数a=0.0000115米/度，在井筒安装中也可忽略不计(如井筒600米，井面与井筒温差5°C，则根据公式AL=a.LAt求得AL仅为0.0345米)。在井筒安装中，传统方法标定一层罐道梁90分钟，采用该方法仅需40分钟，大大简化了测量方法以及縮短了测量时间；另外安装罐道梁之间高度误差为士2毫米，达到非煤矿山安装工程质量检验评定标准的±5毫米(误差范围之内)。本发明相对于现有技术，有以下优点本发明所述的标定方法简单可操作性强，安装时间短、安装精度高，且降低了劳动强度。(四)图1为本发明所述的标定法图2为本发明所述的标定法图3为传统标定法的示意图(五)具体实施例方式以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此实施例1竖井580米，井筒主要设备为单罐笼、平衡锤(运行设备)及横梁7根(主横梁两根、辅助横梁五根)、竖梁4根、梯子间、风水管、电缆线(固定设施)。竖井设备安装中的纵向标定法，包括测量垂线的布置、水平安装面的确定以及安装水平面设备位置的放样，其中1)测量垂线的布置为首先确定垂线位置参见图l，沿两主横梁设计4条平行垂线，垂线位于两横梁之间，与较临近的横梁之间的垂直距离为3cm;然后在临时封闭的井面封口盘上放样出垂线及井筒设备的平面位置和垂线点处井筒的安装设计起始标高，并作出精确标记，参见图2;在封口盘垂线位置处凿放线孔、放垂线，所述的垂线采用碳素弹簧钢丝，且下端挂有重锤，重锤选择150公斤，根据表l，每米的拉伸量2.34mm;2)水平安装面的确定在安装井深125米处设备时，则L标二125-125X0.00234=124.707米，AL=0.293米。在井口垂线125米标记处量取0.293米做标记，操作绞车至标记处，同样操作其它三根垂线，则井筒中四根垂线0米标记点即为125米标高平面的四个控制点。3)安装水平面设备位置的放样为依据设备安装图上的标注，采用几何图解法即可放样出125米标高安装水平面的设备位置。测量垂线的设计位置示意图；测量垂线的布置位置示意安装工期为2.5个月(计划工期为3个月)，每相邻两层罐道梁之间的高度误差为士2mm，达到了非煤矿山设备安装误差士5mm范围之内的标准，顺利通过了井筒设备安装验收。通过三个月运行，设备运转率达到98%。权利要求一种竖井设备安装中的纵向标定法，包括测量垂线的布置、水平安装面的确定以及安装水平面设备位置的放样，其特征在于，其中1)测量垂线的布置为首先确定垂线位置，沿两主横梁设计3-4条垂线，垂线位于两主横梁之间，与较临近的横梁之间的水平距离为1-3cm；然后在临时封闭的井面封口盘上放样出垂线及井筒设备的平面位置和垂线点处井筒的安装设计起始标高，并作出精确标记；在封口盘垂线位置处凿放线孔，放垂线，所述的垂线采用相同材质，且下端挂有重锤；2)水平安装面的确定通过放入长度相同的3-4条垂线来确定安装控制平面，通过控制放入垂线的长度来确定平面的深度。2.如权利要求1所述的竖井设备安装中的纵向标定法，其特征在于，沿两主横梁设计的垂线的条数为4条，各有两条临近同一根主横梁。3.如权利要求2所述的竖井设备安装中的纵向标定法，其特征在于，所述安装水平面设备位置的放样为采用几何图解法计算出井筒设备位置与控制平面的两组平行边的距离参数即可。4.如权利要求l-3之一所述的竖井设备安装中的纵向标定法，其特征在于，所述的垂线采用碳素弹簧钢丝制成。5.如权利要求4所述的竖井设备安装中的纵向标定法，其特征在于，所述的碳素弹簧钢丝直径为1-1.5mm。全文摘要本发明属于矿山测量放样技术，特别涉及一种竖井设备安装中的纵向标定法。包括测量垂线的布置、水平安装面的确定以及安装水平面设备位置的放样。本发明所述的标定方法简单可操作性强，安装时间短、安装精度高，且降低了劳动强度。文档编号G01C15/10GK101706276SQ200910172610公开日2010年5月12日申请日期2009年11月18日优先权日2009年11月18日发明者习玉良申请人:灵宝市金源矿业有限责任公司