激光指向仪的安装方法改进
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图 1 激光指向仪固定杆示意
固定杆由竖杆和横杆组成。竖杆有 2 种设计方 案（ 图 2） ： ①将 1 颗锚杆螺丝和一段锚杆焊接在一 起，为增加焊接强度，可选用一段带丝的锚杆旋入一 段后再进行焊接。② 先加工一块宽 35 mm、长 50
2012 年第 10 期
王 刚，等：激光指向仪的安装方法改进
总第 202 期
（ 1） 在巷道内用全站仪或经纬仪标定 3 个中线 点，最近点 和 最 远 点 作 为 照 准 用 点［2］，中 间 点 作 为 检核点，悬挂好垂球。
（ 2） 在最近点后方选择合适的支护锚杆，安装 激光指向仪固定竖杆，要求选取位置距离中线较近， 否则会超出指向仪在横杆上的调整范围。
（ 3） 将固定横杆穿入竖杆，调整好高度并旋转 至与中线基本垂直，紧固螺丝。
·82·
要求根据巷道坡度的不断变化及时调整激光指向仪 的安装位置，每次安装都要消耗锚杆、树脂药卷等， 造成材料浪费。③激光指向仪安装后的调节范围有 限，尤其是多根锚杆固定的激光指向仪不易安装操 作，其水平及垂直角度调节和水平位移调节有限，且 对锚杆打设位置要求高，若前期打设固定锚杆位置 误差稍大，就会造成无法调整激光束与巷道中线重 合，出现补打锚杆的情况。
mm、厚 10 mm 左右的长方形钢板，在钢板的一端钻 一个孔径稍大于锚杆直径的圆孔，另一端与一段 1 m 左右的锚杆直接焊接。这两种方案的制作材料较 容易获得，也 可 用 废 旧 锚 杆 进 行 加 工，实 现 废 旧 利 用。相比较而言，第 2 种方案的加工过程稍微复杂， 但长方形连接钢板增大了激光指向仪的调节范围， 在现场应用中更为方便，特别是当固定杆的安装位 置与中线距离小于激光指向仪自身宽度的 1 /2 时， 可通过旋转连接钢板，在一定范围内增大固定杆与 中线间的距离，使指向仪能够方便地调整到中线上， 现场应用中优点突出。在加工制作时，可根据巷道 高度，在不影响指向仪纵向调节和巷道行人的情况 下，适当调整竖杆设计长度。
图 4 激光指示中线调整示意
（ 2） 用钢尺量取光束至点 1 的距离 H。 （ 3） 在横杆上将指向仪从 A 点横向调整到 B 点，使 AB = H。 （ 4） 旋转水平微调，使光束重新照准点 3。 重复以上操作 2 ～ 3 次，即可调整光束与点 1 和 点 3 一致，检查光束，确认照准点 2 无误，完成指向 仪指示中线的调整。 3. 3 指示腰线调整 （ 1） 根据中线点标高和巷道设计坡度，在 3 个 中线点上分别做腰线标记（ 图 5） 。
1 激光指向仪使用中存在的问题
目前，煤矿使用的激光指向仪根据固定方式分 2 种： ①多根锚杆固定激光指向仪。该激光指向仪固定 稳固，受震动及巷道围岩变形影响较小，但安装工艺 复杂，需在小范围内打设 2 ～ 4 根锚杆，锚杆打设位置 要求严格，且仪器底座不能与锚杆直接连接固定，需 要加工相应的固定托盘，不便于安装与调试，目前应 用较少。②单根锚杆固定激光指向仪。该激光指向 仪只需打设 1 根固定锚杆，且部分仪器可通过自带的 连接装置与锚杆直接连接固定，安装工艺与调试相对 简单，在实际生产中应用广泛。
2 连接固定杆的改进
为提高激光指向仪使用中的安设效率，实现材 料循环重复利用，根据赵固二矿巷道现场施工的实 际操作应用情况，对该矿选用的单根锚杆固定激光 指向仪的固定装置进行了优化设计。赵固二矿煤巷 采用锚网支护形式，巷道顶部的支护锚杆密度较大， 且每根锚杆托盘和紧固螺丝下余有 3 ～ 5 cm 的外露 带丝锚杆。根据锚网支护的这一特点，设计出了激 光指向仪固定杆（ 图 1） 。
定装置杆的重复利用。
关键词：激光指向仪； 固定杆； 安装调试
中图分类号：TD178
文献标志码：B
文章编号：1003 － 0506（2012）10 － 0082 － 02
随着矿井机械化程度的不断提高和施工工艺的 改进，机械化掘进技术及锚网支护方式使巷道掘进 速度不断提升，传统的巷道中腰线标定方法已无法 满足掘进速度要求。激光指向仪因其指向性好、斑 点稳定可靠、光束直观、指示距离远、安装调试速度 快、使用方便等优点，在矿山施工过程中得到广泛应 用［1］。另外，激光指示仪能够同时指示巷道掘进方 向和坡度，有效控制巷道掘进施工精度，减少了测量 人员的工作量，提高了巷道施工速度，深受广大矿山 测量技术人员的青睐。
2012 年第 10 期
中州煤炭
总第 202 期
激光指向仪的安装方法改进
王 刚，赵蕊蕊
（ 河南煤业化工集团 焦煤公司赵固二矿，河南 辉县 453633）
摘要：为了提高激光指向仪在煤矿应用过程中的安装效率，对激光指向仪的安装固定装置及安装Baidu Nhomakorabea法进行研
究，通过设计激光指向仪的固定杆和简化安装调试方法，简化了激光指向仪现场安装的操作过程，实现了固
（ 4） 将激光指向仪连接在横杆上，接通电源。 （ 5） 水平与垂直微调旋至中间位置，再通过旋 转微调旋钮将指向仪激光束调整至与巷道中线、腰 线基本一致，固定指向仪。 3. 2 指示中线调整 （ 1） 旋转仪器水平微调，使光束照准距离指向 仪最远的点 3（ 图 4） 。
图 2 竖杆结构示意
横杆的作用是使指向仪能够安装在竖杆上，并 实现横向上的调整。用一段长 50 mm 左右、直径稍 大于锚杆直径的钢管作连接件套在竖杆上，在钢管 一侧的管壁上钻孔（ 孔径大小依螺栓选择） ，在钻孔 位置焊接螺母（ 图 3） ，使螺栓在拧紧的过程中能够 顶入钢管内，顶紧穿入钢管的竖杆，达到固定钢管的 目的。在钢管另一侧的管壁上焊接一段长 400 mm 左右的圆钢作固定激光指向仪的横杆，圆钢直径与 指向仪本身的固定孔直径要合理匹配。固定横杆可 通过紧固螺栓实现在竖杆上任意位置固定，整个横 杆在纵向上的调整范围很大，提高了整个固定杆的 适用范围，弥补了在安装过程中受巷道顶部锚杆位 置限制带来的不足。
在实际应用中，无论采用单根锚杆固定还是多 根锚杆固定的激光指向仪，均还存在一些问题： ①必 须在巷道内合适位置打设锚杆。打设锚杆时需要支 护工准备钻机，连接风、水管路，操作繁琐，作业效率 低。②由于煤巷掘进中，巷道坡度复杂多变，顶底板 与激光束不能实现平行延伸，为实现快速掘进施工，
收稿日期： 2012 － 06 － 25 作者简介： 王 刚（ 1984—） ，男，河南焦作人，助理工程师，2007 年 毕业于河南理工大学，现从事矿山测量工作。
固定杆由竖杆和横杆组成。竖杆有 2 种设计方 案（ 图 2） ： ①将 1 颗锚杆螺丝和一段锚杆焊接在一 起，为增加焊接强度，可选用一段带丝的锚杆旋入一 段后再进行焊接。② 先加工一块宽 35 mm、长 50
2012 年第 10 期
王 刚，等：激光指向仪的安装方法改进
总第 202 期
（ 1） 在巷道内用全站仪或经纬仪标定 3 个中线 点，最近点 和 最 远 点 作 为 照 准 用 点［2］，中 间 点 作 为 检核点，悬挂好垂球。
（ 2） 在最近点后方选择合适的支护锚杆，安装 激光指向仪固定竖杆，要求选取位置距离中线较近， 否则会超出指向仪在横杆上的调整范围。
（ 3） 将固定横杆穿入竖杆，调整好高度并旋转 至与中线基本垂直，紧固螺丝。
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要求根据巷道坡度的不断变化及时调整激光指向仪 的安装位置，每次安装都要消耗锚杆、树脂药卷等， 造成材料浪费。③激光指向仪安装后的调节范围有 限，尤其是多根锚杆固定的激光指向仪不易安装操 作，其水平及垂直角度调节和水平位移调节有限，且 对锚杆打设位置要求高，若前期打设固定锚杆位置 误差稍大，就会造成无法调整激光束与巷道中线重 合，出现补打锚杆的情况。
mm、厚 10 mm 左右的长方形钢板，在钢板的一端钻 一个孔径稍大于锚杆直径的圆孔，另一端与一段 1 m 左右的锚杆直接焊接。这两种方案的制作材料较 容易获得，也 可 用 废 旧 锚 杆 进 行 加 工，实 现 废 旧 利 用。相比较而言，第 2 种方案的加工过程稍微复杂， 但长方形连接钢板增大了激光指向仪的调节范围， 在现场应用中更为方便，特别是当固定杆的安装位 置与中线距离小于激光指向仪自身宽度的 1 /2 时， 可通过旋转连接钢板，在一定范围内增大固定杆与 中线间的距离，使指向仪能够方便地调整到中线上， 现场应用中优点突出。在加工制作时，可根据巷道 高度，在不影响指向仪纵向调节和巷道行人的情况 下，适当调整竖杆设计长度。
图 4 激光指示中线调整示意
（ 2） 用钢尺量取光束至点 1 的距离 H。 （ 3） 在横杆上将指向仪从 A 点横向调整到 B 点，使 AB = H。 （ 4） 旋转水平微调，使光束重新照准点 3。 重复以上操作 2 ～ 3 次，即可调整光束与点 1 和 点 3 一致，检查光束，确认照准点 2 无误，完成指向 仪指示中线的调整。 3. 3 指示腰线调整 （ 1） 根据中线点标高和巷道设计坡度，在 3 个 中线点上分别做腰线标记（ 图 5） 。
1 激光指向仪使用中存在的问题
目前，煤矿使用的激光指向仪根据固定方式分 2 种： ①多根锚杆固定激光指向仪。该激光指向仪固定 稳固，受震动及巷道围岩变形影响较小，但安装工艺 复杂，需在小范围内打设 2 ～ 4 根锚杆，锚杆打设位置 要求严格，且仪器底座不能与锚杆直接连接固定，需 要加工相应的固定托盘，不便于安装与调试，目前应 用较少。②单根锚杆固定激光指向仪。该激光指向 仪只需打设 1 根固定锚杆，且部分仪器可通过自带的 连接装置与锚杆直接连接固定，安装工艺与调试相对 简单，在实际生产中应用广泛。
2 连接固定杆的改进
为提高激光指向仪使用中的安设效率，实现材 料循环重复利用，根据赵固二矿巷道现场施工的实 际操作应用情况，对该矿选用的单根锚杆固定激光 指向仪的固定装置进行了优化设计。赵固二矿煤巷 采用锚网支护形式，巷道顶部的支护锚杆密度较大， 且每根锚杆托盘和紧固螺丝下余有 3 ～ 5 cm 的外露 带丝锚杆。根据锚网支护的这一特点，设计出了激 光指向仪固定杆（ 图 1） 。
定装置杆的重复利用。
关键词：激光指向仪； 固定杆； 安装调试
中图分类号：TD178
文献标志码：B
文章编号：1003 － 0506（2012）10 － 0082 － 02
随着矿井机械化程度的不断提高和施工工艺的 改进，机械化掘进技术及锚网支护方式使巷道掘进 速度不断提升，传统的巷道中腰线标定方法已无法 满足掘进速度要求。激光指向仪因其指向性好、斑 点稳定可靠、光束直观、指示距离远、安装调试速度 快、使用方便等优点，在矿山施工过程中得到广泛应 用［1］。另外，激光指示仪能够同时指示巷道掘进方 向和坡度，有效控制巷道掘进施工精度，减少了测量 人员的工作量，提高了巷道施工速度，深受广大矿山 测量技术人员的青睐。
2012 年第 10 期
中州煤炭
总第 202 期
激光指向仪的安装方法改进
王 刚，赵蕊蕊
（ 河南煤业化工集团 焦煤公司赵固二矿，河南 辉县 453633）
摘要：为了提高激光指向仪在煤矿应用过程中的安装效率，对激光指向仪的安装固定装置及安装Baidu Nhomakorabea法进行研
究，通过设计激光指向仪的固定杆和简化安装调试方法，简化了激光指向仪现场安装的操作过程，实现了固
（ 4） 将激光指向仪连接在横杆上，接通电源。 （ 5） 水平与垂直微调旋至中间位置，再通过旋 转微调旋钮将指向仪激光束调整至与巷道中线、腰 线基本一致，固定指向仪。 3. 2 指示中线调整 （ 1） 旋转仪器水平微调，使光束照准距离指向 仪最远的点 3（ 图 4） 。
图 2 竖杆结构示意
横杆的作用是使指向仪能够安装在竖杆上，并 实现横向上的调整。用一段长 50 mm 左右、直径稍 大于锚杆直径的钢管作连接件套在竖杆上，在钢管 一侧的管壁上钻孔（ 孔径大小依螺栓选择） ，在钻孔 位置焊接螺母（ 图 3） ，使螺栓在拧紧的过程中能够 顶入钢管内，顶紧穿入钢管的竖杆，达到固定钢管的 目的。在钢管另一侧的管壁上焊接一段长 400 mm 左右的圆钢作固定激光指向仪的横杆，圆钢直径与 指向仪本身的固定孔直径要合理匹配。固定横杆可 通过紧固螺栓实现在竖杆上任意位置固定，整个横 杆在纵向上的调整范围很大，提高了整个固定杆的 适用范围，弥补了在安装过程中受巷道顶部锚杆位 置限制带来的不足。
在实际应用中，无论采用单根锚杆固定还是多 根锚杆固定的激光指向仪，均还存在一些问题： ①必 须在巷道内合适位置打设锚杆。打设锚杆时需要支 护工准备钻机，连接风、水管路，操作繁琐，作业效率 低。②由于煤巷掘进中，巷道坡度复杂多变，顶底板 与激光束不能实现平行延伸，为实现快速掘进施工，
收稿日期： 2012 － 06 － 25 作者简介： 王 刚（ 1984—） ，男，河南焦作人，助理工程师，2007 年 毕业于河南理工大学，现从事矿山测量工作。