矿山测量教案

第一篇：矿山测量教案

矿山测量

主讲人：易胜强

第一章 全站仪在矿山测量中的应用

在地下矿山测量中,使用传统的经纬仪、水准仪进行测量,不但外业、内业测量计算工作量大,而且影响测量精度的因素很多,使用全站仪不仅可减少部分因素的影响,提高测量精度,而且可减轻测量人员的劳动强度,从而提高工作效率。

在矿山测量中, 井下测量与地面测量可谓千差万别,无论从测量条件、劳动强度还是安全因素等都比地面测量困难得多。由于井下受阴暗、潮湿、温差、炮烟、水汽、照明亮度等影响, 目标难找影响测量。巷道狭小、滴水、噪声、机车的往来、井下爆破等都是影响测量精度的因素。在井下测量中, 以往使用传统的经纬仪、水准仪、挂罗盘进行测量, 不但外业测量工作量大、作业时间长,而且内业整理、计算、检查测量成果工作量也大, 并且外业影响测量因素较多,导致测量成果精度较低。

全站型电子速测仪(简称全站仪)是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统。由于该仪器能较完善地实现测量与处理过程中的电子化和一体化, 将其应用到地下矿山测量,不但可以减轻测量人员的劳动强度,提高工作效率,而且减少了许多中间环节,直接减少了许多因素的影响,可提高测量精度,真正体现科技给测量带来的发展机遇。

1.1仪器的准备 仪器的选型及参数的设置

地下矿山使用的全站仪,在仪器的选型上,首先必须考虑井下的特点,要选择防水等级为IXP4 级以上的全站仪, 即防溅型全站仪(即仪器能受任意方向的水溅而不受影响)。这种仪器具有较强的密封性能,有较好的防水和防尘效果。

全站仪内部的参数可根据井下温度、气压等按公式或图表进行设置。但棱镜常数及仪器常数则应根据使用的棱镜设置或测定。仪器在首次使用和使用一段时间(一般指一年)后, 必须对其各项指标进行检校。由于仪器精密性较高,一般须送往专业测绘部门进行检验。

1.2仪器的对中

1.2.1 全站仪对中

目前全站仪只设置有点上光学对点器, 而未设置点下光学对点器。因此, 在井下测量时须借助垂球进行对中。为减小井下风流使垂球摆动而产生对中误差, 在对中时一般用350g 的活尖垂球进行, 否则必须用遮挡物(如雨伞等)挡去风流的影响, 或关掉风机。

一般全站仪在望远镜筒上设置了一小点做点下对中用, 而有些全站仪(如托普康全站仪)又在手柄电池上设置了点下对点, 因怕手柄电池的紧固螺丝有松动现象,对点不在同一竖直轴上而产生误差,在进行较高级测量时, 必须用望远镜筒上的点对中。即先打开电源把垂直角对好水平90°后, 关闭电源,取下手柄电池再对中。精确对中后再小心安上手柄电池,即可重新开机测量。1.2.2 镜站对中 全站仪棱镜在井下使用时必须先做好一些准备工作, 否则棱镜对中无法进行。一般的全站仪棱镜上没有点下对点装置。我们根据自己的实际情况,制作了一个“棱镜对点器”供大家参考。其俯视图为⊙, 侧视图为, 直径按棱镜轴套内径为24mm(本例为TOPCONGTS —311S 基座式点上对中棱镜),高度以方便取出为好,一般不小于3cm为宜。做好后把它放在棱镜套孔中仔细对中后,轻手取下,再把棱镜小心放上对准全站仪,即可进行测量。

对中误差是引起测量误差的一个重要因素, 测量人员在设置测站时应仔细对中。按理论计算, 当仪器离测量点高度为1.5m、而对点误差为0.5mm时, 则引起仪器竖轴倾斜误差为1′09″, 而这一误差对10m以外的目标将产生约10″的水平角误差。可见对中因素对测量产生误差的影响。

测量前输入全站仪内部的所有数字,如仪器高、镜站高、测站点坐标、测站点高程, 以及后视点方位等都必须反复核对,确定无误后,才能进行下一步测量工作,否则,所测结果无法使用。特别要注意在输入完坐标数据后即时瞄准后视点, 或输完后视坐标数据及时提取方位角, 否则所测的结果将产生旋转或平移。

1.3 一般测量

利用全站仪在井下进行一般测量时, 为了加快测量速度, 可直接设置后视方位、测站坐标及高程,并设置好仪器高及镜站高,直接读取、记录所测点的坐标及高程。从而及时了解掘进进度, 指导井下工程按设计进行施工,保证安全作业。为便于检查,须同时记录所测点的方位(HR)、平距(HD)、高差(VD)、垂直角(δ)、斜距(SD)。井下定中线、腰线时,由于全站仪可直接调出方位和读出距离, 省去了很多辅助工作,能方便、准确地现场标定中、腰线。

1.3 内置固化程序测量

井下测量时,由于受巷道狭小的影响,一般照准方向不多, 全站仪自带的一些固化程序不是都可以用得上(如对边测量、后方交会法、面积测量等), 必须根据井下的特点来灵活应用这些固化程序。1.3.1 角度测量

角度测量是井下测量中的重要工作, 也是关键的工作, 角度测量精度的高低直接影响到方位角的大小, 从而影响最弱点和最弱边的误差。利用全站仪内置的重复角度测量模式测量, 既能消除正倒镜的2C 差, 又能及时反映测量误差, 避免了来回转换正倒镜。井下角度测量照准方向一般以垂球线为最佳。为了得到最好的背景效果, 可在垂球线后面用照明工具透过透明纸进行照明, 并把部分反光的照明灯关闭,以便更好地寻找测量目标。

1.3.2 边长测量

传统的井下导线测量边长是两人用15kg 力水平同时拉钢尺,两人读取数字,往往因两人力量把握不均, 难以读数, 此外还有因听错、读错或算错而导致限差不合要求, 从而常常进行反复多次测量才符合要求, 特别在斜井(20～30°)上测量边长, 难度系数更大。由于受钢尺长度的影响, 限定了导线边长不能超过50m, 当测量高级导线超过50m, 除必须设中间定转点外, 还必须考虑钢尺的高差改正和垂曲改正, 给测量工作带来很多困难。全站仪的测电子测距克服了钢尺测量的诸多缺点。

边长远远超过50m,不但减少了测站, 而且提高了测量精度。值得注意的是棱镜整平对中后必须通过小观察孔对准全站仪测站方向。

由于井下受潮湿、温度、能见度、照明亮度等影响,加上垂球线细度问题以及照准方向背景不好,两测量导线点的边长设置, 在直线巷道中以不大于300m为宜。1.3.3 坐标测量

坐标测量是直接对准棱镜, 仪器自动计算出并显示未知点的坐标,在设置好测站点的坐标、后视方位(或后视点坐标)后, 即可进行测量。关机后可恢复测点坐标的模式, 给测量工作带来了检查方便。在进行测量放样中, 通过坐标测量可对放样点立即进行检查,发现问题可立即纠正。

1.3.4 定向测量

在井下指导工程掘进, 尤其是巷道进行相向贯通,定向测量显得尤为重要,在巷道的中线、腰线、规格三要素中,中线、腰线的标定工作对贯通起关键性的作用。全站仪屏幕上直接显示的角度, 减少了传统经纬仪读数的出错概率, 为标定方向减少了许多中间环节,提高了定向测量的准确性。

1.3.5 放样测量

井下工程测量管理过程中, 放样测量工作相对

较少,但在一些重点开拓工程的设备基础安装时,各种轴线的放样标定工作, 同样对测量提出了较高要求。通过全站仪的各种放样固化程序, 先设置好各种参数, 一般很容易达到要求。在实施放样的过程中,仪器还能人性化地告知棱镜应该往左往右,还是往前往后,并测量出误差结果。

1.3.6 高程测量

井下高程测量一般利用水准仪进行, 全站仪通过输入测站高程,量取仪器高和镜站高,直接显示测量未知点的高程,虽然测量的是三角高程,但对指导一般的工程施工,同样可达到快而准的效果,并且可以与水准高程互相检核。

第二章

巷道及回采工作面测量

2.1巷道及回采工作面测量的任务

是指巷道掘进及工作面回采时的测量工作在井下平面、高程控制基础上进行，任务是：

1.在实地标设巷道位置。给中腰线。2.及时准确测定巷道位置，填绘矿图.3.测绘回采工作面位置，统计产量储量变动，验收。4.采矿、钻探、地质特征点、断层面等测定标图.2.2巷道中线的标定工作

中线：巷道水平投影的几何中心线 作用：指示巷道水平面内的掘进方向

给中线：将图纸上设计好的巷道标设到实地，指导掘进方向和位置，边掘边标，不断向前

1.检查设计图纸。

2.确定标定的必要数据，标定要素。

3.实地标定巷道开切点位置和掘进方向。

4.标定和延长巷道的中腰线。

5.测绘已掘巷道，填图，检查纠己标设方向。2.2.1 标定巷道开切点和掘进方向

标定巷道开切点和开掘方向的工作，习惯上称为“开门子”。如下图所示，虚线表示新设计的巷道，AB为巷道的中线，4、5点为原有巷道内的导线点。标定前，应从图上量出(或算出)4点到A点的距离l1和5点到A点的距离l2，l1+l2要等于4—5导线边长，再量出(或算出)4—5边与AB间的夹角β。习惯上称β为指向角，l1、l2和β即为所需的标定要素。

井下实地标设前，应先检查原有导线点是否移位，在确认无移位后，方可用作标定的基点。巷道开切口和掘进方向的标定一般采用经纬仪法。标定时在4点安置经纬仪，照准5点沿此方向由4点量取平距l1，在顶板上标出开切点A，并丈量l2作为检核。然后将经纬仪安置在A点，后视4点，拨指向角β，此时望远镜视线的方向就是新开巷道中线AB的方向。沿此方向在原有巷道顶板上固定临时点2，倒转望远镜在其延长线上再固定临时点1。由

1、A和2三点组成一组中线点，即可指示新巷道开切的方向。为明显起见，还可用白灰浆或白油漆在顶板上画出三点的连线。标定后应实测β角，作为检核。2.2.2 标定直线巷道中线

巷道开掘后，最初标设的临时中线点常被放炮所破坏或移位，当巷道开掘5~8m 后，应当用经纬仪重新标定一组中线点。这时应先检查开切点A是否移位，若发现A点已移位，则应重新标定A点。经检查确认A点未移位或重新设置后，将经纬仪安置在A点上。用正倒镜标定β角，并沿视线方向在新巷道内标出2′点和2″点，取它们的中点2作为中线点。为了避免差错，应重新用一个测回测β角，作为检查。所测角值与标定角值之差应在1′以内，若超限则应重新标定2点。

检查符合要求后，沿A2方向再标设1点。A、1、2三点组成一组中线点。中线点应固定在顶板上挂下垂球线指示巷道掘进的方向。一组中线点不得少于3个，点间距离不小于2m为宜。可以从三点是否在一条直线上而发现中线点是否移位。当发现中线点移位时，应当用仪器重新标定。也可设置4个点为一组，当发现一个点移位，而其余三点仍在一条直线上时，该组中线仍可继续使用。切忌未作检查而使用两个中线点连线作为指示巷道掘进的方向。

给定巷道的平面方向，除了标定巷道几何中线的办法之外，也常采用标定轨道中心线或标定巷道边线的方法。

在大断面双轨巷道，特别是巷道断面不断变化的车场部分，采用标定某一条轨道的中心线是有利的，因为这样做就不必经常改变中心线的位置。有的矿井习惯采用标设靠近巷道一帮的边线，因为这种办法更易于发现巷道的掘偏现象，对掌握巷道规格质量有利。

巷道边线(或轨道中心线)的具体标设。巷道边线平行于巷道中线，它距巷道两帮的距离是不相同的。图中A点为巷道中线点，现要标设出巷道边线的起始点B及一组边线点。

标设前应先根据边线至巷道中线的距离a和A、B两点间的距离lAB计算出标定B点的指向角β′，计算公式为：

γ

= arcsina /lAB

(4-1)

β′ = β-γ

(4-2)标定时，先在A点安置经纬仪，根据角β′和距离lAB即可标定出B点。然后将仪器移至B点，后视A点标设(180°+γ)角，这时仪器视线方向就是边线(或轨道中心线)的方向。再在视线上连续标设1点和2点，则B、1、2即为一组边线点。边线到较近帮的距离称为边距，用c表示。显然，a、c与巷道宽度D之间的关系为：

c=D/2-a

(4-3)用边线给向时，测量人员必须将距离c及时通知施工人员，以便他们根据距离c和(D-c)控制巷道的掘进方向。应当注意的是，当相向贯通巷道用边线指示巷道掘进方向时，两头边线的称谓是相反的。

在巷道掘进过程中，掘进工作面炮眼的布置和支架的位置都是以巷道中线为依据的。用经纬仪标设一组中线点后(或由边线找出中线的位置)，在一定距离内可以该组中线点为依据，用三点连直线原理把巷道中线延长标在掘进工作面上。2.2.3直线巷道的延长和检查

中线不断向前延设,掘30~40M延设一组中线。保证最前一个中线点距工作面不超过40~50m,以防掘偏。

方法：经纬仪法，瞄线法，拉线法 2.2.4标定曲线巷道中线 井下运输巷道转弯处或巷道分岔处，都有一段曲线巷道。曲线巷道中心线是一条平面曲线。

井下曲线都是圆曲线，其半径根据矿车行驶速度及矿车轴距等因素而定，一般在10~25m之间。曲线巷道的起点、终点、曲线半径和转角(曲线中心角)等参数均在设计中给定。

曲线巷道的中线是弯曲的，无法像直线巷道那样直接标出中线，而只能在一定范围内以直代曲，即用分段的弦线来代替分段的圆弧线，用内接折线来代替整个圆曲线，并实地标设这些弦线来指示巷道掘进的方向。

2.2.4.1 经纬仪弦线法

分段弦线的长度可以是相同的，也可以是不相同的。1 计算标设要素

首先要确定合理的弦线长度l，使得转折点尽量少，弦两端能通视且便于施工。一般先绘比例尺为1∶100或1∶50的大样图。在图上确定段的划分方案，也可以采用公式 估算。

S为巷道上宽的一半

图4-6为一曲线巷道，已知曲线始点A，终点B，曲线半径R，中心角α。现采用等分曲线中心角的弦线法来计算标设要素。将曲线段所对中心角α分为n等分，则每等分对应的弦长为：

由图可知，起点A和终点B处的转向角为：

βA=βB=180°+α/2n

(4-5)中间各弦交点处的转向角为： β1=β2=180°+α/n

(4-6)图4-6所示为转向角大于180°的情况。反之，当转向角小于180°，即由B向A掘进时，则上述各转向角(左角)相应为：

180°-α/2n和180°-α/n

2.实地标设

如图所示，当掘进到曲线起点A后，先标出A点。然后在A点安置经纬仪，后视直线巷道中线点M，测设转向角βA，即可给出弦A1的方向。因为此时曲线巷道尚未掘出，只能倒转望远镜，在A1的反方线上于巷道顶板标出中线点1′和1″，则1′、1″、A三点组成一组中线点，指示A1段巷道掘进的方向。当掘至1点后，再置经纬仪于A点，在A1方向上量取弦长l标出1点。然后将经纬仪置于1点，后视A点，拨转向角β1可标出12段巷道掘进的方向。照此办法逐段标设下去，直至弯道的终点B为止。

2.2.4.2短弦法

本法的特点是弦比较短，故可用线交会法标设，如图4-10所示，已知圆心角α，曲线半径R。设弦的个数为n，则弦长l和d为：

l=2Rsin(α/2n), d=l2/R

实地标设时，先标出A点，再由A点沿中线方向向后丈量距离2l标出M点。以点A、M为圆心，分别以2l和d为半径，用线交会法定出A1点。A1A指示第一弦的掘进方向。当巷道掘到B点后，沿A1A的方向由A点丈量弦长l标出B点，然后再以A、B为圆心，分别以d和l为半径，用线交会法定出B1点，B1B指示第二弦的掘进方向。以此类推。

2.2.5标设竖直巷道的中线

由下向上掘进小井时，标设中线可采用下面的方法。

如图4-12a所示，先在下部巷道中标出小井的井中位置A，并在巷道底板上牢固埋设标志。在小井的帮上相对位置1、3和2、4点，令其相对点连线的交点恰好是井中A点，以作检查用。

小井向上掘进时，可由工作面向下挂一垂球线使其对正A点，此时垂球线即是小井的中心线。

继续向上掘进时，小井将分为放矸间和梯子间，中心垂球无法下挂，这时可在梯子间缝隙中设法挂下两个垂球O1和O2，见图4-12(b)。在下部巷道内丈量距离O1A和O2A，然 后以此距离用线交会法将中心点A标设在工作平台下部的木支撑上(A1点)。施工人员只须 把工作平台板拿开一块，挂垂球线对正A1点，垂球线即为小井中心线，这样就可在工作面标 出井中位置，指导掘进施工。A1点要随着掘进不断地向上移设。

继续向上掘进时，小井将分为放矸间和梯子间，中心垂球无法下挂，这时可在梯子间缝隙中设法挂下两个垂球O1和O2，见图4-12(b)。在下部巷道内丈量距离O1A和O2A，然 后以此距离用线交会法将中心点A标设在工作平台下部的木支撑上(A1点)。施工人员只须 把工作平台板拿开一块，挂垂球线对正A1点，垂球线即为小井中心线，这样就可在工作面标 出井中位置，指导掘进施工。A1点要随着掘进不断地向上移设。

2.3巷道腰线的标定工作

为了运输、排水或其他需要，井下巷道须有一定的坡度或倾角。

巷道腰线是用来指示巷道在竖直面内的掘进方向及调整巷道底板或轨面坡度用的。腰线通常标设在巷道的一帮或两帮上，离轨面1m，离巷道底板1.3m。

不论采用哪种数值，全矿井应统一，以免造成差错。每组腰线点不得少于3个，点间距不小于2m为宜。最前面一个腰线点至掘进工作面的距离一般不应超过30m。

标定巷道腰线时的准备工作和标定中线时基本是一样的，实际标设工作也往往同时进行，要注意它们之间的联系。2.3.1 斜巷腰线的标定(一)经纬仪法

1.中线点兼作腰线点的标设法

这个方法的特点，是在中线点的垂球线上作出腰线的标志。同时量腰线标志到中线点的距离，以便随时根据中线点恢复腰线的位置。如图4-14所示，1、2、3点为一组已标设腰线点位置的中线点，4、5、6点为待设腰线点标志的一组中线点。

标设时经纬仪安置于3点，量仪器高i，用正镜瞄准中线，使竖盘读数对准巷道设计的倾角δ，此时望远镜视线与巷道腰线平行。在中线点4、5、6的垂球线上用大头针标出视线位置，用倒镜测其倾角作为检查。已知中线点3到腰线位置的垂距a3，则仪器视线到腰线点的垂距b为：

b=i-a3

(4-7)

式中，i和a3均从中线点向下量取(i和a3值均取正号)。求出的b值为正时，腰线在视线之上，b值为负时则在视线之下。从三个垂球线上标出的视线记号起，根据b的符号用小钢尺向上或向下量取长度b，即可得到腰线点的位置。在中线上找出腰线位置后，拉水平线将腰线点标设在巷道帮上，以便掘进人员掌握施工。2.伪倾角标设法

tgδ=h/OA′，tgδ′=h/OB′ tgδ′=tgδ·OA′/OB′ 即

tgδ′=tgδcosβ

式中：β——OA、OB两视线间的水平角。

实地标设时，仪器安置在中线点Ⅰ上，在标出新中线点Ⅱ后，量仪器高i,并根据本站的中线点与腰线点的高差a(a是上次给线时求出的)，算出视线到腰线的高差b。水平度盘置零，瞄准中线点，然后瞄准帮上拟设腰线点4处，测出水平角β，算出伪倾角δ′。仪器竖盘对准δ′角，根据望远镜视线在帮上标出4′点。最后从4′点用小钢尺向上或向下量取b值定出腰线点4。用同法可连续标设一组腰线点。标设完腰线点后，应将高程导到中线点Ⅱ上，并求出a′值(a′=v-b)，为标设下一组腰线点用。式中，a′、v均以中线点向下量为正值。

(二)用斜面仪标设腰线

斜面仪的结构如图所示。在经纬仪主望远镜2的上部安装一个副望远镜1，其转动轴3同时垂直于主望远镜视准轴及横轴，同时副望远镜的视准轴与本身转动轴垂直。当主望远镜视准轴置于巷道设计倾角的倾斜方向上时，转动副望远镜，此时副望远镜视准轴扫过的是一平行于腰线的倾斜面。倾斜面与巷道两帮的线即是与巷道腰线相平行的一条线。

用斜面仪在斜巷中标设腰线的方法如图4-18所示。在中线点A整置斜面仪，用主望远镜照准另一个中线点，固定水平度盘，再使垂直度盘读数等于巷道的设计倾角，固定垂直度盘。主望远镜固定不动后，转动副望远镜，瞄准原有腰线点1的上方1′点，用小钢尺量得垂距a，再瞄准腰线点2处上方2′点，量22′=a作检查。检查无误后，即可标设新的一组腰线点。转动副望远镜，照准巷帮拟设腰线点处，在视线上标设视点3′、4′和5′，自视点向下(或向上)量取a，即可标出一组新腰线点3、4和5。

2.3.2平巷腰线的标定

在平巷中，用得最普遍的是水准仪标设腰线，在次要平巷中可用半圆仪标设腰线。

在巷道中已有一组腰线点1、2、3，巷道的设计坡度为i，需向前标设一组新的腰线点4、5、6。组间距一般为30m左右。

标设时水准仪安置在两组点之间，先照准原腰线点1、2、3上的小钢尺并读数，然后计算各点间的高差，以检查原腰线点是否移动。当确认其可靠后，记下3点的读数a。a的符号以视线为准来定，点在视线之上为正，在视线之下为负。然后丈量3点至4点的距离l34，则可按下式算出腰线点4距视线的高度b。

b=a+h34=a+l34·i

(4-9)

式中: l34——3点与4点间的高差。

坡度i的符号规定为：上坡为正，下坡为负。水准仪前视4点处，以视线为准，根据b值标出腰线点4的位置。b值为正时，腰线点在视线之上，b值为负时则在视线之下。

5、6腰线点依同法标设。

上述标设方法虽简单易行，但稍不注意就要出错。标设时应特别注意a、b、i的符号，图4-19中分别表示出三种不同的情况。

标设好新的一组腰线点后，应该由3点求算4、5、6点的高程。连续向前标设几组腰线点后，应进行检查测量。检查时，可从水准点引测高程到腰线点，看腰线点的高程是否与设计相符。如不相符，应调整腰线点，使其符合设计位置后，再由调整后的腰线点向前继续标设腰线。对于平巷，有的矿井要求在大巷的两帮均标出腰线，或在帮上用涂料画出腰线，以便严格控制巷道掘进和铺轨的坡度。

2.4激光指向仪及其应用 2.4.1激光指向仪的结构

仪器的主要特点是采用半导体激光器为光源，两节5号电池为电源，故体积大大减小，它又设计了悬挂钩，成为便携式，在巷道拐弯较多时使用极为方便。仪器由半导体激光发射器、电池腔、后盖、电源开关及悬挂装置组成。

拧开后盖，装入2节5号干电池后将后盖拧紧，按开关接通电源，则激光发射器即发出红色光束。悬挂装置的两个挂钩挂于巷道内连接两中线点之间的线绳上，激光束穿过前面的中线垂球线给出巷道掘进方向，激光束在掘进迎头形成一个圆形光斑(在40m内，光斑直径≯40mm)。依光斑中心即可布置炮眼、扶棚或检查工程质量。

仪器用后即可取下装入盒内带走，为确保挂钩位置的正确性，挂钩上设有调节螺旋，以便对挂钩进行检校。检校时，在40~50m内拉线绳或钢丝，在线绳前端挂一垂球线，在其背后衬以白纸，在线绳后端悬挂仪器，按动电源开关，则激光束照在前端的线绳上，并在白纸上映出光斑，当垂线平分光斑时，则仪器悬挂轴线与激光束处于同一铅垂面内，不必校正。反之，则松开指向仪前端挂钩的螺钉，微调该挂钩，使光斑中心与垂线重合，然后固定挂钩螺钉即可。2.4.2激光指向仪的安置及使用

(1)指向仪在井下的安置

指向仪的安置地点，距离掘进工作面一般应不小于70m，以防爆破引起仪器振动或损坏。根据仪器的性能，在保证光斑清晰和稳定的前提下，可自行确定仪器到掘进工作面的最大距离。指向仪的安置方式要视巷道的具体情况而定。

在锚杆上安置指向仪与调节光束的步骤。

1)用经纬仪在巷道中标设三个以上中线点，如A、B、C三点，并在中线垂球线上标出腰线位置。B、C两点间距为30～50m.2)在安置指向仪的中线点处顶板上按一定的尺寸固定四根锚杆，再将有长孔的两根角钢按在锚杆上。

3)将仪器的托板用螺栓与角钢相连，根据仪器前后的中线垂球移动仪器，使之处于中线方向上，然后把螺栓固紧。

4)将电缆从电源经防爆开关引入仪器接线箱内。接通电源，光束即由聚焦镜筒内出。

5)调整仪器，正确标定光束方向。微调水平微动螺旋，使光斑中心对准前方B、C两个中线。再上下调整光束，使光斑中心至两垂球线的腰线标志的垂距d相同为止。这时红橙色激光束即是与腰线平行的一条巷道中线。安置完毕后，应锁紧调节机构，并套上外罩保护，以免受碰或他人随意操作。

(2)使用激光指向仪的注意事项

1)指向仪在现场安装须由测量人员会同施工单位进行。安装完毕后，测量人员应将光束与巷道中腰线的关系向施工人员交代清楚。

2)施工人员在使用前应检查光束是否偏离正确位置，发现问题应及时通知测量人员进行检查调整。

3)巷道每掘进100m，要进行依次检查测量，并根据测量结果调整中腰线。4)指向仪的电源承受电压与外界电压要一致，外壳要接地，开关要符合防爆规定。

5)仪器若是矿用防爆性，可在各级瓦斯矿井使用；若是矿用安全型，只能在二级以下瓦斯矿井使用，且在使用前要与有关单位共同制订安全使用指向仪的措施。

2.5采区联系测量

有些煤矿的采区巷道是通过竖直巷道或急倾斜巷道与主要巷道连接的。金属矿山各中段(或分段)采准平巷间的联络及其与采场的连接，大多是采用竖直巷道(天井)和急倾斜巷道。因此就存在着通过这些竖直和急倾斜巷道进行联系测量的问题。

采区联系测量的目的就是通过竖直和急倾斜巷道向采区内传递方向、坐标和高程。采区联系测量的特点是，控制范围小，精度要求低，测量条件差，并且一般是由下面的巷道向上面的巷道或采场传递的。

因此，在保证必要精度的前提下，可以采用简易的联系测量方法进行。《煤矿测量规程》规定：采区内定向测量的测角、量边按采区控制导线的要求进行，两次定向测量结果之差不得超过14′，各分水平(分阶段)依次逐级定向时，同一分水平两次定向测量结果之差不得超过14′/n1/2(n为中间定向水平个数)；采区内通过竖直巷道导入高程，应用钢尺法进行，两次导入的高程之差不得大于5cm。

第三章

贯通测量

3.1概

述

3.1.1贯通和贯通测量

一个巷道按设计要求掘进到指定的地点与另一个巷道相通，叫做巷道贯通，简称贯通。

采用两个或多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷时，为了使其按设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作，称为贯通测量。

可加快施工进度，改善通风状况与劳动条件，有利于矿井开采与掘进的平衡接续，加快矿井建设。

井巷贯通可能出现下述三种情况：(1)相向贯通

(2)同向贯通或追随贯通

(3)单向贯通

井巷贯通时，矿山测量人员的任务就是要保证各掘进工作面均沿着设计的位置与方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过规定的限度。

测量人员的责任十分重大。若未能贯通，或者贯通后偏差值超限，将影响井巷质量，甚至造成井巷报废、人员伤亡等严重后果。

矿山测量人员必须一丝不苟，严肃认真地对待贯通测量工作。工作中应当遵循下列原则：一是要在确定测量方案和方法时保证贯通所必须的精度，过高的或过低的精度要求都是不对的；二是对所完成的测量和计算工作应有客观的检查校核，尤其杜绝粗差。3.1.2贯通的种类、容许偏差

井巷贯通一般分为:

一井内巷道贯通

两井之间的巷道贯通

立井贯通

贯通巷道接合处的偏差值，可能发生在三个方向上:

水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差，这种偏差只对贯通在距离上有影响，而对巷道质量没有影响；

水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差Δx′；

竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差Δh ；

后两种偏差Δx′和Δh对于巷道质量有直接影响，又称为贯通重要方向的偏差。

对于立井贯通来说，影响贯通质量的是平面位置偏差，即在水平面内上、下两段待贯通的井筒中心线之间的偏差。

井巷贯通的容许偏差值，由矿(井)技术负责人和测量负责人根据井巷的用途、类型及运输方式等不同条件研究决定。以上三种类型井巷贯通的容许偏差见表5-1。

对于立井贯通来说，影响贯通质量的是平面位置偏差，即在水平面内上、下两段待贯通的井筒中心线之间的偏差。

井巷贯通的容许偏差值，由矿(井)技术负责人和测量负责人根据井巷的用途、类型及运输方式等不同条件研究决定。以上三种类型井巷贯通的容许偏差见表5-1。

表5-1 贯通测量的容许偏差

在贯通面上的容许偏差/m 贯通种类

贯通巷道名称及特点

在中线之间

在腰线之间

第一类 同一矿井内贯通巷道 0.3 0.2 第二类

立 井 贯 通

第三类

两井之间贯通巷道 0.5 0.2

用小断面开凿立井井筒 0.5--

全断面

全断面且预装罐梁

灌道

0.1--

0.02-0.03--巷道贯通的容许偏差值，也可以用计算方法来确定。

(1)轨道运输平巷贯通时，中线和腰线的容许偏差值Δx′和Δh可用下式计算(见图5-4)：

Δx′=2lv’/s

(5-1)

Δh

= 2li极限

(5-2)

式中 l——由完全铺设好永久轨道的巷道到贯通相遇点的距

离，即铺设临时轨道的距离，一般l=20~30m；

v——轨距与车轮间距之间的容许差值，一般v=20mm；

s——电机车头的轴间距；

i极限——贯通巷道的实际坡度与设计坡度之间的容许差值，一般i极限= 0.002~0.003 3.1.3贯通测量的工作步骤及贯通测量设计书的编制

(一)贯通测量的工作步骤

(a)调查了解待贯通井巷的实际情况，根据贯通的容许偏差，选择合理的测量方案与测量方法。对重要的贯通工程，要编制贯通测量设计书，进行贯通测量误差预计，以验证所选择的测量方案、测量仪器和方法的合理性。

(b)依据选定的测量方案和方法，进行施测和计算，每一施测和计算环节，均须有独立可靠的检核，并要将施测的实际测量精度与原设计书中要求的精度进行比较。若发现实测精度低于设计中所要求的精度时，应当分析其原因，采取提高实测精度的相应措施，返工重测。

(c)根据有关数据计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定巷道的中线和腰线。

(d)根据掘进巷道的需要，及时延长巷道的中线和腰线，定期进行检查测量和填图，并按照测量结果及时调整中线和腰线。

(e)巷道贯通之后，应立即测量出实际的贯通偏差值，并将两端的导线连接起来，计算各项闭合差。此外，还应对最后一段巷道的中腰线进行调整。

(f)重大贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析与评定，写出总结。

(二)贯通测量设计书的编制 重要的贯通工程开始之前，应编制测量设计书，其主要任务是选择合理的测量方案和测量方法。 1.井巷贯通工程概况  2.贯通测量方案的选定  3.贯通测量方法  4.贯通测量误差预计

 5.贯通测量中应注意的问题和应采取的相应措施

3.2一井内巷道贯通测量

凡是由井下一条起算边开始，能够敷设井下导线到达贯通巷道两端的，均属于一井内的巷道贯道。

不论何种贯通，均需事先求算出贯通巷道中心线的坐标方位角、腰线的倾角(坡度)和贯通距离等，这些统称之为贯道测量几何要素，即标定巷道中腰线所需的数据，其求解方法随巷通特点、用途及其对贯通的精度要求而异。

3.2.1采区内次要巷道的贯通测量

一般采区内次要巷道贯通距离较短，要求精度较低，可用图解法求其贯通测量几何要素。巷道贯通方向，在设计图上是用贯通巷道的中心线来表示的，测量人员只要在大比例尺设计图上把巷道的设计中心线AB用三角板平行移到附近的纵、横坐标网格线上，然后用量角器直接量取纵坐标(x)线与巷道设计中心线之间的夹角，即可求得贯道巷道中心线的坐标方位角。

贯通巷道的坡度(倾角)与斜长，可用三棱尺和量角器在剖面图上直接量取。

3.2.2在两个已知点之间贯通平巷或斜巷

设要在主巷的A点与副巷的B点之间贯通二号石门，即图5-8中用虚线所表示的巷道，其测量和计算工作如下：

(1)根据设计，从井下某一条导线边开始，测设经纬仪导线到待贯通巷道的两端，并进行井下高程测量，然后计算出CA、DB两条导线边的坐标方位角αCA和αdb以及A、B两点的坐标及高程。

(2)计算标定数据： ① 贯通巷道中心线AB的坐标方位角α

αAB=arctg((yB-yA)/(xB-xA))

AB为：

(5-4)

② 计算AB边的水平长度lAB为：

lAB=(yB-yA)/sinα

AB=(xB-xA)/cosαAB

=((xB-xA)2+(yB-yA)2)1/2

(5-5)

③ 计算指向角βA和βB。由于经纬仪水平度量的刻度均沿顺时针方向增加，所以在计算A点和B点的指向角时，也要按顺时针方向计算。

A点：βA=∠CAB=α

AB-αAC BA-αBD

B点：βB=∠DBA=α④ 计算贯通巷道的坡度 i：

i=tgδAB=(HB-HA)/lAB

(5-6)

(5-7)

式中：HA、HB—分别为A点和B点处巷道底板或轨面的高程。

⑤ 计算贯通巷道的斜长(实际贯通长度)LAB：

LAB=lAB/cosδAB=(HB-HA)/sinδAB

=((HB-HA)2+l2AB)1/2

(5-8)

3.3两井间巷道贯通测量

两井间的巷道贯通，是指在巷道贯通前不能由井下的一条起算边向贯通巷道的两端敷设井下导线的贯通。

这类贯通的特点是两井都要进行联系测量，并在两井之间进行地面测量和井下测量，因而积累的误差一般较大，必须采用更精确的测量方法和更严格的检查措施。两井之间贯通中央回风上山：

图5-14为某矿中央回风上山贯通立体示意图，该矿用立井开据，主副井在-425m水平开掘井底车场和水平大巷。风井在-70m水平开掘总回风巷。中央回风上山位于矿井的中部，采用相向掘进，由-425m水平井底车场12号石旋岔绕道起，按一定的倾角向上掘进，并同时由-125水平的2000石门处向下掘进。

从井巷布置条件来看，可能有两条贯通测量路线(两个方案)供选择。

第一条路线(第一方案)：由主副井向-425m水平进行联系测量。测得井下Ⅲ01-Ⅲ02边的坐标方位角及Ⅲ01点坐标和高程，由比敷设导线及高程测量到中央回风上山的下端。由风井向-70水平进行一井定向和导入高程测量，并向-70m水平车场的井下起始边Ⅰ0-Ⅰ1向2000石门敷设导线及高程测量到中央回风上山的上端。在地面上，主副井与风井之间进行连测。

由主副井向-425m水平进行联系测量，并由井下起始边Ⅲ01-Ⅲ02向中央回风上山的下端进行导线测量和高程测量，这一部分与第一方案相同。所不同的是不由风井向-70水平进行联系测量，而由副井向-125m水平进行一井定向和导入高程测量，并沿-125m水平大巷进行导线测量和高程测量到2000石门处的中央回风石门上端。这一方案因副井进行一井定向及-125m水平大巷中进行导线测量和高程测量的条件极差而未被采用。最终选用第一方案。

(一)主副井与风井之间的地面连测 两井间的地面连测可以采用导线、独立三角锁或在原有矿区三角网中插点等方式，也可以采用GPS(全球定位系统)。该矿由于地面比较平坦，采用了导线连测。先在主副井附近建立近井点12号点，在风井附近建立近井点05号点，再在12号点与05号点之间测设导线，并附合到附近的三角点上，作为检核。在两井之间还要进行四等水准测量，求出近井点的高程。

(二)主副井与风井分别进行矿井联系测量

主副井采用陀螺定向或两井定向方法，求出井下起始边Ⅲ01-Ⅲ02的坐标方位角和井下定向基点Ⅲ01的坐标。风井采用陀螺定向或一井定向法，求出井下起始边Ⅰ0-Ⅰ1的坐标方位角和井下定向基点Ⅰ1的坐标。同时，通过风井和副井进行导入高程测量，求出井下水准基点的高程。矿井联系测量工作均须独立进行两次，以资检核。若在建井时期已经进行过精度能满足贯通要求的联系测量，而且井下基点牢固未动，可再进行一次，将两次成果进行对比，互差合乎要求，即可取加权平均值使用。

(三)井下导线和高程测量

从-425m水平井底车场的井下起始边Ⅲ01—Ⅲ02敷设导线到中央回风下山的下口；再从风井井底的井下起始边Ⅰ0-Ⅰ1敷设导线到中央回风上山的上口。敷设导线要选择路线短、条件好的巷道。如果条件允许，导线应尽可能布设成闭合环形作为检核，支导线则必须独立施测两次。高程测量在平巷中采用水准测量。斜巷中采用三角高程测量，分别测出中央回风上山的上口及下口处腰线点的高程。(四)求算贯通巷道的方向和坡度，进行实地标定

根据中央回风上山的上口及下口处的导线点坐标及腰线点高程，反算出上山的方向和坡度，并与原设计值对比，当差值在容许范围之内时，则进行实地中线及腰线的标定。在中央回风上山的掘进过程中，应经常检查和调整掘进的方向和坡度，直至正确贯通。

两井之间的巷道贯通，由于涉及联系测量、地面和井下测量，积累的误差较大，尤其是两井间距离较大时更为明显。为保证贯通误差不超过容许值，对于大型重要贯通，要根据实际情况选择施测方案和测量方法，并进行贯通误差予计。

3.4立井贯通测量

立井贯通最常见的有两种情况，一种是从地面及井下相向开凿的立井贯通；另一种是延深立井时的贯通。

3.4.1从地面和井下相向开凿的立井贯通

如图5-19所示，在距离主副井较远处的井田边界附近要新开凿3号立井，并决定采用相向开凿方式贯通。一方面从地面向下开凿，另一方面同时由原运输大巷继续向三号井方向掘进，开凿完3号立井的井底车场后，在井底车场巷道中标出3号井筒的中心位置，由此向上以小断面开凿反井，待与上部贯通后，再按设计的全断面刷大成井，当然也可以全断面相向贯通，但这会对贯通精度要求更高，增大测量工作量和难度。

这时的测量工作内容简述如下：

(1)进行地面连测，建立主、副井和3号井的近井点。地面连测方案可视两井间的距离和地形情况以及矿上现有仪器设备条件而定。

(2)以3号井近井点为依据，实际标出井筒中心(井中)坐标，指示井筒由地面向下开凿。

(3)通过主、副井进行联系测量，确定井下导线起始边的坐标方位角及起始点的坐标。

(4)在井下沿运输大巷测设导线，直到3号井井底车场出口P点。

(5)根据3号井的井底车场设计的巷道布置图，编制井底车场设计导线。由导线点P开始，按井底车场设计导线来标定出中、腰线，指示巷道掘进，并准确地标出3号井井筒中心O的位置，牢固地埋设好井中标桩及井筒十字中线基本标桩，此后便可开始向上以小断面再凿反井。

3.4.2延深立井时的贯通

在立井贯通中，高程测量的误差对贯通的影响甚小，一般可以采用原有高程测量的成果并进行必要的补测。

在这类立井贯通时，尤其是全断面开凿一次成井的相向贯通，立井中心线的贯通容许偏差较小，通常应事先进行贯通测量精度予计，做到心中有数，以免造成重大损失。

如图5-20所示，1号井原来已掘进到一水平，现在要延深到二水平。由于一水平已通过大下山到达二水平，故决定采用贯通方式延深，即上端由一水平掘进辅助下山，到达一号井井底下方，留设井底岩柱(通常高6～8m)，标定出井筒中心O2，指示井筒由上向下开凿；同时，在二水平开掘1号井井底车场，标定出1号井井筒中心O3，指示井筒由下向上开凿。当立井井筒上下两端贯通后，再去掉岩柱。从而使1号井由一水平延深到二水平。

其主要测量工作为：

(1)在一水平测出1号井井筒底部在该水平的实际中心O1点的坐标，而不能采用地面井中的坐标，更不能采用原来的设计井中坐标作为贯通的依据。

(2)从一水平井底车场中的起始导线边开始。沿大巷和大下山测设导线到二水平，直到1号井井筒下方，并在二水平标定出井筒中心O3点，指示井筒由下向上开凿。

(3)从一水平井底车场的起始导线边开始，沿大巷和辅助下山测设导线到达1号井岩柱下方，标定出井筒中心O2点，指示井筒由上向下掘进。

(4)1号井筒延深部分的上、下两端相向掘进到只剩下10~15m时，要书面通知有关单位，停止一端掘进作业，采取相应安全指施。上、下两端贯通后，再去掉岩柱。最终使1号井由一水平延深到二水平。

3.5贯通后实际偏差测定及中腰线调整

巷道贯通后，实际偏差的测定是一项重要的工作，它具有以下意义。

(1)对巷道贯通的结果作出最后的评定；

(2)用实际数据检查测量工作的成果，从而验证贯通测量误差予计的正确程度，以丰富贯通测量的理论和经验；

(3)通过贯通后的连测，可使两端原来没有闭合或附合条件的井下测量控制网有了可靠的检核和进行平差和精度评定；

(4)作为巷道中腰线最后调整的依据。

所以《煤矿测量规程》中规定：井巷贯通后，应在贯通点处测量，贯通实际偏差值，并将两端导线、高程连接起来，计算各项闭合差。重要贯通的测量完成后，还应进行精度分析，并作出总结。总结要连同设计书和全部内、外业资料一起保存。3.5.1贯通后实际偏差的测定

(一)平斜巷贯通时水平面内偏差的测定(1)用经纬仪把两端巷道的中心线都延长到巷道贯通接合面上，量出两中心线之间的距离d，其大小就是贯通巷道在水平面内的实际偏差；

(2)将巷道两端的导线进行连测，求出闭合边的坐标方位角的差值和坐标闭合差，这些差值实际上也反映了贯通平面测量的精度。

(二)平斜巷贯通时竖直面内偏差的测定

(1)用水准仪测出或用小钢尺直接量出两端腰线在贯通接合面处的高差，其大小就是贯在竖直面内的实际偏差；

(2)用水准测量或经纬仪三角高程测量连测两端巷道中的已知高程控制点(水准点或经纬仪导线点)，求出高程闭合差，它也实际上反映了贯通高程测量的精度。

(三)立井贯通后井中实际偏差的测定

立井贯通后，可由地面上或由上水平的井中处挂下中心垂球线到下水平，直接丈量出井筒中心之间的偏差值，即为立井贯通的实际偏差值。有时也可测绘出贯通接合处上、下两段井筒的横断面图，从图上量出两中心之间的距离，就是立井贯通的实际偏差。此外，立井贯通后，应进行定向测量，重新测定下水平井下导线边的坐标方位角和用来标定下水平井中位置的导线点的坐标，与原坐标的差值Δx和Δy，以及导线点的点位偏差Δ=(Δx2+Δy2)1/2，它也反映了立井贯通的精度。3.5.2贯通后巷道中腰线的调整

测定巷道贯通后的实际偏差后，还需对中腰线进行调整。

(一)中线的调整 巷道贯通后，如实际偏差在容许范围之内，对次要巷道只需将最后几架棚子加以修整即可。对于运输巷道或砌石旋巷道，可将距相遇点一定距离处的两端中心线A与B相连，以新的中线A—1′—2′—4′—3′—B代替原来两端的中线A—1—2和B—3—4，以指导砌筑最后一段永久支护和铺设永久轨道。

(二)腰线的调整

若实际的贯通高程偏差Δh很小时，可按实测高差和距离算出最后一段巷道的坡度，重新标定新的腰线。在平巷中，若贯通的高程偏差Δh较大时，可适当延长调整坡度的距离。实测贯通高程偏差为60mm，由贯通相遇点向两端各后退30m，与该处的原有腰线点相连接。则得调整后的腰线，其坡度由原设计的4‰变为3‰。若由K点向两端各后退15 m，则调整后的腰线坡度为2‰。在斜巷口，通常对腰线的调整要求不十分严格，可由掘进人员自行掌握调整。

第四章

矿山测绘资料与地质测量

4.1基本要求

4.1.1矿井测绘资料的种类和要求

矿山测绘资料按内容和表示方法的不同可分为矿山测量图、测量原始资料和测量成果计算资料三大类。测绘资料是矿山测量工作和各项生产活动的真实记录和技术文件，也是进行矿山建设和生产的技术基础和依据。测绘资料是否完整、齐全和准确，是衡量和考核一个矿山企业矿山测量技术和管理水平的重要指标。

各种测绘资料都应按档案化管理要求，做到测绘资料分类集中，分门别类装订成册，按类别编号登记入柜(铁柜)，建卡立账，有目录，有索引，切实做到查找方便，易于管理。各矿山应设置和建立测绘资料档案室，负责统筹、协调、组织管理全部测绘档案与测绘资料，建立完善的使用、保管和保密制度。

矿井、露天矿报废时，应将主要的测绘资料连同目录和说明完整地上交上级煤炭主管部门。上交的资料必须包括《矿山测量规程》规定的基本矿图和测量成果计算等，其他要求由各局(矿)自行确定。

各矿井、露天矿在新建、恢复、生产、扩建各个阶段，均应绘制完整的矿图，整理出系统的测绘资料，并随着实际情况的变化，及时加以修改、补充和填绘。

各种矿图应按照《矿山地质测量图例》绘制，地形图部分按照国家测绘总局颁发的有关图式规范绘制。

4.1.2测量原始资料与成果计算资料的内容与要求(一)矿山测量原始资料

矿山测量原始资料是指矿井、露天矿地面和井下(采场内)各种测量工作的野外观测、标定和检查记录或成果，是形成各种测绘产品和文件的最原始的信息资料。1.矿井测量原始资料

(1)地面三角测量、导线测量、高程测量、光电测距和地 形测量记录簿；

(2)近井点及井上下联系测量(包括陀螺定向测量)记录簿；(3)井筒十字中线及提升设备等的标定和检查记录簿；(4)井下经纬仪导线及水准测量记录簿；(5)井下采区测量和井巷工程标定记录簿；(6)重要贯通工程测量记录簿；(7)回采和井巷填图测量记录簿；(8)地面各项工程施工测量记录簿；

(9)地表与岩层移动及建(构)筑物变形观测记录簿。2.露天矿测量原始资料

(1)基本控制网点测量记录簿；(2)工作控制网点测量记录簿；(3)视距测量、支距测量记录簿；(4)贮矿场实存量测量记录簿；(5)各项工程施工测量记录簿；

(6)采剥、勘探、排水等井巷测量记录簿。3.各种测量原始记录簿规定

(1)封面有名称、编号、单位、日期；(2)目录有标题及其所在页数；(3)记录必须清楚、工整、禁止涂改；(4)绘出草图或工作过程中所需的略图。

(二)矿山测量成果计算资料 1.矿井测量成果计算资料

(1)矿区首级控制和加密点的计算资料和成果台账；(2)地形测量图根点及水准点的计算资料和成果台账；(3)近井点和井上、下联系测量的计算资料和成果台账；(4)井下全站仪测量计算资料和成果台账；(5)重要贯通测量的设计书及贯通测量的总结等；

(6)井筒中心、十字中线点、井下永久控制点和重要技术边界角点的平面坐标和高程、立井提升中线、斜井和平硐中心线的坐标方位角以及井筒深度和斜井坡度、长度等资料；

(7)井上、下各种施工测量和标定工作的计算台账。

2.露天矿测量成果计算资料

(1)基本控制网点的计算资料和成果台账；(2)工作控制网点的计算资料和成果台账；(3)剥离量和采出量计算台账；(4)各项工程施工测量专用计算台账；(5)采剥、勘探、排水等井巷测量计算台账。3.各种内业计算簿及成果(台账)簿规定

(1)封面有名称、编号、单位、日期；(2)目录有标题及其所在页数；

(3)用蓝黑墨水和铅笔工整书写计算数字；(4)取消和重新计算部分要加以说明；

(5)在备注栏内应绘出必要的略图，写明引用资料或起算数据的由来，列出计算结果的各项闭合差等。

所有的测量记录簿、计算簿和成果台账等均应有测量、记录、计算、检查者签字，并注明各项工作开始和完成的日期。

矿山测量图简称矿图，它是表示地面自然要素和经济现象，反映地质条件和井下采掘工程活动情况的矿山生产建设图的总称。它是矿山企业中最重要的技术资料，是管理采矿企业和指导生产必不可少的基础图件，它对于正确地进行采矿设计、编制采掘计划、指导巷道掘进和合理安排回采工作及各种工程的需要都具有重要作用。

4.2基本矿图的种类及其应用

4.2.1概述 1.矿图的特点

(1)矿井测量是随着矿井的开拓、掘进和回采逐渐进行的，矿图的图面内容要随着采掘工程的进展逐渐增加、补充、修改。

(2)测绘地区随矿层分布和掘进巷道部署情况而定，常常是分水平的成条带状的，不像地形测图那样大面积的测绘。

(3)矿图所要反映的是较为复杂的井下巷道的空间关系、矿体和围岩的产状以及各种地质破坏，测绘内容较多，读图也比较困难。(4)采用实测和编绘的方法，以实测资料为基础，再辅以地质、水文地质、采掘等方面的技术资料绘制而成。

2.矿图的分类

由于矿井井田范围内地面和井下情况复杂多变，矿山生产和管理对矿图的需求各不相同，因此，矿图的种类有许多。

按投影方法和投影面的不同，可以将矿图分为平面投影图、竖直面投影图、断面图和立体图。

根据成图方法分为原图和复制图两类。

原图是根据实测、调查或收集的资料直接绘在聚脂薄膜或原图纸上的矿图，它是绘制和复制其他图纸以及保存测量、地质和采矿信息的基础资料，必须长期妥善保存，一般情况下不应直接用来晒图或使用。

原图的副本称之为二底图。复制图是根据原图或二底图复制或编制而成的。

按用途和性质不同，矿图又可分为基本矿图、专门矿图、日常生产用图和生产交换图四类。

矿山生产、建设过程中必须具备的主要图纸，称为基本矿图。它是反映矿山生产建设总体面貌，作为永久技术档案保存，并用以编绘其他生产用图的主要图纸。《矿山测量规程》规定，矿井必须具备的主要矿图有八种：

1).井田区域地形图，1∶2000或1∶5000； 2).工业广场平面图，1∶500或1∶1000，包括选矿厂； 3).井底车场平面图，1∶200或1∶500，斜井、平硐的井底车场一般可不单独绘制；

4).采掘工程平面图，1∶1000或1∶2000，须分矿层绘制； 5).主要巷道平面图，1∶1000或1∶2000，可按每一开采水平或各水平综合绘制。如开拓系统比较简单，且分层采掘工程平面图上已包括主要巷道，可不单独绘制；

6).井上、下对照图，1∶2000或1∶5000；

7).井筒(包括立井和主斜井)断面图，1∶200或1∶500； 8).主要保护矿柱图，一般与采掘工程平面图一致，包括平面图和断面图。3.矿图的分幅

矿山测量图采用正方形分幅法或自由分幅法。自由分幅法划分图幅幅面大小和格网方向按下列原则考虑：

(1)要便于图纸的绘制、使用和保存。

(2)幅面大小视井田和采区的范围而定。井田范围不大时，可按全井田或井田一翼为一幅，大型矿井采区范围很大时可按采区分幅。

(3)坐标格网线可平行于图边方向，也可与其斜交。交角视矿层走向和倾向而定，以使图上的矿层走向方向大致平行于图面上的上下图边方向，矿层倾向指向下图边。

(4)在同一矿井中，矿图的图幅大小应尽量一致，并便于复制。图 幅的长度 一般不超过1.5~2.0m，如超过2.0m时，应分幅绘制，并绘出接合表。

4.2.2基本矿图的作用及其应表示的主要内容

井田区域地形图：全面反映井田范围内地物和地貌的综合性图纸；

工业广场平面图：反映工业广场范围内的生产系统、生活设施和其他自然要素的综合性图纸，作为工业广场规划设计、改扩建和保护矿柱设计的依据；

井底车场平面图：反映主要开采水平的井底车场的巷道与硐室的位置分布以及运输与排水系统的综合性图纸，主要为矿井生产和进行改扩建设计服务；

采掘工程平面图：反映采掘工程活动和地质特征的综合性图纸，是矿井生产建设中最基本最重要的图纸，主要用于指挥生产、掌握采掘进度、了解与邻近矿层的空间关系、修改地质图纸等许多方面，并作为编绘其他生产用图的基础；

主要巷道平面图：反映矿井某一开采水平内的主要巷道布置和地质特征的综合性图纸，为安全生产、掌握巷道进度等提供基础资料

井上下对照图：反映地面的地物地貌和井下的采掘工程之间的空间位置关系的综合性图纸；主要用来掌握井下施工、生产和地面之间的影响，为在井田范围内进行各类工程规划、村庄搬迁、征购土地、土地复垦、矿井防排水等提供资料依据；

井筒断面图：反映井筒施工和井筒穿越的岩层地质特征的综合性图纸，为矿井井筒设备安装和井筒维修等提供资料依据；

主要保护矿柱图：反映井筒和各种重要建筑物和构筑物免受采动影响所划定的矿层开采边界综合性图纸，由平面图和沿矿层走向、倾向的若干剖面图组成，为矿井改扩建设计、确定开采边界和指挥生产提供资料依据。1)矿图的读法

判读矿图，主要依靠地物的颜色、符号、说明和注记。因此，首先必须熟悉地质测量图例、矿井地质测量图技术管理规定与矿山地质测量图例实施补充规定等相关概念、规定和要求；熟悉地层构造概念和特点及其空间几何关系，此外应充分利用颜色和注记来帮助判读。

2)矿图的编绘

矿图采用实测和编绘的方法。以实测资料为基础，再辅以地质、水文地质、采掘等方面的技术资料绘制而成。传统的矿图绘制方法是根据野外或井下实测数据，手工制图。目前，计算机绘制矿图正在逐渐取代传统的手工绘制矿图。

第二篇：矿山测量

矿山测量—施工组织和监督验收的快速测量方法

矿山测量，特别是施工组织、监督、验收的测量、测绘，应该根据不同的目的使用不同的测量方法。

在目前条件下，精确的测量基本都采用全站仪进行测量，测量精度高，但是对测量人员的要求也高，仪器笨重，调整工作复杂且劳动强度较大，测量需要三个人以上，测量时必须停工，测量时间长，后期的绘图，更是需要专业的绘图人员，而且使用全站仪测量必须知道两个标准点，这在经常、不断需要测量的施工组织和验收中是显然不行的，一般的中小型矿山也没有这样的条件，所以现在大部分矿山都采用请专业的测绘公司定时进行测绘，这样从测量到图纸交给矿山，快的一周，慢则一月，这对用测量数据指导生产是不利的。

现在矿山在施工组织、监督、验收管理中，普遍使用的是用挂罗盘、测绳（或皮尺）、坡度规进行测量，测量完后，再根据数据计算画图，测量人员多，劳动强度大，测量误差大，计算复杂，容易出错。

目前市场上有一款“矿山测绘一体机”的智能化测绘仪器，经过我矿的实际应用，其测量简单，管理人员或工人都能操作，两个人可轻松测量，精度比用挂罗盘、测绳和坡度规高很多，采空区在边缘就可以准确测量，不用进去人员，特别是其测量完毕，自动绘图完毕的实时测绘功能，为我矿随时掌握井下情况提供了可靠、及时的依据。

“矿山测绘一体机”由“手持全站仪”和“自动绘图仪”组成，使用时，可以采用同步绘图和测量完毕绘图两种方式，一般都采用测量完毕绘图，因为该仪器绘图非常快，30组数据只用不到2秒钟。1

快速测量时，一个人在前面拿反射板（白纸、白纸板或配的反射板），作测量标记，后面一人用“手持全站仪”手持测量，激光对准反射板（觇板）就测量，不用调整，仪器自动计算水平距离、高差，测量支巷时手动选择站点，测量完成后，与“自动绘图仪”进行蓝牙连接，然后传输数据自动绘图，非常快，基本上只比步行时间慢一点。

在“自动绘图仪”上，还可以点击查看或打印数据表格，有每一点的点号、方位角、坡度、斜距、平距、高差还有斜距总长、总高差和相对于原点（井口）的坐标，非常方便实用。

用三脚架测量，前面一人用对中杆或棍子固定反射板，棍子和三脚架一样高，对准就测量，非常方便，测量完毕绘图，很快。

掘进验收，拿“手持全站仪”，站在开始位置，激光对准掘进头，按测量键，显示器显示有方位角、坡度、斜距，平距，高差，既能立即给工人进尺数据以及方位、坡度偏差，又能够马上连接“自动绘图仪”，调出平面图补上该段掘进。

施工进度监督，随时用“手持全站仪”测量进度、方位和坡度，掌握施工状况，确保掘进质量。

我矿使用深圳市恺南科技有限公司生产的“测绘一体机”后，测绘工作变得异常简单，管理人员随时能够根据实时测绘的平面图正确组织、管理、监督掘进和生产，巷道的掘进再没有出现偏差，杜绝了经常因巷道掘进偏离引起的重大经济损失。

第三篇：矿山测量

1.静止的水准面所形成的曲面称为水准面。

2.与平均海水面重合的水准面再向陆地延伸所形成的封闭曲面，称为大地水准面，是测量

工作的基准面。

3.确定地面点的空间位置需要三个量即平面坐标和高程。（地理坐标，高斯平面直角坐标

系，高程）

4.绝对高程：地面点到大地水准面的铅锤距离，称为该点的绝对高程或海拔，两点间的高

程差，称为高差。

5.相对高程：从某点到假定水准面的垂直距离，6.地物：地面上的固定性物体。地貌：地球表面各种高低起伏的形态。

7.测量原则：先控制后碎部，从整体到局部，步步有检核。

8.高程测量，距离测量和水平角测量是测量的基本工作，观测，计算和绘图是测量工作的基本技能。

9.确定一条直线与标准方向间角度关系的工作，称为直线定向。

10.方位角：由标准方向的北端顺时针向量到某直线的夹角，称为该直线的方位角。

11.测量误差来源：外界条件，仪器条件，观测者自身条件。

12.高程测量的方法主要有水准测量，三角高程测量，气压高程测量，GPS测量等。

13.水准仪的使用：安置水准仪，粗略整平，瞄准水准尺，精确整平，读数。

14.水准路线的布设形式有闭合，附合和支水准路线三种。

15.检核方法：变更仪器高法，双面尺法。

16.经纬仪的构造：照准部，水平度盘，基座，17.水平角观测方法：测回法，方向观测法，复测法，测回法是测角的基本方法。

18.两点垂直投影在水平面上的距离称为水平距离，不同高度上两点之间的距离称为倾斜距

离。

19.测距的方法：钢尺量距，视距测量，电磁破测距

20.控制测量分为高程和水平控制测量。

21.经纬仪导线测量：导线布设形式（闭合，附合，支导线），经纬仪导线测量外业（踏勘

选点，测角，量边，起始方位角的测定，导线测量记录），经纬仪导线内业计算

22.导线计算步骤：角度闭合差的计算和调整，坐标方位角的推算，坐标增量的计算，坐标

增量闭合差的计算和调整，坐标计算。）

23.在图上除表示地物的平面位置外，还用特定符号表示出地貌的情况，这种图称为地形图。

24.勘探线，网的设计必须由地质人员通过现场实地踏勘后，依据地形条件和矿体走向来确

定。

25.勘探线，网的测设：基线的测设，勘探线，网的测设，高程测量。

26.把井上，井下坐标系统统一起来所进行的测量工作就称为矿井联系测量。

27.矿井联系测量分为矿井平面联系测量和矿井高程联系测量。

28.通常标定巷道在水平面的掘进方向，称为标定中线。标定巷道在竖直平面内的掘进方向

称为标定腰线。

第四篇：矿山测量

矿山测量课件

第一章测量学基本知识

第二章水准测量

第三章

第四章

第五章

第六章

第七章

第八章

第九章

第十章

第十一章

第十二章

第十三章角度测量 距离测量 小地区控制测量 地形图的基本知识 地质勘探工程测量 矿井联系测量 井下控制测量 巷道及采煤工作面测量 井筒施工测量 矿图 岩层移动与保护煤柱

第五篇：矿山测量

1.静止的水准面所形成的曲面称为水准面。

2.与平均海水面重合的水准面再向陆地延伸所形成的封闭曲面，称为大地水准面，是测量工作的基准面。

3.确定地面点的空间位置需要三个量即平面坐标和高程。（地理坐标，高斯平面直角坐标系，高程）

4.绝对高程：地面点到大地水准面的铅锤距离，称为该点的绝对高程或海拔，两点间的高程差，称为高差。

5.相对高程：从某点到假定水准面的垂直距离，6.地物：地面上的固定性物体。地貌：地球表面各种高低起伏的形态。7.测量原则：先控制后碎部，从整体到局部，步步有检核。

8.高程测量，距离测量和水平角测量是测量的基本工作，观测，计算和绘图是测量工作的基本技能。

9.确定一条直线与标准方向间角度关系的工作，称为直线定向。

10.方位角：由标准方向的北端顺时针向量到某直线的夹角，称为该直线的方位角。11.测量误差来源：外界条件，仪器条件，观测者自身条件。

12.高程测量的方法主要有水准测量，三角高程测量，气压高程测量，GPS测量等。13.水准仪的使用：安置水准仪，粗略整平，瞄准水准尺，精确整平，读数。14.水准路线的布设形式有闭合，附合和支水准路线三种。15.检核方法：变更仪器高法，双面尺法。16.经纬仪的构造：照准部，水平度盘，基座，17.水平角观测方法：测回法，方向观测法，复测法，测回法是测角的基本方法。

18.两点垂直投影在水平面上的距离称为水平距离，不同高度上两点之间的距离称为倾斜距离。

19.测距的方法：钢尺量距，视距测量，电磁破测距 20.控制测量分为高程和水平控制测量。

21.经纬仪导线测量：导线布设形式（闭合，附合，支导线），经纬仪导线测量外业（踏勘选点，测角，量边，起始方位角的测定，导线测量记录），经纬仪导线内业计算

22.导线计算步骤：角度闭合差的计算和调整，坐标方位角的推算，坐标增量的计算，坐标增量闭合差的计算和调整，坐标计算。）23.在图上除表示地物的平面位置外，还用特定符号表示出地貌的情况，这种图称为地形图。24.勘探线，网的设计必须由地质人员通过现场实地踏勘后，依据地形条件和矿体走向来确定。

25.勘探线，网的测设：基线的测设，勘探线，网的测设，高程测量。

26.把井上，井下坐标系统统一起来所进行的测量工作就称为矿井联系测量。27.矿井联系测量分为矿井平面联系测量和矿井高程联系测量。

28.通常标定巷道在水平面的掘进方向，称为标定中线。标定巷道在竖直平面内的掘进方向称为标定腰线。