矿山测量技术的发展与创新

第一篇：矿山测量技术的发展与创新

矿山测量技术的发展与创新

摘要

矿山测量是综合运用测绘、采矿和地质等多学科的理论、技术与方法，研究矿产资源勘查、规划设计、建设开发和生产经营过程，从地面到井下，从矿体（煤层）到围岩，从静态到动态的空间信息采集、处理、表达、利用，据此解决资源合理开发与资源环境保护问题的一门科学技术。我国是一个矿业大国，可持续发展及利用信息技术改造传统产业的要求给测量技术的发展提出了机遇与挑战，其研究价值及重要性得到了不断扩展与增强。近几年来测量技术不断创新，空间信息技术在矿山的应用日益广泛和深入，数字矿山愈来愈得到各方面的高度重视，在不少矿区由理念变为行动，这些都表明，矿山测量技术的创新充满着生机和活力。

关键词：矿山测量技术创新

引言

矿山测量是矿山建设时期和生产时期的重要一环，测量工作及测量成果是为矿山生产服务的。随着测绘科学技术迅速发展，矿山测量也不断创新和发展，面对各种挑战和机遇同在的关键时代，广大测量科技工作者肩负着历史的责任，有必要对矿山测量走过的艰苦历程及其未来作一些回顾和认识，分析面临的形势、探讨新时期矿山测量面临的任务。

一、我国矿山测量技术面临的问题

（1）矿山测量工作者地位低、权利小 矿山测量是矿山生产建设中的一项必不可少的技术工作，测量成果不但要为矿山生产建设服务，也要为安全生产提供信息，以供领导对安全生产做出决策，是实现矿山安全生产的重要组成部分。但是，从20世纪90年代，在社会主义市场经济的冲击下，矿山企业以追求利润最大化为企业根本目标。“采好矿，采成本低的矿”成为全国矿山企业的普遍现象，在这种背景下，作为辅助部门的矿山测量技术力量受到影响、基础工作削弱。矿山测量工作者在矿山生产一线中天天忙碌于导线与给向的简单辅助角色上，地位低、权利小。

（2）矿山测量人才大量流失 众所周知，煤矿企业生产条件差，危险程度高，矿山测量待遇低，几乎没有测量毕业生愿意到煤矿企业工作，大量技术人员离职离岗到建筑、交通等工程行业发展，严重削弱了矿山测量技术力量。

二、矿山测量的基本理论

矿山测量是一门交叉学科，它的发展、变化密切相关主要涉及3个方面：一是采矿技术和矿业工程的发展及要求；二是测绘科学技术与仪器设备的发展；三是其它学科的发展与影响，例如地质学、数理科学、环境科学、计算机科学、经济学等。在中国，曾经给矿山测量学科定义为：是矿山地质勘探、设计、建设和生产运营各阶段，研究测定矿山地面、地下点的几何位置，获得矿体、矿山开采和开采沉陷的各种空间几何信息，进行分析和数据处理，编制各种比例尺的矿山地面、地下开采图件，同时研究矿产资源合理开采、开采沉陷及其防护的理论和技术的学科。并且明确它对矿山生产的4个作用，即参谋作用、指导作用、保证作用和监督作用。国际矿山测量协会曾经给矿山测量的任务定义为：从开发的经济效果评价矿藏的地质条件；矿山权益的调查研究与交涉谈判；矿山测量的施测、记录、存储、计算及矿图绘制；采矿对地表及地下岩层影响的测量与预计；矿床储量的调查和估算；矿山规划等。

三、矿山测量技术的创新

从矿山测量的发展来看，应该加强以下3个方面的创新：

（1）理论创新 矿山测量是门交叉学科，其理论涵盖了相关的各门学科，随着相关学科在理论、技术与应用力而的不断发展，必将对矿山测量有所启发，从而可以对矿山测量的理论进行突破，通过理论上的创新来推动矿山测量学科的发展。

（2）技术创新 矿山测量是门技术科学，其应用领域广泛，涉及到矿山生产的各个阶段，应用于矿区生产与管理的各个环节，而且实践中的新问题总在不断产生，并要求有效的解决办法，如何在已有的软硬件的基础上，通过技术的改革和发展，科学、高效地解决出现的问题，就要求进行技术上的创新。

（3）应用创新 矿山测量是一门发展的科学，其应用领域随社会发展、矿山生产的发展而处在动态的变化之中，矿山测量既要巩固传统的应用领域，又要不断开拓新的、有潜力的应用领域，这就要求在其应用领域、应用体系、应用模式上都能进行创新。只有通过不断的创新，矿山测量学才能处在不断的发展与进步之中。

四、传统的测量方法在矿山测量中的应用

（1）一般测量 全站仪作为当前应用最为广泛的测绘仪器，是电子技术与光学技术发展结合的光电测量仪器，也是集测距仪、电子

经纬仪的优点于一体的、应用前途广泛的仪器，智能化的全站仪是目前销量最大的测绘仪器，也是今后发展的主要方向。智能型全站仪是集光、电、磁、机的最新科学成果，集测距、测角为一体的先进仪器。国际上先进的全站仪均以存储卡、内部存储器或电子手簿的方式记录数据，具有双路传输的通讯功能，能接收外部计算机的指令，由计算机输入数据，也能向外部计算机输出数据。全站仪已在工程测量、矿山测量、地籍测量等领域得到了广泛的应用，其发展及应用正处在飞速发展之中。全站仪由于兼具有经纬仪和测距仪的优点，且以数字形式提供测量成果，其操作简便、性能稳定、数据可通过电子手簿与计算机进行通讯等优点使其在矿山测量中得到了广泛的应用。地面控制测量、地形测量、工程测量均可利用全站仪进行，联系测量、井下测量工作也可用全站仪进行。以全站仪为代表的智能化、数字化仪器是矿山测量仪器今后的发展方向之一。基于全站仪和现代计算机技术可建立矿山三维数据自动采集、传输、处理的矿山测量数据处理系统，取代传统的手簿记录、手工录入、繁琐计算等大量的重复性的工作。此外，全站仪在矿山地表移动监测、矿区土地复垦工程实施、矿区施工等方面也都得到应用，各大矿的测量机构正在以全站仪取代传统的仪器进行日常的测量工作，既提高了效益，加快了速度，又减少了开发，保证了精度。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、平距、高差、垂直角、斜距。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。

（2）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，可在垂球线后而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。

（3）边长测量 传统的井下导线测量边长是2人水平同时拉钢尺，2人读取数字，通常往往因2人力量把握不均，难以读数，此外

还有因听错、读错、记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，特别是在斜巷(20°-30°)上测量边长难度更大。由于受钢尺长度的影响，限定了导线边长不能超过50m；当测量高级导线边长超过50m，除必须设中间定转点外，还必须考虑钢尺的各项改正，给测量工作带来很多困难。全站仪的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。

（4）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。虽然测量的是二角高程，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。

五、GPS在矿山工程测量的应用

在矿山坐标系GPS网的控制下测量计算出与公路高程系统差值及独立坐标系的转换参数。

（1）地形测量 过去测地形图时先要在测区范围建立控制点及图根点，然后在图根控制点上架全站仪或经纬仪配合小平板测图。后来发展到外业用全站仪和电子手薄配合地物编码，用大比例测图软件来进行测图，都要求在测站上测四周的地物地貌等碎部点，这些碎部点都必须与测站通视，而且至少要求2-3人操作，在拼图时一旦发现出错还得到野外去重测。现在采用GPS，在一般的地形地势下，设站一次即可测完以10多公里为半径的测区，大大减少传统测量所需的控制点数量和测量仪器的搬站次数，这样使作业速度加快，节省了外业费用，也提高了劳动效率，并且误差没有累加，数据安全可靠、当一个测区测完后回到室内，由成图软件通过接口，就可以绘制输出所需求的地形图。

（2）钻孔、征地边界、境界线等工程放样 把设计好的点位在实地标定出来，用常规的放样如经纬仪交会放样，全站仪的边角等，一般要放出一个设计好的点时，往往需要来回移动目标，而且要2-3人操作，同时在放样过程中还要求点间通视情况良好，有时放样过程遇到困难的情况要借助于很多方法才能放样，如距离较远时还必须支测点，从而使误差累加影响放样点的精度、采用技术放样时，外业放样

效率会大大提高，一个人仅需把设计好的点位坐标输入到电子手薄中，手薄动态直观的显不便会自动提醒你走到要放样的位置，既迅速又方便、它可以设置给出两点不通视的放样线上的点、不足之处是不能像全站仪那样现场给定角度和方向、（3）土方工程量验收测量 GPS配合成图软件形成管理一体化数据链，减少数据转抄、输入等中间环节并实现CAD化。现有人员用以往测量仪器无法实现大型露天矿月工程量验收的需要目前正在考虑建立单基站CORS系统实现无人值守，用VRS技术提供GPS实时测量数据服务，满足非荫蔽区工程测量等项要求且连续可靠、随着周围相邻地级市单位单基站系统的建立，可共同组网，提高系统覆盖范围和精度，轻松升级成多基站系统。

总结

当今，人类社会正面临着人口、资源、环境和灾害等影响人类生存和社会发展的严重问题。面对这种挑战和机遇同在的关键时代，广大测量科技工作者肩负着历史的责任，每一位测量工作者要破除传统束缚，不断进行创新，去面对社会发展的要求，走向有待认识的新领域。

参考文献

（1）《矿山测量学》武汉大学出版社

（2）《中国煤矿测量现状分析及对策研究》华北科技学院学报

（3）《煤矿领域研究报告》国家安全生产监督管理局

第二篇：矿山测量与安全

矿山测量与安全

矿山测量工作是每个矿山建设和每个矿山在生产时期中不可缺少的一种测量工作。随着采矿工业的不断发展，矿山测量工作要求也越来越高，矿山测量涉及到很多方面的矿山管理。由于我国地下矿产资源十分丰富，所以矿山测量工作对促进和保证安全生产，提高经济效益，以及合理开发利用矿产资源起着相当重要的作用。本文浅谈矿山测量在矿山的生存与发展中两个方面的作用。

矿山测量工作被比作矿山生产建设的眼睛，为矿山安全生产及矿山管理，及时提供各种图纸资料和各种数据，从而使计划的编制和安全生产的指挥具有可靠的依据。测量工作跟不上，不能及时地、准确地将这个变化的空间，以及由此暴露出来的各种地质现象或者其它信息及时绘制成图，不能及时反映出地质情况的变化，那就无法制定下阶段的采掘工程计划，从而直接影响采掘工程的计划。而一旦矿山测量工作有失误或者提供的资料及图纸不及时，就会造成采矿生产的盲目性以及管理工作的混乱，从而给矿山的安全生产带来损失。贯通测量工作是矿山测量工作的重中之重。

矿山测量工作在矿山安全生产中起着举足轻重的作用。由于地下矿山地质条件复杂，会经常遇到含水层、溶洞、断层，因此要求矿山测量工作必须及时提供准确的井下巷道位置，绘制准确的采掘工程平面图，及时反映掘进巷道与采场的相互关系位置，防止在开采过程中穿透原采空区、含水层、溶洞或者透入相邻巷道从而造成安全事故。特别对相邻巷道的测量工作更须注意。因为相邻巷道之间的保安矿柱较薄一般为5m，如果测量不准确而穿透相邻巷道，那么开拓及回采作业过程当中就会存在极大的安全隐患。特别是遇到顶板比较松软的地段，由于测量原因相邻进路相互打通造成顶板跨度大，这样就增加巷道支护和维护的难度，而且顶板、边邦容易脱落，容易导致安全事故的发生。矿山测量工作的好坏，对矿山的安全生产工作和经济效益影响都很大。测量技术不过硬，未能按设计要求的方位去施工放样，矿体位置控制不好，如设计是沿脉掘进巷道而如果测量工作不及时或无法定准方位，往脉外或往矿体内掘进巷道，都会增加巷道的工程量和矿石丢失。这样不仅增加企 业的工程开支，还会损失矿石，减少经济效益。所以，我们测量工作者就必须在工作仔细认真，在测量工作中尽可能的缩小误差，使自己的职能发挥到矿山安全的顶端。

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

绪论

矿山测量的概念：综合运用测量、地质及采矿等多种学科的知识，来研究和处理矿山地质勘探、建设和采矿过程中由矿体到围岩、从井下到地面在静态和动态下的各种空间几何问题。矿山测量的任务：

（1）建立矿区地面和井下（露天矿）测量控制系统，测绘大比例尺地形图（2）矿山基本建设中的施工测量

（3）测绘各种采掘工程图、矿山专用图及矿体几何图（4）对资源利用及生产情况进行检查和监督

（5）观测和研究由于开采引起的地表及岩层移动的基本规律，以及露天矿边坡的稳定性，组织开展“三下”（建筑物下、铁路下、水体下）采矿和矿柱留设的实施方案

（6）进行矿区土地复垦及环境综合治理研究（7）进行矿区范围内的地籍测量

（8）参与本矿区（矿）月度、季度、生产计划和长远发展规划的编制工作

第一章：井下平面控制测量

一、井下导线的等级（基本控制导线和采区控制导线（敷设成闭（附）合导线或复测支导线））：

二、井下导线的发展与形式： / 12

1.分次布设，逐步敷设 2.先低级，后高级 3.不断向前，直至边界

三、钢尺两边的方法—悬空丈量法：

用经纬仪的水平视线瞄准前后视点所挂垂球线，用大头针在绳上标出十字丝交点，然后用钢尺丈量仪器镜上中心或横轴右端中心与大头针之间的距离。对准经纬仪镜上横轴中心，另一端加钢尺检定时的拉力P并对准大头针，两端同时读数。零端估读到毫米。

每读一次数后，移动钢尺2～3cm。每条边要读数三次。互差小于3mm,同时还要测记温度。为了检验，每边须往返测量，即在每一测站上量前后视距离。

在倾斜巷道中则丈量倾斜距离。当丈量的边长大于尺长时，则必须分段丈量，为此要进行定线。

钢尺量边的改正：比长改正、温度改正、拉力改正（标准拉力时不改正）、垂曲改正。

四、井下导线测量外业 井下导线测量外业，与地面导线基本相同，但由于井下环境的特殊性，如导线不是一次全面布设，而是随巷道掘进而不断延长，每次延长之前都要对上次测设的最后一个导线角度进行检查；井下导线点多设于顶板，仪器要在点下对中；井下黑暗，仪器及觇标均需照明，井下巷道狭窄，运输繁忙，观测条件不利等。/ 12

1.选点和埋点

(1)相邻导线点之间通视良好，并应尽可能使点间距离大些。在巷道的连接处和交叉口处，应当埋设导线点。(2)为了避免运输干扰，应尽量将点设在远离运输轨道的一侧。(3)导线点应当选在巷道稳定、安全、便于安置仪器进行观测的地方，避开淋水、片帮落石和其他不安全因素。选点工作通常由三人完成 2.测角和量边

(1)工作组织：钢尺导线5人，光电导线4人，分工，联络信号仪器高，觇标高，记录巷道上下左右；碎部测量；目的:测得井巷的细部轮廓形状，作为填绘矿图的依据。导线测量完成之后，丈量仪器中心到巷道顶板、底板和两帮的距离(量上、量下、量左和量右)。还要测量巷道、硐室或工作面的轮廓，通常是用“支距法”，将钢尺拉紧，然后用皮尺或小钢尺丈量巷道两帮特征点到钢尺(即导线边)的垂直距离(横距)b和垂足到仪器站点的距离(纵距)a 3.导线延长与检查

为了检查验证已知起始点的可靠性，在接测之前应对上次所测的最后一个水平角及最后一条边长按原观测的相应精度进行检查。此次观测与上次观测的水平角之差△d不应超过由下式所计算出的容许值： Δd≤mβ

式中：mβ——相应等级的导线测角中误差。井下7″、15″和30″导线的Δd容分别为±20″、±40″和±80″。

重新丈量上次最后一条边长与原丈量结果之差不得超过相应等级导线边长往返丈量之差的容许值(基本控制导线为边长的1/6000，采区控制导线为边长的1/2000)。

五、井下导线测量内业 1.测量资料整理

在内业计算开始之前，要重新仔细检查外业观测记录，是否超限，是否有漏测、漏记、/ 12

记错、算错等问题。记录手簿经检查无误后，方可进行下一步计算。2.计算边长改正和平均边长

井下基本控制导线用钢尺丈量的边长应加入比长，温度、垂曲等改正后化算为水平边长，如有必要，还应加入归化到投影水准面的改正和投影到高斯—克吕格平面的改正。将往、返测边长分别加入述改正后，如果互差不超过边长的1/6000，则可取其平均值作为最后边长。采区控制导线则只需把量得的往、返测斜距化算为平距，而不必加入其他改正，如果往、返测平距的互差不超过边长的1/2000，则可取其平均值作为最终边长。3.角度闭合差的计算及分配 1)闭合导线

闭合导线的角度闭合差fβ是按下式计算的：

fβ=∑β内i-180°(n-2)fβ=∑β外i-180°(n+2)i=(1,2,...,3)2)空间交叉闭合导线

实测的角度总和应为：∑β=180°｛n-2(p-k)｝ 3)附合导线

设附合导线起始边和最终附合边的坚强坐标方 位角值为α0和αn，测角总个数为n，则角度闭合差f β为：fβ=∑β左-n·180°-(αn-α0)

fβ=∑β右-n·180°-(α0-αn)4)复测支导线

复测支导线的角度闭合差fβ是按照最末公共边的第Ⅰ次和第Ⅱ次所测得的坐标方位角αnⅠ和αnⅡ之差来计算的，即： / 12

fβ=αnⅠ-αnⅡ

5)角度闭合差的分配（简易平差）

如果fβ超过限差规定，则需检查测角情况，找出超限原因，进行返工重测。如果f β不超限，则可进行简易平差，即将fβ反号平均分配给各观测角值，每个观测角值的改正数为：Vβi=-fβ/n； 改正后的角值为：βi=βi+Vβi 6)方向附合导线 4.坐标方位角的推算

各条导线边的坐标方位角是按下式计算的： αi=αi-1+βi左±180° αi=αi-1-βi右±180°

式中：i、αi-1——分别为第i边(待求边)与第i-1边的坐标方位角；βi——改正后的角值。5.坐标增量闭合差的计算及调整

为计算坐标增量闭合差，须先计算各条导线边的坐标增量，其方法同地面导线。6.坐标计算

按下式计算各导线点的坐标：

xi=xi-1+Δxi-1,i yi=yi-1+Δyi-1,i 如为闭合导线，则由起始点起算，经各导线点再算至起始点的坐标应相等；附合导线由起始点推算到最终已知坚强点坐标应相等；而复测支导线和方向附合导线则两次算得的最末点的坐标应相等。/ 12

第二章井下高程测量

井下高程测量的任务

1.在井下主要巷道内精确测定高程点和永久导线点的高程，建立井下高程控制； 2.给定巷道在竖直面内的方向； 3.确定巷道底板的高程；

4.检查主要巷道及其运输线路的坡度 5.测绘主要运输巷道纵剖面图。

第三章、矿井联系测量

将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量，称为联系测量。将地面平面坐标系统传递到井下的测量称平面联系测量，简称定向。将地面高程系统传递到井下的测量称高程联系测量，简称导入高程。矿井联系测量的目的是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。作用：

(1)需要确定地面建筑物、铁路和河湖等与井下采矿巷道之间的相对位置关系。

(2)需要确定相邻矿井的各巷道间及巷道与老塘(采空区)间的相互关系，正确地划定两相邻矿井间的隔离矿柱。

(3)为解决很多重大工程问题，如井筒的贯通或相邻矿井间各种巷道的贯通，以及由地面向井下指定地点开凿小井或打钻孔等等 任务：

(1)井下经纬仪导线起算边的坐标方位角；(2)井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y； / 12

(3)井下水准基点的高程H 矿井定向的种类： 几何定向：

(1)井下经纬仪导线起算边的坐标方位角；(2)井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y；(3)井下水准基点的高程H 物理定向：

(1)用精密磁性仪器定向；(2)用投向仪定向；(3)用陀螺经纬仪定向。

近井点和井口水准基点的概念及其作用：

所有这些采矿工程测量都必须依据建立在井口附近的平面控制点和高程控制点来进行。在矿山工程测量中称这类控制点为近井点和井口水准基点。近井点和井口水准基点是矿山测量的基准点。立井几何定向

在立井中悬挂钢丝垂线由地面向井下传递平面坐标和方向的测量工作称为立井几何定向。几何定向分一井定向和两井定向。一井定向

方法：连接三角形法，四边形法，瞄直法 投点

采用链接三角形法时，在井筒内悬挂两根垂球线。一般采用垂球线单重投点法，即在投点的过程中垂球的重量不变。单重投法分为单重稳定投点法和单重摆动投点法。/ 12

单重稳定投点：

单重稳定投点是假定垂球线在井筒内处于铅垂位置而静止不动。当井筒不深、滴水不大、井筒内气流缓慢、垂球线摆动很小、其摆幅一般不超过0.4MM时被采用。钢丝下放方法:缓慢下放，每下放50M，稍停一下待垂球稳定 自由悬挂检查: 信号圈法比距法直接检查

单重摆动投点

观测重球线摆动，找出其静止位置，然后固定，连接观测 连接 外业:

(1)在连接点C上用测回法测量角度Γ和Φ。(2)丈量连接三角形的三个边长A(A′)、B(B′)及C(C′)(3)测角Δ,Δ′、量边CD,CD′ 内业： 检查记录(1)三角形的解算

SINΑ=ASINΓ/C,SINΒ=BSINΓ/C

当Α<2゜,Β>178゜时,Α=AΓ/C,Β=BΓ/C(2)测量和计算正确性检核

① Α+Β+Γ-180゜=FΒ,平均分配于Α,Β上 ② ②D=C丈-C计,C计2=A2+B2-2ABCOSΓ 陀螺经纬仪定向 / 12

自由陀螺仪有两个特性：

(1)陀螺轴在不受外力矩作用时，它的方向始终指向初始恒定方位，即所谓定轴性；(2)陀螺轴在受外力作用时，将产生非常重要的效应——“进动”即所谓进动性。定向外业过程

1.在地面已知边上测定仪器常数

陀螺仪轴的稳定位置与地理子午线夹角称为仪器常数Δ。

2.陀螺仪悬带零位观测

零位：L=[(A1+A3)/2+A2]/2 3.在测定已知边和定向边的陀螺方位角之前，必须把经纬仪望远镜视准轴置于近似北方，粗略定向。

粗略定向最常用的方法为两个逆转点法。达到逆转点时，算近似北方在水平度盘上的读数：N′=(U1+U2)/2 转动照准部，把望远镜摆在N′读数位置，再加上仪器常数，这时视准轴就指向了近似北方。在10MIN内完成，精度可达到±3′。4.精密定向

精密定向是精确测定已知边和定向边的陀螺方位角。方法：逆转点法和中天法

采用逆转点法观测时，陀螺经纬仪在一个测站的操作程序如下：

1)严格整置经纬仪，架上陀螺仪，以一个测回测定待定或已知测线的方向值，然后将仪器大致对正北方。

2)锁紧摆动系统，启动陀螺马达，待达到额定转速后，下放陀螺灵敏部，进行粗略定向。制动陀螺并托起锁紧，将望远镜视准轴转到近似北方位置，固定照准部。把水/ 12

平微动螺旋调整到行程范围的中间位置。

3)打开陀螺照明，下放陀螺灵敏部，进行测前悬带零位观测，同时用秒表记录自摆周期T3。零位观测完毕，托起并锁紧灵敏部

4)启动陀螺马达，达到额定转速后，缓慢地下放灵敏部到半脱离位置，稍停数秒钟，再全部下放。如果光标像移动过快，再使用半脱离阻尼限幅，使摆幅大约在1°~3°范围为宜。用水平微动螺旋微动照准部，让光标像与分划板零刻划线随时重合，即跟踪。

跟踪时，还需用秒表测定跟踪摆动周期T1。摆动平衡位置在水平度盘上的平均读数N T称为陀螺北方向值，用下式计算 N1=((U1+U3)/2+U2)/2 N2=((U2+U4)/2+U3)/2 N3=((U3+U5)/2+U4)/2 NT=(N1+N2+N3)/3 5)测后零位观测

6)以一测回测定待定或已知测线的方向值。2.中天法

此法要求起始近似定向达到±15′以内。在整个观测过程中，经纬仪照准部都固定在这个近似北方向上。中天法陀螺仪定向时一个测站的操作程序如下。

(1)严格整置经纬仪，以一个测回测定待定或已知测线的方向值。然后将仪器大致对正北方。

(2)进行粗略定向。将经纬仪照准部固定在近似北方N′上，并记录下N′值。(3)测前零位观测。/ 12

(4)启动陀螺马达，下放灵敏部，经限幅，使光标像摆幅不超过目镜视场。然后按下列顺序进行观测：

贯通测量：

概念：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。

井巷贯通三种情况：(1)相向贯通

(2)同向贯通或追随贯通(3)单向贯通

贯通巷道接合处的偏差值，可能发生在三个方向上:

巷道开切位置的确定P(140)矿井必须的八种矿图

井田区域地形图 工业广场平面图 井底车场平面图 采掘工程平面图 主要巷道平面图 井上下对照图 / 12

井筒断面图 主要保护煤柱图 / 12

第五篇：矿山测量

第六节 矿山测量

一、矿区地面控制测量

矿区平面控制网始建于1963年至1965年，由华东物探测量三队，在国家Ⅱ等网内布设Ⅲ等全面网和Ⅳ等插点采用克拉索夫斯基参考椭球高斯投影。1954年北京坐标系进行平差计算。1979年中煤公司三十工程处，以建井为目的，利用1965年所取得的成果在Ⅱ等三角点陆庙孜和Ⅲ等三角点小湖集北之间，测设Ⅳ等激光导线，连接主、副井与东、西风井，增设测点5个。1988年因原三角点破坏严重，淮北矿务局地测处委托同济大学重建临涣矿区控制网。该网在国家Ⅱ等网基础上，布设Ⅲ等全面网和Ⅳ等插点。

矿井高程控制是利用1956年黄海高程系，由华东物探测量三队在国家Ⅲ等水准网基础上利用三角点标石测设Ⅳ等水准。1979年中煤公司三十工程处沿激光测距导线测设Ⅳ等水准点，建立井口高程系统。由于矿区非采动下沉现象，原高程成果作废，局、矿测量人员自1987年起利用原水位点位三次测定矿区高程点高程，取此平均值，作为地面高程控制成果。

二、井下基本控制测量

㈠布设路线

基本控制导线采用7″导线，测设路线为：

主井→西二轨道上山→西风井；主井→东一运输上山→西风井；主井→东七轨道上山→东风井；东九运输大巷→东九轨道上山→东风井；主井→二下进风下山→二下轨道下山。

㈡测量方法

我矿井下7″导线根据使用测量仪器的不同有三种方法：

第一种是采用T2经纬仪测角，用比长鉴定的钢尺配合15公斤拉力进行丈量边长。第二种是以T2经纬仪配合光电测距仪，用T2经纬仪测角，用光电测距仪测量边长。第三种是以全站仪进行测角量边。

三、采区测量

采区控制布设为15″导线或30″导线。15″导线采用T2经纬仪一次对中两回，未比长钢尺丈量边长；30″导线采用J6经纬仪，未比长钢尺不加任何改正。30″导线多为支导线，起算坐标和方位是7″导线资料。为采区掘进设计和指导生产提供了详细的实测数据。

井下基本控制测量资料均由两人对算，校核后存入地测资料室。采区测量资料由分管采区技术员组织两人对算，作为指导日常生产使用。

四、矿山测量管理

㈠行政管理

矿山测量隶属地测科测绘组，在地测科科长统一领导下，有一名分管测量副科长负责测量工作的开展。它分测量组和绘图组两个小组。测量组负责井上下一切施工、放样等工作并负责资料计算，整理工作，它又分东、西部两个工作组，各有一名主管技术员担任组长。绘图组负责把测量组测出的资料，点绘到图纸上或输入到计算机中，经过处理成图。㈡技术管理

建立岗位责任制：明确测量主管、测量技术员、测量工、绘图员等岗位责任。制定中腰线管理办法：明确测量与采掘生产单位的工作内容，划清各自的责任。

制定业务保安规定：坚持复测复算制度，防止差错；坚持测量业务实行联系单签名制度，规范管理；对于采掘工作面前方老峒子、瓦斯窝、积水区提前预警，及时发出隐患通知书，对于贯通巷道及时下达贯通通知单；测量仪器下井必须防爆等等。

实行地测科会议制度：工作总结会，一般在11月中旬召开，总结全年工作，主要经验教训，存在问题，提出明年的打算；月度工作会，每月初召开，总结上月工作完成情况，结合矿生产计划安排，制定本月测绘组工作计划，工作重点；周会，即安全生产，业务保安会。检查一周来的安全生产情况和业务保安执行情况。

五、主要仪器和设备

矿山测量仪器和设备是矿山测量工作的重要工具，同时也反映了矿山测量工作的技术面貌。1985年以来，配备的主要的矿山测量仪器和设备见表。1988年，地测科制定了《仪器使用保管制定》，以便于矿山测量仪器和设备的正常使用及维护。

历年矿山测量仪器和设备一览表

配备时间 1985年烈山矿转

1985年 1985年 1985年 1985年 1985年 1985年 1990年 1992年 1994年 1997年 2000年 2002年 2003年 2003年 2004年 2005年

名称 经纬仪 经纬仪 经纬仪 水准仪 水准仪 水准仪 光电测距仪 陀螺仪 经纬仪 经纬仪 经纬仪 经纬仪 经纬仪 全站仪 水准仪 数字水准仪 经纬仪

数量 1 3 5 1 2 4 1 2 1 1 3 2 3 1 2 1 3

型号或级别

J2 J2 J6 007 S1 S3

J6 J6 J6 J6 J6 DTM532C

S3 DINI12 J6

产地 东德 瑞士 南京 东德 靖江 江西 日本 徐州 北京 上海 南京 南京 北京 日本 南京 德国 南京

第七节 矿图绘制

正确地进行开采设计，科学地管理和指挥生产，合理地安排生产计划，及时可靠地制定灾害预防措施和处理方案等工作，都需要借助于矿图来完成。我矿各种矿图种类齐全，采用手工绘图和计算机绘图二种方法并存。成图的依据是国家相关技术标准及煤矿地质、测量现行规程、图例。

一、底图绘制

矿图底图采用经久耐用、变形小的优质聚酯薄膜绘制，基本矿图有八种：临涣矿井田区域地形图（1：5000）；临涣矿工业广场平面图（1：500）；临涣矿井底车场平面图（1：200）；临涣矿采掘工程平面图（1：2000）；临涣矿井上下对照图（1：5000）；临涣矿井筒断面图（1：200）；临涣矿主要保安煤柱图（1：500）；临涣矿主要巷道平面图（1：5000）。

二、晒图

我矿利用T1090—Ⅱ型高速冷光晒图机，将透明聚酯薄膜底图和晒图机，铺平接实，使薄面与底图接触，通过晒图机弧光灯曝光，然后将曝光后的晒图纸置于充满氨气的熏图箱内，用氨气熏图定影。这样，一幅蓝图就晒好了。

三、矿图管理

㈠矿图必须存放在资料室专门图柜中，应注意防火，防潮和防止图纸老化；

㈡矿图必须设专人保管，统一编号，分类登记，有目录索引，查找方便，达到档案化管理要求；

㈢计算机制图的各类成果有备份； ㈣建立矿领导及通风、调度共享； ㈤建立审查，借阅制度，加强矿图保密。