浅谈矿山测量的数字化研究

第一篇：浅谈矿山测量的数字化研究

浅谈矿山测量的数字化研究摘要

矿山测量工作一直沿用传统的手工计算和绘图方法,已不适应现代测量技术的发展。本文从矿山测量图纸数字化和测量数据 数字化两方面进行研究,从而解决矿山测量数字化的问题。采用AutoCad为平台,VsualBasic为编程语言,结合矿山测量专业规范,应用ActiveXAutomation技术对AutoCad进行矿山测量,集成矿山测量CAD辅助绘图系统。以此为应用基础,利用其简单易用、专业应用性强及实现基本数据共享的特点,建立测量数据库,并结合传统矿图的矢量化,实现矿山测量数字化。

关键词矿山测量数字化ActiveXAutomation??二次开发??数据库 矿山测量工作包括测量数据的采集、处理和存储管理,这些测量数据主要分为数字、图形、文字和表格。矿山测量数字化主要分为实现计算机辅助绘图和全面实现测量资料的电子图表化,即测量图纸数字化彩测量数据数字化。为了实现两方面的数字化和相互数据共享,测量行业大多使用AutoCAD和VB软件进行开发应用。使用VB实现AutoCAD的二次开发的应用技术,主要分面向对象的CAD技术和面向对象的数据库技术。1??矿山测量图纸数字化的应用技术

1.1AutoCAD是测量绘图的首选软件

AutoCAD软件作为CAD工业的旗帜产品以其强大的功能得到广大用户的青睐。它具有精确的座标系,能够完成各种图形的精确绘制、任意缩放和修改,支持数字化仪的精确输入,在其平台上绘制各种图件可以任意进行加工和修改。AutoCAD具有开放 的体系结构和强大的二次开发环境。它提供了完整、高性能的面向对象的CAD程序开发环境,主要开发语言有VisualLISP,VisualBase,VisualC等。完全支持ActiveXAutomation技术,向外界程序显露了足够多的对象,包括系统变量、控制视图区以及图形中包括图形对象与非图形对象的所有实体单元,允许用户和开发者在几乎所有方面对其进行扩充和修改,我们称之为AutoCAD的二次开发技术。它能最大限度地满足用户的特殊需要,特别是该软件提供的各种编程接口,为用户在其基础上进行二次开发创造了便利的条件。通过二次开发,可以方便地将其改造成一个满足用户要求的专用软件。

1.2实现对象编程接口的ActiveXAutomation技术

ActiveXAutomation是微软公司制定的通用的、跨应用程序的客户化和集成规范,该技术是OLE 技术的进一步扩展,其作用是在Windows系统的统一管理下协调不同的应用程序,允许应用程序之间相互控制、相互调用。它使得AutoCAD可以方便地与其他Windows应用程序相集成。目前,ActiveXAu??tomation技术已经在Internet,Offic。系列办公软件的开发中得到了广泛地应用。AutoCAD作为一种具有高度开放结构的CAD平台软件,它提供了强大的二次开发环境。从AutoCADR14版开始,AutoCAD引入了ActiveXAutomation技术。由于Ac??tiveX技术是面向对象的编程接口,完全实现了OLEAutomation,使得其他软件可以方便地访问Auto??CAD,又实现了面向对象的开发技术,用户可以操纵它提供所有的AutoCAD对象,所以许多面向对象化编程的语言和应用程序,可以通过ActiveX与AutoCAD进行通信,并操纵AutoCAD的许多功能。

1.3开放式AutoCAD的ActiveX对象模型

AutoCADActiveX技术提供了使编程者通过编程手段从AutoCAD的内部或外部来操纵AutoCAD的机制,并把各种封装有AutoCAD功能的对象按一定的层 次组成的一种对

象结构,每一个对象代表了AutoCAD中一个明确的功能,如绘制图形对象、定义块和属性等等。这些对象分成图元(Entity)、样式设置(Style)、组织结构(Organizing)、图形显示(View)、文档与应用程序(Document&Application)等类对象。所有这些对象都具有一种层

次的关系,根据它们在AutoCAD中的功能,可以组成一种树形结构,称之为对象模型(ObjectModel)树。AutoCADActiveX对象模型树具有一个根对象??Application ,它包括1个Preference 对象和3个集合对象。在??ocument 集合对象中的??Document 对象代表了当前的图形文件,该对象下面又有Blocks(图块集合对象)、ModelSpace(模型空间集合对象)、PaperSpace(图纸空间集合对象)等子对象,这些子对象又产生下一级的对象,如Circle ,Line 等,对应着AutoCAD中的各种图元命令,分别可以在图块、模型空间或图纸空间创建各种图元。完全开放式的AutoCAD对象模型显示了完整的对象访问方式和对象具体方法、属性,成为应用ActiveX技术实现面向对象程序开发的基础。

2矿山测量资料数字化的应用技术

面向对象的可视化开发语言VBA,VB(VisualBase(简称VB)是Windows的一个面向对象的可视 化开发环境语言,作为面向对象开发高级语言,具有 良好的操作界面,完全可以按照Windows界面设计。VBA(VisualBasicforApplication)是应用软件内 置式的VB开发工具。由于VB在开发方面的易用 性和具有强大的功能,因此许多应用程序均嵌入该语 言作为开发工具。Autodesk公司也在AutoCAD 814.01版本开始内置了VBA开发工具,同时提供了 适用于VBA开发的ActiveXAutomation对象模型。VB,VBA具有很强的开发能力,主要表现:创建用 户交互性很强的可视化的界面,建立模块级宏指令及 类模块的功能,具有强大数据管理功能,能够使用 Win32API提供的功能,建立应用程序与操作系统 间的通信。两者本质的区别在于VBA没有自己独 立的工作环境,而必须依附于应用程序;而VB则不 依附于任何其它的应用程序,具有完全独立的工作环 境和编译、连接系统,是微软公司以最终用户为目标 生产的编程工具。

2.1VB的数据访问接口技术ADO

ADO(ActiveDataObjects)是为Microsoft最 新和最强大的数据访问范例OLEDB而设计的,为 任何数据源提供了高性能的访问,通过其内部的属性 和方法提供统一的数据访问接口方法。ADO提供了 完成管理数据系统所需的全部操作的属性和方法,包 括创建数据库、定义表、字段和索引,建立表间的关系,定位和查询数据库等工具,具有完善的数据访问 与管理能力。VB语言对AutoCAD二次开发时,可通过ADOData控件非编程和利用ADO对象编程来访问各种数据库,实现与Access等数据库相连接。

2.2矿山测量数字化应用方案

ActiveXAutomation技术作为微软公司的一个技术标准,是用来协调并且控制不同应用程序中的相 互通信问题。符合此标准的程序会把其应用程序中内置的对象显露出来,从而通过改变其对象的属性就可以实现跨程序操作的设想。测量工作者对Auto??CAD进行二次开发,借助ActiveXAutomation技 术,可以彻底地摆脱AutoLisp等繁杂的编程工作,可以方便地使用VB、VC等多种面向对象的高级开发语言作为开发工具。可以操纵它提供所有的AutoCAD对象,包括绘图对象和非绘图对象,完成测量绘图开发,从而大大地提高了系统开发效率、健壮性、易维护性。测量绘图选择VB编程语言,实现强大的测量数据库管理功能,并可通过ActiveXAutomation与AutoCAD通讯,完成测量图形与测量数据的共享 功能。例如VB程序可以遍历当前的AutoCAD图 形,清点图中所有的测量导线点标注这一对象,建立 导线点标注对象集,并遍历各个导线点对象的图形参 数,可以提取三维坐标、编号等数据,并写入导线

数据 表中。

2.3面向图形对象的测量数据库应用设计

一般单位在图纸数字化中分别建立绘图系统和 数据库管理系统,用CAD绘图系统进行数字化成 图,采用数据库管理系统管理测量数据,再借助其他 应用软件进行图形数据与测量数据之间格式转换,间 接实现两个系统之间的数据共享。使用两个独立的 应用程序进行测量工作管理,效率明显低下,数据共 享程度低。矿数字化系统在设计测量数据库时不是 单纯的要求测量数据管理和测量数据处理,更是直接 面向测量图形应用,称为面向图形对象的测量数据库 应用。使测量数据库和AutoCAD测量图形建立链 接应用关系,可由测量数据库制作测量图形,同时也 可由测量图形提取数据写入测量数据库,实现两者数 据共享。绘图系统中需要设计测量数据库与测量图 形的链接对应关系,设计测量数据库与测量图形交互 应用程序。最终实现由测量数据库的测量数据变化 反映到测量图纸上,也实现测量图纸上图元数据变化 自动更新测量数据库。

参考文献!

1?李兰勋.矿山测量.中国地质大学出版社,1990.!

2?罗时恒.地形测量学.冶金出版社,1985.

第二篇：矿山测量数字化的研究与实践探讨

矿山测量数字化的研究与实践探讨

摘要：本文结合数字化技术在矿山测量中的重要性，论述了矿山测量中典型的数字化测量技术和绘图技术，重点介绍了AutoCAD的模块组成，以期加强数字化技术在矿山测量中的应用。

关键词：矿山测量；数字化；研究实践

经济建设迅速发展的同时，技术的发展在矿山企业的运行中占据着重要的地位。矿山测量数字化主要是利用信息技术和数据库技术提高矿山测量的质量，解决实际生产中遇到的问题，在矿山开采中，为了保障施工安全，对矿山的测量技术提出了严格的要求，在测量中应用数字化技术能使矿山测量工作更具科学性、规范性和准确性。

1、数字化技术在矿山测量中的重要性

随着矿山生产领域的不断发展和进步，矿山企业已逐渐认识到数字化技术在矿山测量中的重要性，并在想方设法提高测量人员的技术水平。建立起科学测量的基础体系，投入足够的资金为企业的发展注入活力，将测量技术提高到新的位置，促进了数字化技术在矿山测量技术中的广泛应用。数字化测量技术保证了施工的安全性，提高了企业的生产效率，降低了劳动强度，提高了工作效率[1]。

2、数字化测量技术

2.1资料处理数字化技术

资料处理的数字化技术是矿山测量系统中一种重要的技术，在实际的矿山测量中，测量工作往往包括数据的采集、数据的存储、数据的处理和管理，测量工作主要是对文字、图形、表格、数字等信息的测量分析，资料处理数字化测量技术是利用计算机系统对图形和测量资料进行图表化，在实际的应用中，主要是通过AutoCAD和VB等软件来实现[2]。

2.2三维可视化技术

对立体化的描绘和理解模型进行可视化即是三维可视化技术的主要应用手段。在实际生产应用中，三维动画软件是实现三维可视化技术的重要手段，常用的计算机软件还有3DMAX和Maya三维动画软件，这些先进的计算机软件不仅可以处理基本三维视觉效果的制作，还可以实现建模数字化和布料模拟等。计算机三维可视化技术在矿山测量中的应用，提高了矿山三维可视化的制作效率和品质，填补了传统测量工艺的空白。

2.3数字化绘图技术

随着矿山作业中挖掘和建井工作的进行，矿山基地表面的地貌和地物及井下的地质环境在不断地发生变化。在实际的生产作业中，矿山测量人员的主要任务是要将所有有关物质和地形的变化详细地表现在图纸上。

矿山测量的首要任务是要将图纸和大比例尺的图形完整清晰地表现出来，传统的测量工作中常采用灰土法，灰土法是体力劳动和脑力劳动并重的一份艰苦工作，在进行这种工作的同时，还要对室内数据进行必要的测量和记录，完成相关工程的绘图任务，采用这一方法时，成图时间长，产品单一，不能满足现代化矿井建设和能源生产的需要，在矿产资源的开发过程中，往往会因为多种因素致使土地资源遭受到不必要的破坏，导致生态环境进一步恶化，影响了矿区的发展，为当地的经济发展带来了一定的负面影响。

数字化绘图技术将图纸上的信息转换为数字信息，通过计算机的成图分析，及时准确地掌握矿井以下的信息，为事故预防做好充分的准备，为矿山企业提供准确饿决策依据，与传统 的绘图方法相比，现代绘图技术具有显著的优点。

2.3.1实现一测多用，保证在更新数据的过程中保持一定的连续性。

2.3.2采用数字化成图技术进行测量，测量精度较高，大大提高了工作效率，降低了劳动强度[3]。

2.3.3数字化绘图技术很好地将其与信息系统连接，优化了矿山运输线路，为相关重要决定做出了依据，优化了环境保护方案。在矿山测量中，应积极加强数字化绘图技术的广泛应用，将数字化技术完美地应用到矿山测量领域中去，促进矿山企业的快速发展。

3、AutoCAD在矿山测量中的应用

3.1数据库设计

图1是CAD的总体设计图。

将测量的数据库和AutoCAD测量图形联系起来，由测量数据库制作测量图形，也可先由测量图形提取数据写入测量数据库，实现两者的数据共享，此外在数据库的设计中，控制点信息表是数据库的核心部分，控制点信息是实现图幅管理、导线展点和控制点信息管理的核心数据表[4]。

3.2功能模块设计

功能模块设计主要从测量图形和测量数据数字化两方面入手。

测量图形设计主要依靠AutoCAD中的测量绘图、应用程序和图幅管理来实现。系统建立测量数据库，实现测量数据管理和以导线计算为主的数据处理，实现了矿山测量数据的数字化。在矿山测量数字化系统功能结构中，矿山测量数字化系统由测量图形数字化和测量数据的数字化两部分构成，其中包括6个模块，即分段图幅管理模块、控制点录入查询模块、导线展点模块、一般查询模块、支距测量模块、控制点成果管理模块。

AutoCAD在矿山测量中的应用，实现了导线点和展点的一体化，最后的测量数据可直接由EXCEL输出，简单明了。提高了测量导线数据和图形数据的效率，满足了矿产的需求量。系统中的支局测量模块实现了支局测量上图的自动化，该系统具有可视化的操作界面，测量人员可在第一时间对各项数据进行监督。

结语：

矿山测量数字化系统中的众多方法将生产作业中的理论与实际完美地结合起来，使得测量人员从传统的测量模式中解脱出来，从真正意义上实现了测量的数字化，减轻了工作人员的劳动强度，进一步提高了工作效率。

参考文献：

[1] 邱本立，周青青，王建有等.数字化测量技术在矿山测量的应用[J].中国新技术新产品，2010，20（19）：74.[2] 刘学，常志祥.浅谈矿山测量数字化应用[J].网友世界?云教育，2014，19（11）：36-36.作者简介：付强，（1984.10.16-）男，汉，河北省承德市，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：工程测量，地理信息系统，从事的工作：工程测量，地理信息系统，单位：中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队

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。