第一篇：礦山測量技術的發展與創新

礦山測量技術的發展與創新

摘要

礦山測量是綜合運用測繪、采礦和地質等多學科的理論、技術與方法，研究礦產資源勘查、規劃設計、建設開發和生產經營過程，從地面到井下，從礦體（煤層）到圍巖，從靜態到動態的空間信息采集、處理、表達、利用，據此解決資源合理開發與資源環境保護問題的一門科學技術。我國是一個礦業大國，可持續發展及利用信息技術改造傳統產業的要求給測量技術的發展提出了機遇與挑戰，其研究價值及重要性得到了不斷擴展與增強。近幾年來測量技術不斷創新，空間信息技術在礦山的應用日益廣泛和深入，數字礦山愈來愈得到各方面的高度重視，在不少礦區由理念變為行動，這些都表明，礦山測量技術的創新充滿著生機和活力。

關鍵詞：礦山測量技術創新

引言

礦山測量是礦山建設時期和生產時期的重要一環，測量工作及測量成果是為礦山生產服務的。隨著測繪科學技術迅速發展，礦山測量也不斷創新和發展，面對各種挑戰和機遇同在的關鍵時代，廣大測量科技工作者肩負著歷史的責任，有必要對礦山測量走過的艱苦歷程及其未來作一些回顧和認識，分析面臨的形勢、探討新時期礦山測量面臨的任務。

一、我國礦山測量技術面臨的問題

（1）礦山測量工作者地位低、權利小 礦山測量是礦山生產建設中的一項必不可少的技術工作，測量成果不但要為礦山生產建設服務，也要為安全生產提供信息，以供領導對安全生產做出決策，是實現礦山安全生產的重要組成部分。但是，從20世紀90年代，在社會主義市場經濟的沖擊下，礦山企業以追求利潤最大化為企業根本目標。“采好礦，采成本低的礦”成為全國礦山企業的普遍現象，在這種背景下，作為輔助部門的礦山測量技術力量受到影響、基礎工作削弱。礦山測量工作者在礦山生產一線中天天忙碌于導線與給向的簡單輔助角色上，地位低、權利小。

（2）礦山測量人才大量流失 眾所周知，煤礦企業生產條件差，危險程度高，礦山測量待遇低，幾乎沒有測量畢業生愿意到煤礦企業工作，大量技術人員離職離崗到建筑、交通等工程行業發展，嚴重削弱了礦山測量技術力量。

二、礦山測量的基本理論

礦山測量是一門交叉學科，它的發展、變化密切相關主要涉及3個方面：一是采礦技術和礦業工程的發展及要求；二是測繪科學技術與儀器設備的發展；三是其它學科的發展與影響，例如地質學、數理科學、環境科學、計算機科學、經濟學等。在中國，曾經給礦山測量學科定義為：是礦山地質勘探、設計、建設和生產運營各階段，研究測定礦山地面、地下點的幾何位置，獲得礦體、礦山開采和開采沉陷的各種空間幾何信息，進行分析和數據處理，編制各種比例尺的礦山地面、地下開采圖件，同時研究礦產資源合理開采、開采沉陷及其防護的理論和技術的學科。并且明確它對礦山生產的4個作用，即參謀作用、指導作用、保證作用和監督作用。國際礦山測量協會曾經給礦山測量的任務定義為：從開發的經濟效果評價礦藏的地質條件；礦山權益的調查研究與交涉談判；礦山測量的施測、記錄、存儲、計算及礦圖繪制；采礦對地表及地下巖層影響的測量與預計；礦床儲量的調查和估算；礦山規劃等。

三、礦山測量技術的創新

從礦山測量的發展來看，應該加強以下3個方面的創新：

（1）理論創新 礦山測量是門交叉學科，其理論涵蓋了相關的各門學科，隨著相關學科在理論、技術與應用力而的不斷發展，必將對礦山測量有所啟發，從而可以對礦山測量的理論進行突破，通過理論上的創新來推動礦山測量學科的發展。

（2）技術創新 礦山測量是門技術科學，其應用領域廣泛，涉及到礦山生產的各個階段，應用于礦區生產與管理的各個環節，而且實踐中的新問題總在不斷產生，并要求有效的解決辦法，如何在已有的軟硬件的基礎上，通過技術的改革和發展，科學、高效地解決出現的問題，就要求進行技術上的創新。

（3）應用創新 礦山測量是一門發展的科學，其應用領域隨社會發展、礦山生產的發展而處在動態的變化之中，礦山測量既要鞏固傳統的應用領域，又要不斷開拓新的、有潛力的應用領域，這就要求在其應用領域、應用體系、應用模式上都能進行創新。只有通過不斷的創新，礦山測量學才能處在不斷的發展與進步之中。

四、傳統的測量方法在礦山測量中的應用

（1）一般測量 全站儀作為當前應用最為廣泛的測繪儀器，是電子技術與光學技術發展結合的光電測量儀器，也是集測距儀、電子

經緯儀的優點于一體的、應用前途廣泛的儀器，智能化的全站儀是目前銷量最大的測繪儀器，也是今后發展的主要方向。智能型全站儀是集光、電、磁、機的最新科學成果，集測距、測角為一體的先進儀器。國際上先進的全站儀均以存儲卡、內部存儲器或電子手簿的方式記錄數據，具有雙路傳輸的通訊功能，能接收外部計算機的指令，由計算機輸入數據，也能向外部計算機輸出數據。全站儀已在工程測量、礦山測量、地籍測量等領域得到了廣泛的應用，其發展及應用正處在飛速發展之中。全站儀由于兼具有經緯儀和測距儀的優點，且以數字形式提供測量成果，其操作簡便、性能穩定、數據可通過電子手簿與計算機進行通訊等優點使其在礦山測量中得到了廣泛的應用。地面控制測量、地形測量、工程測量均可利用全站儀進行，聯系測量、井下測量工作也可用全站儀進行。以全站儀為代表的智能化、數字化儀器是礦山測量儀器今后的發展方向之一。基于全站儀和現代計算機技術可建立礦山三維數據自動采集、傳輸、處理的礦山測量數據處理系統，取代傳統的手簿記錄、手工錄入、繁瑣計算等大量的重復性的工作。此外，全站儀在礦山地表移動監測、礦區土地復墾工程實施、礦區施工等方面也都得到應用，各大礦的測量機構正在以全站儀取代傳統的儀器進行日常的測量工作，既提高了效益，加快了速度，又減少了開發，保證了精度。利用全站儀在井下進行一般測量時，為了加快測量速度，可直接設置后視方位、測站坐標及高程，并設置好儀器高及鏡站高，直接讀取、記錄所測點的坐標及高程，從而及時了解掘進進度，指導井下工程按設計進行施工，保證安全作業。為便于檢查，須同時記錄所測點的方位、平距、高差、垂直角、斜距。井下定中線、腰線時，由于全站儀可直接調出方位和讀出距離，省去了很多輔助工作，能方便、準確地現場標定中、腰線。

（2）角度測量 角度測量是井下測量中的重要工作，也是關鍵的工作。角度測量精度的高低直接影響到方位角的大小，從而影響最弱點和最弱邊的誤差。利用全站儀內置的重復角度測量模式測量，既能消除正倒鏡的差，又能及時反映測量誤差，避免了來回轉換正倒鏡。井下角度測量照準方向一般以垂球線為最佳。為了得到最好的背景效果，可在垂球線后而用照明工具透過透明紙進行照明，并把部分反光的照明燈關閉，以便更好地尋找測量目標。

（3）邊長測量 傳統的井下導線測量邊長是2人水平同時拉鋼尺，2人讀取數字，通常往往因2人力量把握不均，難以讀數，此外

還有因聽錯、讀錯、記錯或算錯而導致限差不合要求，從而常常進行反復多次測量才符合要求，特別是在斜巷(20°-30°)上測量邊長難度更大。由于受鋼尺長度的影響，限定了導線邊長不能超過50m；當測量高級導線邊長超過50m，除必須設中間定轉點外，還必須考慮鋼尺的各項改正，給測量工作帶來很多困難。全站儀的電子測距克服了鋼尺測量的諸多缺點，邊長遠遠超過50m，不但減少了測站，而且提高了測量精度。值得注意的是棱鏡整平對中后必須對準全站儀測站方向。由于井下受潮濕、溫度、能見度、照明亮度等影響，加上垂球線細度問題以及照準方向背景不好，兩測量導線點的邊長設置，在直線巷道中以不大于300m為宜。

（4）高程測量 井下高程測量一般利用水準儀進行，全站儀通過輸入測站高程，量取儀器高和鏡站高，直接顯示測量未知點的高程。雖然測量的是二角高程，但對指導一般的工程施工，同樣可達到快而準的效果，并且可以與水準高程互相檢核。

五、GPS在礦山工程測量的應用

在礦山坐標系GPS網的控制下測量計算出與公路高程系統差值及獨立坐標系的轉換參數。

（1）地形測量 過去測地形圖時先要在測區范圍建立控制點及圖根點，然后在圖根控制點上架全站儀或經緯儀配合小平板測圖。后來發展到外業用全站儀和電子手薄配合地物編碼，用大比例測圖軟件來進行測圖，都要求在測站上測四周的地物地貌等碎部點，這些碎部點都必須與測站通視，而且至少要求2-3人操作，在拼圖時一旦發現出錯還得到野外去重測。現在采用GPS，在一般的地形地勢下，設站一次即可測完以10多公里為半徑的測區，大大減少傳統測量所需的控制點數量和測量儀器的搬站次數，這樣使作業速度加快，節省了外業費用，也提高了勞動效率，并且誤差沒有累加，數據安全可靠、當一個測區測完后回到室內，由成圖軟件通過接口，就可以繪制輸出所需求的地形圖。

（2）鉆孔、征地邊界、境界線等工程放樣 把設計好的點位在實地標定出來，用常規的放樣如經緯儀交會放樣，全站儀的邊角等，一般要放出一個設計好的點時，往往需要來回移動目標，而且要2-3人操作，同時在放樣過程中還要求點間通視情況良好，有時放樣過程遇到困難的情況要借助于很多方法才能放樣，如距離較遠時還必須支測點，從而使誤差累加影響放樣點的精度、采用技術放樣時，外業放樣

效率會大大提高，一個人僅需把設計好的點位坐標輸入到電子手薄中，手薄動態直觀的顯不便會自動提醒你走到要放樣的位置，既迅速又方便、它可以設置給出兩點不通視的放樣線上的點、不足之處是不能像全站儀那樣現場給定角度和方向、（3）土方工程量驗收測量 GPS配合成圖軟件形成管理一體化數據鏈，減少數據轉抄、輸入等中間環節并實現CAD化。現有人員用以往測量儀器無法實現大型露天礦月工程量驗收的需要目前正在考慮建立單基站CORS系統實現無人值守，用VRS技術提供GPS實時測量數據服務，滿足非蔭蔽區工程測量等項要求且連續可靠、隨著周圍相鄰地級市單位單基站系統的建立，可共同組網，提高系統覆蓋范圍和精度，輕松升級成多基站系統。

總結

當今，人類社會正面臨著人口、資源、環境和災害等影響人類生存和社會發展的嚴重問題。面對這種挑戰和機遇同在的關鍵時代，廣大測量科技工作者肩負著歷史的責任，每一位測量工作者要破除傳統束縛，不斷進行創新，去面對社會發展的要求，走向有待認識的新領域。

參考文獻

（1）《礦山測量學》武漢大學出版社

（2）《中國煤礦測量現狀分析及對策研究》華北科技學院學報

（3）《煤礦領域研究報告》國家安全生產監督管理局

第二篇：礦山測量與安全

礦山測量與安全

礦山測量工作是每個礦山建設和每個礦山在生產時期中不可缺少的一種測量工作。隨著采礦工業的不斷發展，礦山測量工作要求也越來越高，礦山測量涉及到很多方面的礦山管理。由于我國地下礦產資源十分豐富，所以礦山測量工作對促進和保證安全生產，提高經濟效益，以及合理開發利用礦產資源起著相當重要的作用。本文淺談礦山測量在礦山的生存與發展中兩個方面的作用。

礦山測量工作被比作礦山生產建設的眼睛，為礦山安全生產及礦山管理，及時提供各種圖紙資料和各種數據，從而使計劃的編制和安全生產的指揮具有可靠的依據。測量工作跟不上，不能及時地、準確地將這個變化的空間，以及由此暴露出來的各種地質現象或者其它信息及時繪制成圖，不能及時反映出地質情況的變化，那就無法制定下階段的采掘工程計劃，從而直接影響采掘工程的計劃。而一旦礦山測量工作有失誤或者提供的資料及圖紙不及時，就會造成采礦生產的盲目性以及管理工作的混亂，從而給礦山的安全生產帶來損失。貫通測量工作是礦山測量工作的重中之重。

礦山測量工作在礦山安全生產中起著舉足輕重的作用。由于地下礦山地質條件復雜，會經常遇到含水層、溶洞、斷層，因此要求礦山測量工作必須及時提供準確的井下巷道位置，繪制準確的采掘工程平面圖，及時反映掘進巷道與采場的相互關系位置，防止在開采過程中穿透原采空區、含水層、溶洞或者透入相鄰巷道從而造成安全事故。特別對相鄰巷道的測量工作更須注意。因為相鄰巷道之間的保安礦柱較薄一般為5m，如果測量不準確而穿透相鄰巷道，那么開拓及回采作業過程當中就會存在極大的安全隱患。特別是遇到頂板比較松軟的地段，由于測量原因相鄰進路相互打通造成頂板跨度大，這樣就增加巷道支護和維護的難度，而且頂板、邊邦容易脫落，容易導致安全事故的發生。礦山測量工作的好壞，對礦山的安全生產工作和經濟效益影響都很大。測量技術不過硬，未能按設計要求的方位去施工放樣，礦體位置控制不好，如設計是沿脈掘進巷道而如果測量工作不及時或無法定準方位，往脈外或往礦體內掘進巷道，都會增加巷道的工程量和礦石丟失。這樣不僅增加企 業的工程開支，還會損失礦石，減少經濟效益。所以，我們測量工作者就必須在工作仔細認真，在測量工作中盡可能的縮小誤差，使自己的職能發揮到礦山安全的頂端。

第三篇：礦山測量

1.靜止的水準面所形成的曲面稱為水準面。

2.與平均海水面重合的水準面再向陸地延伸所形成的封閉曲面，稱為大地水準面，是測量工作的基準面。

3.確定地面點的空間位置需要三個量即平面坐標和高程。（地理坐標，高斯平面直角坐標系，高程）

4.絕對高程：地面點到大地水準面的鉛錘距離，稱為該點的絕對高程或海拔，兩點間的高程差，稱為高差。

5.相對高程：從某點到假定水準面的垂直距離，6.地物：地面上的固定性物體。地貌：地球表面各種高低起伏的形態。7.測量原則：先控制后碎部，從整體到局部，步步有檢核。

8.高程測量，距離測量和水平角測量是測量的基本工作，觀測，計算和繪圖是測量工作的基本技能。

9.確定一條直線與標準方向間角度關系的工作，稱為直線定向。

10.方位角：由標準方向的北端順時針向量到某直線的夾角，稱為該直線的方位角。11.測量誤差來源：外界條件，儀器條件，觀測者自身條件。

12.高程測量的方法主要有水準測量，三角高程測量，氣壓高程測量，GPS測量等。13.水準儀的使用：安置水準儀，粗略整平，瞄準水準尺，精確整平，讀數。14.水準路線的布設形式有閉合，附合和支水準路線三種。15.檢核方法：變更儀器高法，雙面尺法。16.經緯儀的構造：照準部，水平度盤，基座，17.水平角觀測方法：測回法，方向觀測法，復測法，測回法是測角的基本方法。

18.兩點垂直投影在水平面上的距離稱為水平距離，不同高度上兩點之間的距離稱為傾斜距離。

19.測距的方法：鋼尺量距，視距測量，電磁破測距 20.控制測量分為高程和水平控制測量。

21.經緯儀導線測量：導線布設形式（閉合，附合，支導線），經緯儀導線測量外業（踏勘選點，測角，量邊，起始方位角的測定，導線測量記錄），經緯儀導線內業計算

22.導線計算步驟：角度閉合差的計算和調整，坐標方位角的推算，坐標增量的計算，坐標增量閉合差的計算和調整，坐標計算。）23.在圖上除表示地物的平面位置外，還用特定符號表示出地貌的情況，這種圖稱為地形圖。24.勘探線，網的設計必須由地質人員通過現場實地踏勘后，依據地形條件和礦體走向來確定。

25.勘探線，網的測設：基線的測設，勘探線，網的測設，高程測量。

26.把井上，井下坐標系統統一起來所進行的測量工作就稱為礦井聯系測量。27.礦井聯系測量分為礦井平面聯系測量和礦井高程聯系測量。

28.通常標定巷道在水平面的掘進方向，稱為標定中線。標定巷道在豎直平面內的掘進方向稱為標定腰線。

第四篇：礦山測量

緒論

礦山測量的概念：綜合運用測量、地質及采礦等多種學科的知識，來研究和處理礦山地質勘探、建設和采礦過程中由礦體到圍巖、從井下到地面在靜態和動態下的各種空間幾何問題。礦山測量的任務：

（1）建立礦區地面和井下（露天礦）測量控制系統，測繪大比例尺地形圖（2）礦山基本建設中的施工測量

（3）測繪各種采掘工程圖、礦山專用圖及礦體幾何圖（4）對資源利用及生產情況進行檢查和監督

（5）觀測和研究由于開采引起的地表及巖層移動的基本規律，以及露天礦邊坡的穩定性，組織開展“三下”（建筑物下、鐵路下、水體下）采礦和礦柱留設的實施方案

（6）進行礦區土地復墾及環境綜合治理研究（7）進行礦區范圍內的地籍測量

（8）參與本礦區（礦）月度、季度、生產計劃和長遠發展規劃的編制工作

第一章：井下平面控制測量

一、井下導線的等級（基本控制導線和采區控制導線（敷設成閉（附）合導線或復測支導線））：

二、井下導線的發展與形式： / 12

1.分次布設，逐步敷設 2.先低級，后高級 3.不斷向前，直至邊界

三、鋼尺兩邊的方法—懸空丈量法：

用經緯儀的水平視線瞄準前后視點所掛垂球線，用大頭針在繩上標出十字絲交點，然后用鋼尺丈量儀器鏡上中心或橫軸右端中心與大頭針之間的距離。對準經緯儀鏡上橫軸中心，另一端加鋼尺檢定時的拉力P并對準大頭針，兩端同時讀數。零端估讀到毫米。

每讀一次數后，移動鋼尺2～3cm。每條邊要讀數三次。互差小于3mm,同時還要測記溫度。為了檢驗，每邊須往返測量，即在每一測站上量前后視距離。

在傾斜巷道中則丈量傾斜距離。當丈量的邊長大于尺長時，則必須分段丈量，為此要進行定線。

鋼尺量邊的改正：比長改正、溫度改正、拉力改正（標準拉力時不改正）、垂曲改正。

四、井下導線測量外業 井下導線測量外業，與地面導線基本相同，但由于井下環境的特殊性，如導線不是一次全面布設，而是隨巷道掘進而不斷延長，每次延長之前都要對上次測設的最后一個導線角度進行檢查；井下導線點多設于頂板，儀器要在點下對中；井下黑暗，儀器及覘標均需照明，井下巷道狹窄，運輸繁忙，觀測條件不利等。/ 12

1.選點和埋點

(1)相鄰導線點之間通視良好，并應盡可能使點間距離大些。在巷道的連接處和交叉口處，應當埋設導線點。(2)為了避免運輸干擾，應盡量將點設在遠離運輸軌道的一側。(3)導線點應當選在巷道穩定、安全、便于安置儀器進行觀測的地方，避開淋水、片幫落石和其他不安全因素。選點工作通常由三人完成 2.測角和量邊

(1)工作組織：鋼尺導線5人，光電導線4人，分工，聯絡信號儀器高，覘標高，記錄巷道上下左右；碎部測量；目的:測得井巷的細部輪廓形狀，作為填繪礦圖的依據。導線測量完成之后，丈量儀器中心到巷道頂板、底板和兩幫的距離(量上、量下、量左和量右)。還要測量巷道、硐室或工作面的輪廓，通常是用“支距法”，將鋼尺拉緊，然后用皮尺或小鋼尺丈量巷道兩幫特征點到鋼尺(即導線邊)的垂直距離(橫距)b和垂足到儀器站點的距離(縱距)a 3.導線延長與檢查

為了檢查驗證已知起始點的可靠性，在接測之前應對上次所測的最后一個水平角及最后一條邊長按原觀測的相應精度進行檢查。此次觀測與上次觀測的水平角之差△d不應超過由下式所計算出的容許值： Δd≤mβ

式中：mβ——相應等級的導線測角中誤差。井下7″、15″和30″導線的Δd容分別為±20″、±40″和±80″。

重新丈量上次最后一條邊長與原丈量結果之差不得超過相應等級導線邊長往返丈量之差的容許值(基本控制導線為邊長的1/6000，采區控制導線為邊長的1/2000)。

五、井下導線測量內業 1.測量資料整理

在內業計算開始之前，要重新仔細檢查外業觀測記錄，是否超限，是否有漏測、漏記、/ 12

記錯、算錯等問題。記錄手簿經檢查無誤后，方可進行下一步計算。2.計算邊長改正和平均邊長

井下基本控制導線用鋼尺丈量的邊長應加入比長，溫度、垂曲等改正后化算為水平邊長，如有必要，還應加入歸化到投影水準面的改正和投影到高斯—克呂格平面的改正。將往、返測邊長分別加入述改正后，如果互差不超過邊長的1/6000，則可取其平均值作為最后邊長。采區控制導線則只需把量得的往、返測斜距化算為平距，而不必加入其他改正，如果往、返測平距的互差不超過邊長的1/2000，則可取其平均值作為最終邊長。3.角度閉合差的計算及分配 1)閉合導線

閉合導線的角度閉合差fβ是按下式計算的：

fβ=∑β內i-180°(n-2)fβ=∑β外i-180°(n+2)i=(1,2,...,3)2)空間交叉閉合導線

實測的角度總和應為：∑β=180°｛n-2(p-k)｝ 3)附合導線

設附合導線起始邊和最終附合邊的堅強坐標方 位角值為α0和αn，測角總個數為n，則角度閉合差f β為：fβ=∑β左-n·180°-(αn-α0)

fβ=∑β右-n·180°-(α0-αn)4)復測支導線

復測支導線的角度閉合差fβ是按照最末公共邊的第Ⅰ次和第Ⅱ次所測得的坐標方位角αnⅠ和αnⅡ之差來計算的，即： / 12

fβ=αnⅠ-αnⅡ

5)角度閉合差的分配（簡易平差）

如果fβ超過限差規定，則需檢查測角情況，找出超限原因，進行返工重測。如果f β不超限，則可進行簡易平差，即將fβ反號平均分配給各觀測角值，每個觀測角值的改正數為：Vβi=-fβ/n； 改正后的角值為：βi=βi+Vβi 6)方向附合導線 4.坐標方位角的推算

各條導線邊的坐標方位角是按下式計算的： αi=αi-1+βi左±180° αi=αi-1-βi右±180°

式中：i、αi-1——分別為第i邊(待求邊)與第i-1邊的坐標方位角；βi——改正后的角值。5.坐標增量閉合差的計算及調整

為計算坐標增量閉合差，須先計算各條導線邊的坐標增量，其方法同地面導線。6.坐標計算

按下式計算各導線點的坐標：

xi=xi-1+Δxi-1,i yi=yi-1+Δyi-1,i 如為閉合導線，則由起始點起算，經各導線點再算至起始點的坐標應相等；附合導線由起始點推算到最終已知堅強點坐標應相等；而復測支導線和方向附合導線則兩次算得的最末點的坐標應相等。/ 12

第二章井下高程測量

井下高程測量的任務

1.在井下主要巷道內精確測定高程點和永久導線點的高程，建立井下高程控制； 2.給定巷道在豎直面內的方向； 3.確定巷道底板的高程；

4.檢查主要巷道及其運輸線路的坡度 5.測繪主要運輸巷道縱剖面圖。

第三章、礦井聯系測量

將礦區地面平面坐標系統和高程系統傳遞到井下的測量，稱為聯系測量。將地面平面坐標系統傳遞到井下的測量稱平面聯系測量，簡稱定向。將地面高程系統傳遞到井下的測量稱高程聯系測量，簡稱導入高程。礦井聯系測量的目的是使地面和井下測量控制網采用同一坐標系統。作用：

(1)需要確定地面建筑物、鐵路和河湖等與井下采礦巷道之間的相對位置關系。

(2)需要確定相鄰礦井的各巷道間及巷道與老塘(采空區)間的相互關系，正確地劃定兩相鄰礦井間的隔離礦柱。

(3)為解決很多重大工程問題，如井筒的貫通或相鄰礦井間各種巷道的貫通，以及由地面向井下指定地點開鑿小井或打鉆孔等等 任務：

(1)井下經緯儀導線起算邊的坐標方位角；(2)井下經緯儀導線起算點的平面坐標x和y； / 12

(3)井下水準基點的高程H 礦井定向的種類： 幾何定向：

(1)井下經緯儀導線起算邊的坐標方位角；(2)井下經緯儀導線起算點的平面坐標x和y；(3)井下水準基點的高程H 物理定向：

(1)用精密磁性儀器定向；(2)用投向儀定向；(3)用陀螺經緯儀定向。

近井點和井口水準基點的概念及其作用：

所有這些采礦工程測量都必須依據建立在井口附近的平面控制點和高程控制點來進行。在礦山工程測量中稱這類控制點為近井點和井口水準基點。近井點和井口水準基點是礦山測量的基準點。立井幾何定向

在立井中懸掛鋼絲垂線由地面向井下傳遞平面坐標和方向的測量工作稱為立井幾何定向。幾何定向分一井定向和兩井定向。一井定向

方法：連接三角形法，四邊形法，瞄直法 投點

采用鏈接三角形法時，在井筒內懸掛兩根垂球線。一般采用垂球線單重投點法，即在投點的過程中垂球的重量不變。單重投法分為單重穩定投點法和單重擺動投點法。/ 12

單重穩定投點：

單重穩定投點是假定垂球線在井筒內處于鉛垂位置而靜止不動。當井筒不深、滴水不大、井筒內氣流緩慢、垂球線擺動很小、其擺幅一般不超過0.4MM時被采用。鋼絲下放方法:緩慢下放，每下放50M，稍停一下待垂球穩定 自由懸掛檢查: ?信號圈法?比距法?直接檢查

單重擺動投點

觀測重球線擺動，找出其靜止位置，然后固定，連接觀測 連接 外業:

(1)在連接點C上用測回法測量角度Γ和Φ。(2)丈量連接三角形的三個邊長A(A′)、B(B′)及C(C′)(3)測角Δ,Δ′、量邊CD,CD′ 內業： 檢查記錄(1)三角形的解算

SINΑ=ASINΓ/C,SINΒ=BSINΓ/C

當Α<2゜,Β>178゜時,Α=AΓ/C,Β=BΓ/C(2)測量和計算正確性檢核

① Α+Β+Γ-180゜=FΒ,平均分配于Α,Β上 ② ②D=C丈-C計,C計2=A2+B2-2ABCOSΓ 陀螺經緯儀定向 / 12

自由陀螺儀有兩個特性：

(1)陀螺軸在不受外力矩作用時，它的方向始終指向初始恒定方位，即所謂定軸性；(2)陀螺軸在受外力作用時，將產生非常重要的效應——“進動”即所謂進動性。定向外業過程

1.在地面已知邊上測定儀器常數

陀螺儀軸的穩定位置與地理子午線夾角稱為儀器常數Δ。

2.陀螺儀懸帶零位觀測

零位：L=[(A1+A3)/2+A2]/2 3.在測定已知邊和定向邊的陀螺方位角之前，必須把經緯儀望遠鏡視準軸置于近似北方，粗略定向。

粗略定向最常用的方法為兩個逆轉點法。達到逆轉點時，算近似北方在水平度盤上的讀數：N′=(U1+U2)/2 轉動照準部，把望遠鏡擺在N′讀數位置，再加上儀器常數，這時視準軸就指向了近似北方。在10MIN內完成，精度可達到±3′。4.精密定向

精密定向是精確測定已知邊和定向邊的陀螺方位角。方法：逆轉點法和中天法

采用逆轉點法觀測時，陀螺經緯儀在一個測站的操作程序如下：

1)嚴格整置經緯儀，架上陀螺儀，以一個測回測定待定或已知測線的方向值，然后將儀器大致對正北方。

2)鎖緊擺動系統，啟動陀螺馬達，待達到額定轉速后，下放陀螺靈敏部，進行粗略定向。制動陀螺并托起鎖緊，將望遠鏡視準軸轉到近似北方位置，固定照準部。把水/ 12

平微動螺旋調整到行程范圍的中間位置。

3)打開陀螺照明，下放陀螺靈敏部，進行測前懸帶零位觀測，同時用秒表記錄自擺周期T3。零位觀測完畢，托起并鎖緊靈敏部

4)啟動陀螺馬達，達到額定轉速后，緩慢地下放靈敏部到半脫離位置，稍停數秒鐘，再全部下放。如果光標像移動過快，再使用半脫離阻尼限幅，使擺幅大約在1°~3°范圍為宜。用水平微動螺旋微動照準部，讓光標像與分劃板零刻劃線隨時重合，即跟蹤。

跟蹤時，還需用秒表測定跟蹤擺動周期T1。擺動平衡位置在水平度盤上的平均讀數N T稱為陀螺北方向值，用下式計算 N1=((U1+U3)/2+U2)/2 N2=((U2+U4)/2+U3)/2 N3=((U3+U5)/2+U4)/2 NT=(N1+N2+N3)/3 5)測后零位觀測

6)以一測回測定待定或已知測線的方向值。2.中天法

此法要求起始近似定向達到±15′以內。在整個觀測過程中，經緯儀照準部都固定在這個近似北方向上。中天法陀螺儀定向時一個測站的操作程序如下。

(1)嚴格整置經緯儀，以一個測回測定待定或已知測線的方向值。然后將儀器大致對正北方。

(2)進行粗略定向。將經緯儀照準部固定在近似北方N′上，并記錄下N′值。(3)測前零位觀測。/ 12

(4)啟動陀螺馬達，下放靈敏部，經限幅，使光標像擺幅不超過目鏡視場。然后按下列順序進行觀測：

貫通測量：

概念：采用兩個或多個相向或同向掘進的工作面掘進同一井巷時，為了使其按設計要求在預定地點正確接通而進行的測量工作，稱為貫通測量。

井巷貫通三種情況：(1)相向貫通

(2)同向貫通或追隨貫通(3)單向貫通

貫通巷道接合處的偏差值，可能發生在三個方向上:

巷道開切位置的確定P(140)礦井必須的八種礦圖

井田區域地形圖 工業廣場平面圖 井底車場平面圖 采掘工程平面圖 主要巷道平面圖 井上下對照圖 / 12

井筒斷面圖 主要保護煤柱圖 / 12

第五篇：礦山測量

第六節 礦山測量

一、礦區地面控制測量

礦區平面控制網始建于1963年至1965年，由華東物探測量三隊，在國家Ⅱ等網內布設Ⅲ等全面網和Ⅳ等插點采用克拉索夫斯基參考橢球高斯投影。1954年北京坐標系進行平差計算。1979年中煤公司三十工程處，以建井為目的，利用1965年所取得的成果在Ⅱ等三角點陸廟孜和Ⅲ等三角點小湖集北之間，測設Ⅳ等激光導線，連接主、副井與東、西風井，增設測點5個。1988年因原三角點破壞嚴重，淮北礦務局地測處委托同濟大學重建臨渙礦區控制網。該網在國家Ⅱ等網基礎上，布設Ⅲ等全面網和Ⅳ等插點。

礦井高程控制是利用1956年黃海高程系，由華東物探測量三隊在國家Ⅲ等水準網基礎上利用三角點標石測設Ⅳ等水準。1979年中煤公司三十工程處沿激光測距導線測設Ⅳ等水準點，建立井口高程系統。由于礦區非采動下沉現象，原高程成果作廢，局、礦測量人員自1987年起利用原水位點位三次測定礦區高程點高程，取此平均值，作為地面高程控制成果。

二、井下基本控制測量

㈠布設路線

基本控制導線采用7″導線，測設路線為：

主井→西二軌道上山→西風井；主井→東一運輸上山→西風井；主井→東七軌道上山→東風井；東九運輸大巷→東九軌道上山→東風井；主井→二下進風下山→二下軌道下山。

㈡測量方法

我礦井下7″導線根據使用測量儀器的不同有三種方法：

第一種是采用T2經緯儀測角，用比長鑒定的鋼尺配合15公斤拉力進行丈量邊長。第二種是以T2經緯儀配合光電測距儀，用T2經緯儀測角，用光電測距儀測量邊長。第三種是以全站儀進行測角量邊。

三、采區測量

采區控制布設為15″導線或30″導線。15″導線采用T2經緯儀一次對中兩回，未比長鋼尺丈量邊長；30″導線采用J6經緯儀，未比長鋼尺不加任何改正。30″導線多為支導線，起算坐標和方位是7″導線資料。為采區掘進設計和指導生產提供了詳細的實測數據。

井下基本控制測量資料均由兩人對算，校核后存入地測資料室。采區測量資料由分管采區技術員組織兩人對算，作為指導日常生產使用。

四、礦山測量管理

㈠行政管理

礦山測量隸屬地測科測繪組，在地測科科長統一領導下，有一名分管測量副科長負責測量工作的開展。它分測量組和繪圖組兩個小組。測量組負責井上下一切施工、放樣等工作并負責資料計算，整理工作，它又分東、西部兩個工作組，各有一名主管技術員擔任組長。繪圖組負責把測量組測出的資料，點繪到圖紙上或輸入到計算機中，經過處理成圖。㈡技術管理

建立崗位責任制：明確測量主管、測量技術員、測量工、繪圖員等崗位責任。制定中腰線管理辦法：明確測量與采掘生產單位的工作內容，劃清各自的責任。

制定業務保安規定：堅持復測復算制度，防止差錯；堅持測量業務實行聯系單簽名制度，規范管理；對于采掘工作面前方老峒子、瓦斯窩、積水區提前預警，及時發出隱患通知書，對于貫通巷道及時下達貫通通知單；測量儀器下井必須防爆等等。

實行地測科會議制度：工作總結會，一般在11月中旬召開，總結全年工作，主要經驗教訓，存在問題，提出明年的打算；月度工作會，每月初召開，總結上月工作完成情況，結合礦生產計劃安排，制定本月測繪組工作計劃，工作重點；周會，即安全生產，業務保安會。檢查一周來的安全生產情況和業務保安執行情況。

五、主要儀器和設備

礦山測量儀器和設備是礦山測量工作的重要工具，同時也反映了礦山測量工作的技術面貌。1985年以來，配備的主要的礦山測量儀器和設備見表。1988年，地測科制定了《儀器使用保管制定》，以便于礦山測量儀器和設備的正常使用及維護。

歷年礦山測量儀器和設備一覽表

配備時間 1985年烈山礦轉

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

名稱 經緯儀 經緯儀 經緯儀 水準儀 水準儀 水準儀 光電測距儀 陀螺儀 經緯儀 經緯儀 經緯儀 經緯儀 經緯儀 全站儀 水準儀 數字水準儀 經緯儀

數量 1 3 5 1 2 4 1 2 1 1 3 2 3 1 2 1 3

型號或級別

J2 J2 J6 007 S1 S3

J6 J6 J6 J6 J6 DTM532C

S3 DINI12 J6

產地 東德 瑞士 南京 東德 靖江 江西 日本 徐州 北京 上海 南京 南京 北京 日本 南京 德國 南京

第七節 礦圖繪制

正確地進行開采設計，科學地管理和指揮生產，合理地安排生產計劃，及時可靠地制定災害預防措施和處理方案等工作，都需要借助于礦圖來完成。我礦各種礦圖種類齊全，采用手工繪圖和計算機繪圖二種方法并存。成圖的依據是國家相關技術標準及煤礦地質、測量現行規程、圖例。

一、底圖繪制

礦圖底圖采用經久耐用、變形小的優質聚酯薄膜繪制，基本礦圖有八種：臨渙礦井田區域地形圖（1：5000）；臨渙礦工業廣場平面圖（1：500）；臨渙礦井底車場平面圖（1：200）；臨渙礦采掘工程平面圖（1：2000）；臨渙礦井上下對照圖（1：5000）；臨渙礦井筒斷面圖（1：200）；臨渙礦主要保安煤柱圖（1：500）；臨渙礦主要巷道平面圖（1：5000）。

二、曬圖

我礦利用T1090—Ⅱ型高速冷光曬圖機，將透明聚酯薄膜底圖和曬圖機，鋪平接實，使薄面與底圖接觸，通過曬圖機弧光燈曝光，然后將曝光后的曬圖紙置于充滿氨氣的熏圖箱內，用氨氣熏圖定影。這樣，一幅藍圖就曬好了。

三、礦圖管理

㈠礦圖必須存放在資料室專門圖柜中，應注意防火，防潮和防止圖紙老化；

㈡礦圖必須設專人保管，統一編號，分類登記，有目錄索引，查找方便，達到檔案化管理要求；

㈢計算機制圖的各類成果有備份； ㈣建立礦領導及通風、調度共享； ㈤建立審查，借閱制度，加強礦圖保密。