矿山测量

科技名词

矿山测量，在矿山建设和采矿过程中，为矿山的规划设计、勘探建设、生产和运营管理以及矿山报废等进行的测绘工作。

简介

矿山测量，在矿山建设和采矿过程中，为矿山的规划设计、勘探建设、生产和运营管理以及矿山报废等进行的测绘工作。

工作内容

主要包括：建立矿区地面控制网、矿区地形图的测绘、矿山施工测量、地表移动沉降观测和矿体几何图绘制等。其中，矿山施工测量是矿山建设和开采过程中为各种工程的施工所进行的测量工作，即地面上的土建工程测量、井下控制测量和施工测量、竖井定向测量和竖井导人高程测量、竖井贯通测量。在施工建造过程中和运营管理阶段，还需定期进行岩层与地表移动沉降观测、巷道及井身各部位及其相关建筑物及辅助建筑物的沉降观测和位移观测，以及为矿区的复耕进行测量服务等。

矿山包括煤矿、金属矿、非金属矿、建材矿和化学矿等等。矿山测量是矿山建设时期和生产时期的重要一环。由于矿山测量工作涉及地面和井下，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。矿山测量的任何疏忽或粗率都会影响生产或有可能导致严重事故发生。因此，矿山测量在矿山开采中的责任与作用都是很大的。

主要任务

它的主要任务是：

（1）建立矿区地面控制网和测绘1：500～1：5000的地形图和矿图；

（2）进行矿区地面与井下各种工程的施工测量和竣工验收测量；

（3）测绘和编制各种采掘工程图及矿体几何图；

（4）进行岩层与地表移动的观测及研究；为留设保护矿柱和安全开采提供资料；

（5）参加采矿计划的编制，并对资源利用及生产情况进行检查和监督。

此外，在矿山开采阶段还有许多复杂的技术问题需要矿山测量来解决。如主巷道的定向与测量，掘进时中、腰线的给定，井下巷道贯通，弯道设置、竖井联测、斜洞布设，井下场地开拓，回采定水平，矿量计算，井上下对照等等，处处都离不开测绘。比如巷道贯通如果不经过精确测量，就不能随意开挖，否则将造成大量巷道作废，不仅浪费大，而且影响生产甚至会发生事故。

测量精度

在矿区建立地面控制网，作为各种测量的基础。矿区内已有国家控制点时,则用插网、插锁等方法布设加密网,否则可建立独立网。矿区首级网的等级依矿区面积大小而定:1000km以上的为二等；1000～200km的为三等；200km以下的为四等。采用航空摄影、地面摄影、平板测量等方法,测绘1:1000到1:500比例尺的地形图和其他矿用图。矿区井上、井下的坐标必须一致，通过定向和导入高程，将地面坐标系传递到井下。

测量步骤

几何定向

包括:①一井定向。多采用三角形连接法(图1)。井上、井下临时点C和C'与挂在井筒中的两条垂线A和B的连线,构成平面三角形ABC和ABC'。观测各角和边长，已知地面D点坐标和DE边方位角，可解算出井下D'点坐标和D'E'边方位角。②两井定向。至少有两个立井，且在定向水平两立井间有能进行测量的巷道相通。在每一井筒中各挂一根垂线,在井上、井下分别连测这两根垂线,通过解算。即可将地面坐标系传递到井下。　物理定向利用高速旋转陀螺轴在地球自转影响下，绕子午面作往复摆动的特性制成陀螺仪，与经纬仪组成陀螺经纬仪进行定向，不占用井筒，方法简便。

导入高程

将地面高程控制点的标高传递到井下的高程起始点上，经平硐、斜井时，用水准测量或三角高程测量，通过立井时，用钢尺、钢丝或光电测距仪测量。沿主要巷道布设首级经纬仪导线网，作为井下基本平面控制；布设井下一级水准网，作为井下高程控制。为减少误差积累，每隔一定距离要加测一条陀螺定向边。次要巷道及采场可用精度较低的规定测量方法。

控制网

建立在周围固定帮上，在平台上以小三角、线形锁、断面线、方格网、交会或经纬仪导线等方法，布设工业控制点。用经纬仪视距测量、平板仪测量或地面摄影测量等方法验收采矿场或岩矿量。

标定中腰线

井巷施工时，用挂线法或激光指向仪标定中腰线，以指导掘进。按一定位置与另一井巷接通称贯通,所进行的测量称贯通测量。

岩层和地表移动观测在地面、岩层内和井下，设立一系列固定点，定期观测受采动影响引起的岩层与地表移动。

除上述内容外，在回采过程中，测定采掘空间，以垂直断面法或水平断面法计算采矿损失和贫化，进行三级矿量管理等。

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