矿山测量学chap05
精品课程《矿山测量学》PPT课件(共两部分：第二部分)
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• 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。
矿山测量学
2021/7/23Fra bibliotek1第四章 巷道及回采工作面测量
第一节 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、瓦斯突出点等测定标图.
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六、 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。
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B
2″ 2′ 2
1
β
4
A
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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。
《矿山测量》第五讲 高程测量(9P)
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 《矿山测量》第五讲高程测量(9P) 第五讲高程测量一、高程测量概述测定点的高程的工作称为高程测量。
测定点的高程时，一般献策定点于点之间的高差，然后根据已知点的高程，推算出待求点的高程。
所以说，高程测量主要是测定两点的高差。
高程测量的方法 1、水准测量利用水准仪和几何原理来测量高差。
2、三角高程测量利用经纬仪和三角学原理来测定高差。
3、气压高程测量利用气压计和气压原理进行的高程测量。
4、 GPS 高程测量利用 GPS 信号接收集合 GPS 卫星直接测定点的高程。
二、高程测量的等级 1、国家高程测量国家测绘部门在全国各地设立了一系列的高程点，其高程用水准测量的方法测定，按精度高地分为一、二、三、四等。
这些高程点为各行各业提供了高程基准。
2、矿区高程测量为满足矿业开发的需要，矿区测绘部门在国家高程点的基础上进行了矿区高程测量。
其精度分为三等和四等。
1 / 53、矿井高程测量为了满足矿井地面和井下建设的需要，也应进行矿井高程测量。
三、高程点的标志形式用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点，记为BM(Bench Mark)。
水准点有永久性水准点和临时性水准点两种。
（ 1）永久性水准点国家等级永久性水准点，如图 2-14 所示。
有些永久性水准点的金属标志也可镶嵌在稳定的墙角上，称为墙上水准点，如图 2-15 所示。
建筑工地上的永久性水准点，其形式如图 2-16a所示。
图 2-14 国家等级水准点图 2-15 墙上水准点（ 2）临时性水准点临时性的水准点可用地面上突出的坚硬岩石或用大木桩打入地下，桩顶钉以半球状铁钉，作为水准点的标志，如图 2-16b 所示。
第一节水准测量原理一、水准测量原理水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。
矿山测量学试题及答案
矿山测量学试题及答案一、选择题1. 矿山测量学是一门研究什么的学科？A. 矿山资源开发B. 矿山开采技术C. 矿山环境监测D. 矿山空间数据获取与处理2. 以下哪个不是矿山测量的基本任务？A. 确定矿体位置B. 测量矿井深度C. 计算矿石储量D. 矿区绿化设计3. 矿山测量中常用的测量仪器有哪些？A. 全站仪B. GPS接收器C. 激光测距仪D. 所有选项都是4. 矿山测量中，哪个参数是不需要测量的？A. 矿体的走向B. 矿体的倾角C. 矿体的厚度D. 矿区的植被覆盖率5. 矿山测量学中，哪个术语是描述矿体在水平面上的延伸方向？A. 走向B. 倾角C. 深度D. 坡度答案：1. D2. D3. D4. D5. A二、填空题1. 矿山测量学中，________是用来描述矿体在空间中的位置和形态的。
2. 矿山测量学中，________是指矿体在水平面上的延伸方向。
3. 矿体的________是指矿体与水平面的夹角。
4. 矿体的________是指矿体在垂直剖面上的厚度。
5. 矿山测量中，________是用来确定矿体的埋藏深度和地表位置的。
答案：1. 矿体2. 走向3. 倾角4. 厚度5. 地表测量三、简答题1. 简述矿山测量学在矿山开发中的作用。
2. 描述矿山测量学中常用的测量方法。
3. 阐述矿山测量学中矿体的“三度”是什么，以及它们在矿山测量中的意义。
答案：1. 矿山测量学在矿山开发中的作用主要体现在以下几个方面：首先，它为矿山设计提供了准确的空间数据，帮助确定矿体的位置、形态和大小；其次，矿山测量学能够监测矿山的开采进度，确保开采活动按照设计进行；再次，它有助于评估矿产资源的储量，为矿山的经济效益分析提供依据；最后，矿山测量学还涉及到矿山的安全监测，通过测量数据及时发现潜在的安全问题，保障矿山作业的安全。
2. 矿山测量学中常用的测量方法包括：全站仪测量，用于获取精确的点坐标；GPS测量，用于大范围的定位和导航；激光测距仪，用于测量两点之间的直线距离；地磁测量，用于探测地下矿体；以及摄影测量，通过航空摄影或地面摄影获取矿区的地形和地貌信息。
矿山测量学试题及答案
矿山测量学试题及答案1. 选择题1.1 在地籍测量中，正确的测量单位是：a) 米（m）b) 千米（km）c) 英尺（ft）d) 厘米（cm）答案：a) 米（m）1.2 矿山测量中常用的测量仪器是：a) 单棱镜b) 矿用大地导航仪c) 卫星定位系统d) 激光测距仪答案：d) 激光测距仪1.3 矿山测量中的坐标系通常使用的是：a) 地理坐标系b) UTM坐标系c) 相对坐标系d) 平面直角坐标系答案：b) UTM坐标系1.4 下列哪个选项是指原点与用户所需位置的连线沿磁子午线方向与椭球交点间的角度，是指分布在全球上各点的地球上的各个位置用WGS84坐标给出的度数。
a) 俯仰角b) 方位角c) 仰角d) 偏角答案：d) 偏角2. 填空题2.1 矿山测量中常用的数据处理软件是__________。
答案：AutoCAD2.2 矿山测量的基本任务是测量__________。
答案：地面或地下的各种空间位置和形状2.3 矿山开发中进行矿区边界测量，应使用__________测量方法。
答案：无交叉角的封闭三角网2.4 矿山地质测量中，矿体的外轮廓线是__________。
答案：矿体边界线3. 解答题3.1 简述UG矿体三维建模技术的基本原理及步骤。
答：UG矿体三维建模技术是一种基于计算机辅助设计（CAD）的矿山测量技术。
其基本原理是通过对矿山地质数据进行采集、处理和分析，将各个采矿工作面的空间位置和形状用三维模型来表示和展示。
具体步骤如下：1）数据采集：首先，需要采集矿山地质数据，包括矿体边界、矿体分布、采矿工作面位置等。
常用的数据采集方法有测量仪器测量、卫星定位等。
2）数据处理：将采集到的地质数据进行处理，包括数据清洗、数据校正、数据整理等。
这一步骤主要是为了保证数据的准确性和完整性。
3）数据分析：对处理后的地质数据进行分析，提取出矿体的空间位置和形状信息。
这一步骤可以使用数据处理软件进行，如AutoCAD 等。
矿山测量课件05
（二） 视 线 倾 斜 时 视 距 测 量
D Kl cos2 h D tan i v 1 Kl sin 2 i v
2
（二）视距测量观测一般步骤：
（1）在A点上安置经纬仪（包括对中、整平）； （2）另一点B上竖立标尺； （3）经纬仪瞄准B点的标尺； （4）读数（上丝、中丝、下丝以及竖盘读数） （5）按公式计算水平距离、高差。
lh
0.238 2 2 29.8655
0.0009
d 29.8655 0.0050 0.0037 0.0009 29.8733
三、光电测距
（一）光电测距基本原理
D
1 2
Ct2D
（C=C0/n、C0光在真空中速度，是光在大气中传输的折射率。）
（二）光电测距的步骤
1、在测站点安置经纬仪、安装测距仪，照准点 安装反射棱镜，量取仪器高和棱镜高，检查无误 后开机，仪器自检； 2、测定空气温度和气压，加入气象改正数； 3、设置测距参数； 4、松开制动瞄准目标，用经纬仪十字丝照准反 射棱镜觇（chan）板中心，观测垂直角； 5、轻轻按动测距按钮，知道显示测距成果并记 录。
4
87 41 12
+2 18 48
157.1 +6.3 +6.3
4
5
5
51.7 盘
2
左
观
测
2
2.445
0.89
2.00
1.555 0
95 17 36
-5 17 36
88.24
-
-
36.6
8.18 8.73
4
二、钢尺量距
（一）钢尺量距的工具
1）钢卷尺：长度有20米、30米及50米等。
2）辅助工具 包括：测钎、花杆、垂球、弹簧秤和温度计。
矿山测量学第一章
将野外采集的数据进行整理、编辑和加工，生成数字地形模型 （DTM）或数字高程模型（DEM）。
地形图绘制
基于数字地形模型或数字高程模型，利用专业绘图软件绘制大比例尺 地形图，包括等高线、地物符号、注记等要素的绘制。
数字地形图测绘技术
数字化测图技术
三维激光扫描技术
利用数字化测图仪器和软件，实现地形图 的自动化或半自动化测绘，提高测图效率 和精度。
摄影测量方法
利用摄影技术获取矿山表面的影像 信息，通过解析和处理得到变形数 据，具有非接触、高效率的特点。
遥感测量方法
利用卫星或航空遥感技术获取矿 山大范围、高精度的变形信息， 具有时效性强、成本低的优势。
自动化监测技术
采用传感器、激光扫描仪等自动 化设备进行实时监测，具有高精 度、高频率、无人值守的优点。
在矿山测量中，常用的坐标系统有地理坐标系和投影坐标系。地理坐标系以经纬 度表示地面点的位置，投影坐标系则将地面点投影到平面上，以平面坐标表示位 置。
高程系统
高程系统是用来表示地面点高程的参考系统。在矿山测量中，常用的高程系统有 国家高程基准和地方高程基准。国家高程基准是以黄海平均海水面为基准面，而 地方高程基准则是以当地平均海水面或某个特定点为基准面。
根据矿山测量的精度要求，合理设计控制网的精度等级和观测方 法。
控制网图形设计
优化控制网的图形结构，提高控制网的可靠性和稳定性。
控制网经济性设计
在满足精度和可靠性要求的前提下，尽量降低控制网的建设成本 和维护费用。
04 矿山地形图测绘
地形图基本知识
地形图的概念和作用
地形图是表示地球表面地形地貌特征的图件 ，用于研究地形形态、地貌类型、自然地理 条件等，为矿山设计、建设和生产提供基础 资料。
《矿山测量学》教学
《矿山测量》教学大纲一、课程基本情况开课单位：测量系测绘工程教研室课程编码：总学时：48总学分：3修课方式：必修考核方式：考试先修课程：测绘学基础、大地测量基础、采矿概论教材：《矿山测量学》张国良主编，中国矿业大学出版社，2001年3月参考书：《煤矿测量手册》中国统配煤矿总公司生产局组织修订，煤炭工业出版社二、课程的性质、任务与目的本课题是测绘工程专业的一门重要的必修专业课。
《矿山测量》包括矿井联系测量、井下控制测量、贯通测量等内容。
既包括实测部分，又包括精度分析的理论部分。
学生学习《矿山测量》，能够具备生产矿井测量、隧道测量及城市地铁测量等工作的能力。
三、课程内容、基本要求与学时分配（一）普通（实做）部分（20学时）1．矿井联系测量2．井下控制测量3．贯通测量4．生产矿井日常测量（二）精度分析部分（22学时）1．支导线终点位置误差2．方向附合导线终点的位置误差3．矿井贯通测量的方案设计与精度估算四、课程的其它教学环节实验内容与基本要求1．实验名称：陀螺经纬仪定向（6学时）2．实验内容：（1）附件备品认识及充电实验（2）一测回测陀螺方向角（3）计算陀螺方位角（4）计算仪器常数五、教学手段与教学方法采用启发，举例等课堂授课方法，通过习题课及课外作业等手段，使学生理解、消化课程内容。
六、成绩评定作业(5%) + 平时成绩(实验10%) + 考勤(5%) + 期末考试(80%) = 该课成绩七、其他说明本课程的课外作业不少于五次。
教学大纲撰写人：李正中教研室主任：王佩贤教学院长（主任）：夏春林2006年1月10日《矿山测量学》实验教学大纲一，课程基本情况总学时：56 实验学时：6课程类型：专业考核方式：考查适用对象：测绘工程专业参考教材：矿山测量学二、实验的目的和要求《矿山测量学》是测绘工程专业的一门主要专业课，实践性和实用性很强。
其内容包括实测和精度分析两大部分。
通过该实验培养学生掌握陀螺定向的基本方法和技能。
大学测量《矿山测量》教学课件：绪论
校内防空洞模拟
完全模拟矿井条件，方案设计、实 际测量方法全面运用，涉及矿井测量 各个环节，进行综合能力训练
(5)观测和研究由于开采所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)参与本矿区(矿)月度、季度、年度生产计划和
长远发展规划的编制工作。
•教学目标
实验课主要是训练学生的矿山测量方法的基本技 能，锻炼学生的仪器操作能力和计算能力。要求学 生能组织和实施井下导线测量、井下高程测量的内、 外业，掌握陀螺经纬仪的操作方法和陀螺经纬仪定 向的作业方法，掌握钢尺检定方法及光电测距仪在 井下的使用方法，基本掌握地质测量信息系统的使 用方法，了解几何定向的作业方法。
在矿床勘探阶段，地面控制网，地形图，标定设 计好的勘探工程,储量计算。
地质勘探
在矿山设计阶段，测绘地形图，供工业广场、 建(构)筑物、线路等设计用。进行土方量计算等。
在矿山建设阶段。主要是进行一系列施工测量。
在矿山生产阶段，需要进行巷道标定与测绘， 储量管理。开采监督，岩层与地表移动观测与研究， 露天矿边坡稳定性的观测与研究;参加采矿计划编 制和环境保护与土地复垦的工作。
四.矿山测量学教学与学习方法
很好的政治素质和爱岗敬业的精神 理论知识 实际经验
根据矿山测量是测量、地质、采矿及环保边缘 学科这一性质，矿山测量人员应具备全面扎实的测 绘基础，地质、采矿、土管知识。
基本要求
通过本课程的学习，要求学生了解矿山测量的特 点、内容和方法，掌握井下平面控制、高程控制测 量的方法及误差估算方法，掌握矿井联系测量的方 法和误差分析、掌握巷道和回采工作面测量方法， 掌握贯通测量的方法与误差预计，掌握立井施工测 量方法、了解和掌握矿井测绘资料与地质测量信息 管理系统。
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1 倍数函数
设有函数Z=Kx 式中x为直接观测值，其中误差为mx；Ｋ 为常数；Z为观测值x的函数。 若对x作n次同精度观测，则有： mＺ2＝Ｋ2mx2 或 mＺ＝Ｋmx 上式表明：对于倍数函数，函数的中误差 等于观测值中误差的K倍。
2、特点： （见图 ）
（1）具有一定的范围。
（2）绝对值小的误差出现概率大。
（3）绝对值相等的正、负误差出现的概率相同， 数学期限望等于零。即：
[]
lim n
n
0
此外，在测量工作中还要注意避免粗差(gross error)
（即：错误）的出现。
四个特性：有界性，趋向性，对称性，抵偿性。
li m 1 2 n li m 0 y
第五章 测量误差的基本知识
§5—1 §5—2 §5—3
测量误差的概念 衡量精度的指标 误差传播定律及应用
§5—1 测量误差的概念
测量误差按其对测量结果影响的性质，可分为：
系统误差和偶然误差。
一．系统误差(system error) 1．定义：在相同观测条件下，对某量进行一系
列观测，如误差出现符号和大小均相同或按一 定的规律变化，这种误差称为系统误差。
计算得：观测值的中误差
m
[VV ] n 1
二、相对误差(relative error)
1、相对中误差=
m 1 DM
2、往返测较差率K=
D往 D返 1 (D往 D返)/ 2 M
三、极限误差(limit error)或容许误差(tolerance）
常以两倍或三倍中误差作为偶然误差的容许值。
§5—3 误差传播定律
2 和、差函数
设有函数Z=x±y 式中，x、y为两个相互独立的观测值，均 作了n次观测，其中误差分别为mx和my。用 同样的方法可推导出:
mz2=mx2+my2
3、一般线性函数
设函数 Z F (x 1 ,x 2 , ,x n)x1 为独立观测值，
则有全微分
F F
F
d Zx1d1x x2d2x xndnx
对于能直接观测的量(如角度、距离、高差等)，经过 多次观测后，便可通过真误差或改正数计算出观测值的中 误差，作为评定观测值精度的标准。但在实际工作中，某 些未知量不可能或不便于直接进行观测，而需要由另一些 直接观测量根据一定的函数关系计算出来，这些未知量即 为观测值的函数。例如，在水准测量中，两点间的高差 h=a-b，则h是直接观测值a和b的函数；在三角高程测量的 计算公式中，如果觇标高v等于仪器高i，则h=ltanδ，这 时，高差h就是观测值l和δ的函数，等等。
转换成中误差关系式即误差传播定律：
m Z x F 1 2m 1 2 x F 2 2m 2 2 x F n 2m n 2
n
n
n n
正态分布曲线
-21 -15 -9 -3 +3 +9 -24 -18 -12 -6 0 +6 +12
误差分布频率直方图
+15 +21
+18 +x2=4
§5—2 衡量精度的指标
一、中误差(mean square error)
1.用真误差（true error）计算中误差的公式
真误差：
i li X li为观测 ，X为 值观测值。标准差公式：lim[源自 n为观测值的nn
中误差公式为：m2 12 22 n[]
n
n
2.用改正数计算中误差的公式
当观测值的真值未知时：
设某未知量的观测值为： l1,l2,,ln
则该量的算术平均值为： xl1l2ln[l]
n
n
则该量的改正数： vi [nl]li xli
2．特点：
具有积累性，对测量结果的影响大，但 可通过一般的改正或用一定的观测方法 加以消除。
例如：钢尺尺长误差、 钢尺温度误差、水准 仪视准轴误差、 经纬仪视准轴误差。
二．偶然误差 (accident error)
1、定义： 在相同观测条件下，对某量进行一系列观 测，如误差出现符号和大小均不一定，这 种误差称为偶然误差。但具有一定的统计 规律。