矿山测量基本知识

当巷道倾角小于5°时采用水准测量；倾角在5°-8°之间可采用水 准测量，也可采用三角高程测量，当倾角大于8°时则采用三角高程测 量。 井下高程测量分为:1、导入高程 2、水准测量 3、三角高程测量
2、井下水准测量方法
仪器放两测点中间，前后视放水准尺，尺底端顶 住水准点。 粗平——瞄准——精平——读数两次仪器高高差 应大于10cm。 井下水准路线为支线、附合路线或闭合路线
H=72.289m
(56系）
4、测量学的分类

大地测量学 摄影测量学 工程测量学 矿山测量学 制 图 学


5、矿山测量的意义
①、矿山测量学研究的内容 矿山测量学是采矿科学的一个分支学科，是 采矿科学的重要组成部分。它是综合运用测 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
2、贯通测量设计书的编制
重要的贯通工程开始前，应编制测量设计书，主要任务是选择合理的测 量方案和测量方法。贯通设计书可参照下列提纲编写。 ①井巷贯通工程概况：包括井巷贯通工程的目的、任务和要求，贯通容 许偏差值的确定，并附比例不小于1:2000的井巷贯通工程图。 ②贯通测量方案的选定：包括地面控制测量、矿井联系测量及井下控制 测量的方案，并说明所采用的测量起始数据情况。 ③贯通测量方法：包括所采用的仪器、测量方法及限差规定。 ④贯通测量误差预计：绘制比例尺不小于1:2000的贯通测量设计平面 图，在图上汇出与工程有关的巷道和地面及井下测量控制点，确定测 量误差参数，并进行误差预计。 ⑤贯通测量中应注意的问题和应采取的相应措施。
二、井下高程测量
井下高程测量的目的：解决各种采掘工作在竖直方向上的几何 问题。 井下高程测量的意义： 1、在井下建立与地面统一的高程系统。 2、确定井下各主要巷道内水准点和永久水准点的高程，以建立井 下高程控制网。 3、巷道掘进时，给定其在竖直面内的方向。 4、确定巷道底板的高程。 5、检查主要巷道及其运输线的坡度。
矿山测量学



第一讲 绪论 第二讲 井下控制测量 第三讲 贯通测量


第一讲 绪论
1 、测量学的发展概况 2、 测量工作概述 3、 测量学的基本知识及分类 4 、矿山测量学的意义



第一讲
绪论
一、测量学的发展概况
1、我国古代测量学的成就 大约是公元前2200年，夏禹治水时，使用“左准 绳，右规矩”的测量工具和方法。 长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图—— 世界上发现的最早的军用地图。注：世界上现存最 古老的地图是在古巴比伦北部的加苏古巴城（现今 伊拉克境内）发掘的刻在陶片上的地图。 北宋时沈括的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的发现。 清朝康熙年间，1718年完成了世界上最早的地形 图之一《皇兴全图》。




2、近代测量学的发展
望远镜普遍用于测量仪器 最小二乘法理论奠定了测量平差的基础 电磁波测距仪的问世 20世纪自动安平水准仪及数字水准仪研制成功 电子经纬仪产生，陀螺经纬仪与激光经纬仪应用于 定向工作 1966年开始进行人卫大地测量




3、测量学发展状况及展望
采区控制导线的主要技术指标
井下导线的发展与形式
井下导线往往不是一次全面布网，而是随井下巷 道掘进而逐步敷设。当由石门处拉门开始掘进主要 运输大巷时，随巷道掘进而先敷设低等级的15”或 30”导线（图中虚线），用以控制巷道中线的标定 和及时填绘矿图，随巷道掘进每30-100m延长一 次。（如下图所示）
第二讲

ห้องสมุดไป่ตู้
井下控制测量



目的：确定井下巷道、硐室、回采工作面及 各特征点的空间位置及相互关系。 分类：井下控制测量分为井下平面控制测量 和井下高程控制测量。 遵循原则：高级控制低级、步步要检核、测 量精度满足工程需要。 依据规范：煤矿测量规程
一、井下导线测量
井下平面控制测量的形式：导线测量
7”导线
高斯投影方法：目的是将地球椭球面投影到 平面上，使投影带的中央子午线与椭球圆柱 体相切，展开后为X轴，向北为为正；展开 后为Y轴，向东为正；
高斯平面投影
高斯平面投影
1、3°、6°带的划分

为限制高斯投影离中央子午线越远，变形越大的缺 点，特采用分带投影使每一投影带值包括位于中央 子午线两侧邻近的部分。 投影带宽度是以相邻子午面间的经度差L来划分的 分为3°和6°两种



②、矿山测量的意义
1、建立矿区地面和井下测量控制系统，测绘大比 例尺的地形图； 2、矿山基本建设中的施工测量； 3、测绘各种采掘工程平面图、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、定期进行矿井“三量”（开拓煤量、准备煤量 和回采煤量）、露天矿“二量”（开拓煤量、回采 煤量）和露天矿采剥量的统计分析；正确反映煤矿 采掘（剥）关系现状。按《生产矿井储量管理规程》 的要求；对煤矿各级储量动态及损失量进行统计和 管理工作，对煤炭资源的合理开采进行业务监督；
第三讲
贯通测量
一、贯通和贯通测量 1、概念 一个巷道按设计要求掘进到指定的地点与另一 个巷道相通，叫做巷道贯通，简称贯通。 采用两个或多个相同或同向掘进同一井巷时， 为了使其按照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
2、贯通的三种情况
井巷贯通可能出现下述三种情况
二、贯通的测量的种类和容许偏差
两点间的高差为h=a-b
2、井下三角高程测量方法
当井下巷道坡度较大时，一是观测比较困难，二是视线短。水准测 量，由于策展太多误差积累较快。因此，在倾斜巷道中应采用三角高程 测量。
由图可知B对A的高差Hab=Lsinδ+i-v；L-测站点A的仪器中心至B点标 志的倾斜距离；δ-倾斜角；i-仪器高；v-觇标高
基本控制导线
井 下 导 线 采区控制导线 30”导线 基本控制导线一般从井底车场的起始边开始，沿主要 巷道敷设，通常每隔1.5-2.0KM加测陀螺边，以提供检 核和方位平差条件。 15”导线 15”导线
采区控制导线沿采区上、下山、中间巷道或片盘运输巷以及其他次 要巷道敷设。 基本控制导线的主要技术指标

适用于：在地球椭球面上确定点位。分为： 1、天文地理坐标 2、大地地理坐标
②平面直角坐标系
适用于：研究范围较小。
坐标系的异同： 不同点： 1、测量上北方向为X轴正向， 东方向为Y轴正向。 2、角度方向顺时针度量， 象限顺时针编号。 相同点： 数学中的三角公式在测量中可以直接应用。
③高斯平面直角坐标 适用于：研究范围较大。

2、我国高斯平面直角坐标的表示方法
方法： （1）先将自然值的横坐标 Y加上500KM (2)在新的横坐标Y之前标 以两位数的带号 。 例：我矿副井井口坐标P(3709143.225 ， 39492806.437）所表示的意义： （1）表示点P在高斯平面上至赤道的距离为 3709143.225米。 （2）其投影带带号为39、P点离39带的纵轴 X轴的实际坐标Y=492806.437-500000= -7193.563



6、建立地表、岩层和建（构）筑物变形观测站， 开展矿区地表与岩层移动规律、采矿或非采矿沉陷 综合治理以及环境保护工作的研究； 7、根据矿区地表与岩层移动变形参数，设计和修 改各类保护煤柱。参与“三下”（铁路下、水体下 和建筑物下）采煤和塌陷区综合治理以及土地征用 和村庄搬迁的方案设计和实施； 8、进行矿区范围内的地籍测量； 9、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。







三、测量学的基本知识及分类 1、测量的基准面 2、地面点平面位置 3、地面点的高程 4、测量学的分类 5、矿山测量的意义
1、测量的基准面
测量工作基准面——大地水准面

水准面——静止海水面所形成的封闭曲面。 大地水准面——其中通过平均海水面的那个水准面。
2、地面点的平面位置 ①地理坐标
测量室内外一体化。 GPS（Global positioning system） RS (Remote sense） GIS (Geographic information system） 3S技术结合 数字地球的概念


二、测量工作的概述
1、测量的基本工作 ——测角、量边、测高差。 2、测量工作的基本原则 布局上：由整体到局部 精度上：由高级到低级 次序上：先控制后碎步 测量工作的又一原则：步步要检核

3、地面点的高程
1、绝对高程H——到大地水准面的铅垂距离 2、相对高程H’——到假定水准面的铅垂距离 3、高 差 Hab=Hb-Ha=H’b-H’a
我国的主要高程系统

1985国家高程系统 1956黄海高程系统 地方高程系统 。 （如珠江高程系统）
注:水准原点——青岛市观象山 H=72.260m (85系）
1、贯通的种类
一井内的平巷与斜巷贯通 两井间的巷道贯通
立井贯通
2、井巷贯通的容许偏差 井巷贯通的容许偏差值
三、贯通测量工作的步骤及贯通设计书的编制
1、贯通测量的工作步骤
①调查了解待贯通井巷的实际情况，根据贯通测量的允许偏差，选择合 理、可行的测量方案和方法。 ②按选定的测量方案和方法进行实测和计算，每行一步均须有可靠的检 核，并与设计书中要求的精度进行比较。 ③根据实测资料计算贯通巷道的标定要素，并于实地标 设贯通巷道的中线和腰线。 ④随着巷道掘进，及时延设、检查中线和腰线：及时测量进度和填图： 及时按实测点的平面坐标和高程，调整中线和腰线 。 ⑤巷道贯通后，应立即测量实际偏差，并将两侧导线连接起来，计算各 项闭合差。还应对最后一段的中线和腰线进行调整。 ⑥重大贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析，提交技术总结。