矿山测量

minesurvey

测绘和测设矿山各种工程的位置和几何要素，研究矿山开发过程中各种空间几何关系的一门应用技术。埃及于公元前15～16世纪，按比例尺绘制了巷道图；公元17～18世纪，矿山测量在欧洲也获得了迅速发展。中国于1949年后，采用先进的测量仪器，观测和研究地表和岩层移动，对矿产资源开发进行监督。

矿山测量的主要任务①建立矿区井上、井下测量控制，测绘矿用地形图和各种采掘工程图；②根据设计将各种采矿工程的几何要素，测设到现场并进行检查监督；③测定矿体的埋藏形状及其空间分布；④对合理开发矿产资源进行管理和监督；⑤观测和研究地表岩层移动和边坡稳定；⑥提供编制采矿计划的资料。

矿山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。

矿山测量的内容几何定向包括:①一井定向多采用三角形连接法(图1[一井定向图])。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DE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。

露天矿的基本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。

标定中腰线和贯通测量井巷施工时，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（图2[巷道贯通图]）。

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。