矿山测量绪论

矿山测量-绪论,邢文战,第一节矿山工程测量一.矿山工程测量研究的内容及任务,定义矿山工程测量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的学科。,矿山工程测量是在矿产资源开发全过程中研究与资源开发有关的空间信息(地面和井下)以及与此空间信息有关的资源、环境信息的采集、存贮、处理、分析、利用和输出，并为矿区资源的合理开发利用和矿区可持续发展提供决策支持的科学与技术。是测绘科学与技术的一个分支学科是工程测量的一个部分,2.研究内容与任务,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。,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。当矿山报废时,还须将全套矿山测量图纸、测量手簿及计算资料转交给有关单位长期保存,矿山测量任务归纳为以下几项:(1)建立矿区地面和井下(露天矿)测量控制系统，测绘大比例尺地形图;(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)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)进行矿区土地复垦及环境综合治理研究;(7)进行矿区范围内的地籍测量;(8)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。,二.矿山测量的性质和作用,1.性质服务性先行性与后效性生产性2.作用信息服务,均衡保证作用监控预警,监督作用决策支持,指导与参谋作用,三.矿山测量学发展简史,1.历史公元前13世纪埃及的巷道图，前1世纪希腊的地下测量与定向。1556年德国的罗盘测量，1742年俄罗斯的系统阐述19世纪中叶到20世纪初，俄德快速发展我国1953年成立矿山测量专业，54年成立部测量处,第一届矿山测量大会。56年唐山煤科总院矿山测量所。以后矿山企业相继建立矿山测量机构。81年成立矿山测量专业委员会。,2.发展趋势GPS在控制及露天矿应用全自动陀螺经纬仪定向与惯性测量系统防爆全站仪与通讯,PDA矿山地测信息系统与数字矿山GIS,决策支持激光指向与监测监控预警土地与矿产资源一体化管理开采损害与环境监测，评价，防治.,四.矿山测量学教学与学习方法矿山测量人员在采矿企业申要想出色地完成上述各项任务，充分发挥应有的作用，除了要有很好的政治素质和爱岗敬业的精神外，还应有一定的理论知识和实际经验。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,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。,学习本课程的基础知识,测绘方面的知识：测图、控制测量、误差理论等地质方面的知识：基本理论、矿井地质、损失贫化采矿知识：采矿设计、开采方法RS与GIS、土地复垦等知识,第二节地下工程测量,一概述是工程测量的分支，与井下矿山测量在基本理论与测量方法上存在一致性；地下工程测量的内容包括：铁路、公路、城市地铁和跨河跨海的隧道施工测量、大型贯通测量、矿山建设和井下采掘测量、大型地下建筑的建设测量、地下军事设施测量等,二地下工程测量的主要任务,地面控制测量联系测量地下控制测量贯通测量地下工程施工测量地下与地表变形监测地下管线探测等,三地下工程的种类,第一类属于地下通道工程，如隧道工程(包括城市间或国家间的铁路隧道、公路隧道、跨海通道以及输水隧硐)、城市地下有轨交通系统、上下水道、电力及瓦斯管道等；第二类属于地下建(构)筑物，如地下工厂、地下式住宅、地下停车场、地下文化娱乐设施(、影剧院、游乐场、舞厅、餐厅、医院和图书室等)、地下核能发电站、地下水力发电站、地下能源发电站、地下各种储备设施、地下商业街、防御洪水灾害的地下坝、人防避难工程、地下河、防灾型城市的构思以及军事设施等第三类是为开采各种地下矿产资源(金属和非金属)而建设的地下采矿工程,四地下工程测量的特点,地下工程施工环境差，测量精度难以提高。灰尘、滴水、运输、机械、噪音、无光等2.测量数据不便校核，出现错误往往不能及时发现。点位误差的累积越来越大。3.施工面狭窄，只能前后通视，致使控制测量形式比较单一，只能采用导线形式。4.随着工程的进展，测量工作需要不断地进行。一般先以低等级导线指示坑道掘进，而后布设高级导线进行检核。5.需要一些特殊或特定的测量方法(如联系测量等)和仪器(陀螺经纬仪等)。要求仪器具有较好的密封性和防爆性。,五地下工程对测量的要求,1.应严格按照先“控制”后“碎部”、由“高级”到“低级”、从“整体”到“局部”、步步有检核等原则。2.根据工程实际确定生产限差、贯通误差。3.在工程施工前应进行工程测量误差预计。4.在地下工程中应尽量采用先进的测量设备。地面控制测量应采用GPS测量技术进行。平面联系测量应尽量采用陀螺定向。坑道内的导线测量应采用红外测距仪测距，以加大导线边长、减少导线点数。当导线前进一定距离后，应使用高精度陀螺经纬仪加测陀螺定向边。,第三节地下工程测量的具体内容,一、规划设计、施工阶段主要使用各种大、中比例尺地形图。地形图测绘范围，除满足主体工程和附属工程的设计需要外，还应考虑在岩体掘空后地面沉陷、岩体移动以及地下水渗入的可能影响范围。测图比例尺在规划阶段为1：50001：25000；在初步设计阶段为1：10001：5000；在施工设计阶段为1：2001：1000。对于小型地下工程，初步设计和施工设计用图的比例尺采用1：5001：2000。此外，还要测绘必要的纵、横断面图以及地质剖面图等。,二、施工阶段,1地下工程施工控制测量：分地面控制、联系测量和地下控制测量。(1)地面平面控制测量：一般采用导线、测角网、测边网、边角网以及GPS控制网。高程控制测量一般采用水准网或三角高程网。,(2)地面与地下的联系测量。对平硐或斜井施工的地下工程，可采用导线进行平面联系测量，采用水准或电磁波测距三角高程进行高程联系测量。通过竖井施工，则可采用几何联系测量(一井、两井定向测量等)或物理定向(陀螺定向测量等)的方法进行平面联系测量，高程联系测量通常采用长钢尺法、长钢丝法或电磁波测距仪测深的方法进行。(3)地下控制测量从各硐口或井口引进，随坑道掘进而逐步延伸。地下平面控制一般多采用导线或狭长的导线网，并在适当的位置加测陀螺方位角以减少测角误差的积累。地下高程控制一般采用水准测量或电磁波测距三角高程进行。,2地下工程的定线放样工作,地下工程的定线放样工作：放样中线、腰线-布置掘进位置-放样断面线、进行衬砌-衬砌后，要进行断面测量，核实净空-对于硐室、地下油库等还要进行实际库容的测算等。,3地下工程竣工测量,竣工后，要测制竣工图和记录必要的测量数据，在经营管理阶段还要进行地下工程的设备安装、维修、改建、扩建等各种测量工作。