浅谈矿山测量工作
马永兵
矿山测量是每个矿山建设和每个矿山在生产时期中不可缺少的一种测量工作。他是从采矿实践中产生和发展起来的，是采矿科学的重要组成部分，它综合运用测量、地质及采矿等多种学科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，在静态和动态下等各种空间的几何问题。随着采矿工业的不断发展，矿山测量工作要求也越来越高，矿山测量涉及到很多方面的矿山管理。由于我国地下矿产资源十分丰富，所以矿山测量工作对促进和保证安全生产，提高经济效益，以及合理开发利用矿产资源起着相当重要的作用。本文浅谈矿山测量在矿山的生存与发展中两个方面的作用 矿山测量是开发矿业过程中不可缺少的一项重要的基础技术工作，在勘探、设计、建设各个环节直到矿井报废为止，都要进行矿山测量工作。在矿山矿床勘探阶段要建立勘探区域的地面控制网，测绘1：500比例尺的地形图，标定设计好的勘探工程。
矿山测量是研究在矿山建设及矿山资源开发中，在规划、勘测设计、施工建设和运营管理各个阶段所进行的控制测量、地形和有关信息的采集和处理（即大比例尺地形图测绘）、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析和预报等的理论、技术和方法，以及研究
- 1程质量的好坏直接影响到矿山安全生产的整个系统。矿山的主运输巷道就是整个矿山的主动脉。当然在指导井巷掘进的测量过程中会存在误差，最终反映在贯通的接合处，使其中线不能理想衔接，发生错开现象，出现偏差，这就是贯通误差。它包括纵向贯通误差、横向贯通误差、高程贯通误差三种。一般的水平巷道或倾斜巷道，其横向方向和高程方向为重要方向。因为在巷道相向对打时，测量人员必须及时测量填图，当相向对打距离还有最后20m贯通时，测量人员必须及时通知一方停止掘进作业，只能由一方完成贯通工程，以免造成爆破事故的发生。如果测量不规范或极限误差超过允许误差造成贯通处方向偏差及高程偏差，造成巷道错开或坡度过大，或者高差过高，造成整个巷道两边高低过多，运输系统无法进行，只能挑高填低。这样不仅工程量大，而且增加工程费用，给矿山企业带来巨大的损失，又对整个矿山的运输系统带来极大的安全隐患。所以在贯通测量之前，必须制定测设方案。测设方案分四个步骤：（1） 控制形式；（2）测量方法；（3）选定仪器；（4）确定误差参数。一般是取二倍误差预计结果作为极限误差，即：极限误差小于允许误差，就达到测设方案。所以贯通测量必须严格按照开采设计提供的各种数据和矿山的测量规范进行施测，按照矿山的开采设计进行测量，各项误差指标必须在矿山测量规范允许范围内，不论是哪种矿山，坑道的开掘位置、坑道形式、坑道间的相互位置及相互关系及质量的要求，都是经
- 3地貌，而且没有及时回填采空区，从而留下极大的安全隐患。所以，必须对露天陷落区、塌陷区进行测量，并及时填图，及时反映井下生产作业面和陷落区的相对位置，从而有效预防在地下开拓过程中采掘工作面出现积水或淤泥事故的发生，并且对露天危险区域圈定警戒线。实践证明，在当今发生的事故当中，如果测量工作做到及时填图，准确绘制井上井下对照图，确定井下与地面的相对位置；这样当矿井发生事故有人员被困井下时，通过井下采掘工程平面图确定发生事故地点，从而确定被困人员的位置，然后通过井上井下对照图确定地面与井下的相互关系，制定最佳的救援方案，选择最佳的救援通道，解救出井下被困人员，能够确保国家和人民群众的财产安全，特别是挽救了许多人的宝贵生命。所以，矿山测量在许多矿山事故当中起到极其重要的作用。还有，由于采矿活动造成地表沉陷、地裂缝、地形地貌遭到严重破坏，所以唯有通过井上、井下对照图，以便预先制定合理的开采设计方案，划出保护区域，以防止因井下大量采矿形成采空区而造成地表移动，导致地面的构筑物遭到破坏。
二、矿山测量的应用
从应用的角度看，矿山测量是一门服务性技术。除了其本身的理论与技术体系外，主要面向广泛的矿山及其他工程应用，为矿山工程建设服务。比如：
1.矿山工业与周边民用建筑工程测量。它是指建筑工业与民用建
- 55.从新生产水平开始必须采用全国统一坐标系统。
四、矿区地面平面控制测量
1、在集团公司测设的四等首级控制网的基础上测设5级加密控制网，可采用三角网，边角网，导线网布网方法建立，其边长，测角中误差，导线全长相对闭合差应符合规程要求。
2、水平角观测所用经纬仪必须进行严格检验，进行三角测量和导线测量的技术要求应符合规程要求。
3、光电测距仪要求定期检验，必须按测距仪说明书的规定操作仪器，光电测距的技术要求按规定表格执行。
4、钢尺应进行比长后再用，量距的技术要求按规定表格执行。
5、内业计算前应检查外业观测薄有无错误，当采用计算机进行计算时，计算程序必须先经过手算检验方可，内业计算数字取位应符合规定。
五、矿区地面高程控制测量
1、地面首级高程控制网采用集团公司测设的三等水准点，在此基础上依地形条件可用水准或三角高程方法进行加密控制。
2、水准测量观测的技术要求应符合规定的表格，内业计算取位按规定表格要求。
3、三角高程测量的技术要求按规定表格执行，仪器觇标标高应用钢尺丈量两次，取平均值作最终结果。
六、矿井测量
1、联系测量应至少独立进行两次。
- 7在矿山的生产建设中，为了确定井下巷道、采空区与地面地形、地物的对应关系以及井下各类巷道之间的空间分布情况，就必须使矿井井下测量的坐标系统与地面测量的坐标系统统一起来。为了满足这一要求，就需要使矿山地面测量与井下测量联系起来，也就是必须进行使井上下坐标系统统一起来的联系测量工作。联系测量就其内容而言包括平面联系测量与高程联系测量两部分，平面联系测量简称定向，高程联系测量简称为导入高程。鉴于平面联系测量即定向依照传统的定向方法去实施即可达到要求，本文仅对高程联系测量即高程导入进行详细论述。
1、高程联系测量的目的与意义
高程联系测量的目的是把地面坐标系统中的高程，经过平硐、斜井或者竖井传递到井下高程测量的起始点上，然后以该高程起始点进行井下高程的传递。其意义是通过井上高程导入井下，井下高程依次传递，达到井下各种巷道在空间结构上满足生产设计的要求，同时便于对井下采掘工作面的分布与地面地形地物的空间对应状况有详细的掌握，它是确保矿井安全生产的一个重要方面。
2、导入高程的实质
高程联系测量的实质在于按照一定的精度要求，采用能够满足相应精度要求的仪器和合理的测量方法，把地面的高程系统，经过平硐、斜井或立井传递到井下高程测量的起始点上，为井下测量过程中进行高程的传递提供精确的起算依据，从而有效指导矿井上下的安全生产建设。导入高程的方法因矿井开拓方法的不同分为以下3种：
- 910变动。
此外还应用温度计测定井上、下的温度t1和t2。根据上述测量数据，就能求得A、B两点之高差为：
h=（m-n）+（b-a）+∑△l（3）
式中：∑△l为钢尺的总改正数，它包括尺长改正数、温度改正数、拉力改正数和钢尺自重改正数等4项。即：
∑△l=△lk+△lt+△lP+△l（4）
如无长钢尺时，也可将几根50 m的短钢尺牢固地连接起来，然后进行比长，当作长钢尺使用，同样可取得很好的效果。短钢尺就是一般生产中常用的50 m钢尺，高程导入的方法和长钢尺导入的方法基本相同，所不同的只是在井筒内，用临时点把井深分为许多不超过50 m长度的分段，然后丈量各分段的长度，从而得到A和B两点之间的高差为：
- 12定后要进行检查测量。
（2）施工测量前要有专人负责验算有关数据，核对图上的几何关系是否与现场相符，有疑问时及时与有关部门联系解决，对标定所用控制点及其成果也应进行核对。
（3）检测及标定的结果应记入专用计录薄中并绘出草图备查。
十、贯通测量
采用两个或多个相向或同向的掘进工作面分段掘进巷道，使其按设计要求在预定地点彼此结合，叫做巷道贯通。在煤矿开采过程中,贯通测量是矿井建设发展的重要一环。由于贯通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,以供管理者做出安全生产决策。贯通测量的任何疏忽都会影响生产,甚至可能导致事故的发生。因此，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是十分重大的。如果因为贯通测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯通，或贯通后结合处的偏差值超限，都将影响巷道质量，甚至造成巷道报废，人员伤亡等严重后果，在经济和时间上给国家造成重大的损失。因此，要求测量人员一丝不苟，严肃认真对待贯通测量工作。
贯通测量工作中一般应当遵循下列原则：
（一）、要在确定测量方案和测量方法时，保证贯通所必须的精度，既不能因精度过低而使巷道不能正确贯通，也不能因盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。
（二）、对所完成的每一步测量工作都应当有客观独立的检查校核，
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1、水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差。
2、水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差x。
3、竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差h
以上三种偏差中，第一种偏差只对贯通在距离上有影响，对巷道质量没有影响；后两种偏差x和h对于巷道质量有直接影响，所以又称为贯通重要方向的偏差。井巷贯通的允许偏差值，主要根据工程的需要，按井巷的种类、用途、施工方法及测量工作所能达到的精度确定。在一般情况下可以采用如下数值：
平巷或斜巷贯通时，平巷或斜巷贯通式，中线间的允许偏差可采用0.3-0.5m，腰线间的允许偏差值可采用0.2m。
立井贯通时，全断面开凿井同时砌永久井壁，井筒中心间的允许偏差可采用0.1m，小断面开凿时，可采用0.5m。
立井贯通全断面掘砌，并在破保护岩柱之前预安罐梁罐道时，井筒中心间允许偏差可采用0.015-0.03m。
十一、根据综上述，尽管矿山在地下开采与露天开采的具体工作任务各有特点，但按照工作性质，矿山测量工作的任务归纳为以下几项：
1、建立矿区地面和井下测量控制系统，测绘大比例尺地形图；
2、矿山基本建设中的施工测量，贯通工程的控制测量；
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、公路下、水体
- 16完善的管理制度才能发挥测量技术所提供的保护功能。相信随着企业安全管理制度的完善，技术水平的提高一定会产生质的飞跃。
