[摘 要]本文總結(jié)了礦山測(cè)量工作的內(nèi)容，簡(jiǎn)要概述各測(cè)量?jī)?nèi)容的重點(diǎn)和方法，并對(duì)重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析介紹。

[關(guān)鍵詞]礦山測(cè)量 內(nèi)容概述 控制測(cè)量

中圖分類號(hào)：TD176 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2023）21-0049-02

礦山測(cè)量的主要任務(wù)是為礦山生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（即屬性數(shù)據(jù)和圖形數(shù)據(jù)，為礦山經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。準(zhǔn)確的礦山測(cè)量工作能夠確保礦山各種工程設(shè)計(jì)按照預(yù)期目標(biāo)順利施工。由于礦山的開拓、采準(zhǔn)和回采是經(jīng)常進(jìn)行的作業(yè)，礦山巷道不斷延伸，采場(chǎng)不斷擴(kuò)大，作業(yè)面的空間位置不斷改變，為保證巷道開門位置的正確性及巷道貫通的高精度，及時(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行中、腰線標(biāo)定，能夠有效地促進(jìn)采掘施工質(zhì)量，減少礦井的安全隱患，促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。礦山測(cè)量是礦山資源開發(fā)中的一項(xiàng)重要技術(shù)基礎(chǔ)工作，它所提供的信息產(chǎn)品、成果數(shù)據(jù)，在礦山勘探、設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)和安全等各個(gè)方面都是不可缺少的。礦山測(cè)量在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮著及其重要的作用，為巷道掘進(jìn)指明方向。因此，礦山測(cè)量被礦山工人形象地比喻為“礦山的眼睛”。

1、井下平面控制測(cè)量

井下平面控制測(cè)量，是建立井下平面控制系統(tǒng)的測(cè)量，在井下建立統(tǒng)一的平面坐標(biāo)系統(tǒng)，以提供可靠的數(shù)據(jù)。由于受井下巷道條件的限制，不能像在地面上那樣可以用測(cè)角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)等方法進(jìn)行井下平面控制，而只能以導(dǎo)線的形式沿巷道布設(shè)進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量，建立井下平面測(cè)量的控制，作為測(cè)繪和標(biāo)定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基礎(chǔ)，也能滿足一般貫通測(cè)量的要求。

井下導(dǎo)線的布設(shè)，按照“高級(jí)控制低級(jí)”的原則進(jìn)行，按測(cè)角和量邊的精度要求分為兩類：基本控制和采區(qū)控制導(dǎo)線�；�本控制導(dǎo)線精度較高，又可以分為7″和15″兩級(jí)，是礦井的首級(jí)控制導(dǎo)線。一般敷設(shè)在斜井、暗斜井、平硐、運(yùn)輸巷道、總回風(fēng)道、主要采區(qū)的上下山及石門等主要巷道內(nèi)，各礦可根據(jù)井田范圍的大小，選用其中一種作為本礦的基本控制導(dǎo)線，通常每隔1.5～2.0km應(yīng)加測(cè)陀螺定向邊以提供檢核和方位平差條件；采區(qū)控制導(dǎo)線也按測(cè)角精度分為15″和30″兩級(jí)，沿采區(qū)上下山、中間巷道或片盤運(yùn)輸巷道以及其他次要巷道敷設(shè)。

1.1 導(dǎo)線點(diǎn)的選擇和設(shè)置

導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)在巷道穩(wěn)定、安全便于觀測(cè)的地方，最好是碹頂，棚梁或頂板的巖石中，選擇能避開電纜和淋水且不影響運(yùn)輸之處，以便保存和觀測(cè)。相鄰導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)通視良好，間距盡量大而且均勻，基本控制導(dǎo)線邊長(zhǎng)不小于60m，采區(qū)控制導(dǎo)線的邊長(zhǎng)應(yīng)不小于30m。選點(diǎn)時(shí)應(yīng)綜合考慮各種情況，如在巷道分岔、拐彎、變坡點(diǎn)等處均應(yīng)設(shè)點(diǎn)，且應(yīng)當(dāng)注意調(diào)整其邊長(zhǎng)，避免出現(xiàn)較長(zhǎng)邊與較短邊相鄰情況。對(duì)于永久點(diǎn)，應(yīng)在施測(cè)前1～2天設(shè)置完畢，臨時(shí)點(diǎn)和次要巷道的點(diǎn)也可邊選邊測(cè)。井下導(dǎo)線均隨巷道掘進(jìn)而分段測(cè)設(shè)，即逐段向前延伸測(cè)設(shè)。一般規(guī)定，基本控制導(dǎo)線每隔300～500m延測(cè)一次；采區(qū)控制導(dǎo)線每30～100m延測(cè)一次。

1.2 井下控制測(cè)量基本方法

井下導(dǎo)線測(cè)量多采用經(jīng)緯儀測(cè)角，鋼尺量邊的“經(jīng)緯儀+鋼尺導(dǎo)線”方法�，F(xiàn)在已逐步采用光電測(cè)距導(dǎo)線，即用光電測(cè)距儀測(cè)量邊長(zhǎng)的導(dǎo)線；“全站儀導(dǎo)線”，即用全站儀測(cè)量角度與邊長(zhǎng)或直接測(cè)定坐標(biāo)的導(dǎo)線；另外還有“陀螺定向+光電測(cè)距導(dǎo)線”，是指用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定每條邊的方位角，用測(cè)距儀測(cè)量導(dǎo)線邊長(zhǎng)的導(dǎo)線。

1.3 井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)

井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)， 是在外業(yè)工作全部完成之后進(jìn)行的，在內(nèi)業(yè)計(jì)算前，應(yīng)根據(jù)《煤礦測(cè)量規(guī)程》要求，對(duì)外業(yè)記錄和計(jì)算進(jìn)行嚴(yán)格的檢查：檢查數(shù)據(jù)是否齊全，有無記錯(cuò)、算錯(cuò)、成果是否符合精度要求、起算數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。確保準(zhǔn)確無誤后，方可進(jìn)行計(jì)算。通過內(nèi)業(yè)計(jì)算，求得各導(dǎo)線邊的方位角和各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)，并展點(diǎn)繪圖，以便為后續(xù)測(cè)量及施工提供準(zhǔn)確的資料。導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算，就是根據(jù)起始點(diǎn)的坐標(biāo)和起始邊的坐標(biāo)方位角，以及所測(cè)得的導(dǎo)線邊長(zhǎng)和轉(zhuǎn)折角，計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)，其步驟如下：

（1）計(jì)算角度閉合差，并將其以相反符號(hào)平均分配到各個(gè)觀測(cè)角。

（2）各邊坐標(biāo)方位角的推算。根據(jù)起始邊已知坐標(biāo)方位角和改正角逐邊推算坐標(biāo)方位角，最后算出的終邊坐標(biāo)方位角，應(yīng)與已知的終邊坐標(biāo)方位角相等，否則應(yīng)重新檢查計(jì)算。

（3）坐標(biāo)增量的計(jì)算與調(diào)整。根據(jù)已推算出的導(dǎo)線邊的坐標(biāo)方位角和相應(yīng)邊的邊長(zhǎng)，按公式計(jì)算各邊的坐標(biāo)增量。調(diào)整的原則是：將閉合差以相反符號(hào)按與邊長(zhǎng)成正比例分配到相應(yīng)縱、橫坐標(biāo)增量中去。

（4）計(jì)算坐標(biāo)值。

2、井下高程測(cè)量

井下高程測(cè)量，就是通過測(cè)定井下各測(cè)點(diǎn)高程，建立一個(gè)與地面統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，確定各種采掘巷道、銅室、車場(chǎng)、礦體等在豎直方向上的位置及相互關(guān)系。井下高程控制網(wǎng)可運(yùn)用水準(zhǔn)測(cè)量方法或三角高程測(cè)量方法布設(shè)。在主水平運(yùn)輸巷道中，通常應(yīng)采用精度不低于S10級(jí)的水準(zhǔn)儀和普通水準(zhǔn)尺進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量；在其他巷道中，雖然水準(zhǔn)測(cè)量的精度為最好，但其作業(yè)量較大，工作效率較低且受地形起伏的限制，有時(shí)很難甚至無法施測(cè)，可依具體巷道坡度大小、工程的要求等情況，采用三角高程測(cè)量測(cè)定。

2.1 水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置

水準(zhǔn)點(diǎn)可設(shè)在巷道的頂板、底板或兩幫上，也可以設(shè)在井下固定設(shè)備的基礎(chǔ)上，設(shè)置時(shí)應(yīng)考慮使用方便并選在巷道不易變形的地方。井下所有高程點(diǎn)應(yīng)統(tǒng)一編號(hào)，并做好標(biāo)記。從井底車場(chǎng)的高程起算點(diǎn)開始，沿井底車場(chǎng)和主要巷道逐段向前敷設(shè)，每隔300～500m設(shè)置一組高程點(diǎn)，每組高程點(diǎn)至少應(yīng)由3個(gè)點(diǎn)組成，其間距以30～80m為宜，永久導(dǎo)線點(diǎn)也可作為高程點(diǎn)使用。

2.2 外業(yè)測(cè)量

主要是測(cè)定出相鄰測(cè)點(diǎn)間的高差。一般情況下，當(dāng)巷道傾角小于8°時(shí)，宜采用水準(zhǔn)測(cè)量方式，主要采用儀器高法施測(cè)；對(duì)于傾角大于8°的主要傾斜巷道，采用井下三角高程測(cè)量，通常是與導(dǎo)線測(cè)量同時(shí)進(jìn)行。 2.3 巷道縱斷面圖的測(cè)繪

為了檢查平巷的鋪軌質(zhì)量或?yàn)槠较锔脑焯峁┰O(shè)計(jì)依據(jù)，需進(jìn)行巷道縱斷面圖的測(cè)繪，這一工作一般是在水準(zhǔn)測(cè)量過程中同時(shí)完成的，具體做法是：先用皮尺沿軌面（或底板）每隔10m或20m標(biāo)記一個(gè)臨時(shí)測(cè)點(diǎn)（中間點(diǎn)），并將此點(diǎn)標(biāo)設(shè)在巷道兩幫上，以便調(diào)整坡度放腰線時(shí)使用；這些測(cè)點(diǎn)要統(tǒng)一編號(hào)，施測(cè)時(shí)在每一測(cè)站上先用兩次儀器高測(cè)出轉(zhuǎn)點(diǎn)間的高差，符合要求后，再利用第二次儀器高，一次讀取中間點(diǎn)上水準(zhǔn)尺的讀數(shù)；內(nèi)業(yè)計(jì)算時(shí)，先根據(jù)后視點(diǎn)的高程和第二次儀器高時(shí)的后視點(diǎn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)，求出儀器視線高程；再由儀器視線高程減去各中間點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺讀數(shù)，即為各中間點(diǎn)的高程，并依此繪制巷道縱斷面圖。

3、礦井聯(lián)系測(cè)量

礦井聯(lián)系測(cè)量是將礦區(qū)平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到井下的測(cè)量，其目的是使地面和井下測(cè)量控制網(wǎng)采用同一坐標(biāo)系統(tǒng)，其精度將直接影響到礦井生產(chǎn)過程中進(jìn)行的重大開拓工程的質(zhì)量，如井下控制測(cè)量和貫通測(cè)量，所以聯(lián)系測(cè)量工作不容忽視。主要分為礦井平面聯(lián)系測(cè)量和礦井高程聯(lián)系測(cè)量。

3.1 平面聯(lián)系測(cè)量平面聯(lián)系測(cè)量的任務(wù)是根據(jù)地面已知點(diǎn)的平面坐標(biāo)和已知邊的方位角，確定井下導(dǎo)線起算點(diǎn)的平面坐標(biāo)和起算邊的坐標(biāo)方位角

由于起算邊坐標(biāo)方位角誤差對(duì)井下導(dǎo)線的影響較之起算點(diǎn)坐標(biāo)誤差的影響大得多，因此，把確定井下導(dǎo)線起算邊坐標(biāo)方位角的誤差大小作為衡量平面聯(lián)系測(cè)量的精度標(biāo)準(zhǔn)，并把平面聯(lián)系測(cè)量簡(jiǎn)稱為定向。其方法主要分為幾何定向（分為一井定向和兩井定向）和物理定向（陀螺定向）。幾何定向的工作主要分為投點(diǎn)（由地面向定向水平投點(diǎn)）和連接測(cè)量?jī)刹糠�。連接測(cè)量又分為：①地面連接測(cè)量，地面測(cè)定兩鋼絲的坐標(biāo)及其聯(lián)系的方位角；②井下連接測(cè)量，在定向水平根據(jù)兩鋼絲的坐標(biāo)及其連線的方位角確定井下導(dǎo)線起始點(diǎn)的坐標(biāo)與起始邊的方位角。陀螺定向是運(yùn)用陀螺經(jīng)緯儀直接測(cè)定井下起始邊的方位角。由于其不受時(shí)間等條件的限制，占用井筒時(shí)間短，而且只須下放一根鋼絲就可以進(jìn)行；且此方法確定的起始邊坐標(biāo)方位角精度高，被廣泛地應(yīng)于現(xiàn)代的礦井聯(lián)系測(cè)量中。

3.2 高程聯(lián)系測(cè)量

高程聯(lián)系測(cè)量的任務(wù)是確定井下水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程，通常稱為導(dǎo)入高程（標(biāo)高），即建立井上、井下統(tǒng)一的高程系統(tǒng)。平硐或斜井開拓的礦井，高程聯(lián)系測(cè)量采用水準(zhǔn)測(cè)量或三角高程測(cè)量，將地面水準(zhǔn)點(diǎn)的高程傳遞到井下；對(duì)于豎井開拓的礦井則需要采取專門的方法來傳遞高程，常用的豎井導(dǎo)入標(biāo)高的方法有鋼尺法、鋼絲法和光電測(cè)距儀法。

4、巷道及回采工作面測(cè)量

巷道及回采工作面測(cè)量，是指巷道掘進(jìn)和工作面回采時(shí)的測(cè)量工作。在現(xiàn)代礦井，為了保證礦井均衡、安全生產(chǎn)和不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，需要按采礦設(shè)計(jì)，在井下掘進(jìn)大量巷道，并同時(shí)在多個(gè)回采工作面進(jìn)行回采工作。這就要求礦山測(cè)量人員及時(shí)提供反映礦井生產(chǎn)狀況的圖紙資料，從而帶來了大量的井下測(cè)量工作，它是礦井日常測(cè)量工作的重要內(nèi)容。巷道和回采工作面測(cè)量是在井下平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。它的任務(wù)是：

（1）在實(shí)地標(biāo)設(shè)巷道的位置。要根據(jù)采礦設(shè)計(jì)標(biāo)定巷道掘進(jìn)的方向和坡度，并隨時(shí)檢查和糾正。通常稱此項(xiàng)工作為標(biāo)定巷道的中線和腰線，簡(jiǎn)稱給中腰線。

（2）及時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)定巷道的實(shí)際位置，檢查巷道的規(guī)格質(zhì)量和丈量巷道進(jìn)尺，并把巷道填繪在有關(guān)的平面圖、立體圖和剖面圖上。

（3）測(cè)繪回采工作面的實(shí)際位置，統(tǒng)計(jì)常量和儲(chǔ)量變動(dòng)情況。

（4）有關(guān)采礦工程、井下鉆探、地質(zhì)特征點(diǎn)、瓦斯突出點(diǎn)和涌水點(diǎn)的測(cè)定等。

上述任務(wù)關(guān)系著采礦工程的質(zhì)量和采礦計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)，礦山測(cè)量人員必須準(zhǔn)確、及時(shí)地配合生產(chǎn)細(xì)心進(jìn)行上述測(cè)繪工作，如果掉以輕心，將造成重大的損失。例如：報(bào)廢巷道，延誤工期，增加巷道維修工作量，甚至是發(fā)生透水等危及人身安全的重大事故。礦山測(cè)量人員必須以高度的責(zé)任心，認(rèn)真負(fù)責(zé)地做好這些日常礦山測(cè)量工作。回采工作面測(cè)量關(guān)系到采礦工程的質(zhì)量和計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)，提高測(cè)繪工作效率，可保證采礦生產(chǎn)的正常進(jìn)行�；夭晒ぷ髅鎽�(yīng)在規(guī)定的日期進(jìn)行填圖測(cè)量。每月的測(cè)量次數(shù)，取決于工作面長(zhǎng)度、推進(jìn)速度、煤層埋藏要素和厚度變化情況，且應(yīng)能滿足生產(chǎn)和回采率計(jì)算等要求，至少每月一次。停產(chǎn)時(shí)必須進(jìn)行測(cè)量�；夭晒ぷ髅鏈y(cè)量應(yīng)以各級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)為基礎(chǔ)，采用低精度經(jīng)緯儀、測(cè)角儀、卷尺等進(jìn)行測(cè)量。

5、貫通測(cè)量

貫通測(cè)量，就是為加快巷道掘進(jìn)的速度，縮短巷道內(nèi)通風(fēng)的距離，改善工人的勞動(dòng)條件，常在同一巷道的不同地點(diǎn)增加工作面，分段相向或同向掘進(jìn)，最后使各分段巷道按設(shè)計(jì)要求在預(yù)定地點(diǎn)正確接通而進(jìn)行的測(cè)量工作。井巷貫通可能出現(xiàn)下述三種情況：

（1）相向貫通，兩個(gè)工作面相向掘進(jìn)；

（2）同向貫通，兩個(gè)工作面同向掘進(jìn)，又稱追隨貫通；

（3）單向貫通，從巷道的一端向另一端的指定地點(diǎn)掘進(jìn)。

貫通測(cè)量是礦山建設(shè)和生產(chǎn)過程中的一項(xiàng)非常重要和經(jīng)常性工作，貫通測(cè)量人員所負(fù)的責(zé)任是十分重大的。如果因貫通測(cè)量過程中發(fā)生差錯(cuò)而未能貫通，或者貫通后結(jié)合處的偏差值超限，都將嚴(yán)重影響巷道質(zhì)量，甚至造成廢巷等后果，在經(jīng)濟(jì)和時(shí)間上都會(huì)給國(guó)家和礦山造成很大損失。因此能否實(shí)現(xiàn)井巷貫通是衡量測(cè)量工作質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志。由于在貫通測(cè)量中不可避免的存在貫通誤差，這里所指的誤差包括地面與地下的控制測(cè)量誤差以及聯(lián)系測(cè)量的誤差等，最終使各掘進(jìn)的工作面能準(zhǔn)確無誤的實(shí)現(xiàn)貫通，而不可避免的出現(xiàn)貫通誤差。貫通誤差發(fā)生在空間的三個(gè)方向，沿巷道中心線方向的誤差，稱為縱向貫通誤差；在水平面內(nèi)垂直于巷道中心線方向的誤差稱為橫向誤差；高程方向的貫通誤差稱為豎向誤差。其中橫向誤差和豎向誤差直接影響巷道的質(zhì)量，又稱為重要貫通方向的誤差。貫通誤差預(yù)計(jì)則是在貫通工程允許的偏差內(nèi)選擇合理的測(cè)量方案和測(cè)量方法的有效手段，對(duì)貫通測(cè)量工作非常重要。通過誤差預(yù)計(jì)，對(duì)井巷貫通做到心中有數(shù)，在滿足工程要求的前提下，既不能由于精度太低而造成工程的損失，影響正常安全生產(chǎn)，也不能因盲目的追求高精度而增加測(cè)量工作量。貫通測(cè)量的工作步驟為：

（1）調(diào)查了解待貫通井巷的實(shí)際情況，根據(jù)貫通的容許偏差，選擇合理的測(cè)量方案與測(cè)量方法。對(duì)重要的貫通工程，要編制貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書，進(jìn)行貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)，以驗(yàn)證所選擇的測(cè)量方案、測(cè)量?jī)x器和方法的合理性。

（2）依據(jù)選定的測(cè)量方案和方法，進(jìn)行施測(cè)和計(jì)算，每一施測(cè)和計(jì)算環(huán)節(jié)，均須有獨(dú)立可靠的檢核，并要將施測(cè)的實(shí)際測(cè)量精度與原設(shè)計(jì)書中要求的精度進(jìn)行比較。若發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)精度低于設(shè)計(jì)中所要求的精度時(shí)，應(yīng)當(dāng)分析其原因，采取提高實(shí)測(cè)精度的相應(yīng)措施，返工重測(cè)。

（3）根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算貫通巷道的標(biāo)定幾何要素，并實(shí)地標(biāo)定巷道的中線和腰線。

（4）根據(jù)掘進(jìn)巷道的需要，及時(shí)延長(zhǎng)巷道的中線和腰線，定期進(jìn)行檢查測(cè)量和填圖，并按照測(cè)量結(jié)果及時(shí)調(diào)整中線和腰線。

（5）巷道貫通之后，應(yīng)立即測(cè)量出實(shí)際的貫通偏差值，并將兩端的導(dǎo)線連接起來，計(jì)算各項(xiàng)閉合差。此外，還應(yīng)對(duì)最后一段巷道的中腰線進(jìn)行調(diào)整。

（6）重大貫通工程完成后，應(yīng)對(duì)測(cè)量工作進(jìn)行精度分析與評(píng)定。

煤礦測(cè)量工作是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的基礎(chǔ)工作，它貫穿于煤礦設(shè)計(jì)、基本建設(shè)和生產(chǎn)的全過程，由于煤礦測(cè)量工作涉及地面和井下，它不但要為煤礦生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)，還要為安全生產(chǎn)提供信息，以供領(lǐng)導(dǎo)對(duì)安全生產(chǎn)做出各種相應(yīng)的決策，由煤礦測(cè)量產(chǎn)生的任何疏忽都有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的事故發(fā)生，給礦山生產(chǎn)建設(shè)帶來巨大損失。杜絕測(cè)量工作失誤，不僅是一個(gè)技術(shù)問題，也是一個(gè)管理問題。如何將先進(jìn)有效的管理方法在測(cè)量工作中進(jìn)行推廣應(yīng)用，是做好礦山測(cè)量工作的一個(gè)重要方面。