矿山测量技术

山东省烟台黄金技工学校王连军矿山测量技术一、矿山测量常用仪器二、井下控制测量三、矿井联系测量四、贯通测量五、巷道测量六、井下碎部测量矿山测量技术矿山测量常用仪器矿山测量技术矿山测量常用仪器一、全站仪全站仪由于兼具有经纬仪和测距仪的优点，且以数字形式提供测量成果，其操作简便、性能稳定、数据可通过电子手簿与计算机进行通讯等优点使其在矿山测量中得到了广泛的应用。矿山测量技术矿山测量常用仪器二、电子经纬仪电子经纬仪相对于传统的光学经纬仪而言，在读数方面以数字形式提供测量成果，其操作简便、性能稳定，避免了人为操作的误差，大大提高了读数精度。矿山测量技术矿山测量常用仪器三、手持式测距仪手持式激光测距仪在矿山的应用主要利用它和国产经纬仪相结合，组合成一台无棱镜式的半站仪，应用在井下采场测量点位、断面高度、采场体积等。井下测量中手持式激光测距仪可以见红色激光点。在井下测量中也可以单独使用手持式激光测距仪，相当方便，还可以存贮大量的测量数据，无需井下测量记录等。矿山测量技术矿山测量常用仪器四、光学经纬仪传统的测角仪器，由于其外业、内业工作量大，观测时间长，观测精度较低，正逐步被电子经纬仪、全站仪所代替。矿山测量技术矿山测量常用仪器在矿山中主要解决长距离中线腰线的指向，在矿井由于受地质变化形成压力大无保证中腰线的稳定性和工作面遇到机械设备对中腰线受阻时显示出它的优越性。五、激光指向仪激光指向仪是利用激光器产生的光源进行指向的仪器。矿山测量技术矿山测量常用仪器六、矿山挂罗盘在黄金矿山应用十分广泛。仪器主要用于采区次要巷道和回采工作面磁方位角的测量。井下罗盘仪一般制成悬挂式，故称为挂罗盘仪。它的构造及用途与手罗盘相仿，如图所示，罗盘盒利用螺丝与圆环相连，当挂钩挂在测绳上时，不论测绳的倾角如何，罗盘盒由于自重作用，保持其水平。罗盘盒的度盘刻划按逆时针方向由0～360º，最小分划值为30′。在0º和180º的位置，注有北（N）和南（S）字样。罗盘盒的背面有一制动磁针的螺丝，不用时将其旋紧，使用时须旋松。罗盘盒内的磁针静止时，绕有铜丝端指向南，另一端指向北。矿山测量技术矿山测量常用仪器矿山测量技术矿山测量常用仪器矿山测量技术七、坡度规（半圆仪）同样属于矿山辅助测量仪器，在黄金矿山主要用来进行次要巷道的腰线放样。半圆仪常用铝质等轻金属制成，形状和刻划方法如图所示，其刻划由半圆环中点0º起，向两端刻至90º，最小刻划为20′或30′，半圆仪两端有挂钩，通过半圆环的圆心小孔，用细线挂一小垂球，当两挂钩挂水平时，锤球线正好对准0º刻划线。而当线绳倾斜时，挂于线绳上的半圆仪90º～90º的连线平行于线绳，，此时，半圆仪的小锤球沿铅垂方向下垂，垂球线切着半圆上的刻划值，就是该直线的倾斜角，一般用表示。矿山测量常用仪器矿山测量技术矿山测量常用仪器矿山测量技术另外如GPS静态、动态测量，陀螺经纬仪定向测量、SUPAC三维作图系统等也已经在矿山应用，随着黄金矿山的逐步发展，现代矿山测量技术也将越来越广泛应用于黄金矿山的各个领域。矿山测量常用仪器矿山测量技术经纬仪安置方法与地面测量相同，由于导线点设在顶板上，仪器安置在导线点之下，故要求仪器有镜上中心，以便进行点下对中。对中时，望远镜必须处于水平位置，风流较大时，要采取挡风措施;如果边长较短（例如小于30m），为了提高测角精度，应按规程要求增加对中次数和测回数。我国上海第三光学仪器厂生产的一种垂球，其垂球长度可以伸缩，点下对中十分方便。杭洲光学仪器厂生产的一种光学对中器可以装置在脚架上或望远镜的镜筒上方，用于点下对中，不仅对中精度高，而且能提高工作效率。井下经纬仪（全站仪）安置方法矿山测量技术井下经纬仪（全站仪）安置方法矿山测量技术井下经纬仪（全站仪）安置方法矿山测量技术井下经纬仪（全站仪）安置方法矿山测量技术观测水平角时，在前、后视点上悬挂垂球，以垂球线作为觇标，如果需要测量倾角，还要在垂球线上作临时标志（如插小铁钉）。矿灯在垂线后面照明，以便观测。测角方法可采用测回法或复测法，观测导线的左转角，当方向数超过两个以上时，采用方向观测法测角。在测量水平角时，为了将导线边的倾斜距离换算成水平距离，还应同时观测导线边的倾角。当各项限差符合表中的规定时，方可迁往下一个测站。井下经纬仪（全站仪）安置方法矿山测量技术井下经纬仪（全站仪）安置方法矿山测量技术矿山测量人员应具备知识第一，必须全方面掌掘测量方面的知识，这是最基本的。这方面的知识有地形图测绘、矿区控制测量及GPs卫星定位技术、测量误差及平差、矿山测量及矿图绘制等。第二，地质方面的知识。必须掌握地质基本理论及矿井地质、矿体几何等知识，以便研究矿体的形状、性质及赋存规律和计算储量、损失贫化及确定合理的回采率等。第三，采矿知识。主要是通过学习采矿方法来了解采矿的全过程，以便更好地参加采矿计划的编制，并进行监督检查和研究岩层与地表移动等问题。井下控制测量矿山测量技术井下平面测量包括:井下平面控制测量和采区测量。一、概述1、目的：建立井下平面测量的控制，作为测绘和标定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基础，也能满足一般贯通测量的要求。2、特点：井下平面控制测量只能以矿井联系测量测得的井底车场内的已知点和已知边作为导线的起始点和起始边，逐步敷设导线来完成标定巷道掘进方向和测绘矿图等任务。矿山测量技术第一节井下平面控制测量3、等级：井下导线分为基本控制导线和采区控制导线。基本控制导线精度较高，是井下的首级平面控制。采区控制导线的精度较低，是矿井的加密控制，它是以基本控制导线点为基础。井下基本控制导线可分为7″级和15″级两种。采区控制导线也包括15″级和30″级两种。矿山测量技术第一节井下平面控制测量二、井下经纬仪导线的外业1、导线点的选设井下导线点分为永久点和临时点两种。永久点应设在碹顶上或巷道顶(底)板的稳定岩石中。临时点可选设在顶板岩石中或牢固的棚梁上。2、水平角的观测经纬仪需标有镜上中心，以便于点下对中。常用的方法主要有测回法和复测法两种。3、边长的丈量井下导线边长的丈量可采用光电测距仪或钢尺丈量。4、导线的延长及检查随着巷道的不断掘进，井下导线也要及时延长。采区控制导线一般应每隔30-100m延长一次，基本控制导线应每隔300-500m延长一次。矿山测量技术第一节井下平面控制测量矿山测量技术第一节井下平面控制测量三、井下测角与地面测角的不同点：由于井下的特殊环境条件，而使井下测角与地面测角具有以下不同点：(1)井下测点多设于巷道顶板上，因此经纬仪要在测点下对中，经纬仪望远镜筒上应当刻有仪器中心，即镜上中心。经纬仪在测点下对中时，要整平仪器，并令望远镜水平，由测点上悬挂下垂球，移动经纬仪使镜上中心对准垂球尖。对中用的垂球尖最好是可伸缩的，以利于微调。如果井下巷道中风大，可将作觇标用的垂球加重，放入水桶中稳定，或加挡风布。为利于在顶板测点下对中，最好在望远镜筒上安装点下对中器，或利用专门的点下光学对中器，由于井下导线边较短，风流较大，所以要十分注意经纬仪及觇标对中，以减少其对测角精度的不良影响。矿山测量技术第一节井下平面控制测量(2)在倾角很大的急倾斜巷道中测角时．望远镜视线有可能被水平度盘挡住，因此，要求望远镜筒要短，最好有目镜棱镜、弯管目镜或偏心望远镜。另外，仪器竖轴倾斜对水平角测量精度的影响随仪器视线倾角的增大而增大，所以在倾角较大的巷道中测角时，要注意严格整平经纬仪。(3)井下黑暗潮湿并有粉尘．因此要求仪器有较好的密封性，经纬仪及觇标均需照明。如果用垂球线作为觇标时，可将矿灯置于垂球线的后侧面，并在矿灯上蒙一层白纸或毛面薄膜，使垂球线清晰地呈现在柔和的光亮背景上。矿山测量技术第一节井下平面控制测量四、井下仪器的维护：针对井下特殊的环境条件，在安置仪器和进行观测时，应当注意以下几点：(1)在井下安置仪器之前，应对巷道两帮及顶板进行仔细检查，即“敲帮问顶”，确认无浮石、无冒顶和片帮危险后，再安置仪器。(2)井下黑暗，巷道中过往矿车及行人很多，因此，在安置好仪器之后，必须有专人看护，不得离人。矿山测量技术第一节井下平面控制测量(3)由于井下潮湿，有的巷道有淋水，上井后必须擦干仪器，或将仪器置于通风处晾干后再装入仪器箱内。(4)仪器在下井、上井搬运时，要防止剧烈震动，必要时可把仪器抱在怀中，切忌坐着仪器箱乘坐罐笼或人车。(5)冬季地面与井下温度相差较大时，在由地面到达井下观测地点之后，要稍等片刻，待仪器温度与周围巷道内温度接近后再开箱。如有水珠凝结在仪器表面上，切忌用手或毛巾擦拭物镜和目镜，面应当用专门的擦镜头纸轻轻擦去水珠和水雾。矿山测量技术第一节井下平面控制测量五、井下测角方法：井下测角一般用测回法，测量角度∠ACB时，在c点安置经纬仪，整平对中，在后视点A和前视点B悬挂垂球钱作为觇标，并用矿灯照明垂球线。瞄准时，应先用望远镜筒外的准星大致照准觇标处的灯光，再调焦对光，并用矿灯照明十字丝和读数窗，才能精确瞄准和读数。用测回法同时测量水平角和竖直角的步骤如下：(1)正镜瞄准后视点A，使水平度盘读数大致对于0°，读取水平度盘读数a1，并使十字丝的水平中丝照准垂球线上的标志(通常是用大头针或小钉插入垂球线的适当位置或用线绳系个线疙瘩作为测量竖直角及丈量觇标高的标志)，使竖盘指标水准器的气泡居中后（带补偿装置的无需此步），读取竖盘读数LA；矿山测量技术第一节井下平面控制测量(2)正镜顺时针方向旋转照准都，照准前视点B，读取水平度盘读数b1。和竖盘读数LB；(3)倒镜后逆时针旋转照准部，照准前视点B，读取水平度盘读数b2和竖盘读数RB；(4)倒镜逆时针旋转照准部，照准后视点A，读取水平度盘读数a2和竖盘读数RA；(5)最后计算一测回所测水平角为：11221()2ACBbaba矿山测量技术第一节井下平面控制测量六、钢尺量边方法：井下多采用悬空丈量边长的方法。具体做法是在前、后视所挂垂球线上用大头针或小钉作出标志，作为测量倾角时经纬仪望远镜十字丝水平中丝瞄准的目标和钢尺量边时的端点。丈量边长时，钢尺一端刻划对准经纬仪的镜上中心或横轴中心，另一端对准垂球线上的大头针处在钢尺上读数，要估读到毫米。每尺段以不同起点读数三次，三次所测得长度互差不得大于3mm。导线边长必须往、返丈量，丈量结果加入各种改正数之后的水平边长互差不得大于边长的1／6000。矿山测量技术第一节井下平面控制测量当边长超过尺长时．须分段丈量。这时要用经纬仪定线，使中间加点1、2位于望远镜视线上，并在1、2点的垂线绳与十字丝水平中丝交点处插上大头针，然后分段丈量距离。量边时，耍注意不使钢尺碰到架空电线上，以免发生触电事故，同时耍注意不使钢尺打卷或打折而易于被拉断，并时刻小心保护钢尺不被过往行人踩坏或被矿车压断。矿山测量技术第一节井下平面控制测量井下经纬仪导线测量的外业，与地面导线基本相同，但由于井下环境的特殊性，也使井下导线测量外业具有一些特点，如导线不是一次全面布设，而是随巷道掘进面不断延长，每次延长之前都要对上次测设的最后一个导线角度进行检查；井下导线点多设于顶板．仪器要在点下中；井下黑暗，仪器及觇标均需照明；井下巷道狭窄，运输繁忙，观测条件不利等。矿山测量技术第一节井下平面控制测量一、选点和埋点选择导线点的位置时，应当全面综合考虑以下几个方面：(1)相邻导线点之间通视良好，并应尽可能使点间距离大些，在巷道的连接处和交叉口处，应当埋设导线点。(2)为了避免运输干扰，应尽量将点设在远离运输轨道的一侧。(3)导线点应当选在巷道稳定、安全、便于安置仪器进行观测的地方．避开淋水、片帮落石和其他不安全因素。选点工作通常由3人完成，在保证相邻点通视的条件下，同时选出后视、中间测站和前视3个点，并将后视点及中间点固定，而前视点需待3人继续往前选点时再最后确定。三、井下经纬仪导线（复测支导线）的内业计算井下观测工作完成后，应及时整理和检查外业手簿，确认各观测成果符合《规程》的规定后，方可进行内业计算。1.分别按往、返测成果计算导线最末边的方位角αⅠ和αⅡ。2.计算并检核角度闭合差fβ。fβ=αⅠ－αⅡ3.分配