第8章矿井联系测量

联系测量中矿井的一井定向【摘要】竖井一井定向属于矿山平面联系测量中较为复杂且经常遇到的一项工作，其施测由投点、摆动观测、构建连接三角形、获取观测数据和进行内业数据处理等步骤组成。

一井定向的重点是进行投点和作摆动观测，另外，在构建连接三角形时要注意点位之间要满足一定条件。

【关键词】联系测量；定向；投点；连接三角形1 平面联系测量及一井定向简介在采矿工程中，较早期的测量工作是将地面的平面坐标系统传递到地下，从而统一地上、井下平面坐标系统，以确保矿井在平面上的顺利建设和安全生产，该项工作称为平面联系测量。

平面联系测量的具体任务是通过经纬仪导线测量并计算得到井下导线起算边的坐标方位角及起算点的平面坐标x和y的值，并同时对测量的精度和误差进行控制及预计。

在平面联系测量中，坐标方位角传递的误差是主要的，因此又把它称为矿井定向。

矿井定向按照其性质可分为几何定向和陀螺定向两种，而几何定向又分为一井定向和两井定向。

在通过平硐和斜井以及竖井的几何定向中，其中前两种定向较为简单，而在竖井几何定向中，又以一井定向较复杂且常见。

本文有意对矿山一井定向的基本原理和测量过程进行总结，并结合实例分析对其加以说明，以期在今后工作中遇到此类问题时能够解决的更好。

2 一井定向的基本原理2.1 钢丝投点及外业施测过程进行一井定向时，在竖井井筒中悬挂两根钢丝垂球线（如图1），投点时利用绞车盘住钢丝向下放，并使用信号圈检查钢丝垂直度，钢丝下放到井底后挂上30kg的圆盘式垂球。

挂上垂球后的钢丝呈摆动状态，为了确定其投点位置，在井下放置能够确定钢丝摆动中心的简易支架，然后作摆动观测。

根据井下条件，安置交角位于45°-135°之间的两台经纬仪，并在其垂直方向分别放两个直尺，由于钢丝摆动，用两台经纬仪分别观测钢丝在两个直尺摆动的左右最大读数，连续取13个读数，取其左右平均值，作为钢丝铅垂状态的位置读数。

同法进行两次，当较差不大于1mm时，取其平均值作为最终值。

煤矿测量规程第一篇总则第1条煤矿测量工作是矿山生产建设的重要要环节，也是矿山建设、生产、改造和编制长远发展规划等各项工作的基础。

为了实现煤矿测量工作标准化，进一步提高工作质量，使煤矿测量更好地为煤矿安全生产和合理开采煤炭资源服务，不断提高煤矿公司的经济效益和社会效益，特制定本规程。

第2条煤矿测量工作的只要任务是：1.建立矿区地面和井下（露天坑）测量控制系统，为煤矿各项测量工作提供起算数据：2.依据设计文献，进行采掘（剥）、土建、管线和机电安装等工程测量工作，并在煤矿基本建设和生产各个阶段，对采掘（剥）工程是否按设计施工进行检查和监督；3.运用测绘资料，解决煤矿生产、建设和改造中提出的各种测绘问题，并为煤矿灾害的防止、救护提供有关的测绘资料；4.测绘各种煤矿测量图，满足煤矿生产、建设和规划各阶段的需要；5.定期进行矿井“三量”（开拓煤量、准备煤量和回采煤量）、露天矿“二量”（开拓煤量、回采煤量）和露天矿采剥量的记录分析；对的反映煤矿采掘（剥）关系现状。

按《产矿井储量管理规定》的规定；对煤矿各级储量动态及损失量进行记录个管理工作，对煤炭资源的合理开采进行业务监督。

6.建立地表、岩层和建（构）筑物变形观测站，开展矿区地表与岩层移动规律、采矿或非采矿沉陷综合治理以及环境保护工作的研究；7.根据矿区地表和岩层移动变形参数，设计和修改各类煤柱。

参与“三下”（铁路下、水柱下和建筑物下）采煤和塌陷区综合治理以及土地征用和村庄搬迁的方案设计和实行。

8.进行矿区范围内的地籍测量；9.参与本矿区（矿）月度、季度、年度生产计划和长远发展规划的编制工作。

第3条测量工作开始前，应根据任务规定，收集和分析有关测量资料，进行必要的现场勘踏，制定经济合理的技术方案，编写技术设计书，在施册过程中，外业观测工作自身须有校核。

对起算数据、外业记录和计算成果均需通过严格的检查或对算。

对磁性介质存储的软件和数据，在使用前必须进行考机。

重要测量工作必须独立地进行两次或两次以上的观测和计算，工程结束后要编写技术总结（或说明）并做好资料整理归档工作。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
矿井控制测量基本内容和方法
（一）矿井联系测量的基本方法
1、联系测量工作的基本内容
将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量，称为联系测量。

平面联系测量简称定向，高程联系测量简称为导入高程。

矿井定向分为两大类，一类是几何定向，另一类是物理定向。

几何定向有平硐或斜井的几何定向，通过一个立井（一井定向）或通过两个立井（两井定向）定向。

物理定向有精密磁性仪器定向和陀螺经纬仪定向。

导入高程的方法随开拓方法的不同而分为平硐导入高程、斜井导入高程和立井导入高程。

2、联系测量工作的基本要求（重点）
（1）联系测量应至少独立进行两次，在互差不超过限差时，采用加权平均或算术平均值作为测量成果。

（2）在进行联系测量工作前，必须在井口附近建立近井点、高程基点和连测导线点，同时在井底车场稳固的岩石中或碹体上埋设不少于四个永久导线点和三个高程基点（也可用永久导线点作为高程基点）。

（3）通过斜井或平硐的联系测量，可从地面近井点开始，采用经纬仪导线（包括用光电测量距和钢尺量距）、三角高程或水准测量的方法。

（4）尽量采用陀螺经纬仪定向，不具备条件时，才允许采用几何定向。

（5）两次独立导入高程的互差不得超过井深的1/8000。

（6）对各种通往地面的井巷，原则上都应进行联系测量。

（7）在进行联系测量工作前，应编制施测方案和技术措施，报矿务局地质。

矿井联系测量的一井定向在苏尼特金曦矿的应用摘要：对于矿山井下生产来说，需要确定井上、下各采矿巷道之间的相对空间位置关系，以便全局掌握采矿工作空间，正确指导生产。

通过我矿这几年的矿井生产采矿实践证明，井上、下或是矿井相邻两中段间通过联系测量采用同一坐标系统是安全地、有计划地进行采矿的重要保障。

关键词：一井定向投点连接平面定向中误差引言苏尼特金曦黄金矿业有限责任公司位于内蒙古中部，其地理坐标是：东径113°31′30″—113°34′30″北纬42°22′45″—42°25′00″矿体倾角55°—78°，属急倾斜矿体。

矿体的最大见矿厚度99.98m，最小厚度3.01m,平均厚度30.27m，薄矿体分布在矿体边界附近，品位较低且储量极少，矿体总体属极厚和中厚的急倾斜矿体。

该竖井是由露采转井下建设竖井，为了是露天矿坐标系统与井下坐标系统一。

我们单位生产技术部测量组多次努力，通过矿井联系测量，统一了井上下部分工程的坐标系统，使得井下日常生产测量工作得以顺利开展，为我矿井下地质勘探、生产采矿、工程质量监督、基础图件提供奠定了良好基础。

1、平面联系部分（定向）1.1定向水平概况我矿由于露采转井下生产需要，在地表1297.5米水平建立竖井开拓1110m、1050m、990m、930m中段，当中段平巷已初具规模时，生产任务紧，就急需进行矿井联系测量，既要满足生产需要，又要具有一定的精度，为此，我们进行了定向方案的设计与优化选择。

从矿上当时的实际情况看，用磁性仪器因其精度过低满足不了当时生产需要；而投向仪操作使用不方便；而陀螺经纬仪设备不具备，且操作要求高，需专人观测，不理想，只有一井定向法才是经济、理想，适合当时生产需要的定向方法，故进行了一井定向的组织与施测工作。

1．2技术设计与施测方案选择由于一井定向工作环节繁多，要求精度很高，同时又要尽量削短占用井筒的时间，必须要有很好的工作组织，才可圆满完成定向工作任务。

第一章矿井联系测量矿井联系测量是矿井测量和矿井生产的基础性工作之一，也是矿井图件的基础资料。

它的技能点是：一井定向、两井定向、陀螺定向和标高导入的外业测量和内业计算。

第一节概述一、矿井联系测量的目的与任务将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量，称为联系测量。

将地面平面坐标系统传递到井下的测量称平面联系测量，简称定向。

将地面高程系统传递到井下的测量称高程联系测量，简称为导入高程。

联系测量的任务在于：（1）确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角；（2）确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标（x，y）；（3）确定井下水准基点的高程H。

前两项任务是通过矿井定向（又称矿井平面联系测量）来完成的；第三个任务是通过导入高程（又称矿井高程联系测量）来完成的。

这样就获得了井下平面与高程测量的起算数据。

二、矿井定向的种类矿井定向的方法因矿井开拓方式不同而异，概括说来可分为两大类：一类是从几何原理出发的几何定向；另一类则是以物理特性为基础的物理定向。

几何定向分为：（1）通过平硐或斜井的几何定向；（2）通过一个立井的几何定向（一井定向）；（3）通过两个立井的几何定向（二井定向）。

物理定向可分为：（1）用精密磁性仪器定向；（2）用陀螺经纬仪定向。

沿平硐或斜井的几何定向，只需通过斜井或平硐进行经纬仪导线测量和高程测量，可直接将地面系统的坐标和高程传递到井下。

第二节地面近井点与井口水准基点为了建立井上下统一的坐标系统，需要把地面坐标系统中的平面坐标及方向传递到井下，在定向之前，必须在地面井口附近设立作为定向时与垂球线连接的点，叫做连接点。

近井点和井口水准基点时矿山井下测量的基准点。

在建立近井点和井口水准基点时，应满足下列需求：（1）尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点。

当近井点必须设置于井口附近工业厂房顶时，应保证观测时不受机械震动的影响和便于向井口敷设导线；（2）每个井口附近应设置一个近井点和两个水准基点；（3）近井点至井口的连测导线边线应不超过三个；（4）多井口矿井的近井点应统一合理布置，尽可能使相邻井口的近井点构成导线网中的一个边，或力求间隔的边数最少；（5）为使近井点和井口水准基点免受损坏，在点的周围宜设置保护桩和栅栏或刺网。

矿井联系测量的类型与方法一、矿井联系测量的概述矿井联系测量是指在矿井开采过程中，为了保证矿井内部各种设施和结构的安全、稳定和正常运行，而进行的测量工作。

矿井联系测量主要包括平面联系测量和高程联系测量两个方面。

平面联系测量主要是为了确定矿井内各个设施和结构之间的平面位置关系，而高程联系测量则是为了确定各个设施和结构之间的高程关系。

二、平面联系测量平面联系测量是指通过测量矿井内各个设施和结构之间的平面位置关系，以确定它们之间的相对位置关系。

平面联系测量主要包括以下几种方法:1.直接测量法直接测量法是指在矿井内直接使用测量仪器，如全站仪、经纬仪等，对各个设施和结构进行测量，以得到它们之间的平面位置关系。

2.间接测量法间接测量法是指通过测量矿井内一些已知位置的点，以及这些点与待测设施或结构之间的角度或距离关系，来推算出待测设施或结构之间的平面位置关系。

三、高程联系测量高程联系测量是指通过测量矿井内各个设施和结构之间的高程关系，以确定它们之间的相对高程关系。

高程联系测量主要包括以下几种方法:1.直接测量法直接测量法是指在矿井内直接使用测量仪器，如水准仪、三角高程仪等，对各个设施和结构进行高程测量，以得到它们之间的相对高程关系。

2.间接测量法间接测量法是指通过测量矿井内一些已知高程的点，以及这些点与待测设施或结构之间的水平距离关系，来推算出待测设施或结构之间的相对高程关系。

四、矿井联系测量的重要性矿井联系测量是矿井开采过程中不可或缺的一环，它的重要性主要体现在以下几个方面:1.保证设施和结构的安全通过矿井联系测量，可以及时发现设施和结构之间的位置和高程关系是否符合要求，如果存在偏差或错误，可以及时采取措施进行调整，从而保证设施和结构的安全。

2.提高矿井开采效率矿井联系测量可以确定设施和结构之间的相对位置和高程关系，为矿井开采提供准确的数据支持，从而提高开采效率。

2023年 6月上 世界有色金属25测绘技术M apping technology有色金属矿山中竖井联系测量方法探讨钟晓阳（江西铁山垅钨业有限公司，江西　赣州　３４１０００）摘 要：在矿山建设过程中，除了需要兼顾建设阶段的作业任务正常开展之外，还应结合后期的生产运行过程，结合有色金属等物质的开采情况，推动测量管理工作的全面实施。

在现代化矿井的生产能力日益提高的情况下，在采用先进的技术、设备的同时，通过合理的分配和使用，为有色金属矿产的发展提供了广阔的空间支撑。

由于有色金属矿山枢纽测量工作的实施，是整个技术工作系统的一个重要环节，能够对矿业的发展带来良好的促进作用，并且可以有效保障工程的建设质量。

通过科学分配各类资源，保障资源的合理应用，以确保总体操作流程具有安全性与可靠性。

关键词：有色金属；矿山生产；竖井联系测量；方法运用中图分类号：ＴＤ１７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１１－００２５－３Discussion on the method of shaft connection survey in nonferrous metal minesZHONG Xiao-yang（Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｔｉｅｓｈａｎｌｏｎｇ　Ｔｕｎｇｓｔｅｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，Ｇａｎｚｈｏｕ　３４１０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｍｉｎｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，　ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｔｏ　ｔａｋｉｎｇ　ｉｎｔｏ　ａｃｃｏｕｎｔ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋ　ｔａｓｋｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓｔａｇｅ，　ｉｔ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｔｏ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｕｒｖｅｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｗｏｒｋ　ｉｎ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｒ　ｓｔａｇｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ　ｍｅｔａｌｓ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ．　Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ｍｏｄｅｒｎ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅｓ，　ｗｈｉｌｅ　ａｄｏｐｔｉｎｇ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｕｓｅ　ｈａｖｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ａ　ｂｒｏａｄ　ｓｐａｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ　ｍｅｔａｌ　ｍｉｎｅｒａｌｓ．　Ａｓ　ｔｈｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　ｍｅｔａｌ　ｍｉｎｅ　ｈｕｂ　ｓｕｒｖｅｙ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｗｏｒｋ　ｓｙｓｔｅｍ，　ｉｔ　ｃａｎ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ．　Ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｂｙ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙ　ａｌｌｏｃａｔｉｎｇ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ｅｎｓｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Keywords:　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　ｍｅｔａｌｓ；　Ｍｉｎｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；　Ｓｈａｆｔ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｓｕｒｖｅｙ；　Ｍｅｔｈｏｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－０３作者简介：钟晓阳，男，生于１９７１年，汉族，江西赣州人，本科，测量工程师，研究方向：矿山地质测量。