矿山测量和制图2007-08-04 16:39一、挂罗盘仪测量矿山罗盘仪包括挂罗盘仪和测斜仪两部分1、挂罗盘仪 主要由罗盘盒、罗盘框和磁针三部分组成罗盘盒底部有四个拉丁字母 E、S、W、N，分别代表东、南、西、北方向，N 正对分度圈上的 O°（或 360°），S 正对 180°，E 正对 90°，W 正对 270°磁针在自由状态下永远一端指北，一端指南为了便于分别南北极，磁针北端涂上蓝色，为了使磁针保持平衡，在南端绕上一些细铜丝，它的操作步骤如下：（1）在井巷前后两帮支柱上打一小钉，用细麻绳拴在两个小钉上，前后两点距离一般不超过 20 米；（2）把罗盘仪挂在绳上，上面的零度（N 或北）应朝前进方向；（3）等磁针稳定后，读出北针指的度数就是测线的磁方位角罗盘仪测量，主要是根据磁针指出的磁子午线为标准方向来进行由于磁针受着多方面的影响，指出的南北方向是存在着偏斜的，且不同地区偏斜值不同为了获得 比较准确的结果，测量前应当先测定磁针的偏斜值即磁偏角测定时，先在地面上固定两个标志，精密地测量出这两点的坐标方位角，把这两点连成的直线叫定向 线以定向线为标准求出罗盘仪的磁偏角有时可以用经纬仪导线的一边来定向，也可以根据有关资料查得本地区的磁偏角，但必须在每一个实测的读数中减去偏斜值，才能得出坐标方位角。
2．测斜仪 测斜仪是测量倾斜角度的简单仪器，由半圆形的扁环和小垂球组成，从扁环圆心处的小孔悬挂小垂球，半圆形边上刻着度数，中央是 0°，分向两头增大到90°为止用测斜仪测量直线倾斜角的时候，先在前后两点上拴一根细绳，将测斜仪挂在绳上这时，测斜仪上的小垂球沿铅垂方向下垂，垂球线切着测斜仪边缘上的度数，就是这一直线的倾斜角度，如测量方向是上坡，倾斜角为仰角，下坡则为俯角记录时测量数据时，通常用 δ 代表倾斜角，用符号“+”代表仰角，用符号“-”代表俯角3、巷道测量：煤矿小范围的巷道和回采工作面测量，可以使用矿山罗盘仪矿山罗盘仪测量同其它测量一样，先作外业，后作内业外业分导线测量和碎部测量两个步骤下表说这种测量中多项工作的主要内容和相互关系：（1）、碎部导线测量：碎部导线测量的目的，是在巷道和回采工作面建立控制点，控制巷道和回采工作面的平面位置和高程，然后根据导线点测绘巷道和回采工作面平面图下面分述碎部导线测的的方法导线测量工作分为选点、测定方位、量距和记录四项：①、选点：在巷道两帮适当位置选定点，用桩或铁钉等作为标志，写明点号为了便于悬挂仪器，导线采用对角线的形式，左帮选一点，右帮选一点前后两点间必须畅通无阻，距离不要大于 20 米。
导线的第一点必须是井下的高级控制点，如果井巷中有经纬仪导线点，必须与它相连接②、测定方位：用挂罗盘仪测量导线边的磁方位角时，先用细线绳拴在前后两点的铁钉上，挂好仪器，使仪器 0°指向线路的前进方向等磁针静止后，从磁针北端读出测线的磁方位角值一般应在绳的两端各测一次，取其平均值③、量距：两个测量点间的距离，通常用皮尺丈量，量到厘米为止距离也应当丈量两次，取其平均值④、坡度（高程）测量：用测斜仪测坡度时，先在前后两点拴紧细绳，把测斜仪分别挂在绳的两端 1／3 处各测一次，读出倾斜角度，取其平均值，当场记录在测量记录表倾角栏内⑤、量点高：用钢尺测量测点小钉（桩）到煤层（或巷道）底板的垂高⑥、记录：按测量记录表的格式当场把实测数据详细记录下来挂罗盘导线测量测量记录计算表测量地点： 煤矿 测量日期： 年 月 日 施仪： 记录：测站号测点号导线边长(米）磁方位角θ(°)倾斜角δ（°）点高(米)点位方位角（°）平距(米)高差 (米)高程(米)备注和草图(2)、碎部测量：碎 部测量是根据井下控制点、测量巷道的特征点、地质构造特征点、取样点、钻孔位置点、井下各种固定设备和硐室位置点等。
根据这些资料，可以绘制出井下巷道图 和其它有关的图纸碎部测量可以同导线侧量同时进行进行碎部测量前，应当先绘出草图，把各个特征点编号，然后根据导线点逐一测量，把测量资料当场记录下 来3)外业资料整理①、外业测定方位，量距记录应详细当场校核《煤矿测量试行规程》有关规定：磁方位角应用挂罗盘在导线边的两端观测，两端测得磁方位角的差值，不得超过 1 度；“碎部导线的边长可用钢尺或检查过的皮尺丈量两次，读数可取至厘米，同一边长两次丈量结果的差值不得超过边长的 1／200②、碎部导线边大都倾斜的，丈量得到的长度也是倾斜长度在绘制平面图以前，必须把倾斜长度换算成水平长度③、计算高程：标高程的计算，可分两步进行第一步根据斜长和倾斜角计算高差，第二步根据已知点的高程和求得的高差及测点点高计算测点的高程4)、展绘碎部导线：罗盘仪测量成果，通常不计算坐标，直接利用量角器和三棱尺按测量成果进行展绘下面介绍这种展绘的方法假设某一工作面的罗盘仪导线测量外业资料已经校核，可按下列程序进行展绘：①、通过起点作一条子午线，子午线是根据图纸上方格网的纵线，用三角板推平行线的方法求得；②、把量角器的圆心对准起点，使量角器的直径同过起始点的子午线重合；③、根据实测成果，在量角器上找出第一点方位角的度数，用铅笔在图纸上轻刺—点并同起点连成直线，这一直线就是导线第一点在图纸上的方向；④、根据实测平距按图纸的比例尺缩小，从起点量出第一点在图上位置，然后以第一点作起点展会第二点，依此类推，直至展完全部测点。
5)、展绘碎部点和成图：导线点展绘后，只有一幅导线网图，还看不出地物形状，还须根据碎部测量草图，和测点位置绘出巷道按上述方法展绘地物点，最后按草图上的地物形状连线成图6）、挂罗盘仪测量时，应注意事项：①、应远离铁器，电缆等磁性等物质②、挂线以后，要用手试拉绳是否牢固，避免打坏仪器③、仪器挂好后，要用手在下方保护，以防线绳万一折断，造成事故④、悬挂仪器时，一定要将 0°朝向前进方向读角时，必须认准磁针的北端⑤、挂线后，可以先测倾斜角，读角的时候，必须搞清仰角、俯角⑥、测量完毕后，应把磁针固定起来，以免震动，失去磁性，减低灵敏度二、经纬仪测量（略）第十七讲 巷道测量第一节 巷道平面测量井下测量的主要对象是巷道,巷道测量和地面测量工作一样,应遵循“从高级到低级,从整体到局部”的原则巷道测量的主要任务是确定巷道、硐室及回采工作面的平面位置与高程,为煤矿建设与生产提供数据与图纸资料井下巷道测量中的各项规定应按《煤矿测量试行规程》中的规定执行一、巷道平面测量概述井下巷道平面测量分为平面控制测量与碎部测量两部分井下巷道平面控制测量是从井底车场的起始边和起始点开始，在巷道内向井田边界布设经纬仪导线。
起始边的方位角和起始点的坐标是通过平面联系测量确定的在一般矿井中，井下平面控制测量分为两类：一类导线精度较高，沿主要巷道（包括:斜井、暗斜井、平硐、运输巷道、矿井总回风巷道、主要采区上、下山、石门等）布设，称为基本控制导线，按测角中误差，又分为 7"和 15"两级另一类导线精度较低，沿次要巷道布设，闭（附）合在基本控制导线上，作为采区巷道平面测量的控制，称为采区控制导线它分为 15"和 30"两级（表 1） 表 1 井下平面控制导线测量分类导线类别 测角中误差（" ） 一般边长m 最大角度闭合差 最大相对闭合差闭（附）合导线（"） 复测支导线（" ） 闭（附）合导线 复测支导线基本控制 ±7±15 40～14030～90 ±14 ±30 ±14 ±30 1/80001/6000 1/60001/4000采区控制 ±15±30 —— ±30 ±60 ±30 ±60 1/60001/3000 1/40001/2000在主要巷道中，为了配合巷道施工，一般应先布设 15"或 30"导线，用以指示巷道的掘进方向巷道每掘进 30～200m 时，测量人员应按该等级的导线要求进行导线测量。
完成外业工作后即进行内业计算，将计算结果展绘在采掘工程平面图上，供有关部门了解巷道掘进进度、方向、坡度等，以便作出正确的决策若测量人员填绘矿图之后，发现掘进工作面接近各种采矿安全边界，例如积水区、发火区、瓦斯突出区、采空区、巷道贯通相遇点以及重要采矿技术边界等，应立即以书面形式向矿领导和负责人报告，同时书面通知安全检查、施工区、队等有关部门，避免发生事故每当巷道掘进 300～800m 时，就应布设基本控制导线，并根据基本控制导线成果展绘基本矿图这样做，不仅可以起检核作用，而且能保证矿图的精度，提高巷道施工的质量在煤矿建设中，当井田一翼长超过 5km 时，应布设 7”导线作为基本控制，布设 15"或 30"导线作为采区控制：当井田一翼小于 5km 时，根据矿区井田范围大小等具体条件，可以选择 7"或 15"导线作为基本控制 ,布设 15"或 30"导线作为采区控制，井田一翼长度小于 1km的小煤矿，则可布设 15"或 30"导线作为基本控制，相应的采区控制等级更低由此可见 ,井下巷道平面控制测量的等级是根据井田范围的大小来决定的不仅如此，井下巷道测量精度还必须与工程要求相适应，例如上述导线不能满足工程要求时，应另行选择更高的导线等级，这样才能保证井下巷道的正确施工，避免不必要的返工浪费。
井下导线测量的技术规格和精度要求参见表 1二、巷道平面测量的外业井下巷道平面控制测量的方式是导线测量，井下导线的布设形式和地面一样，有闭合导线（交叉闭合导线） 、附合导线和支导线三种当布设支导线时，应进行往、返测量，亦称复测支导线1．井下导线测量外业井下导线测量的外业步骤与地面导线一样，包括选点、埋点、测角、量边，其基本原理与地面经纬仪导线相同1)选点埋点选点时应注意：通视良好;边长不宜太短 ;便于安置仪器;测点易于保存，便于寻找（通常设在坚硬岩石顶板上，巷道分岔处必须设点） 井下导线点分为永久点和临时点两种，如图 9-1 与图 9-2 所示在木棚梁架的巷道中，可用弯铁钉钉入棚子，作为临时测点永久点一般埋设在主要巷道的顶板上，每间隔300~800m 设 置一组，每组由相邻的三点组成有条件时，也可以在主要巷道中全部埋设永久点永久点应在观测前一天选埋好，临时点可以边选边测为了便于管理和使用，导线点应按一定规则进行编号，例如“ⅠS25” ，表示一水平南翼第25 号导线点为了便于寻找，在测点附近巷道帮上筑设水泥牌，将编号用油漆写在牌子上，或刻在水泥牌子上，涂上油漆，做到清晰、醒目，便于寻找2)水平角观测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） 矿灯上蒙上一层透明纸，在垂线后面照明，以便观测在整个测角过程中，用“灯语”进行指挥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观测水平角各项限差表仪器级别 同一测回中半测回互差（" ） 检查角与最终角之差（" ） 两测回间互差（" ） 两次对中测回（复测）间互差中（"）DJ2 20 — 12 30DJ6 40 40 30 603)边长丈量在井下导线测量中，边长丈量通常在测角之后进行。
量边工具有钢尺、拉力计和温度计。