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“ “ “ “ 第一篇第一篇 矿业工程师与矿业矿业工程师与矿业 第一章总论第一章总论 第一节采矿与采矿学第一节采矿与采矿学 一、采矿一、采矿 开采矿产资源的过程和作业叫采矿。采矿工业是一种最基本的原料工业，它的活动开采矿产资源的过程和作业叫采矿。采矿工业是一种最基本的原料工业，它的活动 必然会增加社会的物质财富。必然会增加社会的物质财富。 矿床的开采方式分为三大类型。第一类为露天开采，它需要先将矿体上覆的岩土剥矿床的开采方式分为三大类型。第一类为露天开采，它需要先将矿体上覆的岩土剥 离，然后开采矿体。硬岩矿物的露天开采多采用台阶式机械化开采。砂矿也常用露天开离，然后开采矿体。硬岩矿物的露天开采多采用台阶式机械化开采。砂矿也常用露天开 采，它包括台阶式机械化开采、水力机械化开采、采砂船开采等方法。第二类为地下开采，它包括台阶式机械化开采、水力机械化开采、采砂船开采等方法。第二类为地下开 采，用于开采剥采比过大或者地表需要保护因而不宜于采用露天开采的矿床。它需要从采，用于开采剥采比过大或者地表需要保护因而不宜于采用露天开采的矿床。它需要从 地表掘进井巷到达矿体然后采矿。根据采场地压管理的特点，地下采矿方法可分为空场地表掘进井巷到达矿体然后采矿。根据采场地压管理的特点，地下采矿方法可分为空场 采矿法、充填采矿法和崩落采矿法三种。第三类为特殊开采，它包括溶浸、水溶、热采矿法、充填采矿法和崩落采矿法三种。第三类为特殊开采，它包括溶浸、水溶、热 熔、盐湖采矿和海洋采矿等。熔、盐湖采矿和海洋采矿等。 矿床的开发过程，包括采前工作和采矿生产工作两部分。矿床的开发过程，包括采前工作和采矿生产工作两部分。 采矿工业发生产过程和生产环境，与其他工业相比，具有下列特点采矿工业发生产过程和生产环境，与其他工业相比，具有下列特点 （（ ）矿山建设的地点为矿床产地所决定，矿址不象工厂厂址可以自由选择，而是往）矿山建设的地点为矿床产地所决定，矿址不象工厂厂址可以自由选择，而是往 往要在交通、水源、动力、生活等外部条件非常不利的地点建矿，因此矿山建设的外部往要在交通、水源、动力、生活等外部条件非常不利的地点建矿，因此矿山建设的外部 设施工程量大，投资较多，周期较长；且矿山的生产年限，受工业储量的限制，一般比设施工程量大，投资较多，周期较长；且矿山的生产年限，受工业储量的限制，一般比 工厂的为短，闭坑时还会带来许多善后处理问题。但采矿工业除了矿山生产时直接创造工厂的为短，闭坑时还会带来许多善后处理问题。但采矿工业除了矿山生产时直接创造 巨大的经济效益之外，还会带来繁荣地区经济、缩小城乡差距等一系列社会效益。巨大的经济效益之外，还会带来繁荣地区经济、缩小城乡差距等一系列社会效益。 （（“ “）采矿作业需要经常为自己准备生产条件。它不象工厂生产，一经建成，在一相）采矿作业需要经常为自己准备生产条件。它不象工厂生产，一经建成，在一相 当长时间内生产能力可保持不变；而是通过回采作业，每天都在消失生产能力。因此，当长时间内生产能力可保持不变；而是通过回采作业，每天都在消失生产能力。因此， 一个矿山需要经常进行开拓和采矿准备工作，不断创造或补充生产能方；为了保持矿山一个矿山需要经常进行开拓和采矿准备工作，不断创造或补充生产能方；为了保持矿山 正常生产。必须使开拓、采准、回采等工作的强度互相协调，并使开拓和采准保持一定正常生产。必须使开拓、采准、回采等工作的强度互相协调，并使开拓和采准保持一定 的超前关系。否则，如露天矿不及时进行剥离和掘沟通，地下矿不及时进行开拓和采准的超前关系。否则，如露天矿不及时进行剥离和掘沟通，地下矿不及时进行开拓和采准 切割，就会造成采掘（剥）失调。迫使矿山减产。切割，就会造成采掘（剥）失调。迫使矿山减产。 第一篇矿业工程师与矿业第一篇矿业工程师与矿业 矿应开发过程矿应开发过程 （（ ）各矿山的矿床地质赋存条件复杂多样，开采条件互不相同。既使在同矿山这）各矿山的矿床地质赋存条件复杂多样，开采条件互不相同。既使在同矿山这 些条件也因地而异；加之采矿作业的工作面不象工厂的工作场地固定不变，而是每时每些条件也因地而异；加之采矿作业的工作面不象工厂的工作场地固定不变，而是每时每 日都在随着作业面的推进而变换地点，这更增加了矿山作业条件的多变性。因此，必须日都在随着作业面的推进而变换地点，这更增加了矿山作业条件的多变性。因此，必须 加强生产矿山的地质勘探工作；矿山开采的方法和工艺必须多样化，因地制宜，合理采加强生产矿山的地质勘探工作；矿山开采的方法和工艺必须多样化，因地制宜，合理采 用，而不应强求一致，推广某一特定技术；矿山企业在矿山开采的各过程中都必须加强用，而不应强求一致，推广某一特定技术；矿山企业在矿山开采的各过程中都必须加强 采矿试验研究工作，还必须随着矿山的日益延深与扩大（这种延深与扩大往往导致采矿采矿试验研究工作，还必须随着矿山的日益延深与扩大（这种延深与扩大往往导致采矿 作业日益艰难；成本日益增加）而进行及时的矿山改建或扩建。只有这样，才能适应矿作业日益艰难；成本日益增加）而进行及时的矿山改建或扩建。只有这样，才能适应矿 山作业条件的变化，不断提高生产效率，降低成本，增加产品的竞争能力。山作业条件的变化，不断提高生产效率，降低成本，增加产品的竞争能力。 （（“ “）采矿生产过程只有矿石的破碎与搬运，不可能提高其有用矿物的含量。相反地）采矿生产过程只有矿石的破碎与搬运，不可能提高其有用矿物的含量。相反地 由于开采时不可避免地会混入废石而使矿石贫化，同时有部分矿石不能采出，损失于地由于开采时不可避免地会混入废石而使矿石贫化，同时有部分矿石不能采出，损失于地 下。某些非金属矿（如石墨、云母、水晶、金刚石、石棉等）在采矿过程中还会破坏其下。某些非金属矿（如石墨、云母、水晶、金刚石、石棉等）在采矿过程中还会破坏其 晶体。使产品的使用价值降低。因此，降低矿石的贫化率和损失率，保护特定非金属矿晶体。使产品的使用价值降低。因此，降低矿石的贫化率和损失率，保护特定非金属矿 产的晶体，是采矿生产中重要的质量要求。产的晶体，是采矿生产中重要的质量要求。 （（ ）采矿作业受客观自然条件的限制，尤其是地下采矿，更是如此，故事在当前，）采矿作业受客观自然条件的限制，尤其是地下采矿，更是如此，故事在当前， 采矿还是一种劳动量较大，工作条件不良，安全性差，实现综合机械化和自动化较困难采矿还是一种劳动量较大，工作条件不良，安全性差，实现综合机械化和自动化较困难 矿业工程师实务全书矿业工程师实务全书 的工业。因此更应特别注意安全作业，改善劳动保护和环境条件，对开采有放射性的矿的工业。因此更应特别注意安全作业，改善劳动保护和环境条件，对开采有放射性的矿 床尤其应重视防护工作。床尤其应重视防护工作。 由于上述特点，使矿山管理工作更加复杂化。因此加强科学管理，提高矿山工作者由于上述特点，使矿山管理工作更加复杂化。因此加强科学管理，提高矿山工作者 的管理水平，比其他任何工业更为重耍。在这方面可挖掘的潜力是很大的。的管理水平，比其他任何工业更为重耍。在这方面可挖掘的潜力是很大的。 二、采矿学二、采矿学 采矿学是研究有用矿物开采的理论、方法、工艺及管理的一门应用性科学。尽管很采矿学是研究有用矿物开采的理论、方法、工艺及管理的一门应用性科学。尽管很 早以前采矿就为人们提供了衣食住行的原料，但以前人们只是把采矿视为一门技艺，自早以前采矿就为人们提供了衣食住行的原料，但以前人们只是把采矿视为一门技艺，自 从本世纪以来，由于将数学和物理学等自然科学的成就应用到采矿各过程，一些重要的从本世纪以来，由于将数学和物理学等自然科学的成就应用到采矿各过程，一些重要的 采矿技术和经济问题得到定量的科学解答，特别是矿山岩石力学、矿内空气学、爆破力采矿技术和经济问题得到定量的科学解答，特别是矿山岩石力学、矿内空气学、爆破力 学、矿山系统工程等方面取得重大的进展，因而形成了与矿山生产相关的从地质至采矿学、矿山系统工程等方面取得重大的进展，因而形成了与矿山生产相关的从地质至采矿 工艺技术以及经济、生态等方面结合起来的一门独立的科学。它主要的研究内容有工艺技术以及经济、生态等方面结合起来的一门独立的科学。它主要的研究内容有 （（ ）矿山地质与测量。研究金属和非金属有用矿物矿床的成因、产状、赋存条件）矿山地质与测量。研究金属和非金属有用矿物矿床的成因、产状、赋存条件 等，矿山工程地质与水文地质，生产勘探技术与工艺，矿山测量，矿产储量评价、保护等，矿山工程地质与水文地质，生产勘探技术与工艺，矿山测量，矿产储量评价、保护 与监督等。与监督等。 （（“ “）矿山岩石力学。研究岩石的物理力学性质、原岩应力及矿床开采中发生的力学）矿山岩石力学。研究岩石的物理力学性质、原岩应力及矿床开采中发生的力学 过程，地下开挖空间与露天边坡的稳定性，地压显现规律和围岩与支护相互作用原理，过程，地下开挖空间与露天边坡的稳定性，地压显现规律和围岩与支护相互作用原理， 岩层的加固与支护方法，地表沉降，岩层移动和岩爆等的预测及控制等。岩层的加固与支护方法，地表沉降，岩层移动和岩爆等的预测及控制等。 （（ ）岩石破碎及工艺。研究岩石的可钻性、可爆性和可切割性以及它们对于破碎能）岩石破碎及工艺。研究岩石的可钻性、可爆性和可切割性以及它们对于破碎能 耗和效果的关系，不同岩石条件下最优凿岩爆破参数，爆轰动力学和爆破地震学，并巷耗和效果的关系，不同岩石条件下最优凿岩爆破参数，爆轰动力学和爆破地震学，并巷 钻进与炮孔凿岩的技术与工艺，工业炸药的研制及其性能测定与有效利用，岩石破碎新钻进与炮孔凿岩的技术与工艺，工业炸药的研制及其性能测定与有效利用，岩石破碎新 方法等。方法等。 （（ ）矿山建设方法与工艺。研究大规模土石方工程的工艺与技术，井巷与硐室的施）矿山建设方法与工艺。研究大规模土石方工程的工艺与技术，井巷与硐室的施 工工艺与技术，通风、排水、供气、供电、照明等系统的管线敷设的工艺与技术，矿山工工艺与技术，通风、排水、供气、供电、照明等系统的管线敷设的工艺与技术，矿山 地面设施的施工工艺与技术等。地面设施的施工工艺与技术等。 （（ ）露天开采方法与工艺。研究露天矿总体设计理论，露天剥离、掘沟与采矿相互）露天开采方法与工艺。研究露天矿总体设计理论，露天剥离、掘沟与采矿相互 关系的理论，露天矿生产规模与采装设备合理配套的理论，露天开采工作过程的工艺与关系的理论，露天矿生产规模与采装设备合理配套的理论，露天开采工作过程的工艺与 技术。露天砂矿开采方法与工艺等。技术。露天砂矿开采方法与工艺等。 （（ , -/““2; , -/““ 型电铲在南芬、大孤山型电铲在南芬、大孤山 ““ 矿业工程师实务全书矿业工程师实务全书 等铁矿使用。水厂铁矿、德兴铜矿还引进了斗容等铁矿使用。水厂铁矿、德兴铜矿还引进了斗容 “““ “的电铲。的电铲。 我国已研制并推广了我国已研制并推广了 前端式装载机和前端式装载机和 77.4 0 ;,7.4 0 ;，，7 07 0 坑 探 坑 探 平巷平巷 （穿脉、（穿脉、 沿脉）沿脉） 断面，坡度、弯道与断面，坡度、弯道与 生产坑道 貌 岸 然 一 致。生产坑道 貌 岸 然 一 致。 纯勘探坑道断面纯勘探坑道断面 “ “ ,“,“（宽）（宽）“ ,““ ,“（高）（高） ; “, ““, “ 用于缓倾斜矿体，用于缓倾斜矿体， 在阶段间控制矿体在阶段间控制矿体 沿倾斜变化沿倾斜变化 利用矿山坑道貌岸利用矿山坑道貌岸 然掘进设备然掘进设备 天井天井 断面断面 “, ,“, 2; 2 “, ““, “ 用于急倾斜矿体。用于急倾斜矿体。 在阶段间控制矿体在阶段间控制矿体 变化变化 利用矿山坑道掘进利用矿山坑道掘进 设备设备 注探槽工效单位米注探槽工效单位米- -AA工班；浅井工效单位米工班；浅井工效单位米AA工班；钻探及坑道工效单位米工班；钻探及坑道工效单位米AA台班。台班。 ““ 第一篇矿业工程师与矿业第一篇矿业工程师与矿业 在砂矿、风化矿床露天采矿时，最适用的生产勘探工程为砂钻和浅井。对于原生矿在砂矿、风化矿床露天采矿时，最适用的生产勘探工程为砂钻和浅井。对于原生矿 床露天采矿则是平盘探槽和地表岩心钻。平盘探槽一般沿勘探线垂直矿体、矿带布置，床露天采矿则是平盘探槽和地表岩心钻。平盘探槽一般沿勘探线垂直矿体、矿带布置， 目的是挖去露天采场工作乎盘上的人工堆积浮碴和碎矿，便于取样和填绘乎盘地质平面目的是挖去露天采场工作乎盘上的人工堆积浮碴和碎矿，便于取样和填绘乎盘地质平面 图。平盘探槽分两类。主干槽切穿整个矿带，辅助槽揭露矿体，如图。由于露天采矿生图。平盘探槽分两类。主干槽切穿整个矿带，辅助槽揭露矿体，如图。由于露天采矿生 宝山矿露天采场平盘探槽布置宝山矿露天采场平盘探槽布置 “ “ 主干槽；主干槽； “ “ 辅助槽辅助槽 生产勘探中所用各类坑道综合示意图生产勘探中所用各类坑道综合示意图 急倾斜极薄矿体，用脉内沿脉及天井；急倾斜极薄矿体，用脉内沿脉及天井；“ “缓倾斜极薄矿体，用脉内沿脉及上山或下缓倾斜极薄矿体，用脉内沿脉及上山或下 山，山， 急倾斜中厚矿体，用下盘沿脉、天井及穿脉，急倾斜中厚矿体，用下盘沿脉、天井及穿脉， 缓倾斜中厚矿体，用下盘活脉、缓倾斜中厚矿体，用下盘活脉、 上山及小井；上山及小井； 倾斜中厚矿体，用下盘沿脉及斜天井倾斜中厚矿体，用下盘沿脉及斜天井 ;、、 , ,、、 背景值） ；异常范围适中，因范围太小时，矿体不易发现，范围太大时，容易受到坑道背景值） ；异常范围适中，因范围太小时，矿体不易发现，范围太大时，容易受到坑道 “ “ 第一篇矿业工程师与矿业第一篇矿业工程师与矿业 中已知矿体异常的干扰；异常变化规律明显；选择的元素具有快速简便且灵敏度合乎要中已知矿体异常的干扰；异常变化规律明显；选择的元素具有快速简便且灵敏度合乎要 求的分析方法。通常可用作指示元素的有求的分析方法。通常可用作指示元素的有““、、、、;7 ;;） ，） ，. ’; 风力风力 - *49秒 格秒 格 （（ ）光标经“）光标经“ ”分划肘启动电子秒表，读时间”分划肘启动电子秒表，读时间 （中天时间） ；（中天时间） ； （（5 5）光标东移到逆转点，在分划板上读摆幅读数）光标东移到逆转点，在分划板上读摆幅读数 ,8 9, 9 ; ,8 0 0（ （ ）） ,874*;874 的水平大巷（平硐）与的水平大巷（平硐）与 * * 号竖井相通，为解决通风问题，号竖井相通，为解决通风问题， 在离平硐口在离平硐口 66646664 处的水平大巷右侧开掘一深为处的水平大巷右侧开掘一深为 *;64*;64，断面为，断面为 8484 的长方形小竖的长方形小竖 井。在施工方法上采用多头作业、快速掘进、一次成巷的方案，三个作业面同时施工，井。在施工方法上采用多头作业、快速掘进、一次成巷的方案，三个作业面同时施工， 最后水平大巷在最后水平大巷在 点贯通。点贯通。 （（ ）贯通测量方案与贯通误差预计结果）贯通测量方案与贯通误差预计结果 /01 /01 第一篇矿业工程师与矿业第一篇矿业工程师与矿业 铜矿峪矿贯通示意图铜矿峪矿贯通示意图 通过误差预计和反复研究，最后确定的测量方案是在地面布设城市通过误差预计和反复研究，最后确定的测量方案是在地面布设城市 等三角网和 等三角网和 国家三等水准网作为地表控制。三角网平差结果，测角中误差为国家三等水准网作为地表控制。三角网平差结果，测角中误差为 “ “，最弱边相对中，最弱边相对中 误差为误差为 “ “ “’’’“’’’，最弱点点位中误差为 ，最弱点点位中误差为 ’’ ’’。分别采用固定角内插一点和三角形内插。分别采用固定角内插一点和三角形内插 一点的方法经立了一点的方法经立了 ““““““、、**、、“’“’ 三个近井点，由近并点给出竖并、平硐口的开掘位置，三个近井点，由近并点给出竖并、平硐口的开掘位置， 并采用延伸三角形进行竖井几何走向，一次定向中误差为士并采用延伸三角形进行竖井几何走向，一次定向中误差为士 **。井下敷设等边延伸形。井下敷设等边延伸形 高级导线，平均边长高级导线，平均边长 “’’“’’ 左右，测角中误差为左右，测角中误差为 , ,，量边相对中误差为，量边相对中误差为 “ “ ’’’’’’。高程 。高程 方面，地面用国家三等水准网，竖井采用长钢尺导入高程，井下用导线点兼作水准点，方面，地面用国家三等水准网，竖井采用长钢尺导入高程，井下用导线点兼作水准点， 按并下按并下“ “级水准施测。针对以上测量方案进行误差预计，并取两倍中误差为贯通预计偏 级水准施测。针对以上测量方案进行误差预计，并取两倍中误差为贯通预计偏 差，得到大巷重要方向水平面内预计误差为差，得到大巷重要方向水平面内预计误差为 ’ ’，竖直面内预计误差为，竖直面内预计误差为 ’“’ ’“’。。 设计的容许偏差值水平方向为设计的容许偏差值水平方向为 ’ ’，坚宜方向为，坚宜方向为 ’ ’。故贯通测量方案足以保证。故贯通测量方案足以保证 水平大巷的正确贯通。水平大巷的正确贯通。 （（- -）巷道贯通情况及测量方案评述）巷道贯通情况及测量方案评述 该工程由于精心设计测量方案，认真施测和计算，并有复测检核措施，保证了巷道该工程由于精心设计测量方案，认真施测和计算，并有复测检核措施，保证了巷道 正确贯通。贯通后实际测得重要方向水平偏差为正确贯通。贯通后实际测得重要方向水平偏差为 ’“*’“*，竖直偏差为，竖直偏差为 ’’’-’’’-，都在设，都在设 计偏差值之内。本工程测量方案采用了常规测量仪器和方法，特别是地面按城市计偏差值之内。本工程测量方案采用了常规测量仪器和方法，特别是地面按城市 等三 等三 角网建立了控制网（按老规范） ，精度是较高的。尽管实测结果未达到角网建立了控制网（按老规范） ，精度是较高的。尽管实测结果未达到 等网的要求， 等网的要求， 但总的外业及内业工作量都很大。从容许偏差和预计误差对比来看，上述方案精度稍偏但总的外业及内业工作量都很大。从容许偏差和预计误差对比来看，上述方案精度稍偏 高。此外，方案中如果采用电磁波测距和陀螺经纬仪定向等新技术，将可大大提高工作高。此外，方案中如果采用电磁波测距和陀螺经纬仪定向等新技术，将可大大提高工作 效率，节约成本，保证工程质量。这一点从下例可以看出。效率，节约成本，保证工程质量。这一点从下例可以看出。 实例二实例二淮北矿务局杨庄矿主井和风井间运输大巷贯通测量淮北矿务局杨庄矿主井和风井间运输大巷贯通测量 该矿在两竖井之间贯通水平运输大巷。两井筒间直线距离为该矿在两竖井之间贯通水平运输大巷。两井筒间直线距离为 *.*.，主井和风井深，主井和风井深 度分别为度分别为 “/“/ 和和 “’“’，井下导线长度为，井下导线长度为 /./.，井上下整个测量距离为，井上下整个测量距离为 “-.“-.，贯通工程，贯通工程 布置如图所示。施工时在风井一侧由井底车场掘进石门井开拓一斜坡道至一布置如图所示。施工时在风井一侧由井底车场掘进石门井开拓一斜坡道至一 “’“’ 运输运输 “ “ 矿业工程师实务全书矿业工程师实务全书 大巷，再向西掘进运输大巷；从主井一侧往东掘进大巷，再向西掘进运输大巷；从主井一侧往东掘进 “ “ 运输大巷，两边相向掘进，运输大巷，两边相向掘进， 在在 点处全断面（点处全断面（“’“’’ ’）贯通。）贯通。 淮北杨庄矿运输大巷贯通淮北杨庄矿运输大巷贯通 （（“ “）贯通测量方案的误差预计与测量方案选择）贯通测量方案的误差预计与测量方案选择 为确保这一工程顺利贯通，设计了三种测量方案并分别进行了误差预计，各种测量为确保这一工程顺利贯通，设计了三种测量方案并分别进行了误差预计，各种测量 方案及误差预计结果见表。方案及误差预计结果见表。 贯通测量方法与误码差预计贯通测量方法与误码差预计 序号测量方案序号测量方案 预计误差（预计误差（）） 水平重要方向竖直方向水平重要方向竖直方向 “ “ 地面在矿区三角网内用双点后方交会建地面在矿区三角网内用双点后方交会建 立两近井点；竖井用两次独立几何定向；立两近井点；竖井用两次独立几何定向； 井下两次井下两次 级经纬仪导线级经纬仪导线 * “’’* ,* “’’* , ’ ’ 地面测量同第一方案，竖井用三次独立地面测量同第一方案，竖井用三次独立 几何定向；井下三次几何定向；井下三次 级经纬仪导线级经纬仪导线 * “* ,* “* , - - 地面用测距仪导线；竖井用陀螺经纬仪地面用测距仪导线；竖井用陀螺经纬仪 定向；并下两次定向；并下两次 级导线；在风井一侧加级导线；在风井一侧加 测一条陀螺定向边，在主井一侧加侧两条测一条陀螺定向边，在主井一侧加侧两条 （（ . ’. ’）或三条（）或三条（ . -. -）陀螺定间边）陀螺定间边 * ,/* ,/ （主井（主井 . ’. ’）） * ,’,* ,’, （主井（主井 . -. -）） * ,* , ““ ““ 第一篇矿业工程师与矿业第一篇矿业工程师与矿业 各种测量方案的预计误差数值看出常规测量方法和增加测量次数的预计误差均远各种测量方案的预计误差数值看出常规测量方法和增加测量次数的预计误差均远 远超过了工程容许贯遇偏差值。只有选择第三种测量方案，才能保证巷道正确贯通。远超过了工程容许贯遇偏差值。只有选择第三种测量方案，才能保证巷道正确贯通。 （（ ）贯通测量工作）贯通测量工作 地面导线用短程红外测距仪测距，按四等三角网要求测角；井下除在两竖井用陀螺地面导线用短程红外测距仪测距，按四等三角网要求测角；井下除在两竖井用陀螺 仪定向外还加测了三条陀螺定向边，采用仪定向外还加测了三条陀螺定向边，采用 “ “ 型陀螺经纬仅用中天法和型陀螺经纬仅用中天法和 ’ ’ 型型 陀螺经纬仪用逆转点法观测。在副井下放一根钢丝进行坐标导入测量。高程方面，地表陀螺经纬仪用逆转点法观测。在副井下放一根钢丝进行坐标导入测量。高程方面，地表 用四等水准测量；竖井用长钢尺导入高程；井下用三角高程测量和水准测量测定导线点用四等水准测量；竖井用长钢尺导入高程；井下用三角高程测量和水准测量测定导线点 的高程。的高程。 这一工程于这一工程于 ** 年年 ,, 月顺利贯通。测得贯通后水平面内实际偏差为月顺利贯通。测得贯通后水平面内实际偏差为 ,-./,-./，竖直，竖直 方向上实际偏差为方向上实际偏差为 ,-,,./,-,,./；坐标闭合差；坐标闭合差 0 ,-1,/ 0 ,-1,/，， “ “ 0 ,-,*/ 0 ,-,*/；方位角闭合差；方位角闭合差 20 3 20 3。贯通测量中应用了测距仪和陀螺经纬仪等新手段，节约了肘间和人力，减轻。贯通测量中应用了测距仪和陀螺经纬仪等新手段，节约了肘间和人力，减轻 了劳动强度，保证了长距离大巷的贯通。特别是不作竖井几何定向，仅用了副井两小时了劳动强度，保证了长距离大巷的贯通。特别是不作竖井几何定向，仅用了副井两小时 提升空隙时间作导入坐标测量，减少了占用井筒时间，有明显的经济效益，值得其他矿提升空隙时间作导入坐标测量，减少了占用井筒时间，有明显的经济效益，值得其他矿 山参考和借鉴。山参考和借鉴。 第八节露天矿测量第八节露天矿测量 一、露天矿测量的主要工作一、露天矿测量的主要工作 露天矿测量所用的仪器和测量方法与地形测量有许多共同之处。露天矿测量所用的仪器和测量方法与地形测量有许多共同之处。 露天矿测量的主要工作有 （露天矿测量的主要工作有 （ ）建立矿区测量控制网； （）建立矿区测量控制网； （ ）矿区地形测量； （）矿区地形测量； （4 4）线）线 路测量； （路测量； （5 5）露天矿工作控制测量； （）露天矿工作控制测量； （ ）露天矿生产测量； （）露天矿生产测量； （1 1）边坡移动观测； （）边坡移动观测； （. .）绘）绘 制各种矿山测量图。本节只针对露天矿开采的特点，介绍露天矿开采所特有的工作控制制各种矿山测量图。本节只针对露天矿开采的特点，介绍露天矿开采所特有的工作控制 测量和生产测量。测量和生产测量。 二、露天矿平面工作控制测量二、露天矿平面工作控制测量 露天矿区范围内布设有表所示的基本乎面控制网点，这些点应均匀分布在矿坑四周露天矿区范围内布设有表所示的基本乎面控制网点，这些点应均匀分布在矿坑四周 边帮上并造标埋石，但其密度一般满足不了露天矿测量工作的需要。因此，应在其基础边帮上并造标埋石，但其密度一般满足不了露天矿测量工作的需要。因此，应在其基础 上加密布设工作控制网（点）作为露天矿生产测量工作的基础。工作控制点相对于附近上加密布设工作控制网（点）作为露天矿生产测量工作的基础。工作控制点相对于附近 的基本控制点的点位中误差和高程中误差不应大于要求。的基本控制点的点位中误差和高程中误差不应大于要求。 矿业工程师实务全书矿业工程师实务全书 工作控制点点位中误差和高程中误差工作控制点点位中误差和高程中误差 等级等级 点位中误差（点位中误差（ ）高程中误差（）高程中误差（ ）） 采、剥区排土场等采、剥区排土场等采、剥区排土场等采、剥区排土场等 ““““““““““““““ ““ “““’“““““““’““““ 工作控制网（点）一般分为两级，在矿区基本控制网基础上加密布设的为工作控制网（点）一般分为两级，在矿区基本控制网基础上加密布设的为 级工作 级工作 控制网；在矿区基本控制网和控制网；在矿区基本控制网和 级工作控制网基础上再加密布设的为 级工作控制网基础上再加密布设的为“ “级工作控制同。 级工作控制同。 工作控制点要均匀布设在露天采区工作平盘上，必要时也应布设在矿坑边帮上，而且要工作控制点要均匀布设在露天采区工作平盘上，必要时也应布设在矿坑边帮上，而且要 根据测图比例尺的要求，保证一定的密度。根据测图比例尺的要求，保证一定的密度。 建立露天矿工作控制网（点）的方法主要根据露天矿地形、矿坑轮廓、开采深度、建立露天矿工作控制网（点）的方法主要根据露天矿地形、矿坑轮廓、开采深度、 开采方向和所采用的碎部测量方法来确定。一般可用三角网、三边网、电磁波测距导开采方向和所采用的碎部测量方法来确定。一般可用三角网、三边网、电磁波测距导 线、经纬仪导线和交会法等方法建立。下面介绍几种常用的方法。线、经纬仪导线和交会法等方法建立。下面介绍几种常用的方法。 （一）经纬仪导线法（一）经纬仪导线法 此法适用于地形比较平坦，便于量边的情况。在每个工作平盘的两端先用交会法测此法适用于地形比较平坦，便于量边的情况。在每个工作平盘的两端先用交会法测 定两个已知点定两个已知点 、 、“ “ ’ ’， ， ’ ’、 、“ “ ’ ’， ， 、 、“ “ ，然后在 ，然后在 、、“ “ 间敷设附合导线。间敷设附合导线。 是在是在 、、 两个基本控制点间，通过每个工作平盘敷设两个基本控制点间，通过每个工作平盘敷设 级经纬仪导线 级经纬仪导线 “ “ ’ ’ 。然后在每个工作平盘上的。然后在每个工作平盘上的 级经纬仪导线点间敷设 级经纬仪导线点间敷设“ “级附合导线。 级附合导线。 交会法和导线法建立工作控制网导线法建立工作控制网交会法和导线法建立工作控制网导线法建立工作控制网 * * 第一篇矿业工程师与矿业第一篇矿业工程师与矿业 测设工作控制导线主要技术要求测设工作控制导线主要技术要求 地点级别附合条件地点级别附合条件 导线总长导线总长 （（ ）） 相对闭合差相对闭合差 边长边长 （（ ）） 往返较差往返较差 相对误差相对误差 测角中误差测角中误差 （（“ “）） 方位角闭合差方位角闭合差 （（“ “）） 采 剥 区 采 剥 区 “ “ 基本控制点基本控制点 级工作控制点 级工作控制点 ““““““ ““““ ““““““ ““ ““““““ ’ “’ “ ’ “’ “ 排 上 场 排 上 场 “ “ 基本控制点基本控制点 级工作控制点 级工作控制点 ““““““ ““““ ““““““ ““ ““““““ ’ “’ “ ’ “’ “ 注注 为测站数。为测站数。 在有条件的矿山，可采用电磁波测距导线。此时可使用在有条件的矿山，可采用电磁波测距导线。此时可使用 、、“ “级测距仪，量边肘， 级测距仪，量边肘， 可采用两测回读数进行单向观测。可采用两测回读数进行单向观测。 （二）交会法（二）交会法 露天矿形状复杂，开采深度较大，实地丈量过长有困难时，可采用交会法建立工作露天矿形状复杂，开采深度较大，实地丈量过长有困难时，可采用交会法建立工作 控制点。测角交会法又有前方交会、侧方交会和后方交会。利用测距仪时，可用边交控制点。测角交会法又有前方交会、侧方交会和后方交会。利用测距仪时，可用边交 会。会。 采用前、侧方交会法测设工作控制点，应由三个已知点构成交会图形；交会角应在采用前、侧方交会法测设工作控制点，应由三个已知点构成交会图形；交会角应在 “* “*“* “*之间，当交会边长大于之间，当交会边长大于 ,““-,““- 肘，交会角应在肘，交会角应在 .“* “*.“* “*之间。当用侧方交会只之间。当用侧方交会只 解算一组坐标时，必须利用多余观测方向进行检核。解算一组坐标时，必须利用多余观测方向进行检核。 后方交会法在露天矿用得比较多，因为后方交会法比前、侧方交会法灵活，方便、后方交会法在露天矿用得比较多，因为后方交会法比前、侧方交会法灵活，方便、 省时省力。后方交会应在待定点省时省力。后方交会应在待定点 / / 上观测四个已知点上观测四个已知点 0 0、、1 1、、2 2、、3 3 的方向，得出交会角的方向，得出交会角 、 、 、 、 ，其中第四个方向作检查之用。，其中第四个方向作检查之用。 后方交会点一般应独立解算两组坐标，两组坐标值的较差，对采场不应大于后方交会点一般应独立解算两组坐标，两组坐标值的较差，对采场不应大于 “4-“4-，， 对排土场不应大于对排土场不应大于 “4.-“4.-，取平均值或图形强度较高的一组坐标值作为最后结果。如果，取平均值或图形强度较高的一组坐标值作为最后结果。如果 后方交会在待定点上只观测三个已知点的方向肘，应尽量将待定点选在三个已知点所构后方交会在待定点上只观测三个已知点的方向肘，应尽量将待定点选在三个已知点所构 成的三角形内。成的三角形内。 后方交会法建立工作控制网后方交会法建立工作控制网 ““ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ 矿业工程师实务全书矿业工程师实务全书 交会法测设工作控制点的水平角观测采用方向观测法，测回数和观测限差见表。交会法测设工作控制点的水平角观测采用方向观测法，测回数和观测限差见表。 交会法测设工作控制点时水平角方向观测法的技术要求交会法测设工作控制点时水平角方向观测法的技术要求 等级 仪器类型测回数等级 仪器类型测回数 半侧回归零差半侧回归零差 （（ ）） 一测回中两一测回中两 倍照准差变倍照准差变 动范围（动范围（ ）） 各测回互差各测回互差 （（ ）） 测角中误差测角中误差 （（ ）） 仪器对中误差仪器对中误差 （（““““）） ’ ’ ’*’* ** , ,