矿山工程测量技术与方法

矿山工程测量技术与方法

谭明桂

陕西省镇巴屈家山矿业有限公司723607

摘要：工程测量是矿山生产过成中工程建设的基础工作，在矿山生产实践中工程测量包括地形测量、导线点测量、工程施工控制测量、变形观测、挂罗盘仪测量等方法。随着科技的发展，测量设备不断推陈出新，新型设备不断取代老产品，如全站仪、GPS就让全数字地形图得到了迅速发展与应用，也为矿山工程设计提供了准确的数据信息，提高了矿山工程进度。本文就结合我国矿山工程测量技术方法，测量数据采集和数据处理自动化，电子化制图在矿山工程中的应用，以及初步掌握测量工作的基础理论和基本方法，能正确的使用测量仪器和工具，能进行一般的工程施工测量。

关键词：测量应用；全站仪；数据处理；电子制图

一、测量学的概念

测量学是研究地球的形状及大小并确定地球表面点位关系的一门科学。它的任务包含测绘和标设两个部分，但他们的基本内容都是确定地面点的位置，地面点有平面位置及其高程，这些点是根据距离、角度和高程三个元素来确定的，所以高程测量、水平角测量和距离测量是测量的基本工作。

二、测量学在地质和采矿中的作用

测绘科学应用广泛，在地质普查、勘探、水文工程地质、物探、化探等工程中，从勘测、设计、施工以及最后的成果报告，都要应用地形图及其有关测绘资料。

矿山测量是以观测、计算和绘图为手段，研究和处理矿藏开发过程中的各种空间几何问题，因而被称做是矿山的“眼睛”。测量工作是矿山建设和生产中一项重要的技术基础工作，具有施工生产和技术管理的双重只能。

三、全站仪测图方法与技术要求

1、全站仪测图的仪器安置及检核要求：

①仪器的对中偏差不应大于5mm，仪器高和反光镜高的量取应精确至lmm。

②应选择较远的测量点作为测站定向点，并施测另一测量点的坐标和高程，作为测站检核。检核点的平面位置较差不应大于图上0．2mm，高程较差不应大于基本等高距的1／5。

③作业过程中和作业结束前，应对定向方位进行检查。

2、全站仪测图的测距长度规定不应超过表1的规定。

表1全站仪测图的最大测距长度

3、数字地形图测绘的要求

①当采用草图法作业时，应按测站绘制草图，并对测点进行编号。测点编号应与仪器的记录点号相一致。草图的绘制，宜简化表示地形基本要素的位置、属性和相互关系等。

②当采用编码法作业时，宜采用通用编码格式，也可使用软件的白定义功能和扩展功能建立用户的编码系统进行作业。

③当采用内外业一体化的实时成图法作业时，应实时确立测点的属性、连接关系和逻辑关系等。

④在建筑密集的地区作业时，对于全站仪无法直接测量的点位，可采用支距法、线交会法等几何作图方法进行测量，并记录相关数据。

4、全站仪测图野外数据采集

全站仪测图，可按图幅施测，也可分区施测，按图幅施测时，每幅图应测出图廓线外5mm，分区施测时，应测出区域界线外图上5mm。对采集的数据应进行检查处理，删除或标注作废数据、重测超限数据、补漏错漏数据，对检查修改后的数据，应及时与计算机联机通信，生成原始数据文件并做备份。

5、全站仪碎部采集点

地形测量在完成地形控制测量后，就要进行地形测图。地形测图是以控制点为基础，按一定的要求和规则，将地面上各种地物、地貌测绘到图纸上。地形测量中需要将地物、地貌的特征点测绘到图纸上，这些特征点又称为碎部点。

大比例尺数字测图野外数据采集按碎部点测量方法，分为全站仪测量方法和GPS-RTK测量方法。本次测图，主要采用全站仪测图方法。

6、碎部点采集的特殊情况

在进行碎部点采集时往往会遇到一些特殊情况。对于比较复杂的地方通视一定不好，也许将棱镜举高能采到点，若就几个点还行，点多时这么采点测出的地物一定偏差很大，因此就应该找一个视野开阔的地方支一站过去再测。

7、绘制测站草图及展点

在采集点的同时，应在采集数据的现场，实时绘制测站草图。草图内容包括：测站点点号，碎部点编号及属性，地物、地形、地貌轮廓，本测站起止碎部点编号，测量时间，草图绘制人员。只要绘制好测站草图，才有利于内业电子成图及查图。草图应列入上交资料，每天测完后要及时将全站仪中的坐标数据与CASS软件直接通讯到微机中，与控制点一并展绘。

四、内业数字化成图

数字化作业采用南方CASS7.1版地形地籍测成图系统，本系统基于AutoCAD2004或AutoCAD2005平台，图式运用规范、图形美观。1、CASS系统为数字测图提供了多种成图方法：简编码自动成图法，引导文件自动成图法，测点点号定位成图法，屏幕坐标定位成图法和电子平板测图法等。在上述方法中，除电子平板测图法外，其余均为测记式成图法。即把野外采集的数据存储在电子手簿或全站仪的内存中，同时绘制草图，回到室内后再将数据传输到计算机内，对照草图完成各种绘制编辑工作，最后形成地形图。

2、数据传输及展点：

在主菜单下，按F3储存管理，按F4两次，按F1数据通讯，按F1GTS格式，按F1发送数据，按F2坐标数据，按F1【11位】，按F2调用，选择要下载的文件，按F4回车，显示发送坐标数据》OK？[是][否]，至此打开电脑里的传输软件，单机数据下载命令符号“”显示如右图后，单击开始，迅速在仪器上按F3[是]进行数据传输，传输完毕后，仪器滴的响一声，电脑界面如下，单击确定后，显示如下，点掉添加GTS-700字首后第一点默认为后视之后，点击确定，文件下载完毕，单击电脑界面左上角文件，另存，选择保存文件的位置，进行文件的保存。

在绘图区得到展绘好的碎部点点位并输入测图比例尺，结合野外绘制的草图绘制地物；再执行下拉菜单“绘图处理/展野外点点号”同时将点号给展出。经过对所测地形图进行屏幕显示，在人机交互方式下进行绘图处理、图形编辑、修改、整饰，最后形成数字地图的图形文件。

2、数字化成图作业步骤

1、草图阅读

内业作业员首先对野外绘制的工作草图进行充分阅读，了解图内各元素的来龙去脉、相互关系及各类控制点分布情况。2、数字化作业采用分层、分色的要求表示地物、地貌。将同一类地物放在同一层次，分色统一，代码到位，尽量使用成图系统的菜单绘制图形，便于合并、缩放、接边、数据提起等再处理工作。数字化作业时捕捉解析编辑碎部点，若数据与勘丈草图不符，应及时向检查员提出，问题解决后再行作业。

数字化图按一定的顺序进行，对明显的具有分块作用的地物先输入，例如河流、道路等。然后依元素的主次进行分块作业。一块图全部输入后即做自查校对，清理差、错、漏。

3、地形图绘制

①测量控制点：各等级的平面及高程控制点分别以图式规定的控制点符号表示，控制点的测点位置即为符号的几何中心，控制点必须精确表示，根据测量成果直接展绘。

②其它地物绘制从菜单栏中添加。

参考文献：

[1]陈社杰《测量与矿山测量》冶金工业出版社2007年1月

[2]赵文亮《地形测量》黄河水利出版社2005年8月

[3]徐宇飞《数字测图技术》黄河水利出版社2005年8月[4]《测绘技术设计规定》（CH-T1004-2005）

[5]《测绘技术总结编写规定》（CH-T1001-2005）

[6]潘正风、杨正尧《数字测图原理与方法》.武汉：武汉测绘科技大学出版社，2003年