測繪和測設礦山各種工程的位置和幾何要素,研究礦山開發過程中各種空間幾何關係的一門應用技術。埃及於西元前15~16世紀,按比例尺繪製瞭巷道圖;西元17~18世紀,礦山測量在歐洲也獲得瞭迅速發展。中國於1949年後,採用先進的測量儀器,觀測和研究地表和巖層移動,對礦產資源開發進行監督。

  礦山測量的主要任務 ①建立礦區井上、井下測量控制,測繪礦用地形圖和各種採掘工程圖;②②根據設計將各種采礦工程的幾何要素,測設到現場並進行檢查監督;③測定礦體的埋藏形狀及其空間分佈;④對合理開發礦產資源進行管理和監督;⑤觀測和研究地表巖層移動和邊坡穩定;⑥提供編制采礦計劃的資料。

  礦山測量精度 在礦區建立地面控制網,作為各種測量的基礎。礦區內已有國傢控制點時,則用插網、插鎖等方法佈設加密網,否則可建立獨立網。礦區首級網的等級依礦區面積大小而定:1000km2以上的為二等;1000~200km2的為三等;200km2以下的為四等。采用航空攝影、地面攝影、平板測量等方法,測繪1:1000到1:500比例尺的地形圖和其他礦用圖。礦區井上、井下的坐標必須一致,通過定向和導入高程,將地面坐標系傳遞到井下。

  礦山測量的內容 幾何定向 包括:①一井定向。多采用三角形連接法(圖1)。井上、井下臨時點C和C'與掛在井筒中的兩條垂線A和B的連線,構成平面三角形ABC和ABC'。觀測各角和邊長,已知地面D點坐標和DE邊方位角,可解算出井下D'點坐標和D'E'邊方位角。②兩井定向。至少有兩個立井,且在定向水平兩立井間有能進行測量的巷道相通。在每一井筒中各掛一根垂線,在井上、井下分別連測這兩根垂線,通過解算。即可將地面坐標系傳遞到井下。

  物理定向 利用高速旋轉陀螺軸在地球自轉影響下,繞子午面作往復擺動的特性制成陀螺儀,與經緯儀組成陀螺經緯儀進行定向,不占用井筒,方法簡便。

  導入高程 將地面高程控制點的標高傳遞到井下的高程起始點上,經平硐、斜井時,用水準測量或三角高程測量,通過立井時,用鋼尺、鋼絲或光電測距儀測量。沿主要巷道佈設首級經緯儀導線網,作為井下基本平面控制;佈設井下一級水準網,作為井下高程控制。為減少誤差積累,每隔一定距離要加測一條陀螺定向邊。次要巷道及采場可用精度較低的規定測量方法。

  露天礦的基本控制網 建立在周圍固定幫上,在平臺上以小三角、線形鎖、斷面線、方格網、交會或經緯儀導線等方法,佈設工業控制點。用經緯儀視距測量、平板儀測量或地面攝影測量等方法驗收采礦場或巖礦量。

  標定中腰線和貫通測量 井巷施工時,用掛線法或激光指向儀標定中腰線,以指導掘進。按一定位置與另一井巷接通稱貫通,所進行的測量稱貫通測量(圖2)。

  巖層和地表移動觀測 在地面、巖層內和井下,設立一系列固定點,定期觀測受采動影響引起的巖層與地表移動。

  除上述內容外,在回采過程中,測定采掘空間,以垂直斷面法或水平斷面法計算采礦損失和貧化,進行三級礦量管理等。