第十五章 矿井施工测量
矿井施工测量的主要任务是根据各种施工设计的图纸
和资料, 按设计要求将施工对象标定于实地, 并在施工过
程中, 不断进行检查测量, 以确保工程质量达到设计所规
定的要求 。
15-1 井筒中心和十字中线的标定
一, 井筒中心与十字中线
圆形竖井的井筒中心就是井筒水平圆截面的圆心 。 方
形或长方形竖井的井筒中心就是其水平截面对角线的交点 。
井筒十字中线是通过井筒中心, 并互相垂直相交的两
条直线 。 其中一条与井筒提升中心线重合或平行, 这条中
心线称为井筒主十字中线 。
斜井井筒中心 (井口位置 )是斜井中线与底板设计坡度
起始线的交点 。 斜井井筒的主十字中线就是斜井的巷道中
心线 。
斜井井筒中心 (井口位置 )是斜井中线与底板设计坡
度起始线的交点 。 斜井井筒的主十字中线就是斜井的巷道
中心线 。
二, 竖井井筒中心的测设
井筒中心应根据其设计的平面坐标和高程, 以井口附
近的测量控制点或近井点为基础进行标定 。
定要素后, 再可按极坐标法实地标设井筒中心 O。
三, 井筒十字中线的标定
竖井井筒十字中线点在井筒每侧不得少于 3个, 点间
距离一般不小于 20 m。
井筒十字中线的标定一般是与井筒中心的标定同时进
行的 。
标设十字中线时应按地面一级导线的精度要求测设 。
两条十字中线垂直度的允许误差, 按, 规程, 规定为
± 10″ 。
井筒十字中线点的实际位置测定后, 应绘制井筒十字
中线点的位置图 。
15-2 竖井井筒掘进时的施工测量
竖井掘进时主要进行的测量工作包括：标定井筒锁口；
标定掘进与砌壁时井筒中心垂球线的位置；标定梁窝线和
牌子线的位置；定期丈量井筒掘砌深度等 。
一, 竖井井筒锁口的标定
1 临时锁口的标定
根据井筒十字中线基点, 在井壁外 3 4m处, 精确标
定出十字中线点 A,B,C,D,打入木桩并用小钉作上标志 。
在木桩上标出井口设计高程 。
在盘上标出井筒十字中线点 a,b,c,d。 然后在 A,B
和 C,D间拉紧两根细钢丝, 分别在两根钢丝上挂垂球再将
临时锁口盘安置在井口预定位置, 用垂球找正 a,b,c,d
四点的位置, 使之位于井筒十字中线上, 并用水准仪操平
后固定 。 其高程和水平误差均不得超过 ± 20mm。
2 永久锁口的标定
首先按照标定临时锁口时同样的方法标定井筒十字中
线点 A,B,C,D。 但打入木桩时各木桩顶端的高程应相等 。
浇灌混凝土时, 在点 A,B和 C,D间拉起细钢丝, 并在
钢丝交点处悬挂井筒中心垂球线, 作为永久锁口模板找正
时的依据 。 锁口最下一层模板底面的高程位置, 是依据锁
口底面的设计高程, 从两钢丝向下丈量确定的, 并用半圆
仪或连通水准管操平模板的顶面 。 当浇灌到设计高度之际,
由钢丝直接向下量尺确定锁口最上一层模板顶面的高程位
置, 并进行操平 。 待混凝土凝固后, 用经纬仪在扒钉上精
确标定井筒十字中线的位置, 并在扒钉上锯成三角形缺口
作为标志, 以此作为井筒内确定十字中线方向的依据, 同
时还应测出扒钉的高程 。 中线的位置, 并在扒钉上锯成三
角形缺口作为标志, 以此作为井筒内确定十字中线方向的
依据, 同时还应测出扒钉的高程 。
二, 井筒中心垂球悬挂点的标设
圆形井筒施工时, 应悬挂垂球线作为井筒掘砌的依据 。
1 当提升孔设在井筒中心位置时
采用活动式, 定点杆, (或称中线杆 )设置放线点 。
2 当提升孔不在井筒中心位置时
设置固定的井筒中心下线点 。
三, 井筒掘砌时的测量和检查
井筒中心垂球线或激光点是井筒掘砌和检查的基准线 。
井筒掘进时应根据它布置炮眼, 检查井筒的竖直程度和断
面的大小 。 测量井筒断面大小的方法是丈量中心垂球线或
激光点至井壁的距离, 并与井筒设计半径进行对比 。 砌壁
时, 依据井筒中心垂球线或激光点来检查模板的正确性,
并用半圆仪或连通水准管器对托盘进行操平 。 应及时测量
井筒的迎头标高 。 测量方法是根据附近的水准点, 由井口
下放钢尺, 进行丈量 。 当井筒加深时, 应在井壁上设立水
准点, 作为预留梁窝, 开凿马头门和丈量井筒深度的高程
控制点 。
五, 预留梁窝位置的标定
在井筒砌壁时, 通常需要预留安置罐梁的梁窝 。 标定
预留梁窝的位置包括在砌壁用的模板上标出梁窝的中线和
高程位置 。
1 梁窝中线位置的标定
梁窝中线位置可根据十字中线和边线或梁窝线进行标
定 。
梁窝线是位于井筒十字中线上, 距井壁 100 mm处所挂
的铅垂线 。 梁窝线的下线点位置, 一般在井盖上用极坐标
法标定 。 首先, 应根据梁窝线与井筒十字中线间的关系,
计算梁窝线下线点 1,2,3,4的坐标 。 然后根据具体情况,
可在井筒与十字中线基点间选择一点 A,精确测定 A点的坐
标, 并按照坐标反算公式计算出标定要素 。 再用极坐标法
标定下线点即可 。 通过下线点下放梁窝线后, 根据这些线
在模板上标出梁窝中线的平面位置, 并画一线作为标志 。
2 梁窝高程位置的标定
梁窝的高程位置可根据一根边垂线上预先按罐梁间距
焊好的金属牌 (即牌子线 )或井筒内设立的高程点用钢尺丈
量等方法确定 。
15-3 掘进井底车场时的测量工作
一, 掘进马头门时的测量工作
1 马头门开切点高程的确定
在马头门或装载硐室上方至少设立两个高程点 。 高程
点的标高, 可用导入标高的方法确定 。
2 马头门掘进中线的标定
首先进行的是利用瞄直法初次给向 。 初次给定的马头
门中线, 当指示两边巷道掘进超过 15m时, 应进行一井定
向 。 并根据一井定向的成果, 重新标定中线 。
3 腰线的标定
腰线一般距底板 (或轨面 )1 m。 标定前, 首先根据已标
定的高程点的标高计算出其与腰线点间的高差, 然后用水
准仪标定一组腰线点, 再根据这组腰线点和巷道设计坡度
标定其他腰线点即可 。
二, 井底车场巷道的施工测量
井底车场的基本型式有竖井环形式和折返式 。 井底车
场的特点是弯道和碹岔多, 巷道断面和坡度变化大, 并经
常采用贯通的方法来掘进巷道 。 导线设计的具体步骤如下 。
(1) 选定导线点：一般都选在主要巷道的中线上 。
(2) 确定导线的边长和水平角：根据图纸及其注记数据直
接量取或计算求得 。
(3) 水平角的检核
(4) 计算设计的闭合导线
根据导线的边长, 水平角和起算数据, 计算坐标增量 。
(5) 调整坐标闭合差
调整坐标增量闭合差时, 由于设计中所规定的曲率半
径和圆心角等, 不能随意改正, 因此, 通常是将改正数分
配到互不平行的两条直线边中 。 坐标增量闭合差的调整方
法有图解法和解析法等 。
(6) 按统一坐标系统计算各设计导线点的坐标
四, 碹岔掘进时的测量工作
井底车场内有许多巷道交叉处, 这些交叉处通常称为
,碹岔, 。 碹岔的特点是：巷道断面大, 而且是变化的,
并和曲线巷道相连 。
1 标定要素的计算
图示为一种碹岔设计图 。 由此和井底车场导线设计成
果计算如下标定要素 。
(1) 计算 C点的坐标
(2) 计算 A点的坐标
(3) 计算其他标定要素
2 实地标设
首先在 12?13方向上标定出 A点；再在 A点安置经纬仪
按极坐标法标定出 C点；在 AC的延长线上标定出 D点, D
点即为开帮起点 T的对应点；在 CA的延长线上标定出 d点；
然后按照同样的方法可依次标定碹鼻子点 M,F和开帮终
点 K。
15-4 特殊凿井时的测量工作
常用的特殊凿井法有：冻结法, 钻井法, 沉井法, 注
浆法和帷幕法等 。
一, 冻结法施工时的测量工作
冻结法凿井是借助人工制冷手段, 暂时加固不稳定地
层和含水层等复杂地层, 以便于井筒施工的一种特殊凿井
法 。 运用冻结法凿井时, 进行的主要测量工作是：标定冻
结孔, 检查孔的位置并进行钻孔测斜 。
(一 ) 冻结孔, 检查孔位置的标定
冻结孔和检查孔的位置可采用经纬仪极坐标法或模板
法进行标定 。 标定时以井筒中心和井筒十字中线为基准 。
(二 ) 钻孔测斜
1 经纬仪灯光测斜法
经纬仪灯光测斜法的原理是：将作为观测标志的灯光
放入冻结孔的测斜管中用经纬仪分段观测它的位置, 根据
相似三角形原理, 计算出冻结孔在某深度的实际偏斜距离
和方向 。
2 陀螺测斜仪测斜法
冻结孔陀螺测斜仪是一种新型的测斜仪器, 专门用
于冻结法凿井时测量冻结孔的倾斜程度 。
二, 钻井法施工时的测量工作
钻井法是采用大型钻头, 按照设计钻成一定直径和深
度的井孔, 再将预制好的井壁放入井筒, 作为永久支护的
一种凿井方式 。 在钻井前应标定井筒中心和十字中线点；
在钻井时要进行井筒偏斜和井径测量；预制井壁基础和组
立模板施工下沉井壁时, 应进行悬浮下沉井壁前的终钻测
量, 井壁连接测量和井壁整体就位测量 。
(一 ) 井筒偏斜和井径测量
通常使用的是超声波测井仪来测量井径和井筒偏斜 。
(二 ) 构筑井壁时的测量工作
当钻进到设计深度后, 并经过井筒偏斜和井径测量认
为符合要求后, 便可安装永久井壁 。 安装井壁时, 首先进
行的是连接井壁的垂直度测量 。
矿井施工测量的主要任务是根据各种施工设计的图纸
和资料, 按设计要求将施工对象标定于实地, 并在施工过
程中, 不断进行检查测量, 以确保工程质量达到设计所规
定的要求 。
15-1 井筒中心和十字中线的标定
一, 井筒中心与十字中线
圆形竖井的井筒中心就是井筒水平圆截面的圆心 。 方
形或长方形竖井的井筒中心就是其水平截面对角线的交点 。
井筒十字中线是通过井筒中心, 并互相垂直相交的两
条直线 。 其中一条与井筒提升中心线重合或平行, 这条中
心线称为井筒主十字中线 。
斜井井筒中心 (井口位置 )是斜井中线与底板设计坡度
起始线的交点 。 斜井井筒的主十字中线就是斜井的巷道中
心线 。
斜井井筒中心 (井口位置 )是斜井中线与底板设计坡
度起始线的交点 。 斜井井筒的主十字中线就是斜井的巷道
中心线 。
二, 竖井井筒中心的测设
井筒中心应根据其设计的平面坐标和高程, 以井口附
近的测量控制点或近井点为基础进行标定 。
定要素后, 再可按极坐标法实地标设井筒中心 O。
三, 井筒十字中线的标定
竖井井筒十字中线点在井筒每侧不得少于 3个, 点间
距离一般不小于 20 m。
井筒十字中线的标定一般是与井筒中心的标定同时进
行的 。
标设十字中线时应按地面一级导线的精度要求测设 。
两条十字中线垂直度的允许误差, 按, 规程, 规定为
± 10″ 。
井筒十字中线点的实际位置测定后, 应绘制井筒十字
中线点的位置图 。
15-2 竖井井筒掘进时的施工测量
竖井掘进时主要进行的测量工作包括：标定井筒锁口；
标定掘进与砌壁时井筒中心垂球线的位置；标定梁窝线和
牌子线的位置；定期丈量井筒掘砌深度等 。
一, 竖井井筒锁口的标定
1 临时锁口的标定
根据井筒十字中线基点, 在井壁外 3 4m处, 精确标
定出十字中线点 A,B,C,D,打入木桩并用小钉作上标志 。
在木桩上标出井口设计高程 。
在盘上标出井筒十字中线点 a,b,c,d。 然后在 A,B
和 C,D间拉紧两根细钢丝, 分别在两根钢丝上挂垂球再将
临时锁口盘安置在井口预定位置, 用垂球找正 a,b,c,d
四点的位置, 使之位于井筒十字中线上, 并用水准仪操平
后固定 。 其高程和水平误差均不得超过 ± 20mm。
2 永久锁口的标定
首先按照标定临时锁口时同样的方法标定井筒十字中
线点 A,B,C,D。 但打入木桩时各木桩顶端的高程应相等 。
浇灌混凝土时, 在点 A,B和 C,D间拉起细钢丝, 并在
钢丝交点处悬挂井筒中心垂球线, 作为永久锁口模板找正
时的依据 。 锁口最下一层模板底面的高程位置, 是依据锁
口底面的设计高程, 从两钢丝向下丈量确定的, 并用半圆
仪或连通水准管操平模板的顶面 。 当浇灌到设计高度之际,
由钢丝直接向下量尺确定锁口最上一层模板顶面的高程位
置, 并进行操平 。 待混凝土凝固后, 用经纬仪在扒钉上精
确标定井筒十字中线的位置, 并在扒钉上锯成三角形缺口
作为标志, 以此作为井筒内确定十字中线方向的依据, 同
时还应测出扒钉的高程 。 中线的位置, 并在扒钉上锯成三
角形缺口作为标志, 以此作为井筒内确定十字中线方向的
依据, 同时还应测出扒钉的高程 。
二, 井筒中心垂球悬挂点的标设
圆形井筒施工时, 应悬挂垂球线作为井筒掘砌的依据 。
1 当提升孔设在井筒中心位置时
采用活动式, 定点杆, (或称中线杆 )设置放线点 。
2 当提升孔不在井筒中心位置时
设置固定的井筒中心下线点 。
三, 井筒掘砌时的测量和检查
井筒中心垂球线或激光点是井筒掘砌和检查的基准线 。
井筒掘进时应根据它布置炮眼, 检查井筒的竖直程度和断
面的大小 。 测量井筒断面大小的方法是丈量中心垂球线或
激光点至井壁的距离, 并与井筒设计半径进行对比 。 砌壁
时, 依据井筒中心垂球线或激光点来检查模板的正确性,
并用半圆仪或连通水准管器对托盘进行操平 。 应及时测量
井筒的迎头标高 。 测量方法是根据附近的水准点, 由井口
下放钢尺, 进行丈量 。 当井筒加深时, 应在井壁上设立水
准点, 作为预留梁窝, 开凿马头门和丈量井筒深度的高程
控制点 。
五, 预留梁窝位置的标定
在井筒砌壁时, 通常需要预留安置罐梁的梁窝 。 标定
预留梁窝的位置包括在砌壁用的模板上标出梁窝的中线和
高程位置 。
1 梁窝中线位置的标定
梁窝中线位置可根据十字中线和边线或梁窝线进行标
定 。
梁窝线是位于井筒十字中线上, 距井壁 100 mm处所挂
的铅垂线 。 梁窝线的下线点位置, 一般在井盖上用极坐标
法标定 。 首先, 应根据梁窝线与井筒十字中线间的关系,
计算梁窝线下线点 1,2,3,4的坐标 。 然后根据具体情况,
可在井筒与十字中线基点间选择一点 A,精确测定 A点的坐
标, 并按照坐标反算公式计算出标定要素 。 再用极坐标法
标定下线点即可 。 通过下线点下放梁窝线后, 根据这些线
在模板上标出梁窝中线的平面位置, 并画一线作为标志 。
2 梁窝高程位置的标定
梁窝的高程位置可根据一根边垂线上预先按罐梁间距
焊好的金属牌 (即牌子线 )或井筒内设立的高程点用钢尺丈
量等方法确定 。
15-3 掘进井底车场时的测量工作
一, 掘进马头门时的测量工作
1 马头门开切点高程的确定
在马头门或装载硐室上方至少设立两个高程点 。 高程
点的标高, 可用导入标高的方法确定 。
2 马头门掘进中线的标定
首先进行的是利用瞄直法初次给向 。 初次给定的马头
门中线, 当指示两边巷道掘进超过 15m时, 应进行一井定
向 。 并根据一井定向的成果, 重新标定中线 。
3 腰线的标定
腰线一般距底板 (或轨面 )1 m。 标定前, 首先根据已标
定的高程点的标高计算出其与腰线点间的高差, 然后用水
准仪标定一组腰线点, 再根据这组腰线点和巷道设计坡度
标定其他腰线点即可 。
二, 井底车场巷道的施工测量
井底车场的基本型式有竖井环形式和折返式 。 井底车
场的特点是弯道和碹岔多, 巷道断面和坡度变化大, 并经
常采用贯通的方法来掘进巷道 。 导线设计的具体步骤如下 。
(1) 选定导线点：一般都选在主要巷道的中线上 。
(2) 确定导线的边长和水平角：根据图纸及其注记数据直
接量取或计算求得 。
(3) 水平角的检核
(4) 计算设计的闭合导线
根据导线的边长, 水平角和起算数据, 计算坐标增量 。
(5) 调整坐标闭合差
调整坐标增量闭合差时, 由于设计中所规定的曲率半
径和圆心角等, 不能随意改正, 因此, 通常是将改正数分
配到互不平行的两条直线边中 。 坐标增量闭合差的调整方
法有图解法和解析法等 。
(6) 按统一坐标系统计算各设计导线点的坐标
四, 碹岔掘进时的测量工作
井底车场内有许多巷道交叉处, 这些交叉处通常称为
,碹岔, 。 碹岔的特点是：巷道断面大, 而且是变化的,
并和曲线巷道相连 。
1 标定要素的计算
图示为一种碹岔设计图 。 由此和井底车场导线设计成
果计算如下标定要素 。
(1) 计算 C点的坐标
(2) 计算 A点的坐标
(3) 计算其他标定要素
2 实地标设
首先在 12?13方向上标定出 A点；再在 A点安置经纬仪
按极坐标法标定出 C点；在 AC的延长线上标定出 D点, D
点即为开帮起点 T的对应点；在 CA的延长线上标定出 d点；
然后按照同样的方法可依次标定碹鼻子点 M,F和开帮终
点 K。
15-4 特殊凿井时的测量工作
常用的特殊凿井法有：冻结法, 钻井法, 沉井法, 注
浆法和帷幕法等 。
一, 冻结法施工时的测量工作
冻结法凿井是借助人工制冷手段, 暂时加固不稳定地
层和含水层等复杂地层, 以便于井筒施工的一种特殊凿井
法 。 运用冻结法凿井时, 进行的主要测量工作是：标定冻
结孔, 检查孔的位置并进行钻孔测斜 。
(一 ) 冻结孔, 检查孔位置的标定
冻结孔和检查孔的位置可采用经纬仪极坐标法或模板
法进行标定 。 标定时以井筒中心和井筒十字中线为基准 。
(二 ) 钻孔测斜
1 经纬仪灯光测斜法
经纬仪灯光测斜法的原理是：将作为观测标志的灯光
放入冻结孔的测斜管中用经纬仪分段观测它的位置, 根据
相似三角形原理, 计算出冻结孔在某深度的实际偏斜距离
和方向 。
2 陀螺测斜仪测斜法
冻结孔陀螺测斜仪是一种新型的测斜仪器, 专门用
于冻结法凿井时测量冻结孔的倾斜程度 。
二, 钻井法施工时的测量工作
钻井法是采用大型钻头, 按照设计钻成一定直径和深
度的井孔, 再将预制好的井壁放入井筒, 作为永久支护的
一种凿井方式 。 在钻井前应标定井筒中心和十字中线点；
在钻井时要进行井筒偏斜和井径测量；预制井壁基础和组
立模板施工下沉井壁时, 应进行悬浮下沉井壁前的终钻测
量, 井壁连接测量和井壁整体就位测量 。
(一 ) 井筒偏斜和井径测量
通常使用的是超声波测井仪来测量井径和井筒偏斜 。
(二 ) 构筑井壁时的测量工作
当钻进到设计深度后, 并经过井筒偏斜和井径测量认
为符合要求后, 便可安装永久井壁 。 安装井壁时, 首先进
行的是连接井壁的垂直度测量 。
