第十六章 露天矿测量
16-1 概述
在露天矿的建设和生产过程中, 需要进行一系列的测
量工作, 这些配合露天矿开采所进行的测量工作统称为露
天矿测量 。
露天矿测量工作与地形测量的自然条件基本相同 。 露
天矿测量的主要任务也是测定测量对象的空间位置, 并根
据测量中获得的资料和绘制的图纸来解决生产中所遇到的
问题 。
露天矿测量的基本原理和所使用的仪器与地形测量基
本相同 。 然而由于露天矿生产的特殊性, 与其相对应的测
量工作也有其自身的特点 。
1 测量对象方面
在地形测量中, 是以地形点和地物点为主要测量对象,
这些点的位置, 在一定时期内可以视为是固定不变的 。 而
露天矿测量的主要对象是各种工程, 它们的位置随着采矿
工程的进展是经常变化的 。
2 测量条件方面
地形测量和露天矿测量, 虽然都是在露天条件下进行
的, 然而, 露天矿需要在全年各个时期进行相应的测量工
作, 而且露天矿矿坑中运输繁忙紧张, 灰尘大, 测点经常
被电铲和推土机破坏, 因此, 露天矿的测量方法与地形测
量也有所不同 。
3 测量精度方面
在地形测量中, 测量精度主要是以制图精度为依据,
故测绘不同比例尺的图纸, 精度要求也不相同 。 露天矿测
量的精度, 则是以能否满足解决生产问题为标准, 其测量
的精度也是依据要解决的生产问题来确定 。
16-2 露天矿控制测量
一, 露天矿平面控制测量
露天矿平面控制测量分为基本控制网测量和工作控制
网测量两类 。
1 露天矿基本控制网
露天矿基本控制网应根据露天矿坑四周的地形条件,
采矿场的形状, 采矿工作的发展方向以及在矿坑内建立工
作控制网的方法等因素采用不同的方法来布置 。 地面三,
四等三角网, 边角网, 测边网或一级小三角网, 一级小测
边网, 一线导线网均可作为大型露天矿的基本控制网 。 小
型露天矿可采用二级小三角网, 二级小测边网或二级导线
网作为矿区的基本控制网 。
布设露天矿基本控制网时, 应尽可能满足下列要求：
(1) 应根据露天矿的地形条件, 使控制点均匀分布在
露天矿四周的边帮上；
(2) 选择控制点时, 应注意采矿场的轮廓和露天矿的
边坡角度, 使每个控制点能控制较大的范围；
(3) 布设控制点时, 应考虑采矿工作的发展方向和边
坡的稳定性, 使控制点能长时间的保存 。
2 露天矿工作控制网
露天矿工作控制网分为两级, Ⅰ 级工作控制网是在基
本控制网基础上的加密, Ⅱ 级工作控制网是在 Ⅰ 级工作控
制网或基本控制网基础上的加密 。
(1) 交会法
在未知点 P上安置仪器观测水平角 α, β 以及检验角
ε, 以确定 P点平面位置的方法, 称为后方交会法 。 采用
后方交会法建立工作控制点时, 为了防止 P点在危险圆 (即
A,B,C的外接圆 )附近, 要求交会角 α, β 与固定角
∠ ABC之和不应在 160° ～ 200° 之间 。
(2) 断面线法
断面线法是沿大致垂直于矿床走向方向布设一系列间
距相等, 相互平行的直线 (即断面线 ),由于断面线的方向
是一定的, 测量时只需丈量出已知基点或工作点与待求点
间的水平距离, 即可求得待求点的平面位置 。
断面线法的关键是布设断面线 。 断面线应根据基本控
制网来布设, 断面线的方向应大致垂直于矿床的走向；断
面线的间距通常与勘探线的间距一致, 根据矿坑的规模一
般可采用 100m或 200m。 断面线的控制点可以采用基本控
制点或 Ⅰ 级工作控制点 。
二, 露天矿高程控制测量
露天矿的高程控制也分为基本控制和工作控制两大类 。
地面三, 四等水准点均可作为高程的基本控制点, 等外水
准点可作为小型露天矿的高程基本控制点 。
露天矿的高程工作控制也分 Ⅰ, Ⅱ 两级 。 Ⅰ 级是在基
本高程控制点上的加密, Ⅱ 级是 在基本高程控制点或
Ⅰ 级工作高程控制点基础上的加密 。 露天矿的工作高程控
制路线一般应布设成环形网, 附合路线或结点网, 在困难
地区, 也可采用支水准路线, 但支水准路线的长度不应超
过同等精度附合水准路线长度的 1/4。
露天矿的工作高程控制一般是与平面工作控制同时进
行的, 平面工作控制点同时也是高程工作控制点 。 其测量
方法可采用水准测量或三角高程测量 。
16-3 露天矿生产测量
一, 采剥场验收测量
1 采剥场验收测量的主要任务
(1) 及时, 全面地测量采剥进度并绘制成图；
(2) 按区域, 阶段平盘, 工程项目, 电铲号等计算实
际采剥工程量；
(3) 在验收测量图纸上量取实际工程技术指标 。
2 采剥场验收测量方法
常用的测量方法有经纬仪视距测量, 平板仪测量和光
电测距极坐标法等 。
3 验收量的计算
露天矿验收量的计算方法有垂直断面法, 水平断面法
和解析法等 。 露天矿验收量的计算, 通常是先计算每台电
铲的采剥量, 再将该矿井的所有作业电铲的采剥量求和,
即可得到该矿的总采剥量 。
二, 开沟时的测量工作
1 沿陡坡开掘出入车沟的标定
(1) 按设计图标出沟道的起点和中心线；
(2) 按沟道起点的设计标高和沟底的坡度, 标定出沟
道底部的外侧边线点；
(3) 根据沟道的断面尺寸标定沟道肩线点；
(4) 在沟道的转弯处, 按设计要求标定出连接曲线；
(5) 沟道开挖后, 中线桩即遭到破坏, 此时应及时进
行恢复, 并测量其高程, 以检查沟道的位置和深度 。
2 用上装车方式开沟和用吊斗式电铲开沟时的标定
(1) 根据沟道设计图标定出沟道的起点和中线位置；
(2) 根据沟道的断面尺寸, 标定两条肩线上的点 4,5、
6等, 并设置边桩；
(3) 为指示作业方向, 每隔两三个标桩, 在中心桩和
边桩上插上带小旗的标杆；
(4) 沟道开挖后, 应及时恢复中心桩, 并将测量的高
程标注在中心桩上, 以便检查沟道的坡度 。
三, 爆破工作测量
爆破测量工作主要包括下面四个方面的内容,① 为
爆破设计提供图纸资料； ② 按设计实地标定炮孔位置；
③ 爆破地区的测量工作； ④ 爆破测量的内业工作 。
1 准备图纸资料
在爆破工作进行之前, 应根据已有的阶段采剥工程平
面图绘制爆破地区的平面图
2 炮孔位置的标定
标定前, 运用图解的方法, 求出标定数据 。 实地标定
时, 首先用经纬仪, 按极坐标法先标定一个炮孔的位置,
然后根据炮孔至坡顶线的垂直距离和炮孔中心相互间的距
离标定出其他炮孔的位置 。
3 爆破地区的测量工作
当炮孔打好后, 需要对爆破地区进行一系列的测量工
作 。 主要包括测定炮孔的位置和深度, 炮孔中心间的距离,
炮孔距坡顶线的距离, 爆破区台阶的位置, 爆破岩石散落
范围内的建筑物以及炮孔断面测量 。
4 爆破测量的内业工作
测绘爆破区的平面图和炮孔的断面图以及确定最小抵
抗线等 。
四, 排土场测量
排土场是用来堆积露天开采过程中剥离下来的岩石,
低品位矿物和沙土等的场所, 在露天矿开采范围之内的叫
内排土场, 在露天矿开采范围之外的称为外排土场 。
1 在露天开采初期要确定排土场的面积
首先计算出该露天矿的全部剥离体积, 再将其乘以松
散系数换算成松散状态下的剥离体积 。 然后根据内部排土
场的面积和规定的排土高度, 计算出内部排土场的容量 。
总的剥离量减去内部排土场的容量即为外部排土场必须具
备的容量, 再按照规定的排土高度即可求出外部排土场的
面积 S。
2 在生产过程中应定期对排土场进行测量
排土场测量的主要对象有,(1) 排土场台阶的坡顶线
和坡底线； (2) 排土场内运输线路的位置； (3) 排土场内
的设施和取样地点； (4) 排土场内下沉点的观测 。
排土场的工作控制可考虑使用三角网, 线形锁或光电
测距导线 。 碎部测量可采用经纬仪视距, 平板仪或其他测
量方法 。
3 排土场下沉的观测
布设观测站的最方便的一种方法是在排土场平盘上建
立方格网形的观测站 。 每个排土带上一般至少应布设三条
观测线, 以便于研究下沉的规律 。
五, 露天矿技术境界的标定
露天矿技术境界通常是指露天矿最终境界, 滑坡处
理境界, 干线站场境界, 露天矿工程境界和月计划境界
等 。 这些境界都需要测量人员在现场标定出来 。 标定方
法可根据具体情况选用极坐标法, 断面线法或其他方法 。
标定数据可通过解析法和图解法求取 。
16-4 露天矿矿图
露天矿的基本矿图有以下八种：
(1) 矿田区域地形图, 比例尺为 1∶ 1000或 1∶ 2000；
(2) 工业广场平面图, 比例尺为 1∶ 500或 1∶ 1000；
(3) 分阶段采剥工程平面图, 比例为 1∶ 500或 1∶ 1000；
(4) 采剥工程断面图, 比例尺为 1∶ 500或 1∶ 1000；
(5) 采剥工程综合平面图, 比例尺为 1∶ 1000或 1∶ 2000，
也可加绘 1∶ 5000的；
(6) 排土场平面图, 比例尺为 1∶ 1000或 1∶ 2000,也可加
绘 1∶ 5000的；
(7) 防排水系统图, 比例尺为 1∶ 1000或 1∶ 2000,也可加
绘 1∶ 5000的；
(8) 排水井巷平面图, 比例尺为 1∶ 1000或 1∶ 2000。
16-1 概述
在露天矿的建设和生产过程中, 需要进行一系列的测
量工作, 这些配合露天矿开采所进行的测量工作统称为露
天矿测量 。
露天矿测量工作与地形测量的自然条件基本相同 。 露
天矿测量的主要任务也是测定测量对象的空间位置, 并根
据测量中获得的资料和绘制的图纸来解决生产中所遇到的
问题 。
露天矿测量的基本原理和所使用的仪器与地形测量基
本相同 。 然而由于露天矿生产的特殊性, 与其相对应的测
量工作也有其自身的特点 。
1 测量对象方面
在地形测量中, 是以地形点和地物点为主要测量对象,
这些点的位置, 在一定时期内可以视为是固定不变的 。 而
露天矿测量的主要对象是各种工程, 它们的位置随着采矿
工程的进展是经常变化的 。
2 测量条件方面
地形测量和露天矿测量, 虽然都是在露天条件下进行
的, 然而, 露天矿需要在全年各个时期进行相应的测量工
作, 而且露天矿矿坑中运输繁忙紧张, 灰尘大, 测点经常
被电铲和推土机破坏, 因此, 露天矿的测量方法与地形测
量也有所不同 。
3 测量精度方面
在地形测量中, 测量精度主要是以制图精度为依据,
故测绘不同比例尺的图纸, 精度要求也不相同 。 露天矿测
量的精度, 则是以能否满足解决生产问题为标准, 其测量
的精度也是依据要解决的生产问题来确定 。
16-2 露天矿控制测量
一, 露天矿平面控制测量
露天矿平面控制测量分为基本控制网测量和工作控制
网测量两类 。
1 露天矿基本控制网
露天矿基本控制网应根据露天矿坑四周的地形条件,
采矿场的形状, 采矿工作的发展方向以及在矿坑内建立工
作控制网的方法等因素采用不同的方法来布置 。 地面三,
四等三角网, 边角网, 测边网或一级小三角网, 一级小测
边网, 一线导线网均可作为大型露天矿的基本控制网 。 小
型露天矿可采用二级小三角网, 二级小测边网或二级导线
网作为矿区的基本控制网 。
布设露天矿基本控制网时, 应尽可能满足下列要求：
(1) 应根据露天矿的地形条件, 使控制点均匀分布在
露天矿四周的边帮上；
(2) 选择控制点时, 应注意采矿场的轮廓和露天矿的
边坡角度, 使每个控制点能控制较大的范围；
(3) 布设控制点时, 应考虑采矿工作的发展方向和边
坡的稳定性, 使控制点能长时间的保存 。
2 露天矿工作控制网
露天矿工作控制网分为两级, Ⅰ 级工作控制网是在基
本控制网基础上的加密, Ⅱ 级工作控制网是在 Ⅰ 级工作控
制网或基本控制网基础上的加密 。
(1) 交会法
在未知点 P上安置仪器观测水平角 α, β 以及检验角
ε, 以确定 P点平面位置的方法, 称为后方交会法 。 采用
后方交会法建立工作控制点时, 为了防止 P点在危险圆 (即
A,B,C的外接圆 )附近, 要求交会角 α, β 与固定角
∠ ABC之和不应在 160° ～ 200° 之间 。
(2) 断面线法
断面线法是沿大致垂直于矿床走向方向布设一系列间
距相等, 相互平行的直线 (即断面线 ),由于断面线的方向
是一定的, 测量时只需丈量出已知基点或工作点与待求点
间的水平距离, 即可求得待求点的平面位置 。
断面线法的关键是布设断面线 。 断面线应根据基本控
制网来布设, 断面线的方向应大致垂直于矿床的走向；断
面线的间距通常与勘探线的间距一致, 根据矿坑的规模一
般可采用 100m或 200m。 断面线的控制点可以采用基本控
制点或 Ⅰ 级工作控制点 。
二, 露天矿高程控制测量
露天矿的高程控制也分为基本控制和工作控制两大类 。
地面三, 四等水准点均可作为高程的基本控制点, 等外水
准点可作为小型露天矿的高程基本控制点 。
露天矿的高程工作控制也分 Ⅰ, Ⅱ 两级 。 Ⅰ 级是在基
本高程控制点上的加密, Ⅱ 级是 在基本高程控制点或
Ⅰ 级工作高程控制点基础上的加密 。 露天矿的工作高程控
制路线一般应布设成环形网, 附合路线或结点网, 在困难
地区, 也可采用支水准路线, 但支水准路线的长度不应超
过同等精度附合水准路线长度的 1/4。
露天矿的工作高程控制一般是与平面工作控制同时进
行的, 平面工作控制点同时也是高程工作控制点 。 其测量
方法可采用水准测量或三角高程测量 。
16-3 露天矿生产测量
一, 采剥场验收测量
1 采剥场验收测量的主要任务
(1) 及时, 全面地测量采剥进度并绘制成图；
(2) 按区域, 阶段平盘, 工程项目, 电铲号等计算实
际采剥工程量；
(3) 在验收测量图纸上量取实际工程技术指标 。
2 采剥场验收测量方法
常用的测量方法有经纬仪视距测量, 平板仪测量和光
电测距极坐标法等 。
3 验收量的计算
露天矿验收量的计算方法有垂直断面法, 水平断面法
和解析法等 。 露天矿验收量的计算, 通常是先计算每台电
铲的采剥量, 再将该矿井的所有作业电铲的采剥量求和,
即可得到该矿的总采剥量 。
二, 开沟时的测量工作
1 沿陡坡开掘出入车沟的标定
(1) 按设计图标出沟道的起点和中心线；
(2) 按沟道起点的设计标高和沟底的坡度, 标定出沟
道底部的外侧边线点；
(3) 根据沟道的断面尺寸标定沟道肩线点；
(4) 在沟道的转弯处, 按设计要求标定出连接曲线；
(5) 沟道开挖后, 中线桩即遭到破坏, 此时应及时进
行恢复, 并测量其高程, 以检查沟道的位置和深度 。
2 用上装车方式开沟和用吊斗式电铲开沟时的标定
(1) 根据沟道设计图标定出沟道的起点和中线位置；
(2) 根据沟道的断面尺寸, 标定两条肩线上的点 4,5、
6等, 并设置边桩；
(3) 为指示作业方向, 每隔两三个标桩, 在中心桩和
边桩上插上带小旗的标杆；
(4) 沟道开挖后, 应及时恢复中心桩, 并将测量的高
程标注在中心桩上, 以便检查沟道的坡度 。
三, 爆破工作测量
爆破测量工作主要包括下面四个方面的内容,① 为
爆破设计提供图纸资料； ② 按设计实地标定炮孔位置；
③ 爆破地区的测量工作； ④ 爆破测量的内业工作 。
1 准备图纸资料
在爆破工作进行之前, 应根据已有的阶段采剥工程平
面图绘制爆破地区的平面图
2 炮孔位置的标定
标定前, 运用图解的方法, 求出标定数据 。 实地标定
时, 首先用经纬仪, 按极坐标法先标定一个炮孔的位置,
然后根据炮孔至坡顶线的垂直距离和炮孔中心相互间的距
离标定出其他炮孔的位置 。
3 爆破地区的测量工作
当炮孔打好后, 需要对爆破地区进行一系列的测量工
作 。 主要包括测定炮孔的位置和深度, 炮孔中心间的距离,
炮孔距坡顶线的距离, 爆破区台阶的位置, 爆破岩石散落
范围内的建筑物以及炮孔断面测量 。
4 爆破测量的内业工作
测绘爆破区的平面图和炮孔的断面图以及确定最小抵
抗线等 。
四, 排土场测量
排土场是用来堆积露天开采过程中剥离下来的岩石,
低品位矿物和沙土等的场所, 在露天矿开采范围之内的叫
内排土场, 在露天矿开采范围之外的称为外排土场 。
1 在露天开采初期要确定排土场的面积
首先计算出该露天矿的全部剥离体积, 再将其乘以松
散系数换算成松散状态下的剥离体积 。 然后根据内部排土
场的面积和规定的排土高度, 计算出内部排土场的容量 。
总的剥离量减去内部排土场的容量即为外部排土场必须具
备的容量, 再按照规定的排土高度即可求出外部排土场的
面积 S。
2 在生产过程中应定期对排土场进行测量
排土场测量的主要对象有,(1) 排土场台阶的坡顶线
和坡底线； (2) 排土场内运输线路的位置； (3) 排土场内
的设施和取样地点； (4) 排土场内下沉点的观测 。
排土场的工作控制可考虑使用三角网, 线形锁或光电
测距导线 。 碎部测量可采用经纬仪视距, 平板仪或其他测
量方法 。
3 排土场下沉的观测
布设观测站的最方便的一种方法是在排土场平盘上建
立方格网形的观测站 。 每个排土带上一般至少应布设三条
观测线, 以便于研究下沉的规律 。
五, 露天矿技术境界的标定
露天矿技术境界通常是指露天矿最终境界, 滑坡处
理境界, 干线站场境界, 露天矿工程境界和月计划境界
等 。 这些境界都需要测量人员在现场标定出来 。 标定方
法可根据具体情况选用极坐标法, 断面线法或其他方法 。
标定数据可通过解析法和图解法求取 。
16-4 露天矿矿图
露天矿的基本矿图有以下八种：
(1) 矿田区域地形图, 比例尺为 1∶ 1000或 1∶ 2000；
(2) 工业广场平面图, 比例尺为 1∶ 500或 1∶ 1000；
(3) 分阶段采剥工程平面图, 比例为 1∶ 500或 1∶ 1000；
(4) 采剥工程断面图, 比例尺为 1∶ 500或 1∶ 1000；
(5) 采剥工程综合平面图, 比例尺为 1∶ 1000或 1∶ 2000，
也可加绘 1∶ 5000的；
(6) 排土场平面图, 比例尺为 1∶ 1000或 1∶ 2000,也可加
绘 1∶ 5000的；
(7) 防排水系统图, 比例尺为 1∶ 1000或 1∶ 2000,也可加
绘 1∶ 5000的；
(8) 排水井巷平面图, 比例尺为 1∶ 1000或 1∶ 2000。
