二建矿业实务第1章高频知识点：工程测量与地质

‌第 1 章 工程测量与地质

1.1 矿业工程测量

考点 1：工程测量控制网的形式和基本程序

地面平面控制网一般采用导线网、三角网、测边网、边角网、GPS网及其他形式;

高程控制网一般采用水准网或三角高程网。(记少丢多)

考点 2：井架安装测量

井架安装测量：

以井架中心和井筒十字中线为依据，用全站仪标定井架基础中心，同时标定基础支座十字线。

标定工作独立进行两次，两次标定之差不应大于5mm,取其中值作为标定结果。

考点 3：井塔施工测量

井塔施工测量

多绳摩擦轮提升，提升机设在井塔的顶部。滑模施工

(1)井塔基础施工测量：根据井筒十字中线基点在铁桩上精确地标设4个十字中线点。

(2)在井塔基础上组立滑动模板时的测量：用拉线法或全站仪(经纬仪)交会法交出井筒中心(即井塔中心)

以井塔中心为圆心，按照井塔设计半径组立滑动模板，用水准仪操平模板，并搭好脚手架。

考点 4：矿井联系测量

1)联系测量方法：

矿井定向可分为两大类：

一类是从几何原理出发的几何定向。另一类为物理定向，主要有精密磁性仪器定向、投向仪定向、陀螺经纬仪(陀螺全站仪)定向。

导入高程的方法随开拓方法不同而分为通过平硐导入高程、斜井导入高程和立井导入高程。

2)联系测量工作的基本要求

(1)各种通往地面的井巷，原则上都应进行联系测量，并在井下用导线连接起来进行检验或平差处理。

(2)立井定向应尽可能使用陀螺经纬仪(陀螺全站仪)定向，只有在确实不具备此条件时，才允许采用几何定向。

(7)平硐导入高程，可以采用几何水准测量来完成，其测量方法和精度与井下水准相同。

斜井导入高程，一般采用三角高程测量来完成，其测量方法和精度与井下基本控制三角高程测量相同。

考点 5：贯通测量

井巷贯通测量的几何要素包括：井巷中心线的坐标方位角和贯通距离、腰线倾角(坡度)等

(1)贯通工程剩余巷道距离在岩巷中剩余15～20m时(煤巷 20～30m)时(快速掘进应于贯通前 2 天),测量负责人应以书面形式报告技术负责人，并通知安全检查和施工队组等有关部门(注：结合贯通通风、爆破贯通要求对照掌握)

(2)贯通测量至少应独立进行两次，取其平均值作为最终值。贯通测量导线最后的测站(不少于 3 个)必须设置牢固，最后一次标定贯通方向时，未掘的巷道长度不得小于50m。

考点 6：巷道掘砌施工测量

(1)巷道施工均应标设中线和腰线，最前面一个中、腰线点至掘进工作面的距离一般应不超过30～40m。

(2)主要巷道中线应用全站仪(经纬仪)标定，主要运输巷道腰线应用水准仪、全站仪(经纬仪)或连通管水准器标定。新开口的巷道中腰线，掘进到 4~8m时，应检查或重新标定中腰线。

(3)采用激光指向仪指示巷道方向和高程时，指向仪距离工作面的距离不宜小于70m;每组中、腰线点不应少于 3 个点之间的距离不应小于 30m。

考点 7：测量仪器

能够区分各仪器用途

(1)经纬仪： 测水平角和垂直角角度

(2)水准仪： 读取后计算两点高差

(3)钢尺、光电测距仪：距离

(4)全站仪：角度、高程、距离等多用途

(5)激光扫平仪：扫出平面

(6)激光垂线仪：垂直定位及倾斜观察

(7)陀螺经纬仪：测定地理方位角的仪器。主要作用是将地面坐标方位角传递到矿山井下巷道或隧道内

(8)陀螺全站仪(全自动陀螺仪)是一种将陀螺仪和全站仪集成于一体的且具有全天候、全天时、快速高效独立的测定真北方位的精密测量仪器。主要用于大型隧道(洞)贯通测量、地铁定向测量、矿山贯通测量、建立方位基准及导航设备标校等领域。

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1.2 矿业工程地质和水文地质

考点 1：岩石分类

岩石按其形成原因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类

岩浆岩:通常具有均质且各向同性的特性(除部分喷出类岩石)，力学性能指标通常也比较高，其中以深成岩的强度和抗风化能力最高，然后依次是浅成岩、火山喷出岩。

变质岩：结构主要有变余结构、变晶结构、碎裂结构。其中石英岩：强度很高，抵抗风化的能力很强，是良好的建筑石料，但硬度很高，开采加工困难。

考点 2：特殊土

软土：普遍具有含水量大、持水性高、孔隙比大、渗透性低、压缩性高、强度及长期强度低及较显著的触变性和蠕变性等共同特点。软土地基的不均匀沉降，是造成建筑物开裂损坏或严重影响使用等工程事故的主要原因

黄土与湿陷性黄土：湿陷性是黄土作为特殊性土类最为突出的工程地质特性

膨胀土：具有强烈的吸水膨胀和失水收缩的特性，往往会造成坡地建筑场地崩塌、滑坡、地裂等严重的不稳定情形。矿井采用冻结法施工通过膨胀土层时，须采取特殊施工措施

红黏土：具有高塑性、天然含水量高、孔隙比大等特性。一般呈现较高的强度和较低的压缩性，不具湿陷性。红黏土强度一般随深度增加而大幅降低。

考点 3：地应力

地应力主要由自重应力和构造应力组成。自重应力与地层深度成正比，可以有计算值。构造应力一般可分析其应力大致方向，但目前还不能确定其大小。

(1)地应力影响岩体的承载能力。对岩体形成的围压越大，其承载能力越大。

井巷越深，承受的压力就越大，围岩破碎的情况也越严重构造应力一般以水平应力为主。

(2)地应力影响岩体的变形和破坏机制。许多低围压下呈脆性破坏的岩石在高围压下呈塑性变形。

考点 4：岩溶

岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用

能造成岩溶的岩石可分为三大组：碳酸岩类岩石，如石灰岩、白云岩和泥灰岩;硫酸盐类岩石，如石膏和硬石膏;卤素岩，如岩盐。三组岩石中以碳酸岩类岩石的溶解度最低。

岩溶对建(构)筑物及井巷工程稳定性和安全性有很大影响，施工时应制定截流、防渗、堵漏或疏排措施。

对于井巷工程需要穿过溶洞，因埋藏较深，应加强巷道支护，提前做好探放水工作，宜采用注浆法处理。

考点 5：岩层产状要素

岩层产状要素：三个

岩层面的走向、倾向和倾角三个产状要素来表示。

走向是倾斜岩层面与水平面的交线，构成岩层走向线方向倾向通常指岩层倾斜向下且与走向正交的方向，用其在水平面上投影所指的方向表示。

倾角是岩层层面与水平面的交角。

考点 6：褶皱核部

褶皱核部是岩层受构造应力最为强烈、最为集中的部位。

背斜的核部不易存留地下水，向斜的核部更易存留地下水。矿山工程在褶皱核部容易遇到的工程地质问题主要是岩体稳定问题和向斜核部地下水的问题，容易产生冒顶及涌水现象。

矿山井巷工程施工通过褶皱核部岩层时，应加强支护，防止顶板岩层的冒落、涌水甚至突水事故的发生。

井巷工程从褶皱的翼部通过一般是比较有利的。如果中间有软弱岩层或软弱结构面时，则在顺倾向一侧的巷道帮部，会导致巷道局部坍塌。翼部掘进巷道时，应重点观察岩层的倾角及大小变化、是否存在软弱夹层等现象，及时加强支护

考点 7：断层对矿山工程的影响

(1)断层应力集中、围岩破碎，破坏岩层稳定性，容易引起顶板冒落、围岩严重变形甚至垮塌，给支护困难。

(2)断层截断岩层，可能会改变矿层位置，甚至使原有的岩层失落，给矿层开采、巷道布设及其运输、施工等工作带来许多困难。大断层往往成为井田或者采区、盘区边界。

(3)断层严重改变岩层的透水条件，容易引起大涌水甚至出现突水危害。

(4)断层可能活动，诱发断层地震

一般情况下逆断层的透水性差，正断层的透水性强。断层的交叉切割处是最容易发生矿井突水

考点 8：矿井主要充水通道

1)岩石的孔隙与岩层的裂隙

2)断裂构造带

通常断层是矿井充水的主要通道之一，有时是唯一的通道;但并非所有断层都导水，一般情况下逆断层的透水性差，正断层的透水性强。断层的交叉切割处是最容易发生矿井突水

3)导水陷落柱

4)岩溶塌陷及“天窗”

5)人为因素产生的矿井通水通道：如钻孔