矿业工程二级建造师实务第1章 工程测量与地质

矿业工程二级建造师实务第一章考试时主要为选择题，本导图由大纲到具体知识点，一目了然。有需要的同学，可以收藏下哟。

第1章 工程测量与地质

• 1.1 矿业工程测量
  • 工程测量控制网的布设要求
    • （1）施工测量工作要求： a.施工测量工作的基本原则：程序上符合由整体到局部；步骤上按照先控制后碎部；精度上由高级到低级； b.施工测量工作的偏差要求：横向贯通误差小于300mm；高程贯通误差小于200mm（横3高2）；纵向贯通误差小于20mm（井筒）
    • （2）施工测量控制网： a.大地坐标采用2000国家大地坐标系，高程基准采用1985国家高程基准； b.二级布置，首级为整体控制，次级为放样测量服务（分级布网，逐级控制）； c.地面平面控制网一般采用三角网、边角网、侧边网、导线网、GPS网（三边测导+gps）;高程控制网一般采用水准网或三角高程网； d.施工测量控制网布设的基本程序（8步）：确定等级和精度要求-确定布网形式-确定测量仪器和操作规范-通过图上选点构图到实地探勘-埋点-外业观测-内业处理-形成成果。
    • （3）矿区测量控制网（近井网）： a.平面坐标采用国家3°带高斯平面直角坐标系统，高程采用1985国家高程基准； b.测点标石的埋深：无冻土地区应不小于0.6m，冻土地区盘石顶面与冻结线之间不小于0.3m；
    • （4）矿山井下平面导线控制与高程控制测量： a.基本控制导线测角精度（井田一翼长度5km以外/以内）为±7″和±15″；采区控制导线测角精度（采区一翼长度1km以外/以内）为±15″和±30″； b.高程测量：主要水平巷道应用水准测量，其他巷道可用水准测量或三角高程测量； c.水准测量应使用不低于DS3级的水准仪和普通水准尺进行。
  • 矿山工程施工测量的内容与要求
    • （1）矿井联系测量：包括定向和导入高程 a.将地面平面坐标系统传递到井下的测量称平面联系测量，简称定向；将地面高程坐标系统传递到井下的测量称高程联系测量，简称导入高程； b.定向分为几何定向（包括一井定向和两井定向）和物理定向（仪器定向）； c.导入高程：随开拓方式不同分为平硐导入高程、立井导入高程和斜井导入高程； d.在联系测量前，必须在进口附近建立进井点、高程基点以及连测导线点，同时在井底车场稳固的岩石中或碹体上埋设不少于4个永久导线点及3个高程基点； e.联系测量应至少独立进行两次，在互差不超过限差时，采用加权平均值或算术平均值作为测量成果； f.立井可采用长钢尺（丝）导入高程和观点测距仪导入高程，两次独立导入高程的的互差不超过井深的1/8000.
    • (2)井巷贯通测量： a.分为一井（内巷道）贯通、两井（间巷道）贯通和立井贯通三种类型； b.井巷贯通测量的几何要素包括井巷中心线坐标方位角、腰线倾角（坡度）和贯通距离； c.贯通测量两个工作面距离在岩巷中剩下15-20m（煤巷20-30m）时，测量负责人应书面报告技术负责人，并通知安全检查和施工队组等有关部门； d.贯通测量应至少独立进行两次，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，未掘进巷道长度不低于50m。
    • （3）井巷施工测量： a.井筒十字中线点的设置应在建井初期完成； b.一般井筒十字中线点，井筒每侧埋设2个；对有提升设备的井筒十字中线点，除条件不允许外，井筒每侧不得少于3个，且点间距一般不得小于20m，离井口边缘最近的线点不小于15m为宜（用沉井、冻结法施工时应不小于30m）； c.圆形井筒施工应悬挂中心垂线和边垂线； d.煤矿井筒施工采用激光投点仪指示掘砌方向时，应每隔100m采用悬挂垂线等方法对光束进行检查和校正； e.有色金属矿山采用激光指向时，掘进每隔20-30m采用井筒中心线校核，其偏差不得大于15mm，砌筑时每隔10-20m进行校核，偏差不得大于5mm。 f.井筒到底后，井底车场盲掘15m后初次定向，40-50m后按联系测量规定进行定向测量； g.冻结孔每钻进10-50m采用陀螺测斜仪进行偏斜测量； h.采用激光指向仪指示巷道掘进方向时，指向仪距离工作面的距离应不小于70m；每组中、腰线点应不少于3个，点之间的距离应大于30m。 i.水准仪-测量两点之间的高差；全站仪-测水平角、垂直角、距离、高差；陀螺经纬仪-测地理方位角；陀螺全站仪-集陀螺仪和全站仪于一体，什么都测。
• 1.2 矿山工程地质与水文地质
  • 岩石分类及其主要特性
    • （1）分类
      • 沉积岩：形成煤，带“砾、灰、泥、砂”字眼
      • 岩浆岩：又分为喷出岩和侵入岩，侵入岩又分为深成岩和浅成岩
      • 变质岩：千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩、石英岩、板岩（两千片大石板）
    • （2）岩石的 工程地质性质
      • 物理性质
        • 重量：用相对密度和重度表示
        • 孔隙性：用孔隙率和孔隙比表示，随着孔隙率的增大，岩石透水性增大，强度降低。
      • 水理性质
        • 包括吸水性、透水性、软化性和抗冻性。
        • 软化系数是水饱与干燥状态下的抗压强度之比（越大越好，说明不受吸水影响），软化系数小于0.75的岩石，其抗水抗风化和抗冻性较差。
        • 吸水率小于0.5%，饱和系数小于0.8，软化系数大于0.75的岩石，为抗冻岩石。
      • 力学性质
        • 强度特性：抵抗外力而不被破坏的能力。抗压强度＞抗剪强度＞抗拉强度。
        • 变形特性：弹性模量和泊松比。弹性模量越大，变形越小；泊松比（0.2-0.4）越大，受力后横向变形越大。
    • （3）土的 工程地质性质
      • 物理性质包括重量、含水性和孔隙性。
      • 含水性按饱和度划分，50%/80%，稍湿/很湿/饱水（两点划三段）。
      • 孔隙性按孔隙比划分，小于0.6是紧实的低压缩性土，大于1是输送的高压缩土。
  • 地质构造形式及其对矿山工程的影响
    • 地质构造形式有断裂、单斜和褶皱构造
    • 褶皱构造分为背斜和向斜。褶皱核部是岩层受构造应力最为强烈，最为集中的部位。容易出现稳定问题和向斜核部地下水问题。
    • 断裂构造分为裂隙（解理）和断层。 断层对矿山工程的影响：
      • a.断层是软弱结构面，易引起井巷工程顶板冒落、围岩严重变形甚至垮塌，支护困难。
      • b.可能会改变矿层位置，给矿层开采、巷道布设及运输、施工等带来困难，增加巷道施工工程量，限制生产设备功能甚至影响开采效率。
      • c.改变岩层的透水条件。一方面围岩破碎使岩层的透水系数增加，另一方面破碎易引发层间错动而形成良好的透水条件。容易引起大涌水甚至出现突水危害。
      • d.断层可能活动，并诱发断层地震。
  • 围岩稳定性及其分类
    • 《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086
      • 围岩分为Ⅰ-Ⅴ级，按毛硐稳定情况划分：长期/年/月/日/小时
      • 围岩的地下水规模分为4类，渗/滴/流（小于10l/min）/涌（大于10l/min)
    • 《煤矿井巷工程施工标准》GB/T50511
      • 围岩分为Ⅰ-Ⅴ类，分别为强稳定/稳定/中等/弱稳定/不稳定，四类为泥岩、胶结不好砂岩、煤；五类为泥岩、软质灰岩和破碎砂岩。
  • 矿井水文地质及涌水量预测
    • （1）地下水根据埋藏条件分为上层滞水、潜水和承压水；根据含水层性质分为孔隙水、裂隙水、岩溶水和多年冻土带水。
    • （2）矿井涌水的主要来源：大气降水、地表水、含水层水、老窑水。 老窑水的特点：a短时间量大，来势猛，破坏性大，易造成淹井事故；b水中含有硫酸根离子，对井下设备具有一定的腐蚀；c当这种水源和其他水源无联系时，很容易疏干，否则可造成大量而稳定的涌水，危害性也大。
    • （3）矿井涌水量观测方法：浮标法、容积法、堰测法和观测水仓水位法。（芙蓉观燕） 矿井涌水量预测方法：地下水动力学法（大井法）、水文地质比拟法、涌水量与水位降深曲线法。
    • （4）井工煤矿水文地质类型分为简单、中等、复杂和极复杂四种。每三年重新确定类型；发生重大突水事故后，应重新确定类型。复杂和极复杂矿井应当每月至少开展一次水害隐患排查，其他类型每季度。
    • （5）矿井水文地质工作的基本任务：a水文地质（长期）观测工作；b查明矿井冲水的因素，预测突水和用水量；c提供方案和措施的有关水文地质资料；d研究和解决水源和矿井水的综合利用