第01讲 矿业工程测量

第1篇 矿业工程技术

分值分布

节 目 题型 分值

第1篇矿业工程技术

第1章 工程测量与地质 客观题 3.5

第2章矿业工程材料 客观题 5

第3章矿井系统与工程设计 客观题 1

第4章矿区地面工业建筑工程 客观题 7

第5章凿岩爆破工程 客观题

案例题

11

第6章井巷工程 43

第7章露天矿山工程 客观题 1

合计 72

第1章 工程测量与地质

第1章 工程测量与地质（3~4分）

• 1.1矿业工程测量

• 1.1.1工程测量控制网的布设要求

• 1.1.2矿山地面施工测量工作内容与要求

• 1.1.3矿山井下施工测量工作内容与要求

• 1.1.4测量仪器及其使用方法

• 1.2矿业工程地质和水文地质

• 1.2.1矿山地质条件分析与应用

• 1.2.2围岩的工程分类

• 1.2.3地质构造及其对矿山工程的影响

• 1.2.4矿山工程水文地质条件分析与应用

1.1矿业工程测量

• 1.1.1工程测量控制网的布设要求

• 1.1.2矿山地面施工测量工作内容与要求

• 1.1.3矿山井下施工测量工作内容与要求

• 1.1.4测量仪器及其使用方法

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第01讲 矿业工程测量

第1篇 矿业工程技术

分值分布

节 目 题型 分值

第1篇矿业工程技术

第1章 工程测量与地质 客观题 3.5

第2章矿业工程材料 客观题 5

第3章矿井系统与工程设计 客观题 1

第4章矿区地面工业建筑工程 客观题 7

第5章凿岩爆破工程 客观题

案例题

11

第6章井巷工程 43

第7章露天矿山工程 客观题 1

合计 72

第1章 工程测量与地质

第1章 工程测量与地质（3~4分）

• 1.1矿业工程测量

• 1.1.1工程测量控制网的布设要求

• 1.1.2矿山地面施工测量工作内容与要求

• 1.1.3矿山井下施工测量工作内容与要求

• 1.1.4测量仪器及其使用方法

• 1.2矿业工程地质和水文地质

• 1.2.1矿山地质条件分析与应用

• 1.2.2围岩的工程分类

• 1.2.3地质构造及其对矿山工程的影响

• 1.2.4矿山工程水文地质条件分析与应用

1.1矿业工程测量

• 1.1.1工程测量控制网的布设要求

• 1.1.2矿山地面施工测量工作内容与要求

• 1.1.3矿山井下施工测量工作内容与要求

• 1.1.4测量仪器及其使用方法

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1.1.1工程测量控制网的布设要求

1.工程测量控制

1)工程测量控制网的作用

控制网应具有控制全局、提供基准、控制测量误差累积的作用。

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1.1.1工程测量控制网的布设要求

1.工程测量控制

1)工程测量控制网的作用

控制网应具有控制全局、提供基准、控制测量误差累积的作用。

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2)工程测量控制网的布设原则

(1)大地坐标系统应采用2000国家大地坐标系，高程基准应采用1985国家高程基准。

(2)控制网的布置一般要求分级布网逐级控制、具有足够的精度、布网应有足够的密度。

(3)控制网通常采用二级布置，首级为整体控制，次级直接为放样测量服务。

工程测量应采用中误差作为精度衡量指标，并应以2倍中误差作为极限误差。

3）施工测量控制网的形式和基本程序

• 地面平面控制网可以采用：三角网、边角网、测边网、导线网、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。

施工控制网布设的基本程序：

（1）确定等级和精度要求；

（2）确定布网形式；

（3）确定测量仪器和操作规范；

（4）通过图上选点构网到实地探勘；

（5）埋点；

（6）外业观测；

（7）内业处理；

（8）形成成果。

2.矿区测量控制网（近井网）的布设要求

1）矿区测量控制网

矿区测量控制网将矿区的整个测量系统纳入统一的平面坐标系统和高程系统之中，它可以是国家等

级控制网的一部分，也可以根据需要单独布设。矿区测量控制网也称近井网。

2）矿区测量控制网的布设要求

(1)一个矿区应采用统一的坐标和高程系统。应尽可能采用国家3°带高斯平面直角坐标系统。矿区

面积小于50k㎡且无发展可能时，可采用独立坐标系统。

(2)矿区高程应尽可能采用1985国家高程基准，当无此条件时，方可采用假定高程系统。

3)近井点和井口高程基点及其布设要求

(3)近井点和井口高程基点应尽可能埋设在便于观测、保存和不受采动影响的地点测点标石的埋设深

度，在无冻土地区应不小于0.6m，在冻土地区盘石顶面与冻结线之间的高度应不小于0.3m。

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2)工程测量控制网的布设原则

(1)大地坐标系统应采用2000国家大地坐标系，高程基准应采用1985国家高程基准。

(2)控制网的布置一般要求分级布网逐级控制、具有足够的精度、布网应有足够的密度。

(3)控制网通常采用二级布置，首级为整体控制，次级直接为放样测量服务。

工程测量应采用中误差作为精度衡量指标，并应以2倍中误差作为极限误差。

3）施工测量控制网的形式和基本程序

• 地面平面控制网可以采用：三角网、边角网、测边网、导线网、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。

施工控制网布设的基本程序：

（1）确定等级和精度要求；

（2）确定布网形式；

（3）确定测量仪器和操作规范；

（4）通过图上选点构网到实地探勘；

（5）埋点；

（6）外业观测；

（7）内业处理；

（8）形成成果。

2.矿区测量控制网（近井网）的布设要求

1）矿区测量控制网

矿区测量控制网将矿区的整个测量系统纳入统一的平面坐标系统和高程系统之中，它可以是国家等

级控制网的一部分，也可以根据需要单独布设。矿区测量控制网也称近井网。

2）矿区测量控制网的布设要求

(1)一个矿区应采用统一的坐标和高程系统。应尽可能采用国家3°带高斯平面直角坐标系统。矿区

面积小于50k㎡且无发展可能时，可采用独立坐标系统。

(2)矿区高程应尽可能采用1985国家高程基准，当无此条件时，方可采用假定高程系统。

3)近井点和井口高程基点及其布设要求

(3)近井点和井口高程基点应尽可能埋设在便于观测、保存和不受采动影响的地点测点标石的埋设深

度，在无冻土地区应不小于0.6m，在冻土地区盘石顶面与冻结线之间的高度应不小于0.3m。

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1.1.2矿山地面施工测量工作内容与要求

对于地形起伏较大的山区或丘陵地区，常用三角测量、边角测量或GPS方法建立控制网；

对于地形平坦而通视比较困难的地区，则可采用导线网或GPS网；

对于地面平坦而简单的小型建筑场地，常布置一条或几条建筑基线，组成简单的图形并作为施工放

样的依据；

而对于地势平坦，建筑物众多且分布比较规则和密集的工业场地，一般采用建筑方格网。

2.矿山地面施工测量工作要求

• 为满足施工测量工作的整体一致性，并能克服因误差的传播和累积而对测量成果造成的影响，施

工测量工作应严格按照以下原则:

“先整体后局部”

“先控制后碎部”

“从高级到低级”

• “由整体到局部”；

• “先控制后碎部”；

• “由高级到低级”;

3.矿山地面建筑施工测量

1)井口标定

对于有提升设备的立井井筒的十字中线点的设置，除条件不允许外，井筒每侧均不得少于3个，点间

距离一般应不小于20m，离井口边缘最近的十字中线点距井筒以不小于15m为宜（用沉井、冻结法施工时

应不小于30m)。

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1.1.2矿山地面施工测量工作内容与要求

对于地形起伏较大的山区或丘陵地区，常用三角测量、边角测量或GPS方法建立控制网；

对于地形平坦而通视比较困难的地区，则可采用导线网或GPS网；

对于地面平坦而简单的小型建筑场地，常布置一条或几条建筑基线，组成简单的图形并作为施工放

样的依据；

而对于地势平坦，建筑物众多且分布比较规则和密集的工业场地，一般采用建筑方格网。

2.矿山地面施工测量工作要求

• 为满足施工测量工作的整体一致性，并能克服因误差的传播和累积而对测量成果造成的影响，施

工测量工作应严格按照以下原则:

“先整体后局部”

“先控制后碎部”

“从高级到低级”

• “由整体到局部”；

• “先控制后碎部”；

• “由高级到低级”;

3.矿山地面建筑施工测量

1)井口标定

对于有提升设备的立井井筒的十字中线点的设置，除条件不允许外，井筒每侧均不得少于3个，点间

距离一般应不小于20m，离井口边缘最近的十字中线点距井筒以不小于15m为宜（用沉井、冻结法施工时

应不小于30m)。

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2)井架安装测量

临时凿井井架或永久金属井架基础施工时，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。两次独立标定的支座十字线互差不得超过±5mm。

1.1.3矿山井下施工测量工作内容与要求

1.矿井联系测量

将矿区地面的平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量，称为联系测量。

①平面联系测量也简称为定向；

②高程联系测量也简称导入高程。

联系测量就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。

1）联系测量的方法

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；另一类则是以物理特性；

几何定向有通过平硐或斜井的几何定向、通过一个立井的几何定向(一井定向）或通过两个立井的几

何定向（两井定向）；

物理定向是指采用精密磁性仪器、投向仪定向、或（尽量）陀螺经纬仪（陀螺全站仪）等利用其物

理特性的定向。

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2)井架安装测量

临时凿井井架或永久金属井架基础施工时，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。两次独立标定的支座十字线互差不得超过±5mm。

1.1.3矿山井下施工测量工作内容与要求

1.矿井联系测量

将矿区地面的平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量，称为联系测量。

①平面联系测量也简称为定向；

②高程联系测量也简称导入高程。

联系测量就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。

1）联系测量的方法

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；另一类则是以物理特性；

几何定向有通过平硐或斜井的几何定向、通过一个立井的几何定向(一井定向）或通过两个立井的几

何定向（两井定向）；

物理定向是指采用精密磁性仪器、投向仪定向、或（尽量）陀螺经纬仪（陀螺全站仪）等利用其物

理特性的定向。

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导入高程的方法分为平硐导入高程、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

(2)在进行联系测量前，必须在井口附近建立近井点、高程基点和连测导线点，同时在井底车场稳固

的岩石中或碹体上埋设不少于4个永久导线点和3个高程基点（也可用永久导线点作为高程基点）。

(4)联系测量应至少独立进行两次，在误差不超过限差时，采用加权平均值或算术平均值作为测量成

果。

(6)立井可采用长钢尺（丝）导入高程和光电测距仪导入高程。两次独立导入高程的误差不得超过井

深的1/8000。

(7)平硐导入高程，可以用一般的井下几何水准测量来完成。斜井导入高程，可以用一般三角高程测

量来完成。

(8)平面联系测量应尽量采用高精度的陀螺定向。

2.井下控制测量

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导入高程的方法分为平硐导入高程、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

(2)在进行联系测量前，必须在井口附近建立近井点、高程基点和连测导线点，同时在井底车场稳固

的岩石中或碹体上埋设不少于4个永久导线点和3个高程基点（也可用永久导线点作为高程基点）。

(4)联系测量应至少独立进行两次，在误差不超过限差时，采用加权平均值或算术平均值作为测量成

果。

(6)立井可采用长钢尺（丝）导入高程和光电测距仪导入高程。两次独立导入高程的误差不得超过井

深的1/8000。

(7)平硐导入高程，可以用一般的井下几何水准测量来完成。斜井导入高程，可以用一般三角高程测

量来完成。

(8)平面联系测量应尽量采用高精度的陀螺定向。

2.井下控制测量

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1)井下平面控制测量

井下平面控制测量主要采用导线测量的形式，且测量过程是随巷道的推进而进行。

井下平面导线控制测量的特点和要求主要有：

(1)根据“高级控制低级”的原则，井下平面控制分为基本控制和采区（煤矿）控制两类，这两类控

制都应敷设成闭（附）合导线或复测支导线。

(2)基本控制导线分为两级，测角精度分别为±7"和±15"。

(3)采区控制导线的测角精度分为±15"和±30"两级，沿采区上山或下山、中间巷道或片盘运输巷道

以及其他次要巷道敷设。

2）井下高程控制测量

井下高程控制测量是用以建立与地面统一的高程系统。

在主要水平巷道中应用水准测量方法确定，在其他巷道中，采用水准测量或三角高程测量方法确

定。

水准测量应使用精度不低于DS3级的水准仪和普通水准尺进行。

3.矿井贯通测量

1)贯通测量及其几何要素

矿山井下两个或多个相向或同向掘进工作面掘进同一井巷，使其贯通，称为井巷贯通，相应的测量

工作称为贯通测量。井巷贯通一般分为一井内巷道贯通（一井贯通）、两井之间的巷道贯通（两井贯

通）和立井贯通三种类型。

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）、贯通距离。

横向和高程贯通误差对巷道的质量有直接影响，故称之为贯通重要方向的偏差。针对煤矿井巷工

程，主要巷道的横向贯通误差应小于300mm,高程贯通误差应小于200mm;对于立井贯通来说，影响贯通质

量的是平面位置的偏差，其平面误差应小于20mm。

2）贯通测量的技术工作内容和要求

贯通巷道的两工作面间距离在岩巷中剩下1520m(煤巷2030m)时（快速掘进应于贯通前2d)，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区、队等有关部门。

贯通测量至少应独立进行两次，取其平均值作为最终值。最后一次标定贯通方向时，未掘的巷道长

度不得不得小于50m。

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1)井下平面控制测量

井下平面控制测量主要采用导线测量的形式，且测量过程是随巷道的推进而进行。

井下平面导线控制测量的特点和要求主要有：

(1)根据“高级控制低级”的原则，井下平面控制分为基本控制和采区（煤矿）控制两类，这两类控

制都应敷设成闭（附）合导线或复测支导线。

(2)基本控制导线分为两级，测角精度分别为±7"和±15"。

(3)采区控制导线的测角精度分为±15"和±30"两级，沿采区上山或下山、中间巷道或片盘运输巷道

以及其他次要巷道敷设。

2）井下高程控制测量

井下高程控制测量是用以建立与地面统一的高程系统。

在主要水平巷道中应用水准测量方法确定，在其他巷道中，采用水准测量或三角高程测量方法确

定。

水准测量应使用精度不低于DS3级的水准仪和普通水准尺进行。

3.矿井贯通测量

1)贯通测量及其几何要素

矿山井下两个或多个相向或同向掘进工作面掘进同一井巷，使其贯通，称为井巷贯通，相应的测量

工作称为贯通测量。井巷贯通一般分为一井内巷道贯通（一井贯通）、两井之间的巷道贯通（两井贯

通）和立井贯通三种类型。

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）、贯通距离。

横向和高程贯通误差对巷道的质量有直接影响，故称之为贯通重要方向的偏差。针对煤矿井巷工

程，主要巷道的横向贯通误差应小于300mm,高程贯通误差应小于200mm;对于立井贯通来说，影响贯通质

量的是平面位置的偏差，其平面误差应小于20mm。

2）贯通测量的技术工作内容和要求

贯通巷道的两工作面间距离在岩巷中剩下1520m(煤巷2030m)时（快速掘进应于贯通前2d)，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区、队等有关部门。

贯通测量至少应独立进行两次，取其平均值作为最终值。最后一次标定贯通方向时，未掘的巷道长

度不得不得小于50m。

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2）立井施工测量要求

(2)煤矿立井井筒施工时，应经常对仪器进行检查，并每隔100m用悬挂垂线等方法对光束进行一次检

查和校正。有色金属矿山井筒采用激光指向时，每掘进20~30m应采用井筒中心线校核，其偏差不得大于

15mm，井壁砌筑时则应每隔10~20m进行校核，偏差不得大于5mm。（≥300m时，砌壁应用垂线）

(4)按井筒内两垂线方向掘进的井底车场巷道超过15m时，应进行初次定向，并以此标定车场巷道的

中线。当车场巷道掘进到4050m时，应按联系测量的规定进行定向测量。

(8)立井井筒掘砌完毕后，必须测量全井筒的井壁竖直程度。测量应按要求布放垂线，沿每层梁窝或

每隔5~10m测量一次，精确测定垂线与井口十字中线相互位置关系。

3)巷道掘砌施工测量

(1)最前面的一个中、腰线点至掘进工作面的距离，一般应不超过30～40m。同一矿井的腰线距离巷

道底板(轨面)的高度宜设为定值。

(3)采用激光指向仪指示巷道掘进方向和高程时，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。

1.1.4测量仪器及其使用方法

经纬仪

水准仪

一级建造师-矿业工程

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2）立井施工测量要求

(2)煤矿立井井筒施工时，应经常对仪器进行检查，并每隔100m用悬挂垂线等方法对光束进行一次检

查和校正。有色金属矿山井筒采用激光指向时，每掘进20~30m应采用井筒中心线校核，其偏差不得大于

15mm，井壁砌筑时则应每隔10~20m进行校核，偏差不得大于5mm。（≥300m时，砌壁应用垂线）

(4)按井筒内两垂线方向掘进的井底车场巷道超过15m时，应进行初次定向，并以此标定车场巷道的

中线。当车场巷道掘进到4050m时，应按联系测量的规定进行定向测量。

(8)立井井筒掘砌完毕后，必须测量全井筒的井壁竖直程度。测量应按要求布放垂线，沿每层梁窝或

每隔5~10m测量一次，精确测定垂线与井口十字中线相互位置关系。

3)巷道掘砌施工测量

(1)最前面的一个中、腰线点至掘进工作面的距离，一般应不超过30～40m。同一矿井的腰线距离巷

道底板(轨面)的高度宜设为定值。

(3)采用激光指向仪指示巷道掘进方向和高程时，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。

1.1.4测量仪器及其使用方法

经纬仪

水准仪

一级建造师-矿业工程

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光电测距仪

全站仪

扫平仪

一级建造师-矿业工程

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光电测距仪

全站仪

扫平仪

一级建造师-矿业工程

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仪器 功能

常用仪器

经纬仪 角度（水平角、垂直角）

水准仪 高程（高差）

钢尺、光电测距仪 距离

全站仪 角度、距离、高程、坐标

专用仪器

激光扫平仪 扫出平面

激光垂线仪 竖向准直（高层建筑、烟囱）

陀螺经纬仪（全站仪） 高精度定向

2.全球卫星导航系统及卫星定位测量

(1)全球定位系统(GPS)

(2)北斗卫星导航系统(BDS)

是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航

系统。

北斗系统具有以下特点：

一是与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能优势更为明显；

二是提供多个频

点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度；三是创新地融合了导航与通信能

力，具备定位导航授时、星基增强、地基增强、精密单点定位、短报文通信和国际搜救等多种服务能

力。

总结

1.测量基本原则（克服因误差的传播和累积）

由整体到局部”“先控制后碎部”“由高级到低级”；

2.井下控制网

• 基本控制导线分为两级，测角精度分别为±7"和±15"。

• 采区控制导线的测角精度分为±15"和±30"两级

3.贯通偏差：

巷道重要方向（横向＜300mm，高程＜200mm）

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仪器 功能

常用仪器

经纬仪 角度（水平角、垂直角）

水准仪 高程（高差）

钢尺、光电测距仪 距离

全站仪 角度、距离、高程、坐标

专用仪器

激光扫平仪 扫出平面

激光垂线仪 竖向准直（高层建筑、烟囱）

陀螺经纬仪（全站仪） 高精度定向

2.全球卫星导航系统及卫星定位测量

(1)全球定位系统(GPS)

(2)北斗卫星导航系统(BDS)

是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航

系统。

北斗系统具有以下特点：

一是与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能优势更为明显；

二是提供多个频

点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度；三是创新地融合了导航与通信能

力，具备定位导航授时、星基增强、地基增强、精密单点定位、短报文通信和国际搜救等多种服务能

力。

总结

1.测量基本原则（克服因误差的传播和累积）

由整体到局部”“先控制后碎部”“由高级到低级”；

2.井下控制网

• 基本控制导线分为两级，测角精度分别为±7"和±15"。

• 采区控制导线的测角精度分为±15"和±30"两级

3.贯通偏差：

巷道重要方向（横向＜300mm，高程＜200mm）

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立井重要方向（平面＜20mm）

4.控制网通常采用二级布置，首级控制，次级放样。

5.工程测量应采用中误差作为精度衡量指标，并应以2倍中误差作为极限误差。

6.联系测量（至少独立进行两次）

将矿区地面的平面坐标（定向）系统和高程系统（导入高程）传递到井下。

联系测量就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。

7.矿井定向分为两大类：

①几何定向：平硐、斜井、立井（一井定向、两井定向）；

②物理定向：精密磁性仪器、投向仪定向、陀螺经纬仪定向。

8.导入高程（误差不得超过井深的1/8000）

①平硐→水准测量；

②斜井→三角高程测量；

③立井→长钢尺导入高程、长钢丝导入高程和光电测距仪导入高程。

9.贯通要素：

井巷中心线坐标方位角、腰线倾角（坡度）、贯通距离

最后一次标定贯通方向时，相向距离不得小于50m。

10.深度≤300m-采用激光指向；

深度＞300m时，掘进可以采用激光指向，砌筑井壁应采用中垂线指向。

11.贯通巷道的两工作面间距离在岩巷中剩下1520m(煤巷2030m)时通知有关部门；

12.十字中线点的设置：每侧均不得少于3个距离≥20m，最近的点距井筒≥15m。（沉井、冻结法≥

30m)

1.1矿业工程测量

1.关于矿井联系测量的说法，错误的是（　　）。 A．联系测量就是使地面与井下测量控制网釆用同一坐标系统 B．平硐导入高程，可以用一般的井下几何水准测量来完成 C．井口附近建立近井点，井底车场的岩石中埋设不超过3个永久导线点 D．联系测量应至少独立进行两次 【答案】C 【解析】本题考核的是矿山井下联系测量工作的基本要求。在进行联系测量工作前，必须在井口附

近建立近井点、高程基点和连测导线点，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

一级建造师-矿业工程

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