開灤始建于1878年,，距今已有140多年歷史。從開灤舊生產(chǎn)礦井保留下來的 一些老式測量儀器和礦圖來看,，開礦以來就有測繪工作,，只是沒有詳細歷史記載。1937年開灤礦務總局土木工程部在唐山成立了測量處,，開始制訂礦區(qū)測量規(guī)劃,；1952年政府代管開灤后，進行了英制地形圖改為公制地形圖的改造工作,；1958年根據(jù)《生產(chǎn)礦井測量規(guī)程》的要求,，結(jié)合開灤煤礦的實際，開始進行改系工作,；1963 年底,，在完成改系的基礎上，組織了礦區(qū)井上下測量控制網(wǎng)的布設和完善工作,；1976年唐山大地震后,，開灤礦區(qū)整個井上下測量控制網(wǎng)遭到了嚴重破壞，陜西測繪局于1977年底幫助開灤煤礦重建礦區(qū)三角網(wǎng)和水準網(wǎng),；震后的四十多年中,，開灤積極引進新技術(shù)、新設備,，加快了礦山測量工作的發(fā)展,，如地測地理信息系統(tǒng)、航測,、三維激光掃描系統(tǒng),、“3S” 等技術(shù)在開灤也得到了廣泛的應用。

控制測量

唐山礦井上下關(guān)系對照圖局部

開灤從建礦開始就有測繪工作,。各礦均有測繪人員。這個時期,，有些圖紙資料不系統(tǒng),、不完整、精度也差,，各礦測量獨立作業(yè),，互不聯(lián)系,，各具系統(tǒng)。20世紀30年代中期以前,，以唐山礦大煙囪為假定座標系,。1935年為辦理開灤采礦執(zhí)照，由新成立的土木工程處測繪了各礦邊界線,，繪制了礦區(qū)三角網(wǎng)測量總圖,。

1937年礦區(qū)辦公大樓建成后，以五層樓頂瞭望臺為座標基點和大沽口高程系進行測量,。從此制訂礦區(qū)測量規(guī)劃,，依據(jù)規(guī)劃實施測量，開始有了較系統(tǒng)較完整的統(tǒng)一測繪資料,。1938年12月至1940年4月,，在礦區(qū)450km2面積上施測三角網(wǎng)，共設立81個測點,、100個基點,；繪制了較系統(tǒng)的礦區(qū)地形圖，礦區(qū)范圍內(nèi)實現(xiàn)了統(tǒng)一控制,；確定了井上下相互位置,，防止采掘工程上發(fā)生互相穿透的現(xiàn)象。

1952年國家代管開灤后,，對測繪工作進行了改革,。即變英制舊礦圖為公制圖（繪圖比例尺由1/2400改為1/2000 )，繪制新礦圖,，逐步將測繪基礎與資料納入國家標準系列,；按照測繪標準規(guī)程建立健全管理制度；不斷改進測繪技術(shù)和測繪儀器,，并開展了地表及巖層移動觀測研究,，以適應煤礦生產(chǎn)建設的需要,。

1956年，按照國務院關(guān)于長期保護測量標志的命令，對唐山市區(qū)和灤縣,、豐潤縣境內(nèi)的測量標志全面進行了調(diào)查，對毀壞的標志進行了補設,，并與各標志所在鄉(xiāng)街政府辦理了委托保管手續(xù),。

在施測地面礦區(qū)地形圖的同時，開灤礦區(qū)于1938年采用豎井鋼絲定向和短鋼尺導入標高的方法進行礦井聯(lián)系測量,，建立了井下基本控制測量系統(tǒng),。1954年8月至1955年底，各礦井下控制基礎的導線,、水準網(wǎng)基本設置齊全,。

1958年為了進行測量改系工作,。對1940年測量網(wǎng)精度進行了分析。是年,，根據(jù)煤炭部關(guān)于生產(chǎn)礦井測量規(guī)程的要求,，結(jié)合開灤煤礦所處的自然地理條件，制訂了開灤礦區(qū)平面控制設計書,，提出改造舊測繪基礎,，將全部測繪基礎和資料向國家 統(tǒng)一座標與高程系過渡，到1961年重建了礦區(qū)地面控制網(wǎng),。在測量控制系統(tǒng)改革的基礎上,，各礦都由新系地面控制點聯(lián)測到井下控制網(wǎng)，補測或新建了井下5″或 7″導線及I級水準網(wǎng),，建立了新系計算成果臺帳,。1958年后，大沽高程基準改為國家1956年黃海高程基準,。

1963年至1975年,，先后完成了車軸山、錢家營,、荊各莊Ⅲ,、Ⅳ等三角網(wǎng)，全 礦區(qū)又新建Ⅲ等點 7 個,，Ⅳ等點67個,。各礦加密了Ⅳ等網(wǎng)，線路總長為 306.6 km,。在Ⅲ,、Ⅳ等三角網(wǎng)的基礎上，各礦還加密了5″小三角網(wǎng)和 5″導線網(wǎng),，作為測繪1：2000地形圖的基本控制,，線路總長126.1 km。

1976年唐山大地震,，礦區(qū)控制網(wǎng)遭到嚴重破壞,。國家測繪局委托陜西測繪局于1977年幫助重建開灤礦區(qū)三角網(wǎng)和水準網(wǎng)。即確立了中央子午線經(jīng)度為118° 30′ 的1.5°帶高斯克呂格投影平面直角座標系統(tǒng),，稱開灤新座標系,。重新測繪礦區(qū)1 : 2000地形圖，到1985年共實測520km2,，并在礦區(qū)三角網(wǎng)的基礎上布設5″小三角網(wǎng)13個共計123點,，5″導線網(wǎng)8條，測1384站，路線長390.5km,。

同時，隨著礦井排水,、巷道清理工作的進行,，各礦也開始進行井下導線測量和水準測量，即把新的測量控制系統(tǒng)傳遞到井下,，作為震后恢復礦井生產(chǎn)建設的測量基礎,。各礦由1978年起最遲到1979年全部使用震后新成果。根據(jù)各礦震前震后測量資料分析對比,，井下測量點位的移動量與該地面測量點的移動量大致相同,。到1985年先后共設井下5″或 7″導線2614站，路線長152.3km,。

趙各莊礦8煤層平面圖

1986年—1990年,，趙各莊礦東部、東歡坨礦等完成了四等以上測邊網(wǎng)和精密導線測量工作,；各礦組織完成了Ⅲ,、Ⅳ等水準測量和5″導線測量工作。1998年—1999年,，購置全球定位系統(tǒng)GPS接收機,，完成全礦區(qū)地面Ⅳ等GPS控制網(wǎng)測量，全網(wǎng)共設102個控制測量點,。2002年,，按照河北省測繪局、唐山市國土資源局對測量標志調(diào)查統(tǒng)一部署,，組織集團公司十個礦業(yè)公司地測科對開灤礦區(qū)113個GPS測量標志進行普查登記,，確定測量標志維護人員。2002—2008年,，開灤集團公司十個生產(chǎn)礦井共完成井上控制導線測量550403m,；井上水準測量2329243m。

隨著開灤礦區(qū)（唐山區(qū)域）各礦井生產(chǎn)區(qū)域的不斷擴大和井下生產(chǎn)水平的不斷延伸,，地表損害日趨嚴重,，特別是對于礦山測量工作來說，由于地表的移動變形,，礦區(qū)原有的三,、四等三角網(wǎng)（點）遭到破壞，三角點丟失嚴重,，其密度和精度已很難保證礦區(qū)的生產(chǎn)規(guī)劃和經(jīng)濟發(fā)展的需要,。因此，2011年開灤集團公司與北京南方測繪儀器公司合作，構(gòu)建了主要由兩個全球衛(wèi)星定位參考站和12個Ⅳ等GPS點組成開灤礦區(qū)（唐山區(qū)域）地面測量控制網(wǎng),。

開灤地面測量控制網(wǎng)的構(gòu)建,，為今后開灤礦區(qū)（唐山區(qū)域）地面控制測量、地形測量,、地表沉降觀測,、地質(zhì)勘探、突發(fā)事件搶險救災等工作提供網(wǎng)絡服務和技術(shù)支持,，對礦井安全生產(chǎn),、經(jīng)濟建設和長遠發(fā)展具有極其重要的意義。

地形測量

1977年由國家測繪局委托陜西測繪局為開灤航測1 ：5000地形圖252幅,，面積1575km2,。

1986年—1990年，各礦組織完成了1：2000 ,、1：1000 ,、1：500的礦區(qū)地形圖測量工作。

1991年,，為保證東歡坨礦（在建礦井）首采區(qū)及時投產(chǎn),，縮短礦井達產(chǎn)時間，解決生產(chǎn)規(guī)劃和地面搬遷補償?shù)葐栴},，組織施測了東歡坨礦1：2000 地形圖32km2,。

1992年，開灤礦務局委托西安煤田航測遙感局對礦區(qū)地形圖進行航測工作,?？偣こ塘繛椋?：2000成圖1192km2，1：5000成圖1208 km2,。同時,，編繪1 ：10000地形圖98幅，1：25000地形圖30幅,，1：50000地形圖12幅,。此項工程完成后，不但礦區(qū)地形圖得到更新,，而且還使全局測繪基礎圖實現(xiàn)了標準化,、系列化、檔案化,。

2004年,，開灤（集團）有限責任公司委托西安煤航現(xiàn)代測繪工程公司對礦區(qū)地形圖進行航測，航測面積1226.51km2,，即1:2000地形圖1232幅,，1：5000地形333幅,，其中紙圖兩套，聚脂薄膜圖一套,，共計4695幅,。

“三下”開采與地表監(jiān)測

國家代管開灤煤礦以前，一直沿用德國陶德曼公式確定采煤沉陷波及范圍和保安煤柱的邊界,，但這個公式不能滿足各種地質(zhì)條件下開采煤炭所造成的巖層移動情況的需要,。1955年煤炭部頒發(fā)“地面建筑物及主要井巷保護暫行規(guī)程”。由此,，開 灤在確定保安煤柱和采煤波及線的計算中，采用了Ⅱ類Ⅱ型公式,。但是,，煤炭部規(guī)程中規(guī)定的數(shù)值系依據(jù)蘇聯(lián)煤礦的經(jīng)驗而制定的。為切合開灤礦區(qū)地質(zhì)特點,，確定礦區(qū)地表,、巖層移動規(guī)律，1954年首先在林西礦附近黑鴉子,、任家套村建立了地面 觀測站,，自1955年至1957年五個煤礦（包括馬家溝礦）都設立了觀測站，共12處,。到1962年礦區(qū)共建立觀測站26處,，先后在北京礦業(yè)學院、唐山煤炭科研于等單位協(xié)助下,，取得一些成果,。1976年唐山大地震后，在恢復礦區(qū)井上下測量控制網(wǎng)的同時,，相應地對地表,、巖層移動觀測站進行了恢復建立。通過觀測研究,，將所得的數(shù)據(jù)加以運用,，指導生產(chǎn)建設，收到一定效益,。唐山礦通過對岳各莊觀測站測量資料的分析,，移動角由原67°改為74°，據(jù)此,，對原留設的鐵路保護煤柱進行了修改, 僅1985年就增加可采儲量14.5萬噸,，為國家增加利潤400-500萬元。

唐山礦8煤層各水平規(guī)劃圖

1991年,，完成唐山礦5288開采與東禮尚莊波及地表變形預計,；完成林西礦、呂家坨礦、范各莊礦高壓輸電線通過塌陷區(qū)的沉降預計工作,，為線路安全使用提供了科學數(shù)據(jù),。1993年，對唐山礦,、呂家坨礦,、唐家莊礦、荊各莊礦井田范圍內(nèi)出現(xiàn)的地表塌陷坑進行實測,。實測比例尺1：2000, 編繪1：5000塌陷坑地形圖,。1994年，半壁店鋼鐵公司與開灤馬家溝礦開采出現(xiàn)矛盾,。根據(jù)該礦的開采規(guī)劃,，預計了半壁店鋼鐵公司區(qū)域1994年—2000年地表變形數(shù)據(jù)，為解決這一矛盾提供了可靠的數(shù)據(jù)和大量的圖紙資料,。1995年,，為開采京山鐵路煤柱，趙各莊礦,、林西礦,、嘉盛公司、呂家坨礦,、局地測處準備了圖紙資料,，根據(jù)開采規(guī)劃計算了地表變形值，為指導鐵路煤柱開采打下了基礎,。

2004年—2005年,，為掌握“條帶開采”條件下地表與巖層移動規(guī)律，林西,、唐山,、錢家營、林南倉,、荊各莊,、東歡坨等礦業(yè)分公司開展條帶和建下開采工作，并建立相應的地表觀測站,，定期進行觀測和資料分析工作,。2006年，唐山礦業(yè)公司鐵三區(qū)條帶首采工作面T3251開始回采,，為掌握條帶開采與地表建（構(gòu)）筑物損害關(guān)系和確定地表與巖層移動規(guī)律,，在地表建立鐵三區(qū)5煤層條帶開采地表觀測站。2007年,，錢家營礦業(yè)公司建立十采區(qū)地表觀測站,，以確定井下開采與地表建（構(gòu)）筑物損害的關(guān)系,；唐山礦業(yè)公司通過對T1452、T1453的地表觀測站的觀測和資料綜合分析,，提出生產(chǎn)設計改進方案,，減少了地表搬遷和鐵路維修費用；呂家坨礦業(yè)公司建立三角線和彭塔坨地表觀測站,，監(jiān)測陡呂鐵路沿線地表變化及宏運煤礦采動損害情況,。2008年—2009年，唐山礦通過建立鐵三,、鐵四區(qū)地表觀測站,，對5、8,、9 煤層條帶開采后地表沉陷及建筑物損害進行研究,。荊各莊礦為確保工廣煤柱首采工作面0091安全開采，布設了地表觀測站,。范各莊礦業(yè)公司為延長礦井服務年限，提高資源利用率,，通過采取地面注漿減沉技術(shù),，進行沙河鐵路橋下開采，保證了鐵路橋正 常使用和井下安全開采,，共計采出煤量318225千噸,。

2013年，組織建立和完善了充填開采區(qū)域的地表觀測站,，以便掌握基于充填開采條件下的地表與巖層沉陷規(guī)律及巖移參數(shù),，確保礦井安全生產(chǎn)。同年,，與中國礦業(yè)大學（北京校區(qū)）合作,，首次引進三維激光掃描測繪技術(shù)，在林南倉礦進行礦區(qū)沉陷區(qū)域地表移動變形監(jiān)測工作,，取得了較好效果,。

測繪技術(shù)

林西礦一水平東翼平面圖

隨著煤礦測繪事業(yè)的發(fā)展，測繪技術(shù)及所用儀器設備也在不斷提高和完善,。國家代管開灤初期,，各礦測繪工作仍使用以前的英制游標經(jīng)緯儀、羅盤儀,、日產(chǎn)活鏡式水準儀等儀器,。

進入60年代至70年代期間，在采用精度高的經(jīng)緯儀,、水準儀的同時,，測量人員對測量儀器,、工具進行了技術(shù)革新。林西,、唐山礦經(jīng)過研制,，60年代就做出了改裝后的坡面經(jīng)緯儀樣機，1978年工程處又制出一臺樣機,，并和徐州,、北京光學儀器廠協(xié)作，研制成功定型批量生產(chǎn),。這種坡面經(jīng)緯儀性能穩(wěn)定,，操作簡便，提高工作效率2-3倍,。唐山礦與唐山煤研所,、唐山市無線電二廠合作，研制激光指向儀,，1974年作出樣機,，1975年生產(chǎn)出全國第一代防爆型激光指向儀。解決了掘進中測量不及時以及占用生產(chǎn)時間過長的矛盾,，既提高了工效,，又保證了中、腰線的精度,。70年代末期,，唐山、馬家溝礦測繪人員自己動手,，試制成功硒靜電復印機,，提高了 繪圖精度和效率。到80年代,，開灤先后購置裝配了豎井激光指向儀,、陀螺經(jīng)緯儀、光電測距儀,、T2經(jīng)緯儀,、靜電復印機、復照機,，還配備了PC—1500袖珍計算器和 計算機,，用于數(shù)據(jù)的儲存及平差計算。

林西礦13煤層西翼平面圖

1989年—2008年,，開灤的礦山測繪手段及測繪技術(shù)得到了快速發(fā)展,。控制測量及地表巖移監(jiān)測工作采用先進的全球定位系統(tǒng),、電子全站儀,、電子水準儀,；繪圖工作采用CAD技術(shù)、先進寬幅繪圖儀,、掃描儀,；地測基礎工作引進地測地理信息系統(tǒng)，建立完善了地質(zhì),、水文,、繪圖、儲量等數(shù)據(jù)庫,，實現(xiàn)了地測工作標準化,、檔案化、網(wǎng)絡化管理,。

2011年,，為了確保煤礦實現(xiàn)本質(zhì)安全型和高產(chǎn)高效礦井的需要，進一步提升廣大地測員工素質(zhì),，煤業(yè)公司與北京龍軟科技有限公司合作,，研究開發(fā)了“地測及防治水工作動態(tài)管理系統(tǒng)”。實現(xiàn)地質(zhì),、防治水,、測量、儲量,、鉆探工程等相關(guān)圖紙、文檔,、報表,、臺帳及地測基礎數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸和規(guī)范化管理；實現(xiàn)地測及防治水圖紙在線瀏覽,、查看,、量測；實現(xiàn)地測及防治水等資料全文檢索,、瀏覽及下載,。到2011年底，煤業(yè)公司所屬各礦（除魯各莊礦,、宋家營籌備處外）已全部投入使用,。

2012年，錢家營礦業(yè)公司與東北大學合作,，完成了“基于井上下三維集成模型開采沉陷智能預測技術(shù)與應用”項目,，并在錢家營礦業(yè)分公司開始推廣應用。

2014年,，開灤集團煤業(yè)分公司與北京龍軟公司合作,，研發(fā)了“煤礦掘進施工在 線監(jiān)測系統(tǒng)”,。該系統(tǒng)主要是采用脈沖法激光測距技術(shù)、在線遙測技術(shù),、基于地測空間管理信息系統(tǒng)和WebGIS的專題圖形發(fā)布與管理等技術(shù),，實現(xiàn)井下掘進工程施工中測距與定位指向、地測空間管理信息系統(tǒng)與WebGIS圖形系統(tǒng)的無縫集成,、工作面危險源超前動態(tài)預警和管理等功能,。