第一章 礦圖
一、礦圖的概念
礦圖:在礦井設計、施工和生產管理工作中繪製的一係列 圖紙統
稱為礦圖。
二、礦圖的分類
礦井測量圖、礦井地質圖、其它礦圖。
三、學習《礦圖》意義
了解礦圖繪製的基本原理,熟悉礦圖的基本內容、掌握識讀、繪製礦
圖的基本技能、使用礦圖的基本方法。
正確地進行開采設計、科學地管理和指揮生產、合理地安排生產計
劃、及時可靠地製定災害預防措施和處理方案等工作,都需要借助與礦
圖來完成。
第一節 礦圖基本知識
一、基本規定
(一)圖紙幅麵
煤礦圖紙分幅一般為自由分幅,不統一編號. 在規定的圖
鑒中寫出圖名 .
(二)比例
比例尺:圖上線段長度與實際相應水平距離之比標為比例
尺.
比例尺精度:圖上0.1mm所代表的實際長度,稱為比例
尺的精度
二、坐標方格網和高程線的繪製
(一) 坐標方格網的繪製
精度要求:
(1)方格網線粗≤0.1mm. (2)每小格邊長誤差≤0.2mm
(3)圖框邊長誤差≤0.3mm (4)對角線長誤差≤0.4mm
1.正方格網的繪製
對角線法
2.斜方格網的繪製
(1)確定圖幅大小,繪出長方形圖廓;
(2)畫基準線:(格網其中一條線)一般情況為了合理的布設圖形內容。煤層的走向應和長方形圖廊的長方向一致或大致一致,而運輸大巷一般延煤層走向布設,因此基準線與圖廓線的交角依煤層的走向方位角而定。
(3)作垂線
(4)作平行線
(5)加密得坐標格網線。
(二)剖麵圖中高程線的繪製
高程線:間距相等的一組平行線
第三節 標高投影
概念:采用零水平麵作為投影麵,將空間物體上
各特征點垂直投影到該水平麵上,以確定各點
的平麵位置,然後將物體各點的高程(又稱標高)
注在各點的投影旁邊,用於說明各點高於或低於零
水平麵的數值,這種投影稱為標高投影。
標高投影是一種正投影。礦圖是利用標高投影之
方法繪製而成的。
一、點的標高投影
自空間一點向零水平麵作垂線,其垂足就是點的標高投
影,並在垂足的一側注記其高程值,注意正、負號。
二、直線的標高投影
(一)直線的標高投影及作圖方法
直線的標高投影就是該直線兩端點標高投影的連線。
若直線為豎直線,則直線的標高投影為一點;若直線平行於投影麵,
則此直線的標高投影長度與直線的實際長度相等。
(二)直線要素及相互關係
實際長度L;水平長度D;傾角δ;高差h;斜率i
(三)直線投影的標高內插
概念:在直線的標高投影上,求出高程為整數的各點的投影
位置,稱為標高內插。
常用的方法有:解析法、剖麵法和平行線法。
(四)空間兩直線的相互關係
空間兩直線的相互關係有平行、相交和交錯三種。
1.兩直線平行
若空間兩直線的投影平行、傾斜方向一致、且傾角相等,則空間兩
直線平行。
2.兩直線相交
若空間兩直線相交,其投影比相交,且交點隻有一個高程值。
3.兩直線交錯
(1)若空間兩直線的投影相交,且交點處的標高不等,則空間兩
直線交錯;
(2)若空間兩直線的投影平行,而傾向相反,則空間兩直線交
錯;
(3)若空間兩直線的投影平行,傾向相同,但傾角不等,則空間
兩直線交錯;
三、平麵的標高投影
(一)表示方法
平麵的標高投影是指空間傾斜平麵在水平麵上的投影,用傾斜平麵
的等高線在水平麵上的投影來表示。
(二)平麵三要素
傾斜平麵的標高投影,可以表示傾斜平麵的空間狀態,平麵的空間
狀態用平麵的走向、傾向和傾角來表示,稱為平麵三要素。
走向:等高線的方向為傾斜平麵的走向 用方位角表示。
傾向:在水平麵內,垂直等高線標高由高到底的方向,即為傾斜平
麵的傾向,用方位角表示,與走向相差90°。
規定:平麵的走向比平麵的傾向小90°。
傾角:傾斜平麵與水平麵所夾的最大銳角或傾斜平麵的傾斜線與其
在水平麵內的傾向線之間的夾角即為傾斜平麵的傾角。
等高距:相鄰兩條等高線間的高差。稱為等高距。(或等高線間
隔)
等高線平距:相鄰兩條等高線在水平麵上的垂直距離。
(三)作圖方法
平麵標高投影是指在水平麵上做出該平麵的等
高線,作平麵的標高投影時,通常遇到以下4種情況:已知
不在同一條直線上的3個點;已知一直線和線外一點;已知
兩相交直線;已知兩平行直線。不論哪種情況,其作圖均按
以下步驟進行:
(1)根據已知條件,按一定比例,把直線和點展繪到
圖上;
(2)在各點所連的直線或已知直線上,按高程值的整
倍數進行標高內插;
(3)連接高程相等的各點,即得平麵等高線的投影,
也就是該直線的標高投影。
(四)空間兩平麵的關係
局部區域各煤層間的關係、煤層層麵與斷層麵的關係的等,都屬於
空間平麵的位置關係問題。空間兩平麵的相互關係有下列兩種情況。
1.兩平麵平行
在標高投影中,兩個平麵的等高線相互平行,平距相等,則空間兩
平麵彼此平行。
2.兩平麵相交
空間兩平麵相交有下列3兩種情況。
(1)在平麵標高投影圖上,兩平麵等高線平行,傾向相反,則空
間兩平麵相交;
(2)在平麵標高投影圖上,兩平麵等高線平行,傾向相同,但傾
角不等,則空間兩平麵相交;
(3)在平麵標高投影圖上,兩平麵的等高線相交,則空間兩平麵
相交;
(五)空間直線與平麵的相互關係
局部區域煤層與直線巷道的位置關係,即屬於直線與平
麵的相互位置關係問題。直線與平麵的相互位置關係有下列
3種情況。
1.直線位於平麵內
直線有兩點位於平麵內,則該直線位於平麵內。
2.直線與平麵平行
空間某直線不在平麵內,但與平麵內的某直線平行,則
此直線與平麵平行。
3.直線與平麵相交
直線既不在平麵內,又不與平麵平行,則此直線與平麵
相交。
四、曲麵的標高投影
曲麵的標高投影同樣采用曲麵上等高線
的投影來表示。
將曲麵上的等高線投影到水平麵上,並
按比例縮小繪製成圖,這些曲線的標高投影就是該
地表麵的標高投影,即表示該地域的地貌。
地麵的地貌、井下的煤層產狀等都是用曲麵
的標高投影來表示的。
等高線原理圖
第四節 井田區域地形圖
一、概 述
井田區域地形圖是反映井田範圍內地物和地貌的綜合性
圖紙。
地形:包括地物、地貌
地物:地球表麵上的自然物體和人工建(構)築物。如
森林、河流、道路、房屋。
地貌:地球表麵高低起伏的自然形態。 如 高山、丘
陵、平原、窪地。
井田區域地形圖上的主要內容:井田區域範圍內的地物、
地貌
比例 :1:2000 1:5000
二、地物和地貌符號
在地形圖上,為了便於識讀和應用,各種物和地
貌是一其相似的幾何圖形或《地形圖圖式》中規定
的符號來表示。
地形圖圖式:各種比例尺地形圖的符號,圖廓形
式,圖上和圖邊注記字體的位置與排列等,都有一
定的格式,這種規定的格式總稱為圖式。
地形圖符號包括:地物符號、地貌符號、注記
三、地物符號
地形圖上的地物符號,分為比例符號、非比例符號、半
比例符號、填充符號四種。
1.比例符號
地物的輪廓按比例縮繪 如 房屋、果園、樹林、江河
等。
2.非比例符號
地物的輪廓很小,無法按比例縮繪 如:測量控製點、鑽孔、井口、
煙囪等。
3.半比例符號
長度按比例,寬度不按比例,又稱線狀符號 如 管線、路線。
4.填充符號
填充說明的符號 如 旱地、菜地
四、地貌符號
各種地貌,用等高線或特殊符號表示。
1.地形等高線的概念
地形等高線:地麵上的高程相等的各相鄰點所連成的閉合曲線。
2.等高距、等高線平距
等高距:相鄰兩條等高線的高程之差。稱為等高距。
(或等高線間隔)
等高線平距:相鄰兩條等高線在水平麵上的垂直距離。
同一地形圖上的等高距相同,平距越小,地形坡度越
大;平距越大,地形坡度越小。
基本等高距:根據不同的區域,不同的比例尺規定的等
高距稱為基本等高距。
3.等高線的種類
(1) 基本等高線 首曲線
(2) 加粗等高線 計曲線
(3) 半距等高線 間曲線
(4) 輔助等高線 助曲線
4.等高線的特性
(1) 同一條高程相等
(2) 閉合不中斷
(3) 不相交、不分叉
(4) 一般不重疊
(5) 密陡、稀緩
(6) 線不能跨河
(7) 與山脊山穀線正交
5.基本地貌的等高線表示
(1) 高山:內高外低的一組閉合曲線。
(2) 盆地:外高內低的一組閉合曲線。
(3) 山脊:凸向低處的一組曲線。
(4) 山穀:凸向高處的一組曲線。
(5) 鞍部:兩條山脊,兩條山穀線組成。
(6) 陡崖:特殊符號。
(7) 懸崖:特殊符號。
(8) 峽穀:特殊符號。
(9) 梯田:特殊符號。
(10) 衝溝:特殊符號。
五、井田區域地形的識讀
基本順序:先整體 後局部 先輪廊 後細節
1.看清圖名
礦圖的圖名說明了測繪的地區、內容和圖紙的種
類。
2.看圖的比例:
(1)圖簽 (2)格網坐標間隔
3.識別圖的方向:
(1)指北針 (2)格網坐標遞增規律
4.分析地貌概況
5.識別地物
六、井田區域地形的應用
(一)確定地麵某點的高程及坐標
1.確定高程
(1)點在等高線上,等高線的高程即為該點高程
(2)點不在等高線上
比例內插法
2.確定坐標:根據格網坐標按比例求得
(二)確定直線的基本要素
(平距、高差、斜距、傾角、坡度、方位角)
(1)圖解法 (2)解析法
(三)按設計坡度在地形上選定最短路線。
關鍵:求出按坡度確定相鄰等高線的平距。
(四)繪剖麵圖
繪高程線
(五)求麵積
1.幾何圖刑法
2.透明方格紙法
3.求積儀法
第五節 工業廣場平麵圖
工業廣場平麵圖是井田區域地形的一分,
是一種專用圖。
1:1000 1:500
主要反映.煤礦地麵工業場地上的地物、地
貌、各種地下主要隱蔽工程。
第六節 煤層底板等高線圖
一.概述
1. 概念及原理
將各煤層底板等高線,用標高投影的方法,投形到同一
水平麵上,按一定比例和規定的線條、符號繪製而成的圖紙
稱為煤層底板等高線圖。
2. 主要反映內容
煤層產狀、地質構造
3. 用途
(1)采區規劃 (2)儲量計算 (3)構造預測
4. 比例
1:2000
二.煤層產狀
三要素:走向、傾向、傾角
1.煤層走向
煤層底板等高線的方向,即為煤層的走向 用方
位角表示。
2.煤層傾向
在水平麵內,垂直煤層底板等高線由高到底的方
向,即為煤層傾向,用方位角表示 ,並與走向相差90°。
3.煤層傾角
煤層傾斜線與傾斜線之間的夾角即為煤層傾角。
規定:為確保走向的單一性,煤層的走向比煤層的傾向小90°。
三.煤層構造形狀
1.單斜構造
在一定範圍內,大致向一個方向傾斜的煤
層,稱為單斜構造。
2.穹窿構造,盆地構造
3.曲構造煤層
核部、冀部、軸麵、軸線、樞紐
4.斷層構造
(1)斷層概念
概念:煤層受力後發生斷裂並發生明顯的相對位移形成的構造形態,標為斷層。
(2)斷層要素
斷麵、斷盤、斷麵交線、斷距。
(3)斷層的性質
正斷層
逆斷層
(4)斷層煤層底板等高線的特征
正斷層煤層底板等高線的特征:煤層底板等高線遇斷麵交線中斷,斷麵交線之間,等高線缺失。
逆斷層煤層底板等高線的特征:煤層底板等高線遇斷麵交線中斷,斷麵交線之間,等高線重疊。
(5) 斷距
地層斷距、水平斷距、落差。
落差:斷層上下盤同一煤層地板對應點之間的垂
直距離,即為落差。
(6) 斷層產狀
走向:斷麵交線上高程相等點的連線方向,即為
斷層的走向。
傾向:在水平麵上,垂直斷層走向由高到底的方
向,稱為斷層的傾向。
傾角:斷層麵與水平麵的夾角(最大銳角)。
四、煤層底板等高線圖的識讀
1.單線追索法
由圖一側選擇一根等高線,觀測其變化情況,若等高線
彎曲表示有褶曲,若等高線斷開表示有斷層。
2.劃分塊段
以斷麵交線為界將煤層分為若幹個塊段,對每一塊段煤
層的產狀進行分析、判斷。
3.整體分析
最後再把各個塊段聯係起來,綜合分析,分析有幾條斷
層,每條斷層的性質及其與其他構造的相互聯係等。
五.煤層底板等高線圖的應用
1.分解煤層產狀及地質構造
2.儲量計算
3.礦井設計
4.斷層位置的預計
1) 預計統一煤層巷道掘進中遇到斷層的位置。
a) 斷層位置確定時的情況
b) 斷層位置不確定時的情況
例:斷層走向60° 傾向150° 傾角30°
2) 預計不同煤層中斷層的位置
用斷層麵煤層底板麵同標高等高線相交來確定
3) 預計岩石平巷遇煤層,遇斷層位置,並判斷岩位
方法:同標高等高線相交進行確定。
第七節 采掘工程平麵圖
一.概述
1. 概念
采掘工程平麵圖是將開采煤層或開采分層內的實測地質情況和采掘工程情況,采用正投形的原理,投形到平麵上,按一定比例繪製出的圖件。
2. 內容
(1)井田、采區範圍
(2)各種巷通
(3)回采工作麵
(4)鑽孔、導線點
(5)區域(某項)位置
(6)地麵、地物、地段
(7)鄰礦采掘工程情況
3.用途
4.比例
1:1000 1:2000
二.采掘工程平麵的識讀
井巷按用途分:開掘巷道、準備巷道、回采巷道
a.開拓巷道:為全礦井或一個開采水平服務的巷
道。
b.準備巷道:為采區、一個以上區段、分段服務
的運輸、通風巷道。
c.回采巷道:形成采煤工作麵及為其服務的巷道。
按形態分:水平巷道、傾斜巷道、堅直巷道
按性質分:煤層巷道、岩層巷道、煤岩層巷道
相互關係 :相交 交錯 平行
1. 巷道形態識別
(1) 按名稱
(2) 按底板標高
2. 巷道性質的識別
(1) 按名稱
(2) 煤巷:煤層占4/5以上
岩巷:岩石占4/5以上
煤岩巷:岩石占1/5—4/5
3. 位置關係
相交 交錯 平行
4. 采掘工程平麵的識讀步驟及要點。
(1) 看清圖名、坐標、方位、比例尺及編製時間。
(2) 了解采區回采工作麵範圍、邊界及四鄰情況。
(3) 搞清煤層戶狀及地質構造。
(4) 識讀全礦井采區或采煤工作麵行道布置
井口—井底車場—主要運輸大巷—采區上下山—工作麵
(5) 了解采掘情況
(6) 平麵圖 剖麵兔結合識讀
5. 采掘工程平麵圖識讀舉例
(1) 某礦采掘工程平麵圖
(2) 某采區采掘平麵圖
(3) 某工作麵采掘工程平麵圖
三.采掘工程平麵圖的繪製方法
1.采掘工程平麵圖繪製依據
(1)采掘工程設計圖
(2)生產過程中實際測繪的測量、地質資料、采掘情況。
2.采掘工程平的繪製方法
(1)井筒
(2)運輸的巷、總回風巷、井底車場不同
(3)采區內的各巷道不同
(4)通風、運輸係統
(5)井巷名稱及有關參數
四.采掘工程平麵圖的應用
了解地區和采掘情況,分析解決煤礦生產問題。
第八節 井底車場平麵圖
連結井筒和主要運輸大巷的一組巷道和硐
室的總稱,稱井底車場。它是聯係井上下的
總樞紐。
將井底車場內的巷道和硐室,采用正投形
的原理,投形到平麵上,按一定比例繪製出
的圖件。稱為井底車場平麵圖。
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