礦圖的識(shí)讀與應(yīng)用

1、 第十一章 礦圖的識(shí)讀與應(yīng)用 第一節(jié) 概 述一、礦圖的種類 在礦井設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)管理工作中所繪制的一系列圖紙，統(tǒng)稱礦圖。生產(chǎn)礦井必備的圖紙可分為三大類： 礦井測(cè)量圖 礦井地質(zhì)圖 其它圖紙1、礦井測(cè)量圖是據(jù)地面和井下實(shí)測(cè)資料繪制而成的主要反映礦井地面地物、地貌情況，井下各種巷道和峒室的空間位置，礦層產(chǎn)狀和地質(zhì)構(gòu)造，井下采掘情況以及井上下相互位置關(guān)系等情況。礦井測(cè)量圖有：井田區(qū)域地形圖、工業(yè)廣場(chǎng)平面圖、采掘工程平面圖、水平主要巷道平面圖、井底車場(chǎng)平面圖，井上下對(duì)照?qǐng)D、主要保護(hù)煤柱圖、井筒斷面圖等。2、礦井地質(zhì)圖是在測(cè)量圖的基礎(chǔ)上，依據(jù)對(duì)收集的地質(zhì)資料和勘探資料的分析、推斷綜合整理繪制而成的。主要

2、反映全礦井礦層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、地形地質(zhì)、水文地質(zhì)、礦產(chǎn)質(zhì)量分布等。煤礦常用地質(zhì)圖：地形地質(zhì)圖、煤層地板等高線圖、各種地質(zhì)剖面圖、各種柱狀圖、水文地質(zhì)圖等。3、其它礦圖 除上述兩類礦圖外，煤礦安全規(guī)程規(guī)定礦井應(yīng)有以下圖紙：巷道布置圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖、運(yùn)輸系統(tǒng)圖、排水系統(tǒng)圖、避災(zāi)路線圖等。二、礦圖的分幅與編號(hào) 礦圖的圖幅劃分、編號(hào)、坐標(biāo)方格網(wǎng)的繪制與地形圖基本相同。礦圖圖幅和方格網(wǎng)方向可以根據(jù)各礦的具體情況確定，可自由分幅；坐標(biāo)方格網(wǎng)可正交也可斜交，以滿足生產(chǎn)需求為宜。三、礦圖圖例符號(hào) 第二節(jié) 投影基本知識(shí) 1、投影現(xiàn)象：由投影物體、投影線和投影面三個(gè)條件形成。2、投影方法: 中心投影 平行投影一、投

3、影概述斜投影法正投影法 二、正投影 正投影是應(yīng)用投影線彼此平行且垂直于投影面的投影方法所得到的物體的投影。 它能真實(shí)反映物體的形狀和大小，便于繪制，能滿足工程技術(shù)的要求，因而在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。正投影的性質(zhì)1、顯實(shí)性：平面圖形 平行于投影面，投影 圖反映真實(shí)大小。2、積聚性：平面圖形 垂直于投影面，投影 為一條直線。3、類似性：平面圖形 傾斜于投影面三、三視圖正視圖 V俯視圖 H側(cè)視圖 W 四、標(biāo)高投影 標(biāo)高投影是一種正投影(應(yīng)用投影線彼此平行且垂直于投影面的投影方法所得到的物體的投影)。概念：采用零水平面作為投影面，將空間物體上各特征點(diǎn)垂直投影到該水平面上，以確定各點(diǎn)的平面位置，然后將

4、物體各點(diǎn)的高程（又稱標(biāo)高）注在各點(diǎn)的投影旁邊，用于說(shuō)明各點(diǎn)高于或低于零水平面的數(shù)值，這種投影稱為標(biāo)高投影。 礦圖是利用標(biāo)高投影之方法繪制而成的1、點(diǎn)的標(biāo)高投影 自空間一點(diǎn)向零水平面作垂線，其垂足就是點(diǎn)的標(biāo)高投影，并在垂足的一側(cè)注記其高程值，注意正、負(fù)號(hào)。例如：A，C三點(diǎn)的高程分別為25， -22，20。三點(diǎn)的坐標(biāo)分別是xA=2, yA=2 xB=4, yB=4； xC=2, yC=1。試?yán)L出這三點(diǎn)的標(biāo)高投影圖。作圖方法如圖2、直線的標(biāo)高投影（1）直線的標(biāo)高投影及作圖方法 直線的標(biāo)高投影就是該直線兩端點(diǎn)標(biāo)高投影的連線。 直線的標(biāo)高投影作圖方法如圖：繪出A，點(diǎn)的標(biāo)高投影，則直線即為直線的直線的標(biāo)高

5、投影作圖方法如圖，首先按照點(diǎn)的標(biāo)高投影。 若直線為豎直線，則直線的標(biāo)高投影為一點(diǎn)；若直線平行于投影面，則此直線的標(biāo)高投影長(zhǎng)度與直線的實(shí)際長(zhǎng)度相等。（2）直線要素及相互關(guān)系 實(shí)際長(zhǎng)度L（實(shí)長(zhǎng)）；水平長(zhǎng)度D（平距）；傾角；高差h；斜率i（坡度）（3）空間兩直線的相互關(guān)系及標(biāo)高投影 空間兩直線的相互關(guān)系有平行、相交和交錯(cuò)三種。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。如圖:兩直線相交 若空間兩直線相交，其投影必相交，且交點(diǎn)只有一個(gè)高程值。如圖:兩直線交錯(cuò) （1）若空間兩直線的投影相交，且交點(diǎn)處的標(biāo)高不等，則空間兩直線交錯(cuò)； （2）若空間兩直線的投影平行，而傾向相

6、反，則空間兩直線交錯(cuò)； （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(cuò)；如圖3、平面的標(biāo)高投影（1）表示方法 平面的標(biāo)高投影是指空間傾斜平面在水平面上的投影，用傾斜平面的等高線在水平面上的投影來(lái)表示。如圖（2）平面三要素 傾斜平面的標(biāo)高投影，可以表示傾斜平面的空間狀態(tài)，平面的空間狀態(tài)用平面的： 走向 傾向 來(lái)表示，稱為平面三要素 傾角 平面三要素可從平面標(biāo)高投影圖中用圖解法求得走向：等高線的方向?yàn)閮A斜平面的走向 。通常用方位角表示。傾向：在水平面內(nèi)，垂直等高線標(biāo)高由高到底的方向，即為傾斜平面的傾向，用方位角表示，與走向相差90 傾角：傾斜平面與水平面所夾的最大銳角或傾斜平

7、面的傾斜線與其在水平面內(nèi)的傾向線之間的夾角即為傾斜平面的傾角。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面上的垂直距離。（3）作圖方法 平面標(biāo)高投影是指在水平面上做出該平面的等高線，作平面的標(biāo)高投影時(shí)，通常遇到以下4種情況：已知不在同一條直線上的3個(gè)點(diǎn)；已知一直線和線外一點(diǎn)；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(jìn)行： （1）根據(jù)已知條件，按一定比例，把直線和點(diǎn)展繪到圖上； （2）在各點(diǎn)所連的直線或已知直線上，按高程值的整倍數(shù)進(jìn)行標(biāo)高內(nèi)插； （3）連接高程相等的各點(diǎn)，即得平面等高線的投影，也就是該直線的標(biāo)高投影。例2

8、-3 已知3個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)和高程A（9,2,80），B（6,11,40），C（2，1，60）（括號(hào)內(nèi)的3個(gè)數(shù)為x,y及高程值），試?yán)L這3個(gè)點(diǎn)所定平面的標(biāo)高投影圖。（4）空間兩平面的關(guān)系 局部區(qū)域各煤層間的關(guān)系、煤層層面與斷層面的關(guān)系的等，都屬于空間平面的位置關(guān)系問(wèn)題?？臻g兩平面的相互關(guān)系有下列兩種情況。 兩平面平行 在標(biāo)高投影中，兩個(gè)平面的等高線相互平行，傾向相同，平距相等，則空間兩平面彼此平行。如圖 兩平面相交：有下列3種情況。 （1）在平面標(biāo)高投影圖上，兩平面等高線平行，傾向相反，則空間兩平面相交；如圖（2）在平面標(biāo)高投影圖上，兩平面等高線平行，傾向相同，但傾角不等，則空間兩平面相交；如圖（3

9、）在平面標(biāo)高投影圖上，兩平面的同名等高線相交，則空間兩平面相交；4、空間直線與平面的相互關(guān)系 局部區(qū)域煤層與直線巷道的位置關(guān)系，即屬于直線與平面的相互位置關(guān)系問(wèn)題。直線與平面的相互位置關(guān)系有下列3種情況。 1）直線位于平面內(nèi) 直線有兩點(diǎn)位于平面內(nèi)，則該直線位于平面內(nèi)。如圖所示 2）直線與平面平行 空間某直線不在平面內(nèi)，但與平面內(nèi)的某直線平行，則此直線與平面平行。如圖所示3）直線與平面相交 直線既不在平面內(nèi)，又不與平面平行，(或直線與平面只有一個(gè)交點(diǎn)）則此直線與平面相交。如圖所示 根據(jù)直線兩端點(diǎn)的高程確定兩點(diǎn)的位置及距離從而判斷直線與平面的空間位置關(guān)系：（1）若這兩點(diǎn)在平面同側(cè)且到平面的距離相等

10、，則直線與平面平行;若這兩點(diǎn)在平面同側(cè)且到平面的距離不相等，則直線與平相交。（2）若這兩點(diǎn)在平面異側(cè)，則直線與平面相交。思考與練習(xí): 第三節(jié) 采掘工程平面圖一、概述 采掘工程平面圖是將開(kāi)采煤層或分層內(nèi)的采掘工程和地質(zhì)情況，采用標(biāo)高投影的原理，按照一定的比例繪制而成的圖紙。 采掘工程平面圖一般包括下列內(nèi)容： 井田技術(shù)邊界、保安煤柱及其它邊界線。 井筒、水平主要巷道和硐室，以及巷道特征點(diǎn)的高程。 沿煤層掘進(jìn)的全部巷道和回采工作面， 以及巷道的掘進(jìn)日期，斜巷的傾角，煤層的產(chǎn)狀要素以及回采年月。 穿過(guò)本煤層的鉆孔，煤層露頭線及其產(chǎn)狀。煤層底板等高線，斷層與煤層的交面線，煤層小柱狀。 巖漿侵入體在煤層中

11、的范圍及邊界，陷落柱邊界。發(fā)火區(qū)邊界與永久性防火密閉。瓦斯突出地點(diǎn)，以及突出時(shí)間及強(qiáng)度。 積水區(qū)，透水點(diǎn)及永久性水閘門(mén)或隔水墻。 井下永久導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)的位置和編號(hào)。 丟煤區(qū)、儲(chǔ)量注銷區(qū)及采空區(qū)、老窯區(qū)等。 井田技術(shù)邊界以外100m以內(nèi)的鄰近礦井的井巷。如圖所示為某礦采掘工程立體示意圖及該礦采掘工程平面圖。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)內(nèi)容：（1）井田、采區(qū)范圍（2）各種巷道（3）回采工作面（4）鉆孔、導(dǎo)線點(diǎn)（5）區(qū)域（某項(xiàng)）位置（6）鄰礦采掘工程情況采掘工程平面圖的比例尺一般采用 1：1000，1：2000，1：5000二、在采掘工程平面圖上識(shí)讀巷道的方法井巷按用途分：開(kāi)拓巷道、準(zhǔn)備巷道、回采巷道 a.開(kāi)拓巷道

12、：為全礦井或一個(gè)開(kāi)采水平服務(wù)的巷道。 b.準(zhǔn)備巷道：為采區(qū)、一個(gè)以上區(qū)段、分段服務(wù)的運(yùn)輸、通風(fēng)巷道。 c.回采巷道：形成采煤工作面及為其服務(wù)的巷道。 按形態(tài)分：水平巷道、傾斜巷道、豎直巷道按性質(zhì)分：煤層巷道、巖層巷道、煤巖層巷道1 巷道形態(tài)的識(shí)別（1）按巷道名稱（2）按巷道底板標(biāo)高如圖所示A、立井、暗立井屬豎直巷道。注意：在平面圖上，立井和鉆孔的區(qū)別。B、斜井、暗斜井和上（下）山等巷道屬傾斜巷道。 在采掘工程平面圖上，斜井以專用符號(hào)表示。其它傾斜巷道視名稱和底板標(biāo)高而定。C、平硐、石門(mén)、運(yùn)輸大巷等屬水平巷道。 在采掘工程平面圖上，平硐以專門(mén)的符號(hào)表示，其它水平巷道視名稱和底板標(biāo)高而定。2、巷道

13、相互位置關(guān)系的識(shí)別巷道在空間的相互位置關(guān)系有四種情況： 相交、交錯(cuò)、平行、重疊在采掘工程平面圖上，識(shí)別它們主要是根據(jù)巷道底板的標(biāo)高及 其方向、傾角來(lái)確定。（1）相交巷道：是指兩條方向不同、相交于某一處的巷道。在采掘工程平面圖上，相交巷道在交點(diǎn)處的標(biāo)高相等，且線條是斷開(kāi)的。如圖所示（2）交錯(cuò)巷道：是指兩條方向和標(biāo)高均不同的巷道。在采掘工程平面圖上，兩條巷道相交，但交點(diǎn)處的標(biāo)高不等，則兩條巷道交錯(cuò)。交錯(cuò)巷道在交點(diǎn)處，上部巷道連續(xù)而下部巷道中斷，如圖所示，注意：在采掘工程平面圖上，若兩條巷道看上去相平行，但其傾向不同，或其傾向雖然相同但傾角不等，則這兩條巷道同樣也是交錯(cuò)關(guān)系。如圖所示（3）平行巷道：

14、指兩條方向相同、傾角相等的巷道。如圖所示（4）重疊巷道：指兩條標(biāo)高不同、位于同一個(gè)豎直面內(nèi)的巷道。在采掘工程平面圖上，兩條巷道重疊在一起，但標(biāo)高相差較大,位于上部的巷道畫(huà)實(shí)線，下部的巷道畫(huà)虛線。如圖所示3、 巷道性質(zhì)的識(shí)別 煤巷：在巷道斷面中，煤層占到4/5及以上的巷道。準(zhǔn)備巷道、回采巷道多為煤巷，大巷服務(wù)年限比較短時(shí)，也可布于煤層內(nèi)。 巖巷：在巷道斷面中，巖層占到4/5及以上的巷道。 多為開(kāi)拓巷道，一些厚煤層或分組開(kāi)采的上下山、分組集中運(yùn)輸巷也開(kāi)在巖層中。 在采掘工程平面圖上， 一方面可根據(jù)巷道名稱來(lái)識(shí)別 一方面可根據(jù)巷道的標(biāo)高和煤層底板標(biāo)高的關(guān)系來(lái)識(shí)別 若巷道標(biāo)高和煤層底板標(biāo)高在同一點(diǎn)上大

15、致相同，則巷道是煤巷。 若巷道標(biāo)高和煤層底板標(biāo)高在同一點(diǎn)相差較大，且高差大于煤層厚度時(shí)，該巷道是巖巷。在采掘工程平面圖上， 一方面可根據(jù)巷道名稱來(lái)識(shí)別 一方面可根據(jù)巷道的標(biāo)高和煤層底板標(biāo)高的關(guān)系來(lái)識(shí)別 若巷道標(biāo)高和煤層底板標(biāo)高在同一點(diǎn)上大致相同，則巷道是煤巷。 若巷道標(biāo)高和煤層底板標(biāo)高在同一點(diǎn)相差較大，且高差大于煤層厚度時(shí)，該巷道是巖巷。對(duì)中厚煤層來(lái)說(shuō)，若巷道標(biāo)高高于煤層在該點(diǎn)的底板等高線標(biāo)高，則該巷道在煤層頂板巖層中;若巷道標(biāo)高低于煤層在該點(diǎn)的底板等高線標(biāo)高，則該巷道在煤層底板巖層中。四、采掘工程平面圖的識(shí)讀 識(shí)讀采掘工程平面圖，目的是搞清兩個(gè)方面的問(wèn)題： 一是煤層產(chǎn)狀要素和主要地質(zhì)構(gòu)造 二

16、是礦井各種巷道和硐室的空間位置及 相互關(guān)系。 前者可以從煤層底板等高線及有關(guān)地質(zhì)構(gòu)造符號(hào)來(lái)分析，后者可以從巷道標(biāo)高來(lái)分析。1、采掘工程平面圖識(shí)讀順序（1）看清圖名、坐標(biāo)、指北方向和比例尺及編制時(shí)間。（2）看清礦井的井田范圍、井田邊界及各種邊界線。（3）根據(jù)煤層底板等高線及地質(zhì)構(gòu)造符號(hào)，識(shí)讀全礦井煤層的大致產(chǎn)狀（走向、傾向、傾角）、主要地質(zhì)構(gòu)造及其分別情況等。（4）識(shí)讀全礦井巷道和硐室布置。 由：井口井底車場(chǎng)主要運(yùn)輸大巷采區(qū)上下山工作面，對(duì)全礦井主要巷道的空間位置及相互聯(lián)系建立一個(gè)整體和系統(tǒng)概念。（5）了解采掘情況 首先分區(qū)域搞清采煤工作面和掘進(jìn)工作面的位置，月進(jìn)度及工作面的煤巖層特征和地質(zhì)構(gòu)造

17、；然后了解現(xiàn)有采煤工作面和掘進(jìn)工作面的數(shù)目和配置情況。（6）平面圖 、剖面圖結(jié)合識(shí)讀2、采掘工程平面圖識(shí)讀舉例 按照?qǐng)D紙表示的范圍大小不同，采掘工程平面圖可分為3種： 井田煤層采掘工程平面圖 采區(qū)煤層采掘工程平面圖 回采工作面采掘工程平面圖?！纠?-1】識(shí)讀井田煤層采掘工程平面圖。 如圖所示為某礦立井井田煤層采掘工程平面圖（局部）其比例尺為1：5000【例5-2】識(shí)讀采區(qū)煤層采掘工程平面圖。如圖所示，比例尺為1：2000【例5-3】識(shí)讀回采工作面煤層采掘工程平面圖。如圖所示，圖的比例尺為1：2000五、采掘工程平面圖的應(yīng)用 采掘工程平面圖是礦井生產(chǎn)技術(shù)等管理部門(mén)了解礦井地質(zhì)構(gòu)造和采掘情況、分析

18、和解決生產(chǎn)中所遇問(wèn)題的重要工具。（一）了解生產(chǎn)情況 從采掘工程平面圖上，可以了解到全礦井或采區(qū)的巷道布置及其相互關(guān)系，采煤掘進(jìn)工作面的位置，回采和掘進(jìn)的進(jìn)度，以便能夠科學(xué)分析、正確解決采掘銜接關(guān)系，合理確定“三量”，協(xié)調(diào)多煤層的開(kāi)采順序，進(jìn)行采煤和掘進(jìn)設(shè)計(jì)。（二）預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)采掘工作面的地質(zhì)構(gòu)造 根據(jù)采掘工程平面圖提供的地質(zhì)資料，可以預(yù)測(cè)采掘工作面前方的地質(zhì)構(gòu)造情況，也可根據(jù)已采煤層預(yù)測(cè)鄰近煤層的構(gòu)造情況，以便能及時(shí)采取安全技術(shù)措施，保證采掘工作的正常進(jìn)行。 個(gè)別礦井的采掘工程平面圖上并未畫(huà)出煤層底板等高線，但沿煤層開(kāi)掘的區(qū)段平巷，能反映出局部煤層底板等高線的特性。如圖所示，（三）計(jì)算采掘工程量以

19、下圖為例，簡(jiǎn)述在采掘工程平面圖上計(jì)算巷道的長(zhǎng)度、傾角和煤炭產(chǎn)量的方法。1、計(jì)算巷道長(zhǎng)度 比例尺為1：2000，試求輔巷段和運(yùn)輸上山段的巷道長(zhǎng)度。、計(jì)算運(yùn)輸上山AB段傾角 hAB=43mtan=hAB/DAB=43m/105m=0.4095=22163、計(jì)算煤炭產(chǎn)量計(jì)算月份該工作面的煤炭產(chǎn)量 第三節(jié)井底車場(chǎng)平面圖一、概述 井底車場(chǎng)是由連接和環(huán)繞井筒的若干巷道和井筒附近的各種硐室組成的，它是聯(lián)系井上下的總樞紐。 將井底車場(chǎng)的所有巷道和硐室，用標(biāo)高投影的方法投影到水平面上，并按一定比例尺繪制的圖紙，成為井底車場(chǎng)平面圖。井底車場(chǎng)平面圖的比例尺一般采用：2或：5二、井底車場(chǎng)平面圖的識(shí)讀識(shí)讀井底車場(chǎng)平面圖

20、，主要是看清井底車場(chǎng)內(nèi)空、重車的運(yùn)行線路;井底車場(chǎng)內(nèi)各巷道和硐室的空間位置及其相互關(guān)系;井底車場(chǎng)內(nèi)各巷道和軌道線路的坡度變化情況。、井底車場(chǎng)內(nèi)的調(diào)車系統(tǒng)、裝載系統(tǒng)及硐室結(jié)構(gòu)如圖所示、排水系統(tǒng)及硐室結(jié)構(gòu)如圖所示、井底車場(chǎng)內(nèi)線路坡度 如圖所示為井底車場(chǎng)線路示意圖， 如圖所示為井底車場(chǎng)線路坡度圖，圖中表示出了坡度變化點(diǎn)的軌面標(biāo)高、各段線路的長(zhǎng)度和坡度值。 第四節(jié) 井上下對(duì)照?qǐng)D一、概述1、概念：將井田范圍內(nèi)的地物、地貌和井下的采掘工程綜合繪制在一張平面圖上，這種圖紙稱為井上下對(duì)照?qǐng)D。 2、內(nèi)容： 井上下對(duì)照?qǐng)D中主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容： 井田區(qū)域地形圖所規(guī)定的內(nèi)容 主要巷道綜合平面圖。3、用途: 了解和掌握地面和井下的對(duì)照情況 及回采對(duì)地面的影響，為井田范圍 內(nèi)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)提供依據(jù)。井上下對(duì)照?qǐng)D的比例尺一般采用:1：2000或1：5000三、井上下對(duì)照?qǐng)D的識(shí)讀 識(shí)讀井上下對(duì)照?qǐng)D時(shí)，應(yīng)著重了解以下3方面的內(nèi)容：（1）地面的地物和地貌情況，特別是井田范圍內(nèi)的河流、湖