(21)-采礦CAD教案-第三講礦山工程繪圖基礎(chǔ)

第三講教案教師姓名學(xué)時(shí)2上課時(shí)間授課章節(jié)第三章礦山工程繪圖基礎(chǔ)上節(jié)提要AutoCAD系統(tǒng)基本繪圖命令和編輯命令教學(xué)綱要1.礦山工程圖的類型、特點(diǎn)，礦圖繪制的基本要求、繪制方法2.采礦工程圖形圖例、線型、圖案教學(xué)目標(biāo)了解礦山工程圖的類型、特點(diǎn)，礦圖繪制的基本要求、繪制方法。掌握采礦工程圖形圖例、線型、圖案。教學(xué)重點(diǎn)礦山工程圖的類型、特點(diǎn)，礦圖繪制的基本要求法教學(xué)難點(diǎn)礦圖繪制的繪制方法，采礦工程圖形圖例、線型、圖案教學(xué)進(jìn)程（含課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、輔助手段、師生互動(dòng)等）一、課堂引入本節(jié)課主要講解礦山工程圖的類型、特點(diǎn)，礦圖繪制的基本要求、繪制方法；采礦工程圖形圖例、線型、圖案。二、課堂內(nèi)容第三章礦山工程繪圖基礎(chǔ)（2課時(shí)）3.1礦圖基礎(chǔ)知識(shí)1、礦圖的概念在礦井設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)管理中，需要測(cè)繪和應(yīng)用一系列的圖紙，人們把為礦山資源開發(fā)、生產(chǎn)服務(wù)的地質(zhì)測(cè)量圖、設(shè)計(jì)工程圖、生產(chǎn)管理圖等統(tǒng)稱為礦圖。2．礦圖的類型礦圖的種類很多，按照?qǐng)D紙的內(nèi)容來劃分，一個(gè)生產(chǎn)礦井必須具備的圖紙一般可以分為三大類：地質(zhì)測(cè)量類圖紙、設(shè)計(jì)工程類圖紙和生產(chǎn)管理類圖紙。地質(zhì)測(cè)量類圖紙分地質(zhì)圖和測(cè)量圖。地質(zhì)圖件是由地質(zhì)勘查部門提供的圖件，包括：井田地形地質(zhì)圖、煤層底板等高線圖、各種地質(zhì)剖面圖、各種柱狀圖、煤巖對(duì)比圖、井田水文地質(zhì)圖及資源（儲(chǔ)量）計(jì)算圖等地質(zhì)類圖件；測(cè)量圖件是根據(jù)礦井實(shí)際測(cè)量資料繪制而成，包括：井田區(qū)域地形圖、工業(yè)廣場(chǎng)平面圖、井底車場(chǎng)平面圖、水平主要巷道平面圖、采掘工程平面圖、井上下對(duì)照?qǐng)D和主要保護(hù)煤柱圖等測(cè)量類圖件。設(shè)計(jì)工程類圖紙就是設(shè)計(jì)工程圖，是由設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)繪制的一系列圖紙，包括：新建礦井設(shè)計(jì)、改擴(kuò)建礦井設(shè)計(jì)、水平延伸設(shè)計(jì)、采區(qū)設(shè)計(jì)和單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)等。各種設(shè)計(jì)必須按照要求繪制一系列圖紙用于說明設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)內(nèi)容。生產(chǎn)管理類圖紙主要用于礦井生產(chǎn)過程管理，指導(dǎo)礦井日常生產(chǎn)管理。如：采掘工程平面圖、采掘計(jì)劃圖和各類安全生產(chǎn)系統(tǒng)圖件等。另外，按照生成方法的不同，一個(gè)生產(chǎn)礦井的圖紙一般可以分為：平面圖、立面圖、層面圖、剖面圖，以及各類系統(tǒng)圖?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定，每個(gè)煤礦必備11種圖紙：礦井地質(zhì)和水文地質(zhì)圖；井上、下對(duì)照?qǐng)D；巷道布置圖；采掘工程平面圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖、井下運(yùn)輸系統(tǒng)圖；安全監(jiān)測(cè)裝備布置圖；排水、防塵、防火注漿、壓風(fēng)、充填、抽放瓦斯等管路系統(tǒng)圖；井下通訊系統(tǒng)圖；井上、下供電系統(tǒng)圖和井下電氣設(shè)備布置圖；井下避災(zāi)路線圖等。3．礦圖的特點(diǎn)采礦行業(yè)和其它行業(yè)相比有著它自己的鮮明特點(diǎn)，采礦行業(yè)的圖紙標(biāo)準(zhǔn)化差、規(guī)定種類多、實(shí)際變化大。這些為CAD技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展帶來了相當(dāng)大的困難。根據(jù)采礦工程的特點(diǎn)，礦井設(shè)計(jì)類圖紙是在礦井地質(zhì)類圖紙基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它隨地質(zhì)類圖紙的變化而變化；測(cè)量類圖紙是在礦井地質(zhì)類圖紙基礎(chǔ)上根據(jù)采掘工程實(shí)際揭露的地質(zhì)情況和煤層情況經(jīng)過測(cè)量填繪產(chǎn)生，這兩類圖紙均具有標(biāo)準(zhǔn)化差的特點(diǎn)，稱為非規(guī)則采礦圖形。相反的，采礦施工類圖紙，如巷道斷面設(shè)計(jì)圖、回采工作面工藝設(shè)計(jì)圖等施工類圖紙，他們均具有標(biāo)準(zhǔn)化強(qiáng)的特點(diǎn)，這兩類圖紙稱為規(guī)則采礦圖形。對(duì)于規(guī)則采礦圖形可以直接建立合適模型，使用編程語言編制出相應(yīng)的軟件，用戶只要輸入原始參數(shù)就可以設(shè)計(jì)繪制出相應(yīng)的施工圖。對(duì)于非規(guī)則采礦圖形不可能完全使用編程語言編制出全部軟件，必須按照交互式CAD系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，開發(fā)交互式CAD系統(tǒng)，采用人機(jī)交互解決復(fù)雜圖形難以建立合適模型的問題。4．礦圖的用途不同的礦圖反映不同的內(nèi)容，具有不同的作用。通過地質(zhì)測(cè)量圖可以了解煤炭資源地質(zhì)情況，分析資源的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，地質(zhì)測(cè)量圖是編制礦井設(shè)計(jì)、制定生產(chǎn)計(jì)劃、指導(dǎo)采掘生產(chǎn)及礦產(chǎn)資源（儲(chǔ)量）管理等的主要依據(jù)。設(shè)計(jì)工程圖可以了解煤炭資源合理開采方案、煤炭生產(chǎn)環(huán)節(jié)及工藝，分析煤炭開發(fā)方案技術(shù)上的可行性及經(jīng)濟(jì)上的合理性。礦井設(shè)計(jì)圖是煤礦建設(shè)的基礎(chǔ)，是指導(dǎo)礦井建設(shè)和生產(chǎn)的綱領(lǐng)，設(shè)計(jì)的優(yōu)與略在很大程度上影響著礦井投產(chǎn)后的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)管理圖可以了解礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀、技術(shù)裝備水平和安全裝備水平，礦井生產(chǎn)管理圖是科學(xué)地管理和指揮生產(chǎn)，合理地安排生產(chǎn)計(jì)劃，制定災(zāi)害防治措施和方案的必備資料。一套完整的礦圖可以從不同側(cè)面反映一個(gè)煤炭企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的能力及潛力。礦圖也是展示一個(gè)煤炭企業(yè)形象的窗口，是評(píng)價(jià)一個(gè)煤炭企業(yè)綜合實(shí)力的重要資料。礦圖是礦井建設(shè)和生產(chǎn)的工程技術(shù)語言；不懂得礦圖這門工程語言，就無法讀懂煤炭地質(zhì)勘查資料，無法掌握煤田、礦區(qū)和井田的煤炭資源狀況；無法表達(dá)自己的設(shè)計(jì)構(gòu)思；無法領(lǐng)會(huì)別人的設(shè)計(jì)意圖；無法進(jìn)行工程技術(shù)交流；無法指導(dǎo)礦井生產(chǎn)。所以，作為一個(gè)煤礦工程技術(shù)人員，必須掌握礦圖的基本知識(shí)，具備應(yīng)用和繪制礦圖的能力。3.2礦圖繪制的基本要求1．礦圖繪圖的總體要求礦圖繪制總的方面有四點(diǎn)要求：圖紙布局合理、美觀、清晰、緊湊；圖紙使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)，標(biāo)注、文字、數(shù)字等樣式統(tǒng)一；圖紙符合實(shí)際，準(zhǔn)確無誤，能夠起到指導(dǎo)生產(chǎn)的作用；附圖樣式、數(shù)量符合要求。2．礦圖繪圖具體要求礦圖繪圖具體要求主要有：選擇合適圖幅尺寸，留出裁剪邊和裝訂邊；圖框大小要規(guī)范；圖紙標(biāo)題欄要規(guī)范；礦圖尺寸標(biāo)注、文字和數(shù)字要規(guī)范；圖例要規(guī)范，包括采礦圖例、通風(fēng)圖例、設(shè)備圖例等；圖線要標(biāo)準(zhǔn)，繪圖的線型、線寬、顏色選擇要合理；繪圖比例要符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。思政教學(xué)：標(biāo)準(zhǔn)的作用在于可以減少交流成本，我們遵循同樣的規(guī)章制度，遵守紀(jì)律，同樣可以互利互惠，可以由此探討我們生活中是不是要遵章守紀(jì)、互助互愛。3.3礦圖投影原理1．投影的基本概念和方法在工程制圖中，為全面反映物體的形狀和大小，一般采用三個(gè)互相垂直的平面作為投影面，投影物體的各個(gè)主要線面分別向三個(gè)投影面上作正投影，得到物體的三個(gè)投影圖形——三視圖，這種方法稱為稱為三面投影法。機(jī)械制圖和建筑制圖，經(jīng)常選用三面投影。繪制礦圖，一般只選擇一個(gè)投影面繪圖，如地形圖、礦井采掘工程平面圖等；有時(shí)需要兩個(gè)投影面，如急傾斜煤層的采掘工程圖。2．標(biāo)高投影以大地水準(zhǔn)面（或假定水準(zhǔn)面）作為投影面，將物體垂直投影于該投影面上，然后將物體各點(diǎn)的高程值（習(xí)慣上講高程的數(shù)值稱為標(biāo)高）注于各點(diǎn)的投影旁邊，用以說明各點(diǎn)高于或低于大地水準(zhǔn)面（或假定水準(zhǔn)面）的數(shù)值，這種投影稱為標(biāo)高投影。標(biāo)高投影圖就是注明有標(biāo)高數(shù)字的正投影圖。礦圖通常采用標(biāo)高投影繪制。3.4礦圖的繪制方法礦圖繪制的方法有兩種：一種是傳統(tǒng)的手工繪圖；另外一種是現(xiàn)代采用的計(jì)算機(jī)輔助繪圖。1、手工繪圖：使用圖板、丁字尺、三角板、圓規(guī)、分規(guī)、鉛筆等繪圖工具繪圖；2、計(jì)算機(jī)輔助繪圖：采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的采集、輸入、組織、處理、編輯、生成、修改、存儲(chǔ)、顯示、輸出等步驟。對(duì)于現(xiàn)成的手工繪制的采礦圖，如果要進(jìn)行數(shù)字化，就需要使用掃描儀掃描后插入AutoCAD中。但要說明的是，掃描圖的保存格式一般為*.tif格式，該類型的文件較大，在保存時(shí)可將掃描圖轉(zhuǎn)化為*.jpg格式。在掃描圖插入AutoCAD中后，要按照原圖的比例進(jìn)行整體縮放和調(diào)正。將圖片格式的圖形利用計(jì)算機(jī)輔助繪圖處理成可修改的.dwg。描圖的主要步驟如下：（1）掃描圖紙，保存成*.jpg格式待描圖使用；（2）使用標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)樣圖新建圖形。（3）補(bǔ)充完善設(shè)置圖形單位及精度等設(shè)置內(nèi)容，圖層及加載相應(yīng)線型內(nèi)容，已有可以進(jìn)行下一步；（4）補(bǔ)充繪制圖框及標(biāo)題欄、經(jīng)緯網(wǎng)，已有可以進(jìn)行下一步；（5）補(bǔ)充定義文本樣式，標(biāo)注樣式，圖塊等內(nèi)容，已有可以進(jìn)行下一步；（6）插入已掃描的保存成*.jpg格式的圖紙，并在CAD系統(tǒng)進(jìn)行位圖誤差校正（平移和縮放）；（7）繪制圖紙工程內(nèi)容；（8）保存文件，保存圖形成*.dwg文件。3.5采礦工程圖形圖例設(shè)計(jì)繪制采礦工程圖形，需要制作采礦工程圖形圖例符號(hào)庫。利用AutoCAD系統(tǒng)制作采礦工程圖形圖例符號(hào)庫的方法有兩種，一種是將常用的圖形圖例符號(hào)制作成圖塊；另一種是將常用的簡(jiǎn)單的圖形圖例符號(hào)制作成形。（1）圖塊概念采礦工程圖形中的井筒符號(hào)、設(shè)備符號(hào)、設(shè)施符號(hào)、系統(tǒng)符號(hào)等各種圖形圖例符號(hào)，這些對(duì)象的幾何形狀相同，只是尺寸有所不同。對(duì)于這類問題，AutoCAD系統(tǒng)中提供了一個(gè)合適的解決方案，把經(jīng)常重復(fù)使用的邏輯上相關(guān)聯(lián)的一系列圖形對(duì)象組合在一起，定義成一個(gè)整體——圖塊對(duì)象，以后使用時(shí)可隨時(shí)將其插入圖形中，無須重復(fù)繪制。（2）圖塊定義圖塊是一組圖形對(duì)象集合體的總稱。在該集合體中，各圖形對(duì)象實(shí)體可以具有各自的圖層、線型和顏色等特征。AutoCAD有如下幾種創(chuàng)建內(nèi)部圖塊的方法：命令行：BLOCK(或B、BMAKE)默認(rèn)選項(xiàng)卡：【圖塊面板】|【創(chuàng)建】按鈕菜單欄：【繪圖】|【塊】|【創(chuàng)建】創(chuàng)建外部圖塊文件的方法：命令行：WBLOCK(或W)輸入WBLOCK命令回車后，打開“寫塊”對(duì)話框進(jìn)行寫塊。（3）圖塊的使用當(dāng)創(chuàng)建了塊或塊文件后，就可以在圖形中使用塊和塊文件，即插入圖塊。在插入塊時(shí)，需確定插入的塊名、插入點(diǎn)的位置、插入的比例系數(shù)以及圖塊的旋轉(zhuǎn)角度等這些特征參數(shù)。插入塊的方法有很多種，如直接插入單個(gè)圖塊，陣列插入圖塊，以定數(shù)等分方式插入圖塊，以定距等分方式插入圖塊，利用設(shè)計(jì)中心插入塊，利用工具選項(xiàng)板插入塊等。下面只介紹直接插入單個(gè)圖塊的基本方法。插入塊啟動(dòng)方法如下：菜單欄：【插入】|【塊】默認(rèn)選項(xiàng)卡：【圖塊面板】|【插入】按鈕命令行：INSERT3.6采礦工程圖形線型在繪制采礦工程圖紙過程中，經(jīng)常會(huì)用到許多AutoCAD系統(tǒng)本身所沒有的線型，如井田邊界線、斷層線、陷落柱線、采區(qū)邊界線、巷道線、高壓線、通訊線、鐵路線、水溝線等，為繪圖方便，提高工作效率，必須定