测量学矿图概述

第十三章矿图13-1概述一、矿图的概念和种类为了满足矿井设计、施工和生产管理等工作的需要而绘制的一系列图纸，统称为矿图。矿图是进行矿井设计、科学管理和指挥生产、合理安排生产计划、预防和治理灾害等必备的基础资料。生产矿井必备的基本矿图可分为两大类：矿井测量图，矿井地质图。 矿井测量图中，根据测量成果直接展点绘制的，称为原图；根据原图复制的称为复制图。按照《规程》的规定，常用的矿井测量图有以下八种：(1)井田区域地形图，比例尺为1∶2000或1∶5000；(2)工业广场平面图，比例尺为1∶500或1∶1000；(3)井底车场平面图，比例尺为1∶200或1∶500；(4)采掘工程(分层)平面图，比例尺为1∶1000或1∶2000；(5)主要巷道平面图，比例尺为1∶1000或1∶2000；(6)井上、井下对照图，比例尺为1∶2000或1∶5000；(7)井筒断面图，比例尺为1∶200或1∶500；(8)主要保护煤柱图，包括平面图和断面图，比例尺一般与采掘工程平面图一致。二、矿图的分幅与编号矿图的比例尺一般都不小于1/5000，其分幅方法有正方形分幅和自由分幅两种。1正方形分幅与编号正方形分幅是以纵横坐标的整公里数或整百米数作为图幅的分界线，图廓呈正方形。一幅1∶5000的图分为四幅1∶2000的图；一幅1∶2000的图分为四幅1∶1000的图；一幅1∶1000的图分为四幅1∶500的图。 采用正方形分幅时，图幅按下述方法编号：比例尺为1∶5000的图幅的编号由该图幅所在投影带中央子午线的经度与图廓西南角点的坐标(以km为单位)组成，如某幅1∶5000的图，所在投影带中央子午线的经度为117°，图廓西南角点的坐标为x=4426km，y=548km，则该幅图的编号为：117°-4426-548。比例尺为1∶2000至1∶500的图的编号是在1∶5000的图的基础上进行的：1∶2000的图的编号是在其所在的1∶5000的图的编号后加甲、乙、丙、丁；1∶1000的图是在其所在1∶5000的图的编号后加1、2…16；1∶500的图是在其所在1∶5000的图幅编号后加(1)、(2)、（3)…(64)。2自由分幅与编号在实际应用中，大部分矿图都是采用自由分幅的方法，即图幅的大小可自由选定，坐标格网线可与图边斜交。但一般应符合以下要求：(1)便于长期保存；(2)便于绘制和使用；(3)在同一矿井中，图幅的大小应尽量一致。自由分幅的矿图，一般不进行统一的编号，而是在规定的图签中加注图名，以便于查找和使用。三、矿图绘制的基本原理矿图实际上是反映矿区范围内地物、地貌以及井下的巷道、地质构造和煤层空间赋存状态的图件。矿图一般都是根据标高投影的原理绘制的。矿井的井筒、钻孔、测量的控制点等就是根据点的标高投影原理而绘制的；巷道的中心、煤岩层面的交线等在局部可视为直线，煤层面、断层面等在局部可视为平面，因此，绘制和识读的基础就是要掌握点、直线、平面的标高投影的基本方法以及它们间的相互位置关系。13-2标高投影采用水平面作为投影面，将空间物体上各特征点垂直投影于该投影面上，并将各特征点的高程标注在旁边，这种投影方法称为标高投影。一、点的标高投影自空间的被投影点向投影面(水平面)作垂线并在垂足处注明点的标高，即得该点的标高投影。如图所示。由此可见，点在投影面上的位置仅由其平面直角坐标x、y决定，高程位置只能通过注记在旁边的标高数值来区分。二、直线的标高投影1直线的标高投影表示方法直线的标高投影可以用直线上两点的标高投影的连线表示，也可用直线上一点与标明该直线倾角(或斜率)的射线表示。两种表示方法如图。2直线的要素及其相互关系直线的实际长度称为直线的实长，以L表示；直线在水平面上投影的长度称为直线的水平长度，也称平距，以D表示；直线与其在水平面上投影线的夹角称为直线的倾角，以δ表示；直线两端点的高程之差称为直线的高差，以h表示；直线的高差h与其平距D之比称为直线的斜率，也称坡度，以i表示。3空空间两直直线的相相互位置置空间两直直线的相相互位置置关系有有平行、、相交和和交错三三种。若若空间两两直线的的标高投投影彼此此平行，，且倾斜斜方向一一致、倾倾角相等等，则空空间两条条直线彼彼此平行行；若空空间两直直线的标标高投影影相交，，且交点点的标高高相同，，则空间间两直线线相交；；若空间间两直线线既不平平行，又又不相交交，则必必交错。。交错有有三种情情况孩投影相交交，交点点的标高高有两个个；②投影平行行且倾向向相同，，但倾角角不等；；③投影平行行，倾向向相反。。三、平平面的标标高投影影1平面面标高投投影的表表示方法法平面的标标高投影影是以平平面上的的两条等等高线在在水平面面上的投投影来表表示的。。2平面面的三要要素平面的走走向、倾倾向和倾倾角统称称为平面面的三要要素。平平面的三三要素表表示了平平面的空空间状态态。等高高线的延延伸方向向称为平平面的走走向；倾倾斜平面面内垂直直于等高高线由高高指向低低的直线线，称为为平面的的倾斜线线，倾斜斜线在水水平面上上的投影影，称为为平面的的倾向线线，倾向向线的方方向称为为平面的的倾向；；倾向线线与倾斜斜线间的的夹角(即图中中的β)，称为为平面的的倾角。。运用标高高投影表表示平面面，也能能反映出出平面的的三要素素。等高高线的箭箭头所指指方向即即为平面面的走向向；垂直直于等高高线，由由高指向向低的方方向即为为平面的的倾向；；两条等等高线间间的高差差与对应应平距之之比的反反正切即即为平面面的倾角角。3空间间两平面面的相互互位置空间两平平面的相相互位置置关系有有平行和和相交两两种。若若空间两两平面的的等高线线相互平平行、倾倾向相同同、倾角角相等则则它们彼彼此平行行，。空空间两平平面相交交有如下下三种情情况：(1)两两平面面的等高高线平行行，倾向向相反；；(2)两平平面的等等高线平平行，倾倾向相同同，但倾倾角不等等；(3)两两平面的的等高线线相交。。空间两平平面相交交时，在在标高投投影图上上求其交交线的方方法是：：第(3)种情况，，两平面面等高线线的交点点的连线线即为其其交线；；第(1)、第(2)种情况，，由于两两平面的的等高线线平行，，因此，，它们的的交线也也必与等等高线平平行，这这时，只只要在标标高投影影图上沿沿垂直等等高线的的方向作作垂直剖剖面，求求出交线线处的标标高即可可。4空空间直线线与平面面的相互互位置空间直线线与平面面的相互互位置关关系有：：直线位位于平面面内、直直线与平平面平行行、直线线与平面面相交三三种。若若直线上上有两点点位于平平面内，，则直线线位于平平面内；；若直线线不在平平面内，，但与平平面内的的某条直直线平行行，则直直线与平平面平行行；若直直线既不不在平面面内又不不与平面面平行，，则直线线与平面面相交。。直线与与平面相相交时，，其交点点可沿直直线方向向作垂直直剖面求求出。13-3 采掘掘工程平平面图一、概概述采掘工程程平面图图是将开开采煤层层或其分分层内的的采掘工工程和地地质情况况，采用用标高投投影的原原理，按按一定比比例尺绘绘制而成成的图纸纸。按照《规规定，采采掘工程程平面图图上应绘绘制以下下内容：：(1)井井田技技术边界界，保安安煤柱及及其他边边界线，，注明名名称和批批准文号号；(2)本本煤层层以及与与开采本本煤层有有关的巷巷道(主主要巷道道应注明明名称和和月末工工作面位位置，斜斜巷应注注记倾向向和倾角角，巷道道交叉口口、变坡坡以及平平巷等特特征点)，在图图上每隔隔50100mm应注记记轨面或或底板的的高程；；(3)回回采工作面面和采空区区，注记工工作面月末末位置、平平均采厚、、煤层倾角角、开采方方法、开采采年度和煤煤层小柱状状，丢煤应应注明丢煤煤原因和煤煤量；(4)永永久导线点点和水准点点，注明点点号和高程程；临时点点要根据需需要注记；；(5)钻钻孔、勘探探线、煤层层露头线、、风化带、、煤层变薄薄区、尖灭灭区、陷落落柱和火成成岩侵入区区、煤厚点点、煤样点点以及实测测的主要地地质构造；；(6)发发火区、积积水区、煤煤和瓦斯突突出区、冒冒流沙区等等；(7)井井田边界外外100m以内的的邻矿采掘掘工程和地地质情况，，井田范围围内的小煤煤窑及其开开采范围；；(8)根根据图面允允许和实际际要求，还还可加绘煤煤层底板等等高线、地地面重要工工业建筑、、居民区、、铁路、重重要公路、、大的河流流和湖泊等等。可分为设计计图和测量量图两种。。设计图主主要用于对对采掘工程程的规划和和设计；测测量图主要要用于实际际指挥生产产，必须随随测随绘，，反映采掘掘工程的现现状。采掘工程平平面图一般般都要求分分煤层绘制制。二、采掘掘工程平面面图的识读读搞清煤层的的产状要素素和地质构构造以及井井下各种巷巷道间的相相互位置关关系。(一)煤煤层的产状状要素和地地质构造的的识读主要是通过过煤层底板板等高线和和有关矿图图符号来识识别。煤层层的走向即即煤层底板板等高线的的延伸方向向，煤层的的倾向是垂垂直于煤层层底板等高高线由高指指向低的方方向；煤层层的倾角则则需要通过过计算煤层层底板等高高线的等高高距和等高高线平距之之比的反正正切来求取取。煤层的的地质构造造则需要通通过煤层底底板等高线线结合有关关矿图符号号一起来识识读。(二)各各种巷道间间相互关系系的识别1竖直直巷道、水水平巷道和和倾斜巷道道的辨别在采掘工程程平面图上上竖直巷道道是用专门门符号来表表示的，这这时关键是是区分它们们与钻孔符符号间的差差异，钻孔孔符号一般般是孤立的的，而竖直直巷道都是是与其他巷巷道连通的的。另外，，还可利用用注记的巷巷道名称进进行区分。。水平巷道道和倾斜巷巷道主要是是通过巷道道内导线点点的标高来来辨别，也也可利用巷巷道名称来来辨别。2煤巷巷和岩巷的的辨别煤巷和岩巷巷的辨别主主要是通过过巷道处煤煤层底板等等高线的标标高与巷道道内导线点点的标高间间的关系来来区分。若若二者标高高很相近，，则为煤巷巷，否则为为岩巷；也也可通过巷巷道名称来来区分一部部分煤巷和和岩巷。3巷道道相交、相相错或重叠叠的辨别区分巷道相相交和相错错主要是通通过两条巷巷道内导线线点标高间间的关系。。重叠巷道是是指两条标标高不同的的巷道位于于同一竖直直面内。此此时，在采采掘工程平平面图上，，它们是重重叠在一起起的，但通通过巷道内内导线点的的标高可区区分出上部部巷道和下下部巷道；；另外，上上部巷道是是用实线绘绘出的，下下部巷道则则是用虚线线绘制的。。三、采掘掘工程平面面图的应用用采掘工程平平面图是了了解矿井采采掘工程情情况和地质质构造情况况，进行矿矿井采掘工工程设计和和采掘工作作地质预报报以及指挥挥矿井生产产的重要资资料，同时时还可利用用它来绘制制生产计划划图、通风风系统图、、井上下对对照图和““三量”计计算图等图图纸。除此此之外，采采掘工程平平面图还有有以下用途途。1用于于求巷道的的长度和倾倾角要求巷道AB的实际际长度LＡＡＢ和倾角角δ。首先先用比例尺尺量取AB两点的水水平长度dＡＢ并利利用注记的的标高计算算出A、B两点间的的高差hＡＡＢ，再计计算LＡＢＢ和δ。2计算算煤炭产量量要求月煤炭炭产量,可可按下述步步骤进行计计算：(1)计计算四月份份回采区域域的水平面面积S′(2)计计算实际回回采面积S(3)计计算回采体体积V(4)计算四月份份的煤炭产产量Q13-4其其他矿矿井测量图图一、井田田区域地形形图井田区域地地形图与一一般地形图图基本类似似，只不过过加绘了一一些井田范范围内的特特别地物和和境界线，，如井筒、、钻孔和井井田开采边边界线等。。二、工业业广场平面面图工业广场平平面图的绘绘制内容和和绘制方法法与井田区区域地形图图很相似，，但绘制范范围要小，，一般只绘绘制工业广广场(包括括洗煤厂)范围内的的主要地物物和地貌。。三、井底底车场平面面图井底车场平平面图是将将井底车场场内所有