(21)-采矿CAD教案-第三讲矿山工程绘图基础

第三讲教案教师姓名学时2上课时间授课章节第三章矿山工程绘图基础上节提要AutoCAD系统基本绘图命令和编辑命令教学纲要1.矿山工程图的类型、特点，矿图绘制的基本要求、绘制方法2.采矿工程图形图例、线型、图案教学目标了解矿山工程图的类型、特点，矿图绘制的基本要求、绘制方法。掌握采矿工程图形图例、线型、图案。教学重点矿山工程图的类型、特点，矿图绘制的基本要求法教学难点矿图绘制的绘制方法，采矿工程图形图例、线型、图案教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动等）一、课堂引入本节课主要讲解矿山工程图的类型、特点，矿图绘制的基本要求、绘制方法；采矿工程图形图例、线型、图案。二、课堂内容第三章矿山工程绘图基础（2课时）3.1矿图基础知识1、矿图的概念在矿井设计、施工和生产管理中，需要测绘和应用一系列的图纸，人们把为矿山资源开发、生产服务的地质测量图、设计工程图、生产管理图等统称为矿图。2．矿图的类型矿图的种类很多，按照图纸的内容来划分，一个生产矿井必须具备的图纸一般可以分为三大类：地质测量类图纸、设计工程类图纸和生产管理类图纸。地质测量类图纸分地质图和测量图。地质图件是由地质勘查部门提供的图件，包括：井田地形地质图、煤层底板等高线图、各种地质剖面图、各种柱状图、煤岩对比图、井田水文地质图及资源（储量）计算图等地质类图件；测量图件是根据矿井实际测量资料绘制而成，包括：井田区域地形图、工业广场平面图、井底车场平面图、水平主要巷道平面图、采掘工程平面图、井上下对照图和主要保护煤柱图等测量类图件。设计工程类图纸就是设计工程图，是由设计部门设计绘制的一系列图纸，包括：新建矿井设计、改扩建矿井设计、水平延伸设计、采区设计和单项工程设计等。各种设计必须按照要求绘制一系列图纸用于说明设计方案和设计内容。生产管理类图纸主要用于矿井生产过程管理，指导矿井日常生产管理。如：采掘工程平面图、采掘计划图和各类安全生产系统图件等。另外，按照生成方法的不同，一个生产矿井的图纸一般可以分为：平面图、立面图、层面图、剖面图，以及各类系统图。《煤矿安全规程》规定，每个煤矿必备11种图纸：矿井地质和水文地质图；井上、下对照图；巷道布置图；采掘工程平面图、通风系统图、井下运输系统图；安全监测装备布置图；排水、防尘、防火注浆、压风、充填、抽放瓦斯等管路系统图；井下通讯系统图；井上、下供电系统图和井下电气设备布置图；井下避灾路线图等。3．矿图的特点采矿行业和其它行业相比有着它自己的鲜明特点，采矿行业的图纸标准化差、规定种类多、实际变化大。这些为CAD技术的应用和发展带来了相当大的困难。根据采矿工程的特点，矿井设计类图纸是在矿井地质类图纸基础上产生的，它随地质类图纸的变化而变化；测量类图纸是在矿井地质类图纸基础上根据采掘工程实际揭露的地质情况和煤层情况经过测量填绘产生，这两类图纸均具有标准化差的特点，称为非规则采矿图形。相反的，采矿施工类图纸，如巷道断面设计图、回采工作面工艺设计图等施工类图纸，他们均具有标准化强的特点，这两类图纸称为规则采矿图形。对于规则采矿图形可以直接建立合适模型，使用编程语言编制出相应的软件，用户只要输入原始参数就可以设计绘制出相应的施工图。对于非规则采矿图形不可能完全使用编程语言编制出全部软件，必须按照交互式CAD系统进行设计，开发交互式CAD系统，采用人机交互解决复杂图形难以建立合适模型的问题。4．矿图的用途不同的矿图反映不同的内容，具有不同的作用。通过地质测量图可以了解煤炭资源地质情况，分析资源的可靠性和经济性，地质测量图是编制矿井设计、制定生产计划、指导采掘生产及矿产资源（储量）管理等的主要依据。设计工程图可以了解煤炭资源合理开采方案、煤炭生产环节及工艺，分析煤炭开发方案技术上的可行性及经济上的合理性。矿井设计图是煤矿建设的基础，是指导矿井建设和生产的纲领，设计的优与略在很大程度上影响着矿井投产后的生产和经济效益。生产管理图可以了解矿井生产现状、技术装备水平和安全装备水平，矿井生产管理图是科学地管理和指挥生产，合理地安排生产计划，制定灾害防治措施和方案的必备资料。一套完整的矿图可以从不同侧面反映一个煤炭企业可持续发展的能力及潜力。矿图也是展示一个煤炭企业形象的窗口，是评价一个煤炭企业综合实力的重要资料。矿图是矿井建设和生产的工程技术语言；不懂得矿图这门工程语言，就无法读懂煤炭地质勘查资料，无法掌握煤田、矿区和井田的煤炭资源状况；无法表达自己的设计构思；无法领会别人的设计意图；无法进行工程技术交流；无法指导矿井生产。所以，作为一个煤矿工程技术人员，必须掌握矿图的基本知识，具备应用和绘制矿图的能力。3.2矿图绘制的基本要求1．矿图绘图的总体要求矿图绘制总的方面有四点要求：图纸布局合理、美观、清晰、紧凑；图纸使用统一的标准符号，标注、文字、数字等样式统一；图纸符合实际，准确无误，能够起到指导生产的作用；附图样式、数量符合要求。2．矿图绘图具体要求矿图绘图具体要求主要有：选择合适图幅尺寸，留出裁剪边和装订边；图框大小要规范；图纸标题栏要规范；矿图尺寸标注、文字和数字要规范；图例要规范，包括采矿图例、通风图例、设备图例等；图线要标准，绘图的线型、线宽、颜色选择要合理；绘图比例要符合行业标准。思政教学：标准的作用在于可以减少交流成本，我们遵循同样的规章制度，遵守纪律，同样可以互利互惠，可以由此探讨我们生活中是不是要遵章守纪、互助互爱。3.3矿图投影原理1．投影的基本概念和方法在工程制图中，为全面反映物体的形状和大小，一般采用三个互相垂直的平面作为投影面，投影物体的各个主要线面分别向三个投影面上作正投影，得到物体的三个投影图形——三视图，这种方法称为称为三面投影法。机械制图和建筑制图，经常选用三面投影。绘制矿图，一般只选择一个投影面绘图，如地形图、矿井采掘工程平面图等；有时需要两个投影面，如急倾斜煤层的采掘工程图。2．标高投影以大地水准面（或假定水准面）作为投影面，将物体垂直投影于该投影面上，然后将物体各点的高程值（习惯上讲高程的数值称为标高）注于各点的投影旁边，用以说明各点高于或低于大地水准面（或假定水准面）的数值，这种投影称为标高投影。标高投影图就是注明有标高数字的正投影图。矿图通常采用标高投影绘制。3.4矿图的绘制方法矿图绘制的方法有两种：一种是传统的手工绘图；另外一种是现代采用的计算机辅助绘图。1、手工绘图：使用图板、丁字尺、三角板、圆规、分规、铅笔等绘图工具绘图；2、计算机辅助绘图：采用计算机进行图形的采集、输入、组织、处理、编辑、生成、修改、存储、显示、输出等步骤。对于现成的手工绘制的采矿图，如果要进行数字化，就需要使用扫描仪扫描后插入AutoCAD中。但要说明的是，扫描图的保存格式一般为*.tif格式，该类型的文件较大，在保存时可将扫描图转化为*.jpg格式。在扫描图插入AutoCAD中后，要按照原图的比例进行整体缩放和调正。将图片格式的图形利用计算机辅助绘图处理成可修改的.dwg。描图的主要步骤如下：（1）扫描图纸，保存成*.jpg格式待描图使用；（2）使用标准专业样图新建图形。（3）补充完善设置图形单位及精度等设置内容，图层及加载相应线型内容，已有可以进行下一步；（4）补充绘制图框及标题栏、经纬网，已有可以进行下一步；（5）补充定义文本样式，标注样式，图块等内容，已有可以进行下一步；（6）插入已扫描的保存成*.jpg格式的图纸，并在CAD系统进行位图误差校正（平移和缩放）；（7）绘制图纸工程内容；（8）保存文件，保存图形成*.dwg文件。3.5采矿工程图形图例设计绘制采矿工程图形，需要制作采矿工程图形图例符号库。利用AutoCAD系统制作采矿工程图形图例符号库的方法有两种，一种是将常用的图形图例符号制作成图块；另一种是将常用的简单的图形图例符号制作成形。（1）图块概念采矿工程图形中的井筒符号、设备符号、设施符号、系统符号等各种图形图例符号，这些对象的几何形状相同，只是尺寸有所不同。对于这类问题，AutoCAD系统中提供了一个合适的解决方案，把经常重复使用的逻辑上相关联的一系列图形对象组合在一起，定义成一个整体——图块对象，以后使用时可随时将其插入图形中，无须重复绘制。（2）图块定义图块是一组图形对象集合体的总称。在该集合体中，各图形对象实体可以具有各自的图层、线型和颜色等特征。AutoCAD有如下几种创建内部图块的方法：命令行：BLOCK(或B、BMAKE)默认选项卡：【图块面板】|【创建】按钮菜单栏：【绘图】|【块】|【创建】创建外部图块文件的方法：命令行：WBLOCK(或W)输入WBLOCK命令回车后，打开“写块”对话框进行写块。（3）图块的使用当创建了块或块文件后，就可以在图形中使用块和块文件，即插入图块。在插入块时，需确定插入的块名、插入点的位置、插入的比例系数以及图块的旋转角度等这些特征参数。插入块的方法有很多种，如直接插入单个图块，阵列插入图块，以定数等分方式插入图块，以定距等分方式插入图块，利用设计中心插入块，利用工具选项板插入块等。下面只介绍直接插入单个图块的基本方法。插入块启动方法如下：菜单栏：【插入】|【块】默认选项卡：【图块面板】|【插入】按钮命令行：INSERT3.6采矿工程图形线型在绘制采矿工程图纸过程中，经常会用到许多AutoCAD系统本身所没有的线型，如井田边界线、断层线、陷落柱线、采区边界线、巷道线、高压线、通讯线、铁路线、水沟线等，为绘图方便，提高工作效率，必须定