測(cè)量學(xué) 13礦 圖

1、第十三章 礦 圖13-1 概 述一、 礦圖的概念和種類 為了滿足礦井設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)管理等工作的需要而繪制的一系列圖紙，統(tǒng)稱為礦圖。礦圖是進(jìn)行礦井設(shè)計(jì)、科學(xué)管理和指揮生產(chǎn)、合理安排生產(chǎn)計(jì)劃、預(yù)防和治理災(zāi)害等必備的基礎(chǔ)資料。 生產(chǎn)礦井必備的基本礦圖可分為兩大類：礦井測(cè)量圖，礦井地質(zhì)圖。 1礦井測(cè)量圖中，根據(jù)測(cè)量成果直接展點(diǎn)繪制的，稱為原圖；根據(jù)原圖復(fù)制的稱為復(fù)制圖。按照規(guī)程的規(guī)定，常用的礦井測(cè)量圖有以下八種： (1) 井田區(qū)域地形圖，比例尺為12000或15000； (2) 工業(yè)廣場(chǎng)平面圖，比例尺為1500或11000； (3) 井底車場(chǎng)平面圖，比例尺為1200或1500； (4) 采掘工程(分

2、層)平面圖，比例尺為11000或12000； (5) 主要巷道平面圖，比例尺為11000或12000； (6) 井上、井下對(duì)照?qǐng)D，比例尺為12000或15000； (7) 井筒斷面圖，比例尺為1200或1500； (8) 主要保護(hù)煤柱圖，包括平面圖和斷面圖，比例尺一般與采掘工程平面圖一致。2二、 礦圖的分幅與編號(hào) 礦圖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兩種。1 正方形分幅與編號(hào) 正方形分幅是以縱橫坐標(biāo)的整公里數(shù)或整百米數(shù)作為圖幅的分界線，圖廓呈正方形。一幅15000的圖分為四幅12000的圖；一幅12000的圖分為四幅11000的圖；一幅11000的圖分為四幅1

3、500的圖。 3采用正方形分幅時(shí)，圖幅按下述方法編號(hào)：比例尺為15000的圖幅的編號(hào)由該圖幅所在投影帶中央子午線的經(jīng)度與圖廓西南角點(diǎn)的坐標(biāo)(以km為單位)組成，如某幅15000的圖，所在投影帶中央子午線的經(jīng)度為117，圖廓西南角點(diǎn)的坐標(biāo)為x=4426 km，y=548 km，則該幅圖的編號(hào)為：117-4426-548。比例尺為12000至1500的圖的編號(hào)是在15000的圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行的：12000的圖的編號(hào)是在其所在的15000的圖的編號(hào)后加甲、乙、丙、??；11000的圖是在其所在15000的圖的編號(hào)后加1、216；1500的圖是在其所在15000的圖幅編號(hào)后加(1)、(2)、（3)(64)

4、。42 自由分幅與編號(hào) 在實(shí)際應(yīng)用中，大部分礦圖都是采用自由分幅的方法，即圖幅的大小可自由選定，坐標(biāo)格網(wǎng)線可與圖邊斜交。但一般應(yīng)符合以下要求： (1) 便于長(zhǎng)期保存； (2) 便于繪制和使用； (3) 在同一礦井中，圖幅的大小應(yīng)盡量一致。 自由分幅的礦圖，一般不進(jìn)行統(tǒng)一的編號(hào)，而是在規(guī)定的圖簽中加注圖名，以便于查找和使用。5三、 礦圖繪制的基本原理 礦圖實(shí)際上是反映礦區(qū)范圍內(nèi)地物、地貌以及井下的巷道、地質(zhì)構(gòu)造和煤層空間賦存狀態(tài)的圖件。礦圖一般都是根據(jù)標(biāo)高投影的原理繪制的。礦井的井筒、鉆孔、測(cè)量的控制點(diǎn)等就是根據(jù)點(diǎn)的標(biāo)高投影原理而繪制的；巷道的中心、煤巖層面的交線等在局部可視為直線，煤層面、斷層

5、面等在局部可視為平面，因此，繪制和識(shí)讀的基礎(chǔ)就是要掌握點(diǎn)、直線、平面的標(biāo)高投影的基本方法以及它們間的相互位置關(guān)系。613-2 標(biāo)高投影 采用水平面作為投影面，將空間物體上各特征點(diǎn)垂直投影于該投影面上，并將各特征點(diǎn)的高程標(biāo)注在旁邊，這種投影方法稱為標(biāo)高投影。一、 點(diǎn)的標(biāo)高投影 自空間的被投影點(diǎn)向投影面(水平面)作垂線并在垂足處注明點(diǎn)的標(biāo)高，即得該點(diǎn)的標(biāo)高投影。如圖所示。由此可見，點(diǎn)在投影面上的位置僅由其平面直角坐標(biāo)x、y決定，高程位置只能通過注記在旁邊的標(biāo)高數(shù)值來區(qū)分。7二、 直線的標(biāo)高投影1 直線的標(biāo)高投影表示方法 直線的標(biāo)高投影可以用直線上兩點(diǎn)的標(biāo)高投影的連線表示，也可用直線上一點(diǎn)與標(biāo)明該直

6、線傾角(或斜率)的射線表示。兩種表示方法如圖。82 直線的要素及其相互關(guān)系 直線的實(shí)際長(zhǎng)度稱為直線的實(shí)長(zhǎng)，以L表示；直線在水平面上投影的長(zhǎng)度稱為直線的水平長(zhǎng)度，也稱平距，以D表示；直線與其在水平面上投影線的夾角稱為直線的傾角，以表示；直線兩端點(diǎn)的高程之差稱為直線的高差，以h表示；直線的高差h與其平距D之比稱為直線的斜率，也稱坡度，以i表示。9103 空間兩直線的相互位置 空間兩直線的相互位置關(guān)系有平行、相交和交錯(cuò)三種。若空間兩直線的標(biāo)高投影彼此平行，且傾斜方向一致、傾角相等，則空間兩條直線彼此平行；若空間兩直線的標(biāo)高投影相交，且交點(diǎn)的標(biāo)高相同，則空間兩直線相交；若空間兩直線既不平行，又不相交，

7、則必交錯(cuò)。交錯(cuò)有三種情況孩 投影相交，交點(diǎn)的標(biāo)高有兩個(gè)； 投影平行且傾向相同，但傾角不等； 投影平行，傾向相反。1112三、 平面的標(biāo)高投影1 平面標(biāo)高投影的表示方法 平面的標(biāo)高投影是以平面上的兩條等高線在水平面上的投影來表示的。2 平面的三要素 平面的走向、傾向和傾角統(tǒng)稱為平面的三要素。平面的三要素表示了平面的空間狀態(tài)。等高線的延伸方向稱為平面的走向；傾斜平面內(nèi)垂直于等高線由高指向低的直線，稱為平面的傾斜線，傾斜線在水平面上的投影，稱為平面的傾向線，傾向線的方向稱為平面的傾向；傾向線與傾斜線間的夾角(即圖中的)，稱為平面的傾角。13運(yùn)用標(biāo)高投影表示平面，也能反映出平面的三要素。等高線的箭頭所

8、指方向即為平面的走向；垂直于等高線，由高指向低的方向即為平面的傾向；兩條等高線間的高差與對(duì)應(yīng)平距之比的反正切即為平面的傾角。143 空間兩平面的相互位置 空間兩平面的相互位置關(guān)系有平行和相交兩種。若空間兩平面的等高線相互平行、傾向相同、傾角相等則它們彼此平行，?？臻g兩平面相交有如下三種情況：(1) 兩平面的等高線平行，傾向相反；(2) 兩平面的等高線平行，傾向相同，但傾角不等；(3) 兩平面的等高線相交。 15空間兩平面相交時(shí)，在標(biāo)高投影圖上求其交線的方法是：第(3)種情況，兩平面等高線的交點(diǎn)的連線即為其交線；第(1)、第(2)種情況，由于兩平面的等高線平行，因此，它們的交線也必與等高線平行，

9、這時(shí)，只要在標(biāo)高投影圖上沿垂直等高線的方向作垂直剖面，求出交線處的標(biāo)高即可。164 空間直線與平面的相互位置 空間直線與平面的相互位置關(guān)系有：直線位于平面內(nèi)、直線與平面平行、直線與平面相交三種。若直線上有兩點(diǎn)位于平面內(nèi)，則直線位于平面內(nèi)；若直線不在平面內(nèi)，但與平面內(nèi)的某條直線平行，則直線與平面平行；若直線既不在平面內(nèi)又不與平面平行，則直線與平面相交。直線與平面相交時(shí)，其交點(diǎn)可沿直線方向作垂直剖面求出。17181913-3采掘工程平面圖一、 概述 采掘工程平面圖是將開采煤層或其分層內(nèi)的采掘工程和地質(zhì)情況，采用標(biāo)高投影的原理，按一定比例尺繪制而成的圖紙。 按照規(guī)定，采掘工程平面圖上應(yīng)繪制以下內(nèi)容：

10、 (1) 井田技術(shù)邊界，保安煤柱及其他邊界線，注明名稱和批準(zhǔn)文號(hào)； (2) 本煤層以及與開采本煤層有關(guān)的巷道(主要巷道應(yīng)注明名稱和月末工作面位置，斜巷應(yīng)注記傾向和傾角，巷道交叉口、變坡以及平巷等特征點(diǎn))，在圖上每隔50100 mm應(yīng)注記軌面或底板的高程； (3) 回采工作面和采空區(qū)，注記工作面月末位置、平均采厚、煤層傾角、開采方法、開采年度和煤層小柱狀，丟煤應(yīng)注明丟煤原因和煤量； 20 (4) 永久導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)，注明點(diǎn)號(hào)和高程；臨時(shí)點(diǎn)要根據(jù)需要注記； (5) 鉆孔、勘探線、煤層露頭線、風(fēng)化帶、煤層變薄區(qū)、尖滅區(qū)、陷落柱和火成巖侵入?yún)^(qū)、煤厚點(diǎn)、煤樣點(diǎn)以及實(shí)測(cè)的主要地質(zhì)構(gòu)造； (6) 發(fā)火區(qū)、積

11、水區(qū)、煤和瓦斯突出區(qū)、冒流沙區(qū)等； (7) 井田邊界外100 m以內(nèi)的鄰礦采掘工程和地質(zhì)情況，井田范圍內(nèi)的小煤窯及其開采范圍； (8) 根據(jù)圖面允許和實(shí)際要求，還可加繪煤層底板等高線、地面重要工業(yè)建筑、居民區(qū)、鐵路、重要公路、大的河流和湖泊等。 可分為設(shè)計(jì)圖和測(cè)量圖兩種。設(shè)計(jì)圖主要用于對(duì)采掘工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)；測(cè)量圖主要用于實(shí)際指揮生產(chǎn)，必須隨測(cè)隨繪，反映采掘工程的現(xiàn)狀。 采掘工程平面圖一般都要求分煤層繪制。21二、 采掘工程平面圖的識(shí)讀 搞清煤層的產(chǎn)狀要素和地質(zhì)構(gòu)造以及井下各種巷道間的相互位置關(guān)系。 (一) 煤層的產(chǎn)狀要素和地質(zhì)構(gòu)造的識(shí)讀 主要是通過煤層底板等高線和有關(guān)礦圖符號(hào)來識(shí)別。煤層的走

12、向即煤層底板等高線的延伸方向，煤層的傾向是垂直于煤層底板等高線由高指向低的方向；煤層的傾角則需要通過計(jì)算煤層底板等高線的等高距和等高線平距之比的反正切來求取。煤層的地質(zhì)構(gòu)造則需要通過煤層底板等高線結(jié)合有關(guān)礦圖符號(hào)一起來識(shí)讀。 22 (二) 各種巷道間相互關(guān)系的識(shí)別 1 豎直巷道、水平巷道和傾斜巷道的辨別 在采掘工程平面圖上豎直巷道是用專門符號(hào)來表示的，這時(shí)關(guān)鍵是區(qū)分它們與鉆孔符號(hào)間的差異，鉆孔符號(hào)一般是孤立的，而豎直巷道都是與其他巷道連通的。另外，還可利用注記的巷道名稱進(jìn)行區(qū)分。水平巷道和傾斜巷道主要是通過巷道內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)的標(biāo)高來辨別，也可利用巷道名稱來辨別。 2 煤巷和巖巷的辨別 煤巷和巖巷的辨

13、別主要是通過巷道處煤層底板等高線的標(biāo)高與巷道內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)的標(biāo)高間的關(guān)系來區(qū)分。若二者標(biāo)高很相近，則為煤巷，否則為巖巷；也可通過巷道名稱來區(qū)分一部分煤巷和巖巷。 3 巷道相交、相錯(cuò)或重疊的辨別 區(qū)分巷道相交和相錯(cuò)主要是通過兩條巷道內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)高間的關(guān)系。 重疊巷道是指兩條標(biāo)高不同的巷道位于同一豎直面內(nèi)。此時(shí)，在采掘工程平面圖上，它們是重疊在一起的，但通過巷道內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)的標(biāo)高可區(qū)分出上部巷道和下部巷道；另外，上部巷道是用實(shí)線繪出的，下部巷道則是用虛線繪制的。23三、 采掘工程平面圖的應(yīng)用 采掘工程平面圖是了解礦井采掘工程情況和地質(zhì)構(gòu)造情況，進(jìn)行礦井采掘工程設(shè)計(jì)和采掘工作地質(zhì)預(yù)報(bào)以及指揮礦井生產(chǎn)的重要資料，

14、同時(shí)還可利用它來繪制生產(chǎn)計(jì)劃圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖、井上下對(duì)照?qǐng)D和“三量”計(jì)算圖等圖紙。除此之外，采掘工程平面圖還有以下用途。241 用于求巷道的長(zhǎng)度和傾角 要求巷道AB的實(shí)際長(zhǎng)度L和傾角。首先用比例尺量取AB兩點(diǎn)的水平長(zhǎng)度d并利用注記的標(biāo)高計(jì)算出A、B兩點(diǎn)間的高差h，再計(jì)算L和。2 計(jì)算煤炭產(chǎn)量 要求月煤炭產(chǎn)量,可按下述步驟進(jìn)行計(jì)算： (1) 計(jì)算四月份回采區(qū)域的水平面積S (2) 計(jì)算實(shí)際回采面積S (3) 計(jì)算回采體積V (4) 計(jì)算四月份的煤炭產(chǎn)量Q252613-4 其他礦井測(cè)量圖一、 井田區(qū)域地形圖 井田區(qū)域地形圖與一般地形圖基本類似，只不過加繪了一些井田范圍內(nèi)的特別地物和境界線，如井筒、鉆孔和井田開采邊界線等。二、 工業(yè)廣場(chǎng)平面圖 工業(yè)廣場(chǎng)平面圖的繪制內(nèi)容和繪制方法與井田區(qū)域地形圖很相似，但繪制范圍要小，一般只繪制工業(yè)廣場(chǎng)(包括洗煤廠)范圍內(nèi)的主要地物和地貌。三、 井底車場(chǎng)平面圖 井底車場(chǎng)平面圖是將井底車場(chǎng)內(nèi)所有巷道和硐室，按照標(biāo)高投影的原理，投影到水平面上而繪制的。27四、 主要巷道平面圖 主要巷道平面圖與采掘工程平面圖基本相同，不繪制一些次要的巷道，但要加繪水閘門、水閘墻、永久風(fēng)門、防火門、突水點(diǎn)和抽放水鉆孔等信息