矿图基本知识

矿图基本知识
§1 矿图上点的位置的确定
点位：
点的平面位置－平面直角坐标表示 点的球面位置－地理坐标表示
点的高低位置－（空间位置）－高程（标高）
一、地理坐标 二、点的平面坐标
表示方法：
(二)判断矿图的方向
三、点的高程
高程：绝对高程、相对高程
高差：
A
H
AB
H
AB
`B
H H` H H`
A A B B
(三) 用于采掘设计 1．平巷过褶曲的设计 作法：要设计-60 m的煤层平巷，则需要先作出-60m等 高线， 根据顶底板岩性及破碎情况有三种方案可供选择： 1）平巷从底板穿过去（卧底）（见1线） 2）平巷从顶板穿过去（挑顶）（见2线）
3）二者都通过的（挑顶兼卧底）（见3线）
2．煤层平巷过断层时的设计 A：过正断层
连结AB 交点K（AB与CD的交点）就是所求的交点。
a(40)
50 40 30 c(20) a(40) b(20) d(60) 20
c(20)
20
b(20) d(60) D 60 50 40 30 20
A k c a B d
D
60
过直线和线外一点确定平面的作图步骤（找等高线） 1．作出每一点和线标高投影（是面标高的投影的基础 ） 2．作出直线标高内插 3．连点与直线上相同标高即为一个等高线，继续过整 数（40，30）做其他等高线与之平行。
B：过逆断层
A：设计一高程为-60m的沿煤层平巷通过断层。
（1）找出-60m水平煤层平巷在上、下盘煤层中位置 AB，CD
（2）设下平巷从下盘方向接近断层，有以下3方案： ①B、C两点连线BC即为断层面-60m走向线，故此 从B点开始，沿BC掘进石门2可达到上盘煤层C点。
②设断层面破碎掘进，维护巷道困难，先掘石门1.然后 沿煤层走向穿过断层面与上盘煤层的-60m等高线相交。 ③沿-60m水平按原方向穿过断层面，遇到上盘顶板后， 掘顶板石门与煤层相遇。
3．直线倾斜于投影面，投影长边短。
-180 -200 -200
-277.8
-280
-280.3
-280 -278
-285.6
直线标高投影的应用 直线投影的标高内插：可以找出各点的位置，一般找 出10的整数倍的点。
步骤： 1) 单位高差的平距 d1＝90/(63-26)=2.43mm
2) (63-60)d1=7.3mm
地面高程相同点连线，（能反映地形情况，坡度变化情况） 1．等高距：相邻两等高线高差（一般为10） 2．平距：相邻两等高线水平距离（图示）反应等高线疏 密，坡度变化。
二．等高线分类
1．基本等高线：根据基本等高距画的等高线，（如5m一 根.20m一根） 2．加粗等高线：等高线较多的时候，反映不清楚情况， 每隔4根加粗一根，只在加粗等高线上标出高程。 3．半距等高线：特殊情况下，基本等高线反应不清楚地 形和地貌，可以在两基本等高线之间加划一根， 4．辅助等高线：加划半距等高线后，还不够清楚，可在 基本等高线与半距等高线之间，按1/4等高距加划一根。 1．首曲线 2．计曲线 3．间曲线 4．助曲线
三、基本地形等高线特点
（一）山地 1．一组闭合曲线 2．等高线标高值 内高外低。 （二）盆地 1．一组闭合曲线 2．等高线标高值内低外高。
（三）山脊 1．一组沿凸向标高逐渐降低曲线 2．分水线和等高线正交(垂直) （四）山谷 1．一组沿凸向标高逐渐升高的曲线。
2．集水线和山谷等高线正交。
（五）马鞍形
40 p2 50 A a` b` k c` a b k c d
等高线图
50p1 40
D d`
50 40 30 20
等高线
（2）等高线平行，倾向相同，倾角不等，与（1）作法一样。 （3）等高线相交，用相同标高交点连线即为交面的投影线。
20 40 30 30 40 20
§2 井田区域地形图
一、地形等高线概念
二、煤层底板等高线特点：
（一）煤层产状三要素 1．煤层走向：煤层底板等高线延展方式为煤层走向。用 方位角表示。 2．煤层倾向： 倾向线：垂直走向，且沿煤层上面向下的直线。 倾向：倾向线在水平面投影的方向，方位角表示。 3．倾角：倾向线与水平面的夹角（二面角）
伪倾角：除倾向线外，其他方向线与水平面夹角，称
B．逆断层：设计一过-60m的沿煤层平巷过此断层从下盘 方向接近断层。
8848.13
大地
假定
四、矿图上直线定向
1．方位角：地面任一直线与子午线的夹角。方位角是 从子午线北偏顺时方向算。 2．象限角：坐标纵线南北端，就近顺时或逆时转到这
条线的夹角，都在0度到90度之间。
五、矿图中的标高投影Fra bibliotek特点：1．以水平面做投影面 2．投影方式是正投影 3．投影后将标高标于各点旁。 4．位于大地水准面以上的各点标高为“+”值 位于大地水准面以下的各点标高为 “－”值
50 40 30 c(20) 20
d(60)
步骤： 1．按比例尺绘制一系列等高线 2．取一段平距为cd的长度 cd=C20D60，作Dd⊥cd，Dd=60 －20=40 3．连结CD就是所求空间的直线。 4．作dB= d60b20；Ba=a40 b20 50 40 作aA⊥ac ，使Aa＝40－20＝20 30
背斜
向斜
1.褶曲要素 ①核部 ②翼部 ③轴面
④轴线
⑤枢纽－水平褶曲 倾斜褶曲
同高(水平褶曲)
有高有低(倾伏)
2．等高线的特点 ①水平褶曲：为一组大致平行的直线 若两侧等高线标高大，中间小的为水平向斜 若两侧等高线标高小，中间大的为水平背斜
核P
核P
水平向斜
水平背斜
②倾伏褶曲：为一组不封闭的曲线
若沿等高线凸向标高增大为倾伏向斜 若沿等高线凸向标高减小为倾伏背斜
（一）点的标高投影 特点：1．投影面为大地水准面。 2．位于大地水准面之上为“+”值 位于大地水准面之下为“－”值 3．投影后要在各点旁边上标高，特别是一些特殊的点。
例如下边的井口标高。
+300m
300m
500m
Ⅰ水平+200m 大地面 Ⅱ水平-200m
+200 200
+300m 3 出煤井
（二）直线的标高投影 特点： 1．直线平行投影面，投影长度为直线本身的长度。 2．直线垂直投影面，投影为一个点。
（二）井田区域地形图读图方法
先整体轮廓，后分析细节
1．看图名，比例尺 2．识别方位：N 3．识别地物：河流，村庄 4．分析地貌（用地形等高线表示）
五、井田区域地形图的应用
（一）确定地面某点的高程 1．地面点落在某一等高线上
2．地面点不在任何一等高线上
① 过A作公垂线 ②
AA` fA ee` fe
X N B A
¦ Α
Y
（五）实际应用
按坡度不大于5%，求最短线路（A→B修路）
解：等高距h＝5m
I＝h/h水平（平距） h水平＝ h/I ＝5/5％＝100m 以A为圆心，100为半径画圆交55点，然后以55为圆心， 交于60两点，顺次连接。
B 75 70 65 60 55 A
（六）作地形图剖面图
3) 10d1=24.3mm
A(63) 60 50 B(26) B(26) (50) (60) 24.3
7.3
A(63)
距） （平 影长 平投 D－水
D=90
mm
（三）面的标高投影
1．面的表示方法：用等高线的投影来表示
等高线：地面上高程相同的若干点联结而成的曲线，
或者是同一水平面与斜面相交而成的交线。 2．斜面的三要素 走向：等高线的延展方向。 倾向：倾向线表示。两等高线共垂线投影所指的方向 为倾向。α为这条等高线倾角，β=90°+α 倾角：tgβ =h/D
4．断距：水平、垂直（用的最多，也叫落差）、斜、地层
上盘 下盘
（二） 断层性质： 正断层：如 30° H＝8m
逆断层：如 50° H＝15m
平推断层：断距为0
正断层
逆断层
（三）断层等高线特点：
正断层表现为等高线中段缺失，缺失部分为无煤带。 逆断层表现为煤层等高线重叠，重叠部分为煤层上 下两盘重复区。
1．剖面与等高线有一系列的交点。 2．A`B`∥AB，且高程等于0 3．作一系列的等高距为10的等高线 4．过各点引垂线，得一系列的点
5．圆滑连接各交点，把4＇－5＇间补全
§3 矿井地质图
§3.1 煤层底板等高线图
一、概念 煤层底板等高线：煤层底板上高程相同的点的连线 二、煤层在本图中的表示方法 （一）断层要素： 1．断层面：走向、倾向、倾角 2．断盘：上盘、下盘 3．断煤交线：上盘、下盘
（ 四）直线和面的位置关系
1．直线在面内
直线两点在面内，则直线必在面内。如直线两点标高 投影在面的某一高程等高线上，则直线一 定在面内。 2．直线平行于平面 空间一直线与面内直线平行，则直线一定与面平行。
3．直线与斜面相交
如果不符合上面两种情况就是相交的。
例：空间一斜面等高线投影，和空间一直线标高投影如 下图。
X 260 258 n 256 r A Y
48500
13000
13500
（三）求直线长（水平、斜长、倾角）
1．水平长：用比例尺量出 2．坡度：A点的高程可按（一）方法来求出，而BB`可知。 I= tgα=BB`/AB 3．斜长： AB`= AB2 BB`2
A
i
B
（四）确定直线方向
由指北向顺时针转至直线 αAB=α，αBA=αAB±180°
为伪倾角，伪倾角永远小于真倾角。
四、各类地质构造在煤层底板等高线图上的表现
（一）单斜构造在本图中表示方法： 1．单斜构造：在一定范围内，大致向一个方向倾斜的煤 层称为单斜构造。它往往是其他构造的一部分 2．单斜构造的煤层底板等高线特点： ①等高线平整，均匀，走向稳定，表现为等高线间距大 致相等，大致平行。
c(20) 30 40 50
B(50) d(60)
面的关系判定：
1．二面平行 判别： 1．两斜面等高线平行 2．倾向相同
3．平距相等（倾角）。等高线的疏密程度反应了
倾角的大小。
2．二斜面相交 （1）相交后等高线平行，倾向相反（找交线） 过程： ①作等高线 ②在40等高线上取a`b`=ab，b`c`＝bc，c`d`＝cd ③Aa`⊥a`b`，Dd`⊥c`d`，连Ab`，Dc`，两直线交点是 平面线交点（k） ④求出k标高，k反投原图，过k作平行线与等高线平行， 即为交线。
3．褶曲与断层区别
五、底板等高线图的应用
（一）了解煤层产状和地质构造
1．产状三要素：（走，倾，角）及其变化和规律（特点）
①等高线延展方向（走向）的变化情况反映了煤层沿走 向的α变化。 ②等高线的间距（疏，密）变化反映了煤层沿倾向的α 变化。 2．沿走向的断层等地质构造及其分布情况。 3．根据图可以作出任何一种给定方向的剖面图，从而了解 煤层倾向赋存的情况和断层等构造，从上图可直接量出断 距。
（二）采掘过程中预计断层位置
1．同一煤层的不同标高掘巷，当一个巷通过到断层了， 预计另一个巷遇断层的位置。 分两种情况： （1） 已知等高线图和断层的位置（图示） 方法：直接延长－150 m平巷至断煤交线B处遇断层， 量出BC长即可知道掘进头C点距离断层的距离
（2）已知等高线图和20m平巷在A点遇断层，A点产状已知， 但断煤交线未知。 作图步骤： 1．做出断层面的等高线，由A点产状已知做出。 2．断层面等高线与煤层等高线交与K1、K2、K3点，这 K1、K2、K3点的连线就是断层面与煤层底板的断面交线即 MN 3．则80m巷交点可知。
258 A` A 256
he＝He－Hf
f
AA`=fa/fe× ee`= fa/fe× (He－Hf) Ha=AA`+Hf= fa/fe× (He－Hf)+ Hf
He
Ha
Hf
（二）确定地面点的坐标
用比例尺量出Ar， An 的值 横坐标= An +13000 纵坐标= Ar + 48500
49000
②走向变化，则表现为等高线的弯曲
倾角的变化，则表现为平距变化。
（二）穹隆及盆地构造 煤层中间凸起------穹隆（山丘） 煤层中间凹下------盆地 等高线的特点： 1．都是封闭的曲线 2．由中央向四周标高逐渐降低为穹隆； 由中央向四周标高逐渐升高为盆地。 （三）褶曲构造 连续弯曲的煤层称为褶曲构造 向上凸的部分-----背斜构造 向下凹的部分-----向斜构造
两组山头 两组山谷
等高线相交：悬崖 等高线重合：梯田
等高线断开：冲沟
四、读图方法
（一）读图步骤： 1．看图名，比例尺 2．识别方位：指北针或自己判断的方向 3．看图例 4．分析图中内容 单线追索：抓住一等高线注意起始位置。 划分块段：有断层出现的，划分成块断 逐块搞清：分析每一块 总体概括：联系各块