第二章 矿图基本知识
煤矿矿图
第16章矿图的基本知识16.1 概述16.1.1 矿图的概念与特点矿图是反映矿井地质条件和井下采掘工程活动情况的煤矿生产建设图的总称。
矿图是煤矿企业中最重要的技术资料，是管理采矿企业和指导生产必不可少的基础图件，它对于正确地进行采矿设计、编制采掘计划、指导巷道的掘进和合理安排回采工作及各种工程需要都具有重要作用。
与其它图纸相比较，矿图具有以下几个特点：（1）矿图的内容要随着采矿工程的进展逐渐增加、补充、修改；（2）矿图的测绘区域随矿层分布和掘进巷道部署情况而定，常常是分水平测绘；（3）矿图所反映的是井下巷道复杂的空间关系，以及矿体和围岩产状与各种地质破坏，测绘内容多，读图较困难；（4）采用实测与编绘的方法，以实测资料为基础，再辅以地质、水文、采掘等方面的技术资料绘制而成。
16.1.2 矿图的分类生产矿井必备的基本矿图包括两大类：一类是矿井测量图，它是根据地面和井下实际情况测绘而成的；另一类是矿井地质图，它是根据矿井地质勘探资料和采掘过程中揭露的地质信息而绘制的。
两类矿图之间存在着密切的关系，矿井测量图是绘制矿井地质图的基础；而矿井测量图上的地质信息则是来源于可靠的矿井地质图。
本章主要介绍矿井测量图。
根据投影方法和投影面的不同，可以将矿图分为平面投影图、竖直面投影图、断面图和立体图。
根据成图方法分为原图和复制图两类。
原图是根据实测、调整或收集的资料直接绘在聚酯薄膜或在原图纸上的矿图，一般情况下原图不应直接用来晒图或使用。
原图的副本称之为二底图。
根据原图或二底图复制或编制而成的矿图称为复制图。
煤矿生产、建设过程中必须具备的主要图纸，称为基本矿图。
《煤矿测量规程》规定的煤矿基本矿图见表16-1。
表16-1 矿井必须具备的基本矿图煤矿测量图采用正方形分幅法或自由分幅法。
正方形分幅及其编号方法与大比例尺地形图相同，这里不再赘述。
对于各种反映井下采矿工程的矿图，普遍采用自由分幅法划分图幅，一般不进行统一的编号，而在图签中加入图名。
矿图基本知识
我国常见高程系统及其换算关系 1985国家高程=1956年黄海高程－0.029(米) 1985国家高程=吴凇高程－1.717(米) 1985国家高程=珠江高程+0.557(米) 1985国家高程=废黄河高程－0.19(米) 1985国家高程=大沽高程－1.163(米) 1985国家高程=渤海高程+3.048(米)
地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直 角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭 球面为基准面所建立的大地坐标系。 地心坐标系是在大地体内建立的O-XYZ坐标系。 原点O设在大地体的质量中心，用相互垂直的X， Y，Z三个轴来表示，X轴与首子午面与赤道面的 交线重合，向东为正。Z轴与地球旋转轴重合， 向北为正。Y轴与XZ平面垂直构成右手系。 通常分为地心空间直角坐标系(以x，y，z为其 坐标元素)和地心大地坐标系(以B，L，H为其坐 标元素)。
新的图形分幅与编号(数字图)：
①1:100万的没有变化，只是不用连接号(J50) ②1:5000～1:50万比例尺的地图都是在1:100 万的基础上进行的，其编号由10个代码组成， 前3位是所在的1:100万地图的行号(1位)和列 号(2位)，第4位是比例尺代码(每种比例尺有 一个特殊代码),后6位分为两段，前3位是图 幅行号，后3 位是图幅列号，不足3位时前面 加0。
7、高程系
1956年黄海高程系我国于1956年规定以黄海 (青岛)的多年平均海平面作为统一基面，叫 “1956年黄海高程系统”，为中国第一个国家 高程系统 。1956黄海高程水准原点的高程是 72.289米。 1985年国家高程基准以青岛验潮站1952年～ 1979年的潮汐观测资料为计算依据，叫“1985 国家高程基准” 1985国家高程系统的水准原 点的高程是72.260米。 习惯说法是“新的高程比旧的低0.029m"，黄 海平均海平面是"新的比旧的高"。
矿图制图基本知识
任务四 矿图制图基本知识
一、图幅种类及格式
图纸幅面尺寸（GB/T14689-93技术制图图纸幅面和格式）有关规定： （1）绘制技术图样时，应优先采用表1-1所规定的基本幅面。
（2）必要时，也可根据需要选择加长幅面，如表1-2、1-3所示。
表1-1 基本幅面尺寸（mm ） 表1-2 图纸加长尺寸（mm ）
表1-3 图纸加长尺寸（mm ）
二、图框格式及常用比例
图框格式（GB/T14689-93技术制图图纸幅面和格式）规定如下： （1）图纸上必须用粗实线画出图框，其格式分为不留有装订边和留有装订边两种。
（2）不留装订边的图纸，其图框格式如图1-9，尺寸如表1-4所示。
（3）留有装订边的图纸，其图框格式如图1-10，尺寸如表1-4所示。
矿图的基础知识
第四节矿图的基础知识在矿井设计、施工和生产管理等工作中，需要测绘一系列的图纸，这些图称为矿图。
一、概述1、矿图的种类矿图的种类很多，生产矿井必备的图纸一般分为两类，一类是矿井测量图，一类是矿井地质图。
各称有：（1）地质地形图；（2）地质剖面图；（3）水平切面图；（4）煤层底板等高线图；（5）煤层立面投影图；（6）地质综合柱状图。
矿井测量图是根据地面和井下实际测量的资料绘制的。
矿井地质图一般是在矿井测量图的基础上，将生产过程中收集的地质资料和原有勘探资料，经过分析推断绘制而成的。
2、矿图的比例尺绘制各种矿图时，不可能将图形按实际尺寸描绘到图纸上，总要经过缩小，才能在图纸上表示出来。
图纸上线段长度与实际相应线段水平长度之比，称为该图的比例尺。
根据对图纸不同的要求，矿图常用的比例尺有：1：500、1：1000、1：2000、1：5000、1：10000。
3、坐标系统（1）地理坐标。
地面上某一点的位置，在地球表面上通常用经度、纬度表示。
某点的经纬度称为该点的地理坐标。
（2）平面直角坐标。
若用地理坐标表示地面点的位置很不方便，常采用平面直角坐标来表示地面点的相对位置。
如图，地面上任一A的位置由该点至纵横坐标轴的垂直距来确定。
(3)高程。
指地面上任一点至水准面的垂直距离；A、绝对高程：指地面上任一点至大地水准面的垂直距离；B、相对高程：指人为设定一水准面，某一点至该水准面的垂直距离，称为该点的相对高程。
4、投影标高标高投影：注明有标高数字的正投影图，如图1-11所示的是某一立井高投影图。
二、等高线图1、地形等高线图等高线是地面上高程相同的若干点所连成的光滑曲线，或者说是水平面与地表面相交的曲线。
将高程不同的等高线投影到平面上，再按一定的比例绘成图，并标明各等高线标高，就得到等高线图。
性质：是反映地面空间形态特征的图件。
特征：①光滑曲线（高程相同点的连线）②比例图：在同一张图上，等高距应一致。
等高距：相邻两条等高线间的高程差。
矿图复习及例题
矿图复习题:第一章1.矿图的种类很多,一个生产矿井必须具备的图纸一般可分为三大类：地质测量图、设计工程图和生产管理图2.矿图是煤矿建设和生产的工程技术“语言”3.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;4.绘制技术图样时,应优先采用GB/T14689-93技术制图图纸幅面和格式规定的基本幅面,必要时也允许选用规定的加长幅面；5.图纸的美观与否和图线的粗细设置有很大关系,图线宽度的推荐系列有：0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.4mm和2mm;6.同一幅图纸中,各图样比例相同时,同类图线的宽度应保持一致;虚线、点画线及双点画线的线段长度和间隔应各自大致相等;7.图中所注尺寸数据是确定工程数量的唯一依据,必须与比例尺度量相符;8.图纸上的尺寸数字,规定以mm或m为单位在1:50~1:500比例尺的图纸上采用mm为单位,在1:1000~1:10000比例尺的图纸上采用m为单位,无需写明单位;9.标注标高时一律采用“m”为单位．即零点标高为±；正数标高如＋；负数标高如;10.每张图纸必须画出标题栏,其位置在图纸的右下角,主要填写项目或零件名称,图纸名称,设计人员,比例等;11.图上某直线的长度与地面上相应线段实际的水平长度之比,称为图的比例尺;12.K0001-109-1 为总体可行性研究第1项任务,开拓方式图,第1张图；K1001-109-1为矿井可行性研究第1项任务,矿井开拓方式图,第 1 张图;13.C1003-121-l为矿井初步设计第3项任务,井底车场布置图,第1 张图；S1002-121-1为矿井施工图设计第2 项任务,井底车场布置图,第 1 张图14.C1001GK-116-1为矿井改扩建初步设计第1项任务,副井井筒,第1 张图;15.采矿CAD的工作界面主要由标题栏、下拉菜单栏、工具栏、作图窗口、坐标、坐标系图标、滚动条、命令行窗口和状态栏等组成;16.思考与练习题：2、3、4、7;第二章框图投影的基本知识1.投影线相互平行的投影方法称为平行投影法2.投影线相互平行,并且与投影面垂直的投影方法,称为正投影法;3.正投影法具有哪些性质4.标高投影的应用：点的标高投影,线的标高投影,平面的标高投影；5.直线的要素及相互之间的关系：平距、高差、倾角、坡度；6.标高内插法;7.判断空间二直线的位置关系；平行、相交、交错；8.平面的三要素：走向、倾向、倾角；9.已知点的标高投影,求平面标高投影的作图方法；10.判断两平面的相互位置关系；11.判断空间直线与平面的相互位置；12.课堂练习题13.思考与练习题：2、3、4、6、7;第三章井田区域地形图1.地形图的识读；2.地形图的应用：确定地面某点的高程；确定某点的坐标；确定直线的水平长度、坡度、倾斜长度、坐标、方位角；3.绘制已知方向的剖面图；4.思考与练习题2第四章煤矿地质图1.煤矿地质图件主要有：井田地形地质图、钻孔柱状图、综合柱状图、煤岩层对比图、垂直地质剖面图、水平地址切面图、煤层地板等高线图和煤层立面投影图等；2.不同高程的水平面与煤层底板的交线称为煤层底板等高线；3.煤层底板等高线图在矿井设计、建设、生产各阶段有何用处4.煤层的产状要素同平面的要素；5.单斜构造在煤层底板等高线上有何表现6.褶曲在煤层底板等高线图上的表现7.断层的产状要素同平面的要素；8.断层在煤层底板等高线图的表现；9.煤层底板等高线图的应用：了解煤层产状要素；计算空间资源储量；进行矿井设计；10.如何计算煤层的真面积11.如何确定煤层的平均厚度12.井田地形地质图有何用处13.常见地质构造在地形地质图上的表现：单斜构造、褶皱构造、断层;14.沿某个方向竖直向下将地壳切开,图上反映该剖面上的煤、岩层情况及构造形态的图件称为地质剖面图；15.地质剖面图主要反映哪些内容16.根据煤层底板等高线编制剖面图；17.在井田范围内,设想用一定标高的水平面将大地水平切开,反映该水平切面上全部地质情况及井巷工程分布等内容的图件称为水平切面图;18.水平切面图主要反映哪些内容19.不同地质构造在水平切面图上有何表现20.综合柱状图反映哪些内容21.在煤层层数较多、稳定性较差、构造复杂的矿区,煤岩层对比图就更加重要;第五章采掘工程设计图1.井田开拓方式图主要反映哪些内容2.识读图5-6写出识读报告;图5-6 所示为某井田开拓方式平面图,比例尺为1：5000 箭头为指北方向,井田内地质构造简单,煤层赋存稳定,煤层走向大致为12°,倾向210°,煤层厚度平均 5.6m;该井田采用立井多水平开拓方式,划分为3个阶段,阶段垂高分别为160m、155m、135m;设立2个开采水平,水平标高分别为-210m、-365m,回风水平标高为-50m;第一、第二阶段各划分4个采区,第三阶段划分为3个采区;井田内开采顺序自上而下,从井田中央向井田边界开采,两个采区同时生产;3.识读图5-9写出识读报告;思考与练习题1一、选择题每小题2分,本题共10分,阅卷得分1．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D矿图的能力;A 识读B 应用C 绘制D以上都对2．通过地球上某一点的铅垂线和赤道平面所成的夹角,称为该点的B;A 经度B纬度C方位角D无法确定3．图1所示底板等高线图所表现的地质构造是C;A 穹窿B洼地C构造盆地D向斜4．某矿图的编号为C1003GK-116-1,该图是B图1A 井底车场布置图B 矿井改扩建初步设计图C 第116张图D 选煤厂可行性研究图5．图2所示煤层等高线图中,AB为+210m水平轨道大巷穿过煤层的情况,则大巷在C遇到断层A C点B D点C E点D F点二、正误判断题每小题2分,本题共10分,阅卷得分1、在煤层层数较多、稳定性较差、构造复杂的矿区,煤岩层对比图比底板等高线图更为重要;√2、煤层倾角发生变化时,表现为煤层底板等高线之间的水平距离的变化,平距越大,倾角越大；反之,平距越小,图2表示煤层倾角越小; ×3、绘制技术图样时,应优先采用GB/T14689-93技术制图图纸幅面和格式规定的基本幅面,必要时也允许选用规定的加长幅面; √4、在井田范围内,设想用一定标高的水平面将大地水平切开,反映该水平切面上全部地质情况及井巷工程分布等内容的图件称为水平剖面图; ×5、在井上下对照图上,某一点的开采深度可通过该点地面标高和煤层底板标高相减求得; √三、读图填空题每空2分,本题共20分阅卷得分1、下图为某井田开拓方式平面图,比例尺为1:5000,箭头为指北方向,井田内地质构造_简单_,煤层赋存稳定,该井田采用_立井多水平开拓方式,划分为___3___个阶段,设立2个开采水平,水平标高分别为___-210m________、_____-365m______;第三个阶段划分为3个采区;2、下图为某矿局部地区井上下对照图及I、II、II剖面,在井下_-20~-60m__和____-60~-102m等高线间布置了二个采煤工作面,γ是上山移动角,与煤层厚度、_开采深度_、覆盖岩层性质有关,通过A、B、C三点的虚线是_地表受岩层移动影响的范围_,井下开采__不会__危及黄庄的安全;四、简答题每小题10分,本题共20分阅卷得分1. 简述如何确定块段内煤层的真面积;每个要点2分,共6分答：1在划分的每个块段内,先计算煤层的平均倾角;2在底板等高线图上,计算出每个块段水平投影面积S；3将每个块段的水平投影面积S’换算成煤层真面积S参与计算资源储量;2.综合柱状图反映哪些内容每个要点2分,共8分答：综合柱状图反映的主要内容包括地层单位及代号、地层厚度最大厚度、最小厚度和平均厚度,各地质时期岩性组成及地层接触关系,煤层、标志层、含水层和有益矿层的层位、厚度、层间距,岩浆岩体的侵人层位等;3.什么是采掘工程平面图有何用途每个要点2分,共6分答：采掘工程平面图是将开采煤层或开采分层内的实测地质清况和采掘工程情况,采用正投影的原理,投影到水平面上,按一定比例尺绘制出的图件;从采掘工程平面图上,可以了解煤层产状变化、地质构造特征以及煤层的采掘情况;五、计算题本题20分阅卷得分1.图中量的A点到a1和a2的距离分别为55mm和50mm,AB的长度为250mm,B点低于A点25m,求A点的坐标和AB的实际倾斜长度和坡度;解：图中比例为1:1000,即1mm表示1m2分①A点的纬距X=3831700+55=38317552分经距Y=6592300+50=65923502分②AB 的水平长度：250m 2分实际倾斜长度：2.2512525022=+m 2分坡度为25/250= 2分2.在比例尺为1:5000的图中,直线 AB 的标高投影为a 63b 26,两端高程分别为 63m 与26m ,投影的水平长度为90m,试用解析法求出A 点到该直线上40m 标高位置的图上距离;解：首先求出每米高差的平距d 1:2分求出其间高程为40m 的点距a 63水平长度应为：63-40×=55.89m2分比例尺为1:5000, 图上距离1mm 代表5m,2分a 63到40m 标高位置的图上距离为：5=11.178mm2分六、绘图题本题共20分阅卷得分1、已知三点的坐标为 A 9、2、80 、B 6、11、40、C 2 、1、60括号内的三个数为平面坐标x 、y 及高程值,单位为m ,求三点所定平面的标高投影;本题10分2、作出图中AB 方向的剖面;本题10分思考与练习题2一、选择题每小题2分,本题共10分1．右图中是AB 、CD 和EF 三条直线的标高投影,则直线A 的关系是平行的A AB 与CD B AB 与EFC EF 与CD D 不能确定2．左图中是平面的标高投影图,比例尺为1：2000,试判断图中P1和P2平面的相互位置关系是AA 平行B 相交C交错D无法确定3．关于井筒方位角α的标注,D是错误的;A BDC4．某矿图的编号为C1003-121-1,该图是AA 井底车场布置图B 矿井施工图C 第121张图D 改扩建设计图5．由矿图中测得线段AB的长度为25cm,比例为1:2000,则其实际水平长度是DA 250mmB 250mC500mm D 500m二、正误判断题每小题2分,本题共10分1、地形地质图是地形图和地质图重叠在一起绘制而成的,主要反映井田范围内地层、地质构造和地物、地质等情况;√2、采区巷道布置图是将采区巷道布置投影到竖直面上绘制出的图件;×3、井田开拓方式图按投影原理可分为正投影井田开拓方式图及井田开拓方式立体示意图;√4、综合柱状图是根据井田范围内全部钻孔资料和实测剖面资料,经过全面分析,将各岩层的平均真厚度,按照地层时代的先后生成顺序自上而下排列起来绘制成的柱状图件;√5、井巷工程施工图是为各项单位井巷工程施工而绘制的图件√三、填空题每空2分,本题共20分阅卷得分1、下图为某矿带区巷道布置图,按照图中所示,工作面煤炭运输路线为__工作面→13→3→5→6→7→1__,带区煤柱宽度为__15_m,图中标号15是__掘进工作面_,东部断层最大落差为,是__逆_断层;2、下图为综合机械化采煤工作面布置图,其回采工作面长度为___152__m,最小控顶距为,作业方式采用__三八制_,超前支护长度为__20m__,工作面运输巷宽度为;四、简答题本题共20分1、井上下对照图有哪些方面的应用每个要点2分,共8分①确定地表移动范围；②确定井下开采深度；③考虑铁路下、建筑物下和水体下采煤的问题；④确定钻孔位置;2、煤层底板等高线图在设计、建设和生产阶段起到了什么作用每个要点2分,共12分① 在矿井设计阶段,煤层底板等高线图是选择矿井工业场地位置、确定井田开拓方式和开采水平的划分、布置大巷、布置采区等都离不开的重要资料;② 在矿井建设阶段,是指导井巷工程施工的主要依据之一;③ 在矿井生产阶段,是控制煤量、布置开拓巷道及采煤工作面、编制生产计划以及安排采掘生产的重要依据; ④ 在安全管理工作中,分析预测瓦斯富集部位、老窑积水部位,地下含水层的危害程度；⑤分析煤层顶底板的稳定程度；⑥为制定瓦斯抽放、老窑积水排放和地下水疏放等方案提供依据;五、计算题本题20分如图所示,比例尺为l ：5000,已知B 点高程为202m,标注长度为测的图纸上尺寸单位mm,按图完成以下作业： ① 求出A 点的坐标和高程；② 求出直线AB 的水平长度和实际倾斜长度；③ 求出直线BA 的方位角和坡度；解：①A 点的纬距X=3739500+×5000/1000=2分经距Y=+×5000/1000=.12分高程Z=140m ；2分②AB 的水平长度：×5000/1000=2分高差：202-140=62m 2分实际倾斜长度：3.9806235.97822=+m 4分③AB的方位角：51°+180°=231°3分坡度：62/=3分六、绘图题本题共20分1、图中是平面P及直线AB、CD的标高投影图,比例尺为1：2000;①求直线AB上的整数高程点等高距为10m；②试判断各直线和平面的关系,如相交,求出直线和平面的交点;解：①见图②AB与平面P相交,交点高程为35；CD与平面P平行；2、下图所示为某煤层底板等高线图,沿＋210m水平开掘AB方向的岩石平巷,标出该巷道遇煤点和遇断层点的位置,并说明哪些巷道在煤层的顶板还是底板;本题共12分解：如图,作+210m等高线,连接断煤交线与+210m等高线交点得到+210m断层面；E点为遇断层点,C、D、F 为遇煤层点;AB与+210等高线交点为CDEF,AC、FB、DE在煤层顶板,CD和EF在煤层底板中;3、如图所示为某矿煤层底板等高线图,作沿剖面线I一I方向的剖面示意图,标出-220m见煤交点;8分。
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第一章矿图基本知识教学目的：使学生理解矿图在矿业生产中的重要意义，掌握看图的基本方法，能以图纸为依据详细掌握生产情况，正确指挥生产。
重点： 1、平面直角坐标系的建立；2、直线定向标准方向线的种类及其相互关系；3、直线及平面标高投影。
4、掌握看图的方法和步骤。
难点：1.矿图的形成原理2.矿图的常用画法矿图是矿山企业和相关管理部分对矿山地质测量图和其它矿用图的简称。
它是采矿工业中必不可少的重要图纸，是地质、采矿和测量的信息库，没有这些信息，采矿工作就无法进行。
种类很多：金属矿山开采中有矿区地形地质图、中段开拓图、采矿方法图等；煤矿开采中有煤层底板等高线图、工业广场平面图、开拓系统图、采掘工程平面图、通风系统图、排水系统图、水文地质图、井上下对照图，部分高瓦斯矿山还有瓦斯抽放系统图等。
矿山设计人员、管理人员和工程技术人员，为了正确的进行矿山设计与指挥生产，必须准确了解矿床的埋藏条件、矿物的质量和数量，采准生产情况，而矿图是获得这些信息的基本和首要途径。
第一节矿图比例尺比例尺（缩尺）：矿区地面上的地物形状、位臵以及矿床的地质构造、为生产服务的地下工程等信息要清楚准确地表示在矿图中，而矿图中不可能也没有必要将这些图形画成和实物一样大小，因此必须缩小多少倍才能进行绘图。
这个缩小的程度叫做比例尺或缩尺。
表示方法：分数，分子是1，分母是几十、几百或几千，例如：1：1000、1/1000，分子表示图上的长度，分母表示实际长度，即绘图时的缩小倍数。
（教材举例：图1、图2、图3）。
比例尺越大，图中的单位尺寸表示的实际尺寸越小。
有了比例尺，就可以准确地掌握图中尺寸和实际尺寸的关系。
例题：在一张1：2000的图纸上量得某一巷道A、B两点间的长度是124.5mm，求A、B两点间巷道的实际水平长度？三棱比例尺（三棱尺、缩尺）图4：专门用于简便迅速量图用的尺子，尺上刻度按一定的尺寸缩小，刻有六种比例。
三棱比例尺使用方法：从尺上找出和图纸比例尺相同的一面进行度量，直接从尺上读出实际水平长度。
《矿图》教学大纲
《矿图》课程教学大纲一、本大纲适用专业本大纲适用于采矿工程(高职专科)专业二、编写本教学大纲的说明（一）本课程的性质和任务《矿图》课程是为采矿类专业开设的一门专业基础课，它是为该专业学生更好的学习《井巷工程》、《煤矿开采方法》与《煤矿通风与安全》等主干课程，也是为他们的课程设计和毕业设计打下基础；特别是学生将来进入矿山从事采矿设计、生产指挥和安全管理，矿图是其必须具有的基本技能。
讲授这门课，要向学生完整介绍矿图的相关知识、作图方法和识图技巧，使学生掌握矿图的识读方法，了解矿图所反映的信息。
通过运用相关资料，能设计所需要的矿图，掌握作图的相关技巧和方法。
（二）本课程教学的基本要求1、正确认识课程的性质、任务及意义，全面了解课程的知识体系和能力结构的构成。
2、掌握学科的基本概念、掌握作图与识读矿图的基本技巧和方法，能运用矿图解决矿山安全生产管理中的实际问题。
3、紧密联系实际，通过教材示图和举例，把学科理论的学习融入矿山的实际工作中，提高解决问题的能力。
（三）本课程的重点与难点本课程的重点是直线的方位角和象限角，煤矿地质图和采掘工程工程平面图。
难点是煤矿地质图的识读图和运用，如何构建起各种地质构造的空间形态，平巷如何合理穿越各种地质构造以更好实现采矿目的。
（四）本课程与其它相关课程和后续课程的关系本课程是一门综合知识的课程，它的知识结构中包含制图知识与技巧、煤矿地质与测量、矿山机电、井巷工程、煤矿开采方法和煤矿通风与安全等。
在学习它之前应当先学习《工程制图》、《煤矿地质》、《矿山测量》、《矿山供电》、《矿山采掘机械》等课程，并且与《井巷工程》、《煤矿开采方法》、《煤矿通风与安全》存在互补关系，既为它们的学习提供识图技巧、增强空间概念之帮助，同时也需要它们的知识提高识读图和运用图的能力。
（五）学时、学时分配安排本课程总学时为48学时，均为理论讲授。
（六）教学方法与教学形式建议1、要系统、全面、准确地阐述矿图的基本知识与作图、识读矿图的基本技巧和方法，在讲授了矿图基本知识与作图、识读矿图的基本技巧与方法后，通过具体矿图的制作和识读以提高他们的动手能力和识读矿图的能力。
矿山工程图绘制基础知识
A3 297×420 10
210×297
10 25
5
第一节 绘图基本知识 以采区平面图为例
二、字符及字母
字符及字母应符合规定
：长仿宋体 、计量单 位和字母应采用国家正式公布的符号或中文名称 三、图线
宽度b：0.25 、0.35、0.5、0.7、1 、1.4和2 mm
图线宽度分为粗、细两种 ：细线宽度约为
4．采区或带区巷道布置剖面图：比例为1：2000 或1：1000 5．采煤方法图：比例为1：50，图中要求有工作 面层面图，最大与最小控顶距剖面图，加强支护 段两巷剖面图，正规作业循环图，劳动组织表， 主要技术经济指标表，工作面设备标号及名称， 图题栏等。 毕业设计图纸应满足以下要求： （1）正确反映设计的内容和意图； （2）设计符合《采矿制图标准》的各项要求； （3）图面布置整齐、均匀、清洁、美观； （4）线条清楚，尺寸准确，比例标准； （5）字体工整。 毕业设计图纸采用铅笔或计算机绘制。
平面直角坐标
：坐标系的纵轴x与地球子 午线方向一致，表示南北方向，坐标的横轴 y表示东西方向。
六、坐标系统
高程
：地面任一点至水准面的垂直距离称 为该点的高程 。
相对高程和绝对高程 ：
HA、HB-绝对高程；Hc-相对高程
方位角 象限角：由直
线起点的标准 由标准方向 方向北端或南 的北端顺时 端起，沿顺时 针方向到某 针或逆时针方 条直线所夹 向至该线所夹 的水平角， 的锐角称为象 限角。象限角 称为该直线 的取值范围为 的方位角。
b/3
图名 井田区域地形图 矿井开拓平面图 矿井开拓剖面图
比例尺 1：2000或1：5000 1：10000或1：5000 1：2000或 1：5000
采矿课件第二章煤矿地质图.ppt
– 补充：褶曲构造（向斜和背斜）的三点判别法
第三节 煤层等高线图
煤层走向和倾角变化 盆地和穹隆构造
煤层褶曲 煤层倒转的等高线图
第三节 煤层等高线图
2．断层
– 在煤层等高线图上，断层是用断层面与煤层层 面的交线的水平投影来表示，一般叫做断层交 线或交面线。因为断层有上下两盘，所以一条 断层有两条交面线，上盘交面线用符号—·—表 示，下盘交面线用符号——表示。断层使煤层 底板等高线失去连续性，一般情况下，正断层 表现为等高线中断缺失，中断缺失部分为无煤 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，如图2-16。
（3）等高线稠密表示陡坡，等高线稀疏表示缓坡，等高线间 距均匀表示坡度一致。
第二节 地形图
二、等高线图上各种地形的表示方式
山岗和凹坑
山脊和山谷
第二节 地形图
山坡等高线及断面
鞍部地形等高线
地形剖面图
第二节 地形图
三、根据等高线图作地形剖面图
– 1）根据工程需要在地形图上画出剖面位置线AB。 – 2）将AB线与等高线相交的各点编号，注明各点标高。 – 3）在图的下方或另用一张纸绘地形剖面图。在这张纸
– 煤层顶底板等高线图是反映煤层空间形态和构造变动的重要地质 图件，是煤矿设计，生产、储量计算的基础。图2-19为某矿煤层 底板等高线图。
矿图基本知识(1)
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。
矿图基本知识(1)
例：空间一斜面等高线投影，和空间一直线标高投影如 下图。
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
矿图基本知识(1)
矿图基本知识(1)
（ 四）直线和面的位置关系
矿图基本知识(1)
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。
1．首曲线 2．计曲线 3．间曲线 4．助曲线
矿图基本知识(1)
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。
矿图基本知识(1)
（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。
矿图基本知识(1)
（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）
煤矿地质测量图技术管理规定
煤矿地质测量图技术管理规定第一章总则第1条煤矿地质测量图(以下简称矿图)是煤矿的重要技术基础资料,是地质测量工作的主要成果之一。
为了贯彻执行国家有关的技术标准，加强矿图技术管理工作，实现矿图标准化，更好地为煤矿生产、建设服务，特制定本规定。
第2条本规定是依据国家有关的技术标准以及煤矿地质、测量的各种现行规程和各矿务局（矿）的实际情况制订的，是中国统配煤矿总公司所属各矿务局（矿）绘制矿图的技术依据。
第3条绘图工作的主要任务1．汇集各种地质、测量的基础资料，编绘成各类矿图，为煤矿设计、建设、生产、安全等部门提供不同比例尺的图纸资料。
2．将生产、建设的进度和变化情况，及时填绘在图上，反映生产建设的真实面貌。
3．学习和研究绘图新技术、新工艺，不断提高绘图技术，以满足生产建设发展的需要。
第4条绘图工作必须在各级总工程师和地测负责人的领导下进行。
各级领导应重视绘图工作，按质量标准化要求，配齐（足）绘图人员，设置通风、采光良好的绘图室，以保证绘图质量和绘图员的身体健康。
第5条绘图工作应由经过专门培训的、具备一定专业知识的人员担任。
绘图员要认真学习业务，掌握有关技术标准，严格按规范作业。
第二章矿图的种类第一节一般规定第6条各煤矿（工程处）在生产和建设的各个阶段均应绘制完整的矿图，并随着实际情况的变化，及时进行修改、补充和填绘。
第7条矿图根据其成图的工艺不同，分为原图、底图和蓝图（。
复印图）1．原图：指利用直接或间接获取的地质测量数据资料,用人工或机械的方法直接展绘(或加绘)在规定的纸基上,符合规定要求的图纸。
2．底图（二底图）：指用人工或光学复照等方法，直接利用原图描绘或翻印的透明图纸。
它的作用是用来蓝晒或复印。
3．蓝图（复印图）：指利用底图翻晒（印）的图纸。
第8条矿图根据其用途不同，分为基本矿图、专用矿图和日常用图。
1．基本矿图：指反映煤矿基本采掘情况、井（坑）上下重要自然要素、生产设施的位置及其相互几何关系，用以指挥生产（建设）活动所必须的图纸。
矿图基础知识及地测图纸资料编制标准
矿图基础知识及地测图纸资料编制标准编制人：薛丽敏编制时间：2011年3月矿图基本知识矿井生产离不开矿图。
要识读、使用和绘制矿图，则需要了解矿图的概念、分类和用途掌握地理坐标、平面直角坐标、高程等基础知识，掌握直线方位角、象限角的概念并能进行直线的定向工作，熟悉各种绘图工具、仪器的使用方法，了解地测绘图软件的基本知识，掌握绘制矿图的基本知识。
第一节矿图概述—、矿图的概念在矿井设计、施工和生产管理等工作中，需要绘制和应用一系列图纸。
人们把为煤炭开发、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。
矿图是煤矿企业非常重要的技术资料，是设计、施工和生产的主要技术依据。
二、矿图的分类一个生产矿井必须具备的图纸一般可分为三大类：地质测量图、设计工程图和生产管理图。
（－）地质测量图地质测量图分为测量图、地质图及其它专用图。
1．地质图根据地质勘查资料和井下地质编录资料经分析推断而绘制的主要反映煤层产状、地质构造、水文地质及资源／储量计算等内容的图纸，称为地质图。
地质图是矿井设计、建设和生产的主要依据。
常用的地质图有：井田地形地质图、井田煤层底板等高线图、各种地质剖面图、各种柱状图、煤岩对比图、井田水文地质图和资源／储量计算图等。
2．测量图根据地面和井下实际测量的资料绘制而成的图纸，称为测量图。
由于矿井采掘情况不断变化，因而测量图是随着矿井的开拓、掘进和回采等工作逐步测量并填绘的。
测量图主要反映矿井地面的地物、地貌情况，井下各种巷道和硐室的空间位置，煤层产状和各种地质构造，井下采掘情况以及井上下相互位置关系等情况。
常用的测量图有：井田区域地形图、工业场地平面图、采掘工程平面图、水平主要巷道平面图、采掘工程立面图、井上下对照图和主要保护煤柱图等。
3．专用图根据矿井生产需要，矿井防治水管理、小煤矿管理、灾害治理等工作也是必不可少的，相应的专用图建立，很好地反映了矿井充水情况、小煤矿采掘情况、开采沉陷治理等情况。
矿图基本知识
第二十二讲矿图基本知识
矿图基本知识
一、基本规定
（一）图纸幅面
煤矿图纸分幅一般为自由分幅,不统一编号. 在规定的图
鉴中写出图名.
（二）比例
比例尺:图上线段长度与实际相应水平距离之比标为比例尺.
比例尺精度：图上0.1mm所代表的实际长度，称为比例尺的精度
二、坐标方格网和高程线的绘制
（一）坐标方格网的绘制
精度要求：
（1）方格网线粗≤0.1mm. （2）每小格边长误差≤0.2mm
（3）图框边长误差≤0.3mm （4）对角线长误差≤0.4mm
1．正方格网的绘制
对角线法
2．斜方格网的绘制
（1）确定图幅大小，绘出长方形图廓；
（2）画基准线：（格网其中一条线）一般情况为了合理的布设图形内容。
煤层的走向应和长方形图廊的长方向一致或大致一致，而运
输大巷一般延煤层走向布设，因此基准线与图廓线的交角依煤层的走向方位角而定。
（3）作垂线
（4）作平行线
（5）加密得坐标格网线。
（二）剖面图中高程线的绘制
高程线：间距相等的一组平行线。
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7.3
A(63)
距） （平 影长 平投 D－水
mm D=90
（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
（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
（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 为伪倾角，伪倾角永远小于真倾角。
c(20) 30 40 50
B(50) d(60)
面的关系判定： 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。
第二章 矿图基本知识
§1 矿图上点的位置的确定
点位： 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`
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： 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。
二、煤层底板等高线特点： 煤层底板等高线特点：
（ 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 空间一斜面等高线投影， 下图。 下图。
X 260 258 n 256 r A Y
48500
13000
13500
（三）求直线长（水平、斜长、倾角） 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`= AB 2 + BB `2
A
i
背斜
向斜
1.褶曲要素 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
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
（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。 3．直线倾斜于投影面，投影长边短。
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 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）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
-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 3) 10d1=24.3mm
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： 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
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
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 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。 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。
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Βιβλιοθήκη 地形图一、地形等高线概念 地形等高线概念 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）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。 3 80m
B 75 70 65 60 55 A
（六）作地形图剖面图 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 5．圆滑连接各交点，把4＇－5＇间补全 4 5
§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 4．断距：水平、垂直（用的最多，也叫落差）、斜、地层
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 aA ac Aa 40 20 20 作aA⊥ac ，使Aa＝40－20＝20 连结AB 交点K（AB与CD的交点）就是所求的交点。