第五章煤矿测量图

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。
3 空间两直线的相互位置 空间两直线的相互位置关系有平行、相交和交错三 种。若空间两直线的标高投影彼此平行，且倾斜方向一 致、倾角相等，则空间两条直线彼此平行；若空间两直 线的标高投影相交，且交点的标高相同，则空间两直线 相交；若空间两直线既不平行，又不相交，则必交错。 交错有三种情况孩 投影相交，交点的标高有两个；② 投影平行且倾向相同，但倾角不等；③ 投影平行，倾向 相反。
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=4426 km，y=548 km，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)。
二、 采掘工程平面图的识读 搞清煤层的产状要素和地质构造以及井下各种巷道间 的相互位置关系。 (一) 煤层的产状要素和地质构造的识读 主要是通过煤层底板等高线和有关矿图符号来识别。 煤层的走向即煤层底板等高线的延伸方向，煤层的倾向是 垂直于煤层底板等高线由高指向低的方向；煤层的倾角则 需要通过计算煤层底板等高线的等高距和等高线平距之比 的反正切来求取。煤层的地质构造则需要通过煤层底板等 高线结合有关矿图符号一起来识读。
5-3 采掘工程平面图
一、 概述 采掘工程平面图是将开采煤层或其分层内的采掘工程 和地质情况，采用标高投影的原理，按一定比例尺绘制而 成的图纸。 按照《规定，采掘工程平面图上应绘制以下内容： (1) 井田技术边界，保安煤柱及其他边界线，注明名 称和批准文号； (2) 本煤层以及与开采本煤层有关的巷道(主要巷道 应注明名称和月末工作面位置，斜巷应注记倾向和倾角， 巷道交叉口、变坡以及平巷等特征点)，在图上每隔50 100 mm应注记轨面或底板的高程； (3) 回采工作面和采空区，注记工作面月末位置、平 均采厚、煤层倾角、开采方法、开采年度和煤层小柱状， 丢煤应注明丢煤原因和煤量；
(4) 永久导线点和水准点，注明点号和高程；临时点 要根据需要注记； (5) 钻孔、勘探线、煤层露头线、风化带、煤层变薄 区、尖灭区、陷落柱和火成岩侵入区、煤厚点、煤样点以 及实测的主要地质构造； (6) 发火区、积水区、煤和瓦斯突出区、冒流沙区等； (7) 井田边界外100 m以内的邻矿采掘工程和地质情 况，井田范围内的小煤窑及其开采范围； (8) 根据图面允许和实际要求，还可加绘煤层底板等 高线、地面重要工业建筑、居民区、铁路、重要公路、大 的河流和湖泊等。 可分为设计图和测量图两种。设计图主要用于对采掘 工程的规划和设计；测量图主要用于实际指挥生产，必须 随测随绘，反映采掘工程的现状。 采掘工程平面图一般都要求分煤层绘制。
三、 采掘工程平面图的应用 采掘工程平面图是了解矿井采掘工程情况和地质构造 情况，进行矿井采掘工程设计和采掘工作地质预报以及指 挥矿井生产的重要资料，同时还可利用它来绘制生产计划 图、通风系统图、井上下对照图和“三量”计算图等图纸。 除此之外，采掘工程平面图还有以下用途。
1 用于求巷道的长度和倾角 要求巷道AB的实际长度LＡＢ和倾角δ。首先用比例 尺量取AB两点的水平长度dＡＢ并利用注记的标高计算出A、 B两点间的高差hＡＢ，再计算LＡＢ和δ。 2 计算煤炭产量 要求月煤炭产量,可按下述步骤进行计算： (1) 计算四月份回采区域的水平面积S′ (2) 计算实际回采面积S (3) 计算回采体积V (4) 计算四月份的煤炭产量Q
(二) 各种巷道间相互关系的识别 1 竖直巷道、水平巷道和倾斜巷道的辨别 在采掘工程平面图上竖直巷道是用专门符号来表示的，这时关 键是区分它们与钻孔符号间的差异，钻孔符号一般是孤立的，而竖 直巷道都是与其他巷道连通的。另外，还可利用注记的巷道名称进 行区分。水平巷道和倾斜巷道主要是通过巷道内导线点的标高来辨 别，也可利用巷道名称来辨别。 2 煤巷和岩巷的辨别 煤巷和岩巷的辨别主要是通过巷道处煤层底板等高线的标高与 巷道内导线点的标高间的关系来区分。若二者标高很相近，则为煤 巷，否则为岩巷；也可通过巷道名称来区分一部分煤巷和岩巷。 3 巷道相交、相错或重叠的辨别 区分巷道相交和相错主要是通过两条巷道内导线点标高间的关 系。 重叠巷道是指两条标高不同的巷道位于同一竖直面内。此时， 在采掘工程平面图上，它们是重叠在一起的，但通过巷道内导线点 的标高可区分出上部巷道和下部巷道；另外，上部巷道是用实线绘 出的，下部巷道则是用虚线绘制的。
三、 平面的标高投影 1 平面标高投影的表示方法 平面的标高投影是以平面上的两条等高线在水平面上 的投影来表示的。 2 平面的三要素 平面的走向、倾向和倾角统称为平面的三要素。平面 的三要素表示了平面的空间状态。等高线的延伸方向称为 平面的走向；倾斜平面内垂直于等高线由高指向低的直线， 称为平面的倾斜线，倾斜线在水平面上的投影，称为平面 的倾向线，倾向线的方向称为平面的倾向；倾向线与倾斜 线间的夹角(即图中的β)，称为平面的倾角。
空间两平面相交时，在标高投影图上求其交线的方 法是：第(3)种情况，两平面等高线的交点的连线即为其交 线；第(1)、第(2)种情况，由于两平面的等高线平行，因 此，它们的交线也必与等高线平行，这时，只要在标高投 影图上沿垂直等高线的方向作垂直剖面，求出交线处的标 高即可。
4 空间直线与平面的相互位置 空间直线与平面的相互位置关系有：直线位于平面内、 直线与平面平行、直线与平面相交三种。若直线上有两点 位于平面内，则直线位于平面内；若直线不在平面内，但 与平面内的某条直线平行，则直线与平面平行；若直线既 不在平面内又不与平面平行，则直线与平面相交。直线与 平面相交时，其交点可沿直线方向作垂直剖面求出。
5-4 其他矿井测量图 一、 井田区域地形图 井田区域地形图与一般地形图基本类似，只不过加绘 了一些井田范围内的特别地物和境界线，如井筒、钻孔和 井田开采边界线等。 二、 工业广场平面图 工业广场平面图的绘制内容和绘制方法与井田区域地 形图很相似，但绘制范围要小，一般只绘制工业广场(包 括洗煤厂)范围内的主要地物和地貌。 三、 井底车场平面图 井底车场平面图是将井底车场内所有巷道和硐室，按 照标高投影的原理，投影到水平面上而绘制的。
第五章
煤矿测量图
5-1 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。
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。
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。
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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。
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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。
运用标高投影表示平面，也能反映出平面的三要素。 等高线的箭头所指方向即为平面的走向；垂直于等高线， 由高指向低的方向即为平面的倾向；两条等高线间的高差 与对应平距之比的反正切即为平面的倾角。
3 空间两平面的相互位置 空间两平面的相互位置关系有平行和相交两种。若空 间两平面的等高线相互平行、倾向相同、倾角相等则它们 彼此平行，。空间两平面相交有如下三种情况：(1) 两平 面的等高线平行，倾向相反；(2) 两平面的等高线平行， 倾向相同，但倾角不等；(3) 两平面的等高线相交。
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。
四、 主要巷道平面图 主要巷道平面图与采掘工程平面图基本相同，不绘制 一些次要的巷道，但要加绘水闸门、水闸墙、永久风门、 防火门、突水点和抽放水钻孔等信息。 五、 井上下对照图 井上下对照图是以井田区域地形图为基础加绘主要巷 道综合平面图上一部分信息以及井田开采边界和主要保护 煤柱边界绘制而成的。 六、 井筒断面图 包括井筒垂直剖面图和横断面图两部分，同时还要以 附表形式列出井中坐标、井筒直径和深度、井口和井底高 程、提升方位、开工与竣工日期以及施工单位等。 七、 主要保护煤柱图 保护煤柱图是为了保护矿区地表的铁路、建筑物和水 体免受地下开采影响所划定的煤层开采边界的综合图纸。 主要保护煤柱图由平面图、若干剖面图和附表组成。