第八章 矿图的种类与识读

瓦斯地质基础
第八章 矿图的种类与识读
第一节 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大类，一类是 矿井测量图；一类是矿井地质图。 矿井测量图是根据地面和井下实际测量的资料绘制的。随采掘情 况不断变化，逐步测量并填绘的。它主要反映矿井地面的地貌、地物 情况，井下各种巷道的空间位置关系，煤层产状和各种地质构造；井 下采掘工作面及井上、下相对位置关系等情况。 矿井地质图一般是在勘探工程和井巷采掘工程的布置情况及其相 关的矿井测量图的基础上，将现场编录及生产勘探取得大量地质原始 资料，经过分析研究及综合整理，编制出反映全矿煤层产状、煤层空 间分布、地质构造、水文地质、瓦斯地质等情况。称为矿井地质图件。 它是编制矿山设计、制定生产计划、指导采掘生产及矿产储量管理等 的主要依据。 矿井的地质图和测量图有着密切的联系，如果没有矿井测量图， 矿井地质图就难以绘制：反之，矿井测量图如果不根据矿井地质图填 绘可靠的地质资料，就说明不了煤层埋藏的真实情况，因而将降低矿 井测量图的实际效用。
图8—6 煤层等高线和断层交面线图 a—正断层；b—逆断层
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6．采掘工程平面图 将开采煤层或开采分层内的采掘工程和地质情况、测量及采矿工 程所获得的资料直接绘制而成，用正投影方法投影到水平面上，按一 定比例绘出的图纸，称为采掘工程平面图，如图8—7所示。 采掘工程图是矿图中最重要的矿图之一，是指挥生产、检查工作 的重要依据。图上全面反映地质勘探工程、煤层赋存和主要地质构造 情况，测量控制点号及高程，井下主要硐室、采掘巷道布置情况，工 程进展情况和工作面相互关系，以及开拓系统和通风运输系统等。 采掘工程平面图反映的范围可大可小，可反映全矿井范围，也可 反映某个采区或某个回采工作面。就煤层而言，它可集中反映单一煤 层，也可反映煤层群中联合布置的采掘工程。
图8—3 标高示意图
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4．直线方向 在矿图中，直线的方向是用方位角来表示的。方位角是由 标准方向线（指北线）北端，顺时针量到该直线的夹角。为了计算方 便，常用方位角换算象限角。象限角是由标准方向线按顺时针或逆时 针量到某一直线所夹的锐角。 方位角用α表示，由0°~360°，象限角用R1，R2，R3，和R4， 表示4个象限（图8—4）。
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小结
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图8—5 倾斜煤层底板线示意图 R—倾斜煤层底板线；S、P、Q—水平面； a、b、c—底板等高线投影；10、20、30—标高值
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断层构造在煤层底板等高线图和采掘工程平面上是用断层交面线， 即断层面与煤层面交线的投影来表示的，如图8—6所示。图上两盘 符号以点划线表示上盘，叉划线表示下盘。 图8—6a表示正断层，被正断层错断的煤层底板等高线中断并缺 失，缺失的地方，即为无煤带。图8—6b表示逆断层，被逆断层错断 的煤层底板等高线并不缺失，而是重复，使煤层底板等高线发生交错 重叠现象，重叠部分的上盘等高线为实线；下盘则因被上盘覆盖而以 虚线表示。
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第二节 常用矿图的识读
矿图是矿井地面和井下实际存在的反映，是根据测量成果，按一 定比例尺和国家统一的矿图图例符号绘制而成。因此，无论绘制和应 用矿图，首先要熟悉和掌握有关矿图的一些基本知识，熟悉矿图图例 和比例尺，掌握矿图上点的坐标，如点位、标高，直线方向的绘制等。
1．图例 矿图图例如图8—1所示。
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在煤层底板等高线图上，等高线的延伸方向，就是煤层的走向， 其延伸方向和等高线之间的间距变化，反映了煤层的产状变化和地质 构造形态。如图8—5所示。煤层如果是单斜构造，等高线表现为一 组标高不等的平行直线，各等高线之间距离大致相等，等高线越疏表 示煤层倾角越缓；等高线越密表示煤层倾角越陡。褶皱构造则表现为 一组标高不等的平行曲线。
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为满足生产，保证安全，在矿井地质图和矿井测量图的基础上， 还需要绘制许多图纸。因此，《煤矿安全规程》规定，一个矿井必备 以下11种图纸，突出矿井还要编制矿井瓦斯地质图。 （1）矿井地质和水文地质图； （2）井上、下对照图； （3）巷道布置图； （4）采掘工程平面图； （5）通风系统图； （6）井下运输系统图； （7）安全监测装备布置图； （8）排水、防尘、防火注浆、压风、充填、抽放瓦斯等管路系统图； （9）井下通讯系统图； （10）井上、下配电系统图和井下电气设备布置图 （11）井下避灾路线图。
2．矿图比例尺 矿图比例尺就是矿图图纸上的线段长度与实际相应线段水平长度 之比。比例尺的表示方法常用的有数字比例尺和图示比例尺。
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3．点的空间位置 1）点的平面位置 地面点的位置，常用平面直角坐标来表示。它是由两 条相互垂直的直线构成的。南北方向为纵坐标轴ox，东西方向为横 坐标轴oy，两直线的交点o称坐标原点。在平面直角坐标xoy上，一 点的位置可以用该点相对于坐标轴的距离来表示，称为该点的坐标， 图8—2中，一号井井口在ox轴方向的距离为3250m，用字母x表示， 在oy轴方向上的距离为4750m，用字母y表示。这样，一号井井口的 平面坐标是：x=3250； y=4750。 对于任何一个测量区，都可以自行选择坐标原点的位置，或者采 用国家规定统一坐标系统。
地质内容包括煤层的赋存情况、地质构造形态等，因此，在采掘 工程平面图上应绘出煤层底板等高线，各断层的交面线，煤层的风化 带、氧化带，变薄带、冲蚀带，火成岩吞蚀区，不可采区，无煤区， 井下火区，水淹区，老空区，见煤钻孔和煤层厚度等。采掘方面的内 容应绘出截止目前的全部采掘巷道，反映矿井的开拓方式，采区的划 分，采区巷道布置，工作面分布等，从而进一步反映出矿井的生产系 统。具体内容有；井筒位置（立井、斜井）、井底车场、石门、运输 大巷、上下山、人行道、平巷、回风巷、工作面编号、工业广场及巷 道保安煤柱、已采区及未采区界限、回采工作面采掘动态等。因而在 采掘工程平面图上能一目了然地了解矿井掘进和回采情况，指导安全 生产。采掘工程平面图常用的比例尺为1：1000或l：2000。 煤矿中常用的采掘工程平面图有两种类型：一种是设计图，如 井田开拓方式图、水平主要巷道平面图、采区巷道布置图、采煤工作 面布置图等；另一种是测量图，如井田煤层采掘工程平面图、采区煤 层采掘工程平面图、采煤工作面煤层采掘工程平面图等。两种图纸的 不同之处在于前者反映的内容主要着眼于对采掘的全面规划、设计和 技术决定；后者则是在前者的基础之上绘制的，其反映的内容着眼于 施工的成果或现状，且随着矿井的开采工作的进行，要不断的进行测 量、填绘、补充和修改。
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图8—2 点的坐标
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（2）点的标高 在平面直角坐标系中，空间一点的标高投影是由点的平面坐标 （x，y）与点的高程（z）决定的。以选定某处海平面平均水位的水 准面作为计算高低的标准，一点到这个水准面的垂直距离叫该点的标 高。高于水准面的是正数，低于水准面的是负数。一号井井口高于水 准面173m，标高是／173m，用字母z表示。如图8—3所示。这样， 一号井的3个轴的坐标是：x=3250；y=4750；z=+173。 点的空间位置采用3轴坐标（x，y，2）就完全表示出该点在地 球上的相对位置，不但可以在矿图上画出来。还可以用测量方法在地 面（或井下）定出该点位置。
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图8—7 采掘工程平面图 1——主井，2——副井，3——井底车场及主石门，4——运输大巷，5——采区下部车场， 6——采区运输上山，7——采区轨道上山，8——边界风井，9——总回风道，10——开切眼， 11——区段运输石门，12——区段运输平巷，13——区段回风平巷， 14 14——区段回风石门，15——区段回风平巷，16——采煤工作面，17——运输大巷
图8—4 直线的方位角和象限角
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Байду номын сангаас
5．煤层底板等高线图 煤层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。煤层底板等高线是不同高程的水平面与煤层底板的交线，将煤层 底板等高线用标高投影的方法，投影到水平面上，按一定比例尺绘出 的图纸，称为煤层底板等高线图。 煤层底板等高线图主要反映：煤层产状及其变化情况；井田范围 （包括现有生产井、小窑、老采空区的井田范围）；井田边界线、煤 层露头线、风化氧化带边界线、煤层尖灭零点边界线、无煤区边界线， 穿过本煤层的钻孔、勘探线以及各工程点的编号与标高，见煤钻孔小 柱状（表示出煤层结构、厚度及煤质主要化验指标、见煤点煤层底板 标高），地质构造线（包括褶曲轴线、断层上下盘断面交线）；岩浆 侵入范围界线；陷落柱分布位置及范围；储量分级线、计算地段界线 及编号，煤层平均倾角与厚度，地面上的主要河流、铁路及重要建筑 物等。它是用于考虑矿井边界，设计井口位置，选择开拓方案，划分 开采水平，布置采区和回采工作面，设计和指导施工各种巷道，预留 地表和井下重要建筑物的安全煤柱等的重要依据，也是分析、判断、 预测地质构造规律及形态，布置矿井勘探工程，绘制地质剖面图，以 及进行储量计算的基础资料。煤层底板等高线图常用的比例尺为1： 5000和1：2000。