矿图基本知识

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,矿图基本知识,1,,§,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）,,2,,一、地理坐标,,二、点的平面坐标,,表示方法：,,3,,(二)判断矿图的方向,,4,,三、点的高程,,高程：绝对高程、相对高程,,高差：,,5,,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

2、,度到,90,度之间。,,6,,五、矿图中的标高投影,,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,,7,,（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。,,8,,（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，

3、投影长边短。,,9,,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,,d,1,＝90/(63-26)=2.43mm,,2) (63-60)d,1,=7.3mm,,3) 10d,1,=24.3mm,10,,（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：,tg,

4、β,=h/D,11,,（ 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。,,12,,例：空间一斜面等高线投影，和空间一直线标高投影如下图。,,13,,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=C,20,D,60,，,作,Dd⊥cd，Dd=60－20=40,,3．,连结,CD,就是所求空间的直线。,,4．作,dB= d,60,b,20,；B

5、a=a,40,b,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。,,14,,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。,,15,,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。,,16,,2．二斜面相交,,（1）相交后等高线平行，倾向相反（找

6、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。,,17,,（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。,,18,,§,2,井田区域地形图,,一、,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

7、水平距离（图示）反应等高线疏密，坡度变化。,,19,,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5,m,一根.20,m,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,,20,,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

8、。,,（二）盆地,,1．一组闭合曲线,,2,．等高线标高值内低外高。,,21,,（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。,,22,,（五）马鞍形,,,,,,,等高线相交：悬崖,,等高线重合：梯田,,等高线断开：冲沟,,,23,,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

9、各块,,24,,（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）,,25,,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,he＝He－H,f,,AA`=fa/fe×,,ee`= fa/fe×,,(He－H,f,),,Ha=AA`+H,f,= fa/fe×,,(He,－,Hf)+ H,f,,26,,（二）确定地面点的坐标,用比例尺量出,Ar， An,的值,,横坐标=,An +130

10、00,,纵坐标,=,Ar + 48500,,27,,（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`=,28,,（四）确定直线方向,由指北向顺时针转至直线,,α,AB,=α，α,BA,=α,AB,±180°,,29,,（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,

11、为圆心，交于,60,两点，顺次连接。,,30,,（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,．圆滑连接各交点，把,4,＇－,5,＇间补全,,31,,§3,矿井地质图,,32,,§,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,,33

12、,,（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,,34,,（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。,,35,,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，称为伪倾角，

13、伪倾角永远小于真倾角。,,36,,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。,,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。,,37,,（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

14、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,,38,,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,,39,,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,,40,,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,,41,,3,．褶曲与断层区别,,42,,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

15、，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。,,43,,（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

16、距离断层的距离,,44,,（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,80,m,巷交点可知。,,45,,(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,-60,m,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

17、（挑顶）（见,2,线）,,3）二者都通过的（挑顶兼卧底）（见3线）,,,46,,2．煤层平巷过断层时的设计,A：,过正断层,,B：,过逆断层,,A：,设计一高程为,-60,m,的沿煤层平巷通过断层。,,（,1,）找出,-60,m,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：,,①,B,、,C,两点连线,BC,即为断层面,-60,m,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。,,,47,,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,-60,m,等高线相交

18、。,,③沿-60,m,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。,,48,,B．,逆断层：,设计一过-60,m,的沿煤层平巷过此断层从下盘方向接近断层。,,（1）确定-60,m,平巷位置,AB，CD,,（2）AB,遇到断层后（在,B,点），原向掘进一段，然后掘进底板石门2，在,D,点遇上盘煤层。,,（,3,）在下盘掘底板石门,1,，在,C,点遇到断层，过断层上盘煤层,-60,m,等高线，再沿,CD,方向掘进。,,49,,四、用于储量计算,,步骤：,,1．按坐标用网格线划分为块段,,整块的以网格为准按比例求面积,S,水平,,2．求,S,实,,S,实,=,S,斜,=,S,水平,

19、/,cosα（,网格内平均,α）,50,,3．,求储量,,＝,S,斜,×,M×r,,M－,网格内平均厚度；,R－,容重,,4．不是整块方格和的边角部分，可以估算为整格的百分比计算，再计算储量。,,或用拼凑法，,N,个小块凑成一个整块，求出,S 。,,若要精确计算，可以用求积仪。,,,51,,§,3.2,地质剖面图,,一、定义：,,假想用垂直平面将大地切开，反映切开面上的煤，岩层情况和地质构造的图件,,,二、本图应用：,,1．了解剖面内的煤层赋存情况和地质构造。,,如：煤，岩，厚，,α，L,层,，剖面内地质构造分布。,,2．沿剖面方向的地形起伏，变化情况。,52,,3．可在此图上划分开采水平，确

20、定巷道位置等。,,4．布置钻孔，指导勘探。,,三、绘制方法：,（1：1000）（1：2000）,,1．根据勘探钻孔的资料绘制,,2,．根据煤层底板等高图绘制,,,53,,§,3.3,水平地质切面图,,一.、概念：,,假想用水平面将大地切开，反映切开面上煤，岩层情况和地质构造图件叫水平地质切面图。,,二、绘制方法,,（,1,:,1000,；,1,:,2000,；,1,:,5000,）,,1,．根据地质剖面图绘制,,2．根据煤层底板等高线绘制。,,,54,,§,3.4,采掘工程图,,采掘工程平面图,,定义：将井下各类巷道和采掘工程用投影的方法都投影到一个平面上。,,,一、识读,,（1）矿井采掘工程

21、图,,（2）煤层采掘工程图,,（3）采区采掘工程图,,,（,4,）采面采掘工程图,,55,,,二、本图应用,,1．了解采掘情况,,（1）采掘进度，采掘面位置等，以便合理安排水平，采区，采面等的采掘接替。,,（2）确定开采的顺序：层间，采区间，区段间，采面间等。,,2．了解地质构造，进行地质预测、预报,,56,,3．进行采掘工程量计算,,（1）巷道长,,（2）,,巷道的,α,,（3）,,产量,,4．绘制其他的图件,,（1）,,修改等高线图,,（2）,,地质剖面图,,57,,三、读图方法,（1,:1000,；1,:2000,）,,1．标注巷道系统,,2．标注巷道间的位置关系,,3．了解煤层赋存情况

22、,,4,．掌握采掘接替的情况,58,,采掘工程立面图,,定义：,,将井下各类巷道和采掘工程图用投影的方法都投影到一个垂直平面上得到此图。,,59,,采掘工程层面图,,概念：,,将井下的各类巷道和采掘工程用正投影的方法，都投影到一个与煤层面平行的平面上，得到的图纸,60,,§,3.5,井上下对照图,,一、概念：,,将井田范围内的,地物、地貌,（用井田区域地形图表示）和,井下各开采水平的主要巷道,（用采掘工程平面图表示）综合画在一张平面图上，叫井上下对照图。,,,二、绘制方法,,此图为一种复制图，是把井田区域地形图和采掘工程平面图综合起来绘制而成的。,,步骤：,,1．首先在透明的纸上描绘出井田区域

23、地形图,,2,．然后用相同的比例尺，对好坐标网格，再将水平主要巷道综合平面图填绘上去，即得到。,,61,,习题,1,．如何在平面直角坐标系中确定矿图方向？,,2,．什么是绝对高程与相对高程？,,3,．简述五种基本地形等高线的特征。,,4,．用比例内插法求点落在两条等高线间的高程。,,5,．如何求出地形图上直线的水平长度、斜长、坡度？如何确定直线的方向？,62,,6,．煤层底板等高线图的应用及采掘工程平面图的应用。,,7,．何谓直线的象限角和方位角？,,8,．何谓地形等高线？等高距和平距？,,9,．地形等高线有哪几种？,,10,．褶曲等高线的特点。,,11,．如何根据底板等高线图计算储量？,,12,．采掘工程平面图、立面图、层面图三者关系。,63,,