礦圖基本知識

1、礦圖基本知識,§1 礦圖上點的位置的確定,點位： 點的平面位置－平面直角坐標(biāo)表示 點的球面位置－地理坐標(biāo)表示 點的高低位置－（空間位置）－高程（標(biāo)高）,一、地理坐標(biāo)二、點的平面坐標(biāo) 表示方法：,(二)判斷礦圖的方向,,三、點的高程,高程：絕對高程、相對高程高差：,,,四、礦圖上直線定向,1．方位角：地面任一直線與子午線的夾角。方位角是從子午線北偏順時方向算。 2．象限角：坐標(biāo)縱

2、線南北端，就近順時或逆時轉(zhuǎn)到這條線的夾角，都在0度到90度之間。,,五、礦圖中的標(biāo)高投影,特點：1．以水平面做投影面2．投影方式是正投影3．投影后將標(biāo)高標(biāo)于各點旁。4．位于大地水準(zhǔn)面以上的各點標(biāo)高為“+”值 位于大地水準(zhǔn)面以下的各點標(biāo)高為 “－”值,（一）點的標(biāo)高投影特點：1．投影面為大地水準(zhǔn)面。 2．位于大地水準(zhǔn)面之上為“+”值 位于大地水準(zhǔn)面之下為“－”值

3、 3．投影后要在各點旁邊上標(biāo)高，特別是一些特殊的點。 例如下邊的井口標(biāo)高。,,（二）直線的標(biāo)高投影 特點： 1．直線平行投影面，投影長度為直線本身的長度。 2．直線垂直投影面，投影為一個點。 3．直線傾斜于投影面，投影長邊短。,,直線標(biāo)高投影的應(yīng)用 直線投影的標(biāo)高內(nèi)插：可以找出各點的位置，一般找出10的整數(shù)倍的點。 步驟： 1) 單位高差的平距

4、 d1＝90/(63-26)=2.43mm 2) (63-60)d1=7.3mm 3) 10d1=24.3mm,,,（三）面的標(biāo)高投影1．面的表示方法：用等高線的投影來表示 等高線：地面上高程相同的若干點聯(lián)結(jié)而成的曲線，或者是同一水平面與斜面相交而成的交線。 2．斜面的三要素 走向：等高線的延展方向。 傾向：傾向線表示。兩等高線共垂線投影所指的方向為傾向。α為這條等高線傾角，β=90&

5、#176;+α 傾角：tgβ=h/D,,（ 四）直線和面的位置關(guān)系,1．直線在面內(nèi) 直線兩點在面內(nèi)，則直線必在面內(nèi)。如直線兩點標(biāo)高投影在面的某一高程等高線上，則直線一 定在面內(nèi)。2．直線平行于平面 空間一直線與面內(nèi)直線平行，則直線一定與面平行。3．直線與斜面相交 如果不符合上面兩種情況就是相交的。,例：空間一斜面等高線投影，和空間一直線標(biāo)高投影如下圖。,,步驟：1．按比例尺繪制一系列等高線2．取一段平距為

6、cd的長度 cd=C20D60，作Dd⊥cd，Dd=60－20=403．連結(jié)CD就是所求空間的直線。4．作dB= d60b20；Ba=a40 b20 作aA⊥ac ，使Aa＝40－20＝20 連結(jié)AB 交點K（AB與CD的交點）就是所求的交點。,,,,過直線和線外一點確定平面的作圖步驟（找等高線） 1．作出每一點和線標(biāo)高投影（是面標(biāo)高的投影的基礎(chǔ) ） 2．作出直線標(biāo)高內(nèi)插 3．連點與直線上相

7、同標(biāo)高即為一個等高線，繼續(xù)過整數(shù)（40，30）做其他等高線與之平行。,,面的關(guān)系判定：1．二面平行判別： 1．兩斜面等高線平行 2．傾向相同 3．平距相等（傾角）。等高線的疏密程度反應(yīng)了傾角的大小。,2．二斜面相交（1）相交后等高線平行，傾向相反（找交線）過程： ①作等高線 ②在40等高線上取a`b`=ab，b`c`＝bc，c`d`＝cd ③Aa

8、`⊥a`b`，Dd`⊥c`d`，連Ab`，Dc`，兩直線交點是平面線交點（k） ④求出k標(biāo)高，k反投原圖，過k作平行線與等高線平行，即為交線。,,,,（2）等高線平行，傾向相同，傾角不等，與（1）作法一樣。（3）等高線相交，用相同標(biāo)高交點連線即為交面的投影線。,,,§2 井田區(qū)域地形圖,一、地形等高線概念 地面高程相同點連線，（能反映地形情況，坡度變化情況） 1．等高距：相鄰兩等高線高差（一般為10） 2

9、．平距：相鄰兩等高線水平距離（圖示）反應(yīng)等高線疏密，坡度變化。,二．等高線分類,1．基本等高線：根據(jù)基本等高距畫的等高線，（如5m一根.20m一根）2．加粗等高線：等高線較多的時候，反映不清楚情況，每隔4根加粗一根，只在加粗等高線上標(biāo)出高程。3．半距等高線：特殊情況下，基本等高線反應(yīng)不清楚地形和地貌，可以在兩基本等高線之間加劃一根，4．輔助等高線：加劃半距等高線后，還不夠清楚，可在基本等高線與半距等高線之間，按1/4等高距加劃一根

10、。 1．首曲線 2．計曲線 3．間曲線 4．助曲線,三、基本地形等高線特點,（一）山地 1．一組閉合曲線 2．等高線標(biāo)高值 內(nèi)高外低。（二）盆地 1．一組閉合曲線 2．等高線標(biāo)高值內(nèi)低外高。,（三）山脊 1．一組沿凸向標(biāo)高逐漸降低曲線 2．分水線和等高線正交(垂直)（四）山谷 1．一組沿凸向標(biāo)高逐漸升高的曲線。 2．集水線和山谷等高線正交。,（五）馬鞍形

11、等高線相交：懸崖等高線重合：梯田等高線斷開：沖溝,,四、讀圖方法,（一）讀圖步驟：1．看圖名，比例尺2．識別方位：指北針或自己判斷的方向3．看圖例4．分析圖中內(nèi)容 單線追索：抓住一等高線注意起始位置。 劃分塊段：有斷層出現(xiàn)的，劃分成塊斷 逐塊搞清：分析每一塊 總體概括：聯(lián)系各塊,（二）井田區(qū)域地形圖讀圖方法,先整體輪廓，后分析細(xì)節(jié) 1．看圖名，比例尺 2．識別方

12、位：N 3．識別地物：河流，村莊 4．分析地貌（用地形等高線表示）,五、井田區(qū)域地形圖的應(yīng)用,（一）確定地面某點的高程1．地面點落在某一等高線上2．地面點不在任何一等高線上 ① 過A作公垂線 ② he＝He－Hf AA`=fa/fe× ee`= fa/fe× (He－Hf) Ha=AA`+Hf= fa/fe× (He－Hf)+ Hf

13、,,,,,,,（二）確定地面點的坐標(biāo),用比例尺量出Ar， An 的值 橫坐標(biāo)= An +13000 縱坐標(biāo)= Ar + 48500,,,（三）求直線長（水平、斜長、傾角）,1．水平長：用比例尺量出2．坡度：A點的高程可按（一）方法來求出，而BB`可知。 I= tgα=BB`/AB3．斜長： AB`=,,,（四）確定直線方向,由指北向順時針轉(zhuǎn)至

14、直線αAB=α，αBA=αAB±180°,,（五）實際應(yīng)用,按坡度不大于5%，求最短線路（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為圓心，100為半徑畫圓交55點，然后以55為圓心，交于60兩點，順次連接。,,（六）作地形圖剖面圖 1．剖面與等高線有一系列的交點。 2．A`B`∥AB，且高程等于0 3．作一系列的等高距為

15、10的等高線 4．過各點引垂線，得一系列的點 5．圓滑連接各交點，把4＇－5＇間補全,,,§3 礦井地質(zhì)圖,§3.1 煤層底板等高線圖,一、概念 煤層底板等高線：煤層底板上高程相同的點的連線 二、煤層在本圖中的表示方法 （一）斷層要素： 1．?dāng)鄬用妫鹤呦颉A向、傾角 2．?dāng)啾P：上盤、下盤 3．?dāng)嗝航痪€：上盤、下盤

16、 4．?dāng)嗑啵核?、垂直（用的最多，也叫落差）、斜、地?,（二） 斷層性質(zhì)： 正斷層：如 30° H＝8m 逆斷層：如 50° H＝15m 平推斷層：斷距為0,,（三）斷層等高線特點： 正斷層表現(xiàn)為等高線中段缺失，缺失部分為無煤帶。 逆斷層表現(xiàn)為煤層等高線重疊，重疊部分為煤層上下兩盤重復(fù)區(qū)。,二、煤層底板等高線特點：

17、（一）煤層產(chǎn)狀三要素1．煤層走向：煤層底板等高線延展方式為煤層走向。用方位角表示。2．煤層傾向： 傾向線：垂直走向，且沿煤層上面向下的直線。 傾向：傾向線在水平面投影的方向，方位角表示。3．傾角：傾向線與水平面的夾角（二面角） 偽傾角：除傾向線外，其他方向線與水平面夾角，稱為偽傾角，偽傾角永遠(yuǎn)小于真傾角。,四、各類地質(zhì)構(gòu)造在煤層底板等高線圖上的表現(xiàn),（一）單斜構(gòu)造在本圖中表示方法： 1．單斜構(gòu)造：在

18、一定范圍內(nèi)，大致向一個方向傾斜的煤層稱為單斜構(gòu)造。它往往是其他構(gòu)造的一部分2．單斜構(gòu)造的煤層底板等高線特點： ①等高線平整，均勻，走向穩(wěn)定，表現(xiàn)為等高線間距大致相等，大致平行。 ②走向變化，則表現(xiàn)為等高線的彎曲 傾角的變化，則表現(xiàn)為平距變化。,（二）穹隆及盆地構(gòu)造 煤層中間凸起------穹?。ㄉ角穑?煤層中間凹下------盆地 等高線的特點： 1．都是封閉的曲線

19、 2．由中央向四周標(biāo)高逐漸降低為穹??； 由中央向四周標(biāo)高逐漸升高為盆地。 （三）褶曲構(gòu)造 連續(xù)彎曲的煤層稱為褶曲構(gòu)造 向上凸的部分-----背斜構(gòu)造 向下凹的部分-----向斜構(gòu)造,,1.褶曲要素①核部②翼部③軸面④軸線⑤樞紐－水平褶曲 傾斜褶曲,,2．等高線的特點 ①水平褶曲：為一組大致平行的直線 若兩側(cè)等高線標(biāo)高大，中間小的為水平向斜

20、 若兩側(cè)等高線標(biāo)高小，中間大的為水平背斜,,②傾伏褶曲：為一組不封閉的曲線 若沿等高線凸向標(biāo)高增大為傾伏向斜 若沿等高線凸向標(biāo)高減小為傾伏背斜,,,3．褶曲與斷層區(qū)別,五、底板等高線圖的應(yīng)用,（一）了解煤層產(chǎn)狀和地質(zhì)構(gòu)造 1．產(chǎn)狀三要素：（走，傾，角）及其變化和規(guī)律（特點） ①等高線延展方向（走向）的變化情況反映了煤層沿走向的α變化。 ②等高線的間距（疏，密）變化反

21、映了煤層沿傾向的α變化。 2．沿走向的斷層等地質(zhì)構(gòu)造及其分布情況。 3．根據(jù)圖可以作出任何一種給定方向的剖面圖，從而了解煤層傾向賦存的情況和斷層等構(gòu)造，從上圖可直接量出斷距。,（二）采掘過程中預(yù)計斷層位置,1．同一煤層的不同標(biāo)高掘巷，當(dāng)一個巷通過到斷層了，預(yù)計另一個巷遇斷層的位置。 分兩種情況：（1） 已知等高線圖和斷層的位置（圖示） 方法：直接延長－150 m平巷至斷煤交線B處遇斷層，量出BC長即可知

22、道掘進頭C點距離斷層的距離,,（2）已知等高線圖和20m平巷在A點遇斷層，A點產(chǎn)狀已知，但斷煤交線未知。 作圖步驟： 1．做出斷層面的等高線，由A點產(chǎn)狀已知做出。 2．?dāng)鄬用娴雀呔€與煤層等高線交與K1、K2、K3點，這K1、K2、K3點的連線就是斷層面與煤層底板的斷面交線即MN 3．則80m巷交點可知。,,(三) 用于采掘設(shè)計1．平巷過褶曲的設(shè)計 作法：要設(shè)計-60 m的煤層平巷，則需要先作出

23、-60m等高線， 根據(jù)頂?shù)装鍘r性及破碎情況有三種方案可供選擇： 1）平巷從底板穿過去（臥底）（見1線） 2）平巷從頂板穿過去（挑頂）（見2線） 3）二者都通過的（挑頂兼臥底）（見3線）,,2．煤層平巷過斷層時的設(shè)計,A：過正斷層 B：過逆斷層A：設(shè)計一高程為-60m的沿煤層平巷通過斷層。（1）找出-60m水平煤層平巷在上、下盤煤層中位置AB，CD （2）設(shè)下平巷從下盤方向接近斷層，有以下3方案： ①B、C

24、兩點連線BC即為斷層面-60m走向線，故此從B點開始，沿BC掘進石門2可達到上盤煤層C點。,②設(shè)斷層面破碎掘進，維護巷道困難，先掘石門1.然后沿煤層走向穿過斷層面與上盤煤層的-60m等高線相交。③沿-60m水平按原方向穿過斷層面，遇到上盤頂板后，掘頂板石門與煤層相遇。,,,B．逆斷層：設(shè)計一過-60m的沿煤層平巷過此斷層從下盤方向接近斷層。（1）確定-60m平巷位置AB，CD （2）AB遇到斷層后（在B點），原向掘進一段，然后掘進

25、底板石門2，在D點遇上盤煤層。（3）在下盤掘底板石門1 ，在C點遇到斷層，過斷層上盤煤層-60m等高線，再沿CD方向掘進。,,四、用于儲量計算,步驟：1．按坐標(biāo)用網(wǎng)格線劃分為塊段 整塊的以網(wǎng)格為準(zhǔn)按比例求面積S水平2．求S實 S實=S斜=S水平/cosα（網(wǎng)格內(nèi)平均α）,3．求儲量 ＝S斜×M×r M－網(wǎng)格內(nèi)平均厚度；R－容重4．不是整塊方格和的邊角部分，可以估算為

26、整格的百分比計算，再計算儲量。 或用拼湊法，N個小塊湊成一個整塊，求出S 。 若要精確計算，可以用求積儀。,§3.2 地質(zhì)剖面圖,一、定義： 假想用垂直平面將大地切開，反映切開面上的煤，巖層情況和地質(zhì)構(gòu)造的圖件 二、本圖應(yīng)用： 1．了解剖面內(nèi)的煤層賦存情況和地質(zhì)構(gòu)造。 如：煤，巖，厚，α，L層，剖面內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造分布。 2．沿剖面方向的地形起伏，變

27、化情況。,3．可在此圖上劃分開采水平，確定巷道位置等。 4．布置鉆孔，指導(dǎo)勘探。三、繪制方法：（1：1000）（1：2000） 1．根據(jù)勘探鉆孔的資料繪制 2．根據(jù)煤層底板等高圖繪制,§3.3 水平地質(zhì)切面圖,一.、概念： 假想用水平面將大地切開，反映切開面上煤，巖層情況和地質(zhì)構(gòu)造圖件叫水平地質(zhì)切面圖。二、繪制方法（1:1000；1:2000；1:5000） 1．根據(jù)地質(zhì)剖面圖繪制 2

28、．根據(jù)煤層底板等高線繪制。,,,§3.4 采掘工程圖,采掘工程平面圖 定義：將井下各類巷道和采掘工程用投影的方法都投影到一個平面上。 一、識讀 （1）礦井采掘工程圖 （2）煤層采掘工程圖 （3）采區(qū)采掘工程圖 （4）采面采掘工程圖,二、本圖應(yīng)用 1．了解采掘情況 （1）采掘進度，采掘面位置等，以便合理安排水平，采區(qū)，采面等的采掘接替。 （2）確定開采的順序：層間，采

29、區(qū)間，區(qū)段間，采面間等。 2．了解地質(zhì)構(gòu)造，進行地質(zhì)預(yù)測、預(yù)報,3．進行采掘工程量計算 （1）巷道長 （2） 巷道的α （3） 產(chǎn)量4．繪制其他的圖件 （1） 修改等高線圖 （2） 地質(zhì)剖面圖,三、讀圖方法（1:1000 ；1:2000） 1．標(biāo)注巷道系統(tǒng) 2．標(biāo)注巷道間的位置關(guān)系 3．了解煤層賦存情況 4．掌握采掘

30、接替的情況,采掘工程立面圖,定義： 將井下各類巷道和采掘工程圖用投影的方法都投影到一個垂直平面上得到此圖。,,采掘工程層面圖,概念： 將井下的各類巷道和采掘工程用正投影的方法，都投影到一個與煤層面平行的平面上，得到的圖紙,,§3.5 井上下對照圖,一、概念： 將井田范圍內(nèi)的地物、地貌（用井田區(qū)域地形圖表示）和井下各開采水平的主要巷道（用采掘工程平面圖表示）綜合畫在一張平面圖上，叫井上下對照圖。

31、 二、繪制方法 此圖為一種復(fù)制圖，是把井田區(qū)域地形圖和采掘工程平面圖綜合起來繪制而成的。 步驟： 1．首先在透明的紙上描繪出井田區(qū)域地形圖 2．然后用相同的比例尺，對好坐標(biāo)網(wǎng)格，再將水平主要巷道綜合平面圖填繪上去，即得到。,習(xí)題,1．如何在平面直角坐標(biāo)系中確定礦圖方向？ 2．什么是絕對高程與相對高程？3．簡述五種基本地形等高線的特征。4．用比例內(nèi)插法求點落在兩條等高線間的高程。5．如何求出地形圖上直線