礦圖繪制的基本知識(shí)

1、隨著這我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速、穩(wěn)定的增長(zhǎng)，地質(zhì)行業(yè)新一輪的發(fā)展時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái)，地質(zhì)產(chǎn)業(yè)迅速增多。這些都推動(dòng)了地質(zhì)相關(guān)理論和施工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。為了適應(yīng)這一現(xiàn)象就必須培養(yǎng)大量的專業(yè)人才，而高質(zhì)量的教材是培養(yǎng)合格人才的基本保證。大力發(fā)展高等職業(yè)教育， 培養(yǎng)和造就適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才，要求我們必須 重視高職教材的改革與建設(shè)，編寫和出版具有高職特色的教材。地質(zhì)學(xué)實(shí)踐教程是在地質(zhì)學(xué)理論教程的基礎(chǔ)上，是根據(jù)高等職業(yè)?？坪捅究茖?業(yè)，以理論聯(lián)系實(shí)際為向?qū)В?使學(xué)生牢固掌握地質(zhì)學(xué)的理論知識(shí)的同時(shí)側(cè)重于實(shí)踐能力的培 養(yǎng)。本教材的編輯，力圖體現(xiàn)以下特點(diǎn)：一是內(nèi)容要新，適當(dāng)反應(yīng)本學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)

2、的新發(fā)展；二是教材內(nèi)容要突出高職教育的特點(diǎn)，體現(xiàn)實(shí)用性和應(yīng)用性； 三是教材必須針對(duì)相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、業(yè)務(wù)規(guī)格和教學(xué)大綱的基本要求；四是符合我國(guó)的國(guó)情，取材恰當(dāng)，實(shí)用性較強(qiáng)；五是基礎(chǔ)理論適度，以培養(yǎng)能力為主，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容。不僅便于教師組織教學(xué)，又適 合學(xué)生自學(xué)。教材在結(jié)構(gòu)上分為必學(xué)和選學(xué)兩部分：第一至第三章是基礎(chǔ)部分，為各專業(yè)學(xué)生必學(xué)內(nèi)容；第四至第十一章為專業(yè)應(yīng)用部分，供不同專業(yè)學(xué)生根據(jù)需要選學(xué)。本教材適用于地質(zhì)工程、采礦工程、通風(fēng)安全、測(cè)量與勘探等專業(yè)大類或方向使用，也 可供有關(guān)技術(shù)人員參考。參加編寫的人員有七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院教授李景霞（第三篇和第二篇的第十二、十三章），七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院高級(jí)

3、工程師張立新（第一篇第一、二、三、四、五、六 章），七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院講師周明杰第二篇（第七、八、九、十、十一章）在本教材的編寫工程中，參閱了大量文獻(xiàn)，引用了同類書刊中的部分資料，在此，謹(jǐn)向 有關(guān)作者表示衷心感謝！由于編者水平有限，價(jià)值時(shí)間緊迫，書中難免存在錯(cuò)漏之處，懇請(qǐng)廣大讀者不吝指正。緒論煤礦的生產(chǎn)建設(shè)主要是從事于地下作業(yè)。礦井地質(zhì)工作就是研究井下地質(zhì)情況，為生 產(chǎn)提供地質(zhì)情報(bào)。因此， 礦井地質(zhì)工作是在地質(zhì)勘探的基礎(chǔ)上，在礦井建設(shè)和生產(chǎn)時(shí)期，直 接為煤礦生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)的地質(zhì)工作。它貫穿于建井、開拓、掘進(jìn)、回采直至礦井報(bào)廢的礦井生產(chǎn)建設(shè)的全過(guò)程。它關(guān)系到煤礦生產(chǎn)建設(shè)的正常、安全進(jìn)行和高速度發(fā)展；關(guān)

4、系到煤炭資源的合理開發(fā)和利用；它是保證老礦挖潛、新井建設(shè)、煤炭穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)以及與水、火、瓦斯 等自然災(zāi)害作有效斗爭(zhēng)的一項(xiàng)重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作，是煤礦生產(chǎn)建設(shè)中不可缺少的重要環(huán) 節(jié)。大量事實(shí)證明，哪里的礦井地質(zhì)工作開展得好，生產(chǎn)建就能正常順利進(jìn)行；哪里的礦井 地質(zhì)工作跟不上，生產(chǎn)建設(shè)就往往由于地質(zhì)情況不明而造成被動(dòng)局面。因此，礦井地質(zhì)工作常被稱為煤礦生產(chǎn)建設(shè)的“尖兵”和“眼睛”。我國(guó)的礦井地質(zhì)工作主要是在解放后，隨著煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展而建立和開展起來(lái)的。 二十多年來(lái)，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，積累了豐富的地質(zhì)資料，總結(jié)了礦井地質(zhì)工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，形 成了一套比較完整的工作方法，對(duì)于促進(jìn)煤炭工業(yè)的發(fā)展，完善礦井地質(zhì)

5、學(xué)科的內(nèi)容， 培養(yǎng)礦井地質(zhì)的技術(shù)干部都具有十分重要的意義。一、礦井地質(zhì)工作的目的和基本任務(wù)礦井地質(zhì)工作的目的在于研究和解決礦井建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中所出現(xiàn)的地質(zhì)和水文地質(zhì) 問(wèn)題，保證礦井生產(chǎn)建設(shè)的正常安全進(jìn)行和高速度的發(fā)展，保證國(guó)家資源的合理開發(fā)和利用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，礦井地質(zhì)工作需要完成下列各項(xiàng)任務(wù)：.研究礦區(qū)、井田的地質(zhì)、水文地質(zhì)情況，查明影響煤礦正常生產(chǎn)和建設(shè)的地質(zhì)因素。影響煤礦生產(chǎn)建設(shè)的地質(zhì)因素很多，其中煤層厚度變化、礦井地質(zhì)構(gòu)造和礦井水文地質(zhì)條件對(duì)很多煤礦都有影響；此外，某些礦井還受到巖漿侵入煤層、巖溶陷落柱、煤與瓦斯突出、圍巖膨脹等因素的影響。 隨著開采深度的不斷增加，地溫和地壓也越來(lái)

6、越成為影響正常生產(chǎn)的地質(zhì)因素。因此， 在研究影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素時(shí)，要從各礦的實(shí)際情況出發(fā)，抓住所在礦井的主要地質(zhì)問(wèn)題，在重點(diǎn)地予以查明。查明影響煤礦生產(chǎn)和建設(shè)的地質(zhì)因素時(shí)，不僅要立足于當(dāng)前生產(chǎn)的要求，而且還要考慮到礦井長(zhǎng)遠(yuǎn)開拓延深的需要，把本礦井的地質(zhì)問(wèn)題調(diào)查清楚。.研究煤層的賦存情況、煤的物理化學(xué)性質(zhì)，掌握煤層、煤質(zhì)的變化規(guī)律。煤層是煤礦開采的對(duì)象。煤層產(chǎn)狀、厚度、結(jié)構(gòu)、結(jié)核包裹體以及煤層頂、底板等是確 定開拓方式、采煤方法的重要依據(jù)。因此，研究煤層的賦存情況，掌握煤層的變化規(guī)律是礦井地質(zhì)的重要任務(wù)。煤質(zhì)決定著煤的合理利用，對(duì)多煤種的礦井需要系統(tǒng)地研究煤質(zhì)，以便分采，分運(yùn)，分別利用。.分

7、析礦井充水條件，預(yù)測(cè)礦井涌水量，預(yù)防和處理水文地質(zhì)問(wèn)題。在全面調(diào)查和觀測(cè)礦井涌水條件的基礎(chǔ)上，分析礦井充水的水源和通道；預(yù)測(cè)各水平、 各采區(qū)及礦井總的涌水量；提出可能受到水害威脅的地段；及時(shí)編制礦井水的防治方案，并與生產(chǎn)部門一起做好地面和井下的防治水工作，以保證煤礦安全生產(chǎn)。此外，尚須研究和解決礦區(qū)的供水水源以及礦井水的綜合利用問(wèn)題。.提供礦井生產(chǎn)、基本建設(shè)及新井移交生產(chǎn)所需要的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料，參加采掘 設(shè)計(jì)的審查和生產(chǎn)計(jì)劃的編制。煤礦生產(chǎn)建設(shè)計(jì)劃和采掘工程設(shè)計(jì)的編制，都是以正確可靠的地質(zhì)資料為基礎(chǔ)的。礦井地質(zhì)人員要根據(jù)生產(chǎn)建設(shè)的要求，在計(jì)劃地、及時(shí)地提供所需要的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料。資料提

8、出后，礦井地質(zhì)人員還要配合生產(chǎn)部門參預(yù)設(shè)計(jì)與計(jì)劃的編制工作，審查計(jì)劃是否妥當(dāng)，設(shè)計(jì)是否合理，并根據(jù)自己掌握的地質(zhì)情況對(duì)計(jì)劃或設(shè)計(jì)提出修改意見，做到地質(zhì)與生產(chǎn)緊 密配合，堅(jiān)持地質(zhì)為煤礦生產(chǎn)服務(wù)的方向。.根據(jù)地質(zhì)情況，與生產(chǎn)部門密切配合，指導(dǎo)掘進(jìn)和回采工作的合理進(jìn)行，監(jiān)督煤炭 資源的充分開采。礦井地質(zhì)人員不僅要參采掘工程設(shè)計(jì)的審查， 而且要與生產(chǎn)部門密切配合； 指導(dǎo)采掘施 工，要把地質(zhì)工作做到掘進(jìn)頭和回采工作面， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)和研究地質(zhì)對(duì)生產(chǎn)的影響， 配合生產(chǎn) 部門正確處理地質(zhì)問(wèn)題， 從而指導(dǎo)采掘工作的全速進(jìn)行。 對(duì)于不合理的開采方法， 亂采亂掘， 吃肥丟瘦的現(xiàn)象，要堅(jiān)持原則，據(jù)理提出意見，進(jìn)行地質(zhì)監(jiān)

9、督，使煤炭資源得到合理的開發(fā)。.掌握地質(zhì)儲(chǔ)量變化，進(jìn)行礦井儲(chǔ)量管理，組織補(bǔ)充勘探，增加礦井儲(chǔ)量，延長(zhǎng)礦井 服務(wù)年限。礦井儲(chǔ)量是煤礦生產(chǎn)的物資基礎(chǔ)，隨著開采、損失、井田邊界變化以及重新計(jì)算儲(chǔ)量等原因，礦井儲(chǔ)量經(jīng)常發(fā)生變化。為了使安排生產(chǎn)、制訂規(guī)劃有所依據(jù)，礦井地質(zhì)人員需要管 理儲(chǔ)量并定期進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算。儲(chǔ)量管理也是監(jiān)督煤炭資源合理開發(fā)的有效措施。.研究和調(diào)查煤系地層中伴生礦產(chǎn)的賦存情況和利用價(jià)值。為了貫徹綜合利用的原則，礦井地質(zhì)工作還要研究和調(diào)查煤系、煤層中伴生的鐵、硫、 鋁土、油頁(yè)巖、稀有元素等礦產(chǎn)的賦存情況和利用價(jià)值，并考慮在采煤過(guò)程中能否同時(shí)采出這些有用礦產(chǎn)。礦井地質(zhì)人員要很好地完成上述任務(wù)

10、，必須堅(jiān)定樹立為社會(huì)主義煤炭事業(yè)服務(wù)的思想。另一方面，要認(rèn)真學(xué)習(xí)煤礦生產(chǎn)建設(shè)的基本知識(shí)，熟悉生產(chǎn)對(duì)地質(zhì)的要求；同時(shí)要堅(jiān)持實(shí)踐第一的觀點(diǎn)，加強(qiáng)調(diào)查研究，注意綜合分析，做到理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合；還要充分地依靠長(zhǎng)期工作在井下的工人和采掘技術(shù)人員的支持和幫助；并注意引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)手段和新的地質(zhì)理論，為不斷提高我國(guó)礦井地質(zhì)工作水平、迅速發(fā)展我國(guó)社會(huì)主義煤炭工業(yè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。二、礦井地質(zhì)工作的階段和內(nèi)容煤礦開采主要分為礦井建設(shè)和生產(chǎn)兩個(gè)階段。礦井地質(zhì)工作也相應(yīng)地分為建井地質(zhì)工作和生產(chǎn)地質(zhì)工作，它們各有不同的具體任務(wù)和工作內(nèi)容。（一） 建井地質(zhì)工作建井地質(zhì)工作主要是在礦井建設(shè)時(shí)期為井筒、 井底車場(chǎng)、胴室、

11、主要運(yùn)輸大巷等基建工 程提供物質(zhì)資料，及時(shí)解決施工過(guò)程中所遇到的地質(zhì)、 水文地質(zhì)問(wèn)題，保證礦井基建工程的 順利進(jìn)行，按時(shí)移交生產(chǎn)，并為投產(chǎn)后的生產(chǎn)地質(zhì)工作奠定基礎(chǔ)。 建井地質(zhì)工作的基本內(nèi)容 有：.研究和核定井田精查地質(zhì)報(bào)告，復(fù)查煤礦設(shè)計(jì)決議書，進(jìn)行必要的建井地質(zhì)勘探工 作。.根據(jù)井田地質(zhì)勘探和建井地質(zhì)勘探所獲得的資料編制建井地質(zhì)說(shuō)明書（也稱基建工 程地質(zhì)說(shuō)明書），作為建井部門選擇施工方案、編制作業(yè)規(guī)程的地質(zhì)依據(jù)。.井筒破土施工后進(jìn)行日常性的地質(zhì)工作。如收集井巷揭露的地質(zhì)資料，編制井筒、 大巷、石門等實(shí)測(cè)剖面圖； 查明和處理影響基建工程的地質(zhì)、水文地質(zhì)問(wèn)題；根據(jù)新揭露 地質(zhì)資料，修改井田地質(zhì)剖面

12、圖、煤層底板等高線圖等綜合圖件；采集煤系、煤層標(biāo)本及樣品。.做好井筒的防治水工作，開展井上、下的水文地質(zhì)觀測(cè)。當(dāng)井筒穿過(guò)含水層時(shí)，根 據(jù)不同情況選擇采用堵、截、擋、排等方法，以防止地下水進(jìn)入井筒影響施工。在施工過(guò)程 中，及時(shí)觀察井巷的涌水情況，定期觀測(cè)各出水點(diǎn)、井筒、大巷以及整個(gè)礦井的涌水量，必 要時(shí)，從各出水點(diǎn)取水樣化驗(yàn)，以取得各含水層的水質(zhì)資料。.新建礦井準(zhǔn)備移交生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)井田勘探資料和建井時(shí)期所取集的資料，編制礦 井地質(zhì)鑒定書。鑒定書中除了扼要地?cái)⑹龅刭|(zhì)構(gòu)造、煤層情況、水文地質(zhì)等內(nèi)容外，還應(yīng)指 出尚未查明的和移交生產(chǎn)后應(yīng)該注意的地質(zhì)、水文地質(zhì)問(wèn)題；對(duì)各級(jí)儲(chǔ)量要重新進(jìn)行計(jì)算； 要附有各

13、種圖紙資料，作為生產(chǎn)地質(zhì)工作的基礎(chǔ)。（二）生產(chǎn)地質(zhì)工作生產(chǎn)地質(zhì)工作是在礦井移交生產(chǎn)后，在井田地質(zhì)勘探和建井地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 生產(chǎn)地質(zhì)工作的主要內(nèi)容有：.詳細(xì)分析和研究井田勘探和建井地質(zhì)資料，充分了解井田內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、 煤層賦存情況，及時(shí)查明妨礙煤礦生產(chǎn)的各種地質(zhì)因素，盡可能掌握它們的變化規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系，做好生產(chǎn)地質(zhì)的基礎(chǔ)工作。同時(shí)還應(yīng)熟悉礦井開拓布署、生產(chǎn)計(jì)劃和采掘方法，了解生產(chǎn)、設(shè)計(jì)部門的意圖產(chǎn)要求， 以便使地質(zhì)工作密切配合井下生產(chǎn)，保證開拓、掘進(jìn)和回采 工作的正常進(jìn)行。.新區(qū)開拓前，要根據(jù)勘探、建井和已開拓區(qū)的地質(zhì)資料，編制開拓區(qū)域（或水平延 深）地質(zhì)說(shuō)明書，或?yàn)槟承┲饕_

14、拓巷道提交掘進(jìn)地質(zhì)說(shuō)明書。在開拓掘進(jìn)過(guò)程中，要做好 巷道地質(zhì)觀測(cè)編錄，分析判斷掘進(jìn)前方可能出現(xiàn)的地質(zhì)變化，及時(shí)指導(dǎo)開拓巷道的施工。.采區(qū)設(shè)計(jì)前，根據(jù)總體開拓方案所劃分的采區(qū)，編制采區(qū)地質(zhì)說(shuō)明書。在準(zhǔn)備和回 采巷道掘進(jìn)前，對(duì)于某些地質(zhì)條件復(fù)雜的主要巷道還要編制掘進(jìn)地質(zhì)說(shuō)明書。在采準(zhǔn)巷道掘進(jìn)過(guò)程中，要繼續(xù)作好巷道的觀測(cè)編錄，及時(shí)查明掘進(jìn)中可能出現(xiàn)的地質(zhì)問(wèn)題，配合掘進(jìn)部門研究處理措施，保證巷道施工達(dá)到預(yù)期的目的。在的煤礦還開展掘進(jìn)地質(zhì)預(yù)報(bào)，以便更及時(shí)地為掘進(jìn)工作面提供預(yù)見性的地質(zhì)情報(bào)資料。.根據(jù)采區(qū)、采面準(zhǔn)備巷道的掘進(jìn)資料，應(yīng)編制回采地質(zhì)說(shuō)明書。在回采過(guò)程中，應(yīng) 及時(shí)觀測(cè)采面的地質(zhì)變化， 與采煤人員

15、一起研究采取有效的處理措施；要進(jìn)行采面回采率的檢查，保證煤炭資源的充分回收；進(jìn)行原煤質(zhì)量檢查，分析煤質(zhì)變化的原因，提出提高煤質(zhì) 的意見。另外，還應(yīng)積極創(chuàng)造條件， 開展采面地質(zhì)預(yù)報(bào)， 使地質(zhì)工作直接為采煤生產(chǎn)第一線 服務(wù)。工作面采完之后，應(yīng)堅(jiān)持開展采面地質(zhì)總結(jié)，總結(jié)地質(zhì)特點(diǎn)和規(guī)律，總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷提高地質(zhì)工作水平。.根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃，配合開拓、掘進(jìn)、回采工作，有計(jì)劃地組織礦井地質(zhì)勘探。對(duì)新開 拓區(qū)、深部水平、井田外圍通過(guò)礦井地質(zhì)勘探，查明影響煤礦生產(chǎn)的地質(zhì)因素，提高儲(chǔ)量級(jí) 別，增加礦井儲(chǔ)量，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限。當(dāng)前，許多煤礦水平延深的勘探任務(wù)很重、勘探工作量很大，已引進(jìn)生產(chǎn)部門的極大 重視。

16、實(shí)踐證明：水平延深勘探工作關(guān)系到老礦打官挖潛和礦井生產(chǎn)的正常接續(xù)，必須抓緊抓好，為煤炭大上提供雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。.根據(jù)新揭露的資料，修改補(bǔ)充各種綜合性地質(zhì)圖件。要定期按分煤層、分水平、分 采區(qū)計(jì)算儲(chǔ)量，掌握儲(chǔ)量變化，進(jìn)行儲(chǔ)量管理。隨著新資料的不斷積累，礦井地質(zhì)人員對(duì)礦 井地質(zhì)的認(rèn)識(shí)不斷深化，每隔一段時(shí)期（一般是35年）編制一次礦井地質(zhì)報(bào)告。除了以上工作內(nèi)容之外，凡是生產(chǎn)部門需要解決的地質(zhì)問(wèn)題，都要主動(dòng)配合，幫助解 決。三、礦井地質(zhì)工人作的特點(diǎn)和要求礦井地質(zhì)工作具有下列特點(diǎn)：.密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際：礦井地質(zhì)工作與煤礦生產(chǎn)建設(shè)有著直接的密切聯(lián)系。隨著煤礦 生產(chǎn)建設(shè)的發(fā)展，生產(chǎn)部門向礦井地質(zhì)人員提出需要及

17、時(shí)解決的地質(zhì)問(wèn)題，而礦井地質(zhì)人員對(duì)各種地質(zhì)現(xiàn)象的分析判斷，又直接用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)工作的開展，并立即受到嚴(yán)格的實(shí)踐檢驗(yàn)。 因此，礦井地質(zhì)工作的好壞，直接關(guān)系到生產(chǎn)是否正常、合理和安全的進(jìn)行。.及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題：煤礦生產(chǎn)是不斷移動(dòng)工作場(chǎng)所的多工序的綜合性連續(xù)的地下 作業(yè)。由于工作場(chǎng)所的經(jīng)常移動(dòng)，新的地質(zhì)現(xiàn)象不斷出現(xiàn)，這就需要及時(shí)收集資料，及時(shí)發(fā) 現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。 反之，如果不及時(shí)收集資料，就無(wú)法了解地質(zhì)變化情況，也就不可能發(fā)現(xiàn)和解決地質(zhì)問(wèn)題，這會(huì)給煤礦生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響。.提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料：由于煤礦生產(chǎn)建設(shè)中開掘了大量井巷，揭露了大量珍貴的地 質(zhì)資料，同時(shí)又有地質(zhì)勘探成果作為基礎(chǔ)，因此礦井地質(zhì)部門

18、作出的判斷和提交的地質(zhì)資料更能準(zhǔn)確而真實(shí)地反映事物的本質(zhì)。而且煤礦生產(chǎn)建設(shè)也要求對(duì)地質(zhì)的判斷和提交的地質(zhì)資 料盡量準(zhǔn)確，否則不僅會(huì)造成報(bào)廢巷道，損失煤量，甚至可能發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。此外，礦井地質(zhì)工作環(huán)境和條件也與煤田普查勘探有所不同，如井下照明條件差，觀察范圍受到巷道空間的限制，觀測(cè)時(shí)又受到采掘工作的干擾等。.預(yù)測(cè)可能發(fā)生的地質(zhì)變化： 礦井地質(zhì)工作不能滿足于出現(xiàn)問(wèn)題之后再來(lái)查明和處理， 而是要事先查明和預(yù)測(cè)到可能出現(xiàn)的地質(zhì)變化，以便合理確定開拓方案和采掘方法。特別是隨著采掘機(jī)械化程度的不斷提高，對(duì)地質(zhì)資料提出更高的要求，這就更加需要對(duì)地質(zhì)變化有預(yù)見性。由前述特點(diǎn)可看出礦井地質(zhì)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一

19、門學(xué)科。地質(zhì)人員不僅要有地質(zhì)學(xué)的基礎(chǔ)理論和采煤、測(cè)量、制圖等方面的基本知識(shí)，掌握研究影響煤礦生產(chǎn)、建設(shè)的地質(zhì)因素和解 決煤炭開采過(guò)程中的地質(zhì)、 水文地質(zhì)問(wèn)題的工作方法， 而且還要求地質(zhì)人員在調(diào)查研究時(shí)要 由點(diǎn)到面、由已知到未知、由淺部到深部、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由個(gè)別到一般、以辯證唯物主義 的認(rèn)識(shí)論作指導(dǎo)，通過(guò)“實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)”的認(rèn)識(shí)過(guò)程，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決 問(wèn)題的實(shí)際能力，為“開發(fā)礦業(yè)”作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。第一篇礦井地質(zhì)內(nèi)業(yè)工作在煤礦生產(chǎn)的同時(shí)，必須系統(tǒng)地收集井下已被揭露的地質(zhì)資料， 然后通過(guò)綜 合整理，編出能反映井田地質(zhì)和煤層賦存情況的各種綜合圖件，為開拓與開采提供各種地質(zhì)說(shuō)明書，服務(wù)于

20、煤礦生產(chǎn)。對(duì)于一些尚未搞清的地質(zhì)變化，需要進(jìn)行 必要的生產(chǎn)勘探予以查明。礦井儲(chǔ)量管理是礦井地質(zhì)工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容， 要進(jìn) 行儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)的統(tǒng)計(jì)和分析，以保證生產(chǎn)的持續(xù)進(jìn)行、高速發(fā)展和國(guó)家資源的合理 回收。所有這些日常性的、具體的礦井地質(zhì)工作方法都將在本篇中分章予以系統(tǒng) 介紹。第一章 煤礦常用地質(zhì)圖件煤礦設(shè)計(jì)、建設(shè)和采掘生產(chǎn)所依據(jù)的地質(zhì)情況，通常由煤炭資源勘探地質(zhì)報(bào) 告、建井地質(zhì)報(bào)告、礦井地質(zhì)報(bào)告及各種地質(zhì)說(shuō)明書等反映出來(lái)。其中的地質(zhì)圖件，是煤礦各種技術(shù)活動(dòng)不可缺少的基礎(chǔ)資料。 煤礦綜合地質(zhì)圖件是根據(jù)煤炭資 源勘探、井巷地質(zhì)編錄和礦井生產(chǎn)勘探等所獲取的資料，加以綜合分析研究后編 繪的，它們是編制煤礦

21、設(shè)計(jì)、部署采掘工程、安排生產(chǎn)計(jì)劃、指導(dǎo)采掘生產(chǎn)、進(jìn) 行儲(chǔ)量管理、檢查資源回收率等的重要依據(jù)。 除此之外，當(dāng)進(jìn)行某些地質(zhì)問(wèn)題研 究時(shí)，往往還需要編制一些專門性圖件，如井田構(gòu)造綱要圖、煤層等厚線圖、煤 層頂板巖性圖、巖漿侵入煤層分布圖、等水位線圖、瓦斯地質(zhì)圖等。煤礦綜合地質(zhì)圖件種類很多，各礦需依據(jù)自已的具體地質(zhì)條件和生產(chǎn)需要而定。 一般常使用的有井田地形地質(zhì)圖、地層綜合柱狀圖、巖煤層對(duì)比圖、地質(zhì)剖面圖、 水平切面圖、煤層底板等高線圖和煤層立面投影圖等。 本章主要討論上述幾種綜 合地質(zhì)圖件的比例尺、圖面內(nèi)容、識(shí)讀和編制方法，以及在煤礦設(shè)計(jì)、建井和生 產(chǎn)中的用途；止匕外，還簡(jiǎn)要地介紹了有關(guān)煤礦地質(zhì)圖件

22、的基礎(chǔ)知識(shí)。第一節(jié) 有關(guān)煤礦地質(zhì)圖件的基本知識(shí)一、坐標(biāo)系統(tǒng)1 .平面直角坐標(biāo)系地球表面上任一點(diǎn)的位置，可以用經(jīng)緯度來(lái)表示。但由于經(jīng)緯線是球面坐標(biāo)系， 所以經(jīng)緯度的測(cè)量計(jì)算工作十分復(fù)雜，而且應(yīng)用很不方便。因此在較小范圍的測(cè) 區(qū)內(nèi)，可選定一個(gè)與地球表面相切的水平面作為基準(zhǔn)面， 其切點(diǎn)最好選在測(cè)區(qū)中 央并把它當(dāng)成坐標(biāo)原點(diǎn)，以通過(guò)原點(diǎn)的真北方向?yàn)樽鴺?biāo)縱軸 z,以與真北方向相 垂直并通過(guò)原點(diǎn)的正東西方向?yàn)闄M軸 Y,組成平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)（圖1-1）。平面直角坐標(biāo)系使用方法如下：以原點(diǎn)。作為坐標(biāo)計(jì)算的起點(diǎn)（即x=0、y=0）,可用它來(lái)確定地面甲點(diǎn)的位置 （x、y） o止匕外，還規(guī)定0點(diǎn)以北的x坐標(biāo)是正值（+

23、）,以南是負(fù)值（-）;0 點(diǎn)以東 的y是正值，以西是負(fù)值。圖中，乙點(diǎn)的坐標(biāo)值為：x=+250m y=-120m。在實(shí)際工作中，為了避免坐標(biāo)值出現(xiàn)負(fù)值，通常在原點(diǎn)坐標(biāo)上各加上一個(gè)適 當(dāng)?shù)爻?shù)。我國(guó)領(lǐng)土位于北半球，縱坐標(biāo)值永遠(yuǎn)是正數(shù)，為使橫坐標(biāo)y值不牽涉 到正負(fù)號(hào)問(wèn)題，將原點(diǎn)西移 500km,使我國(guó)范圍內(nèi)的x、y值均為正值。這種方 法并不影響本測(cè)區(qū)內(nèi)所有控制點(diǎn)之間的相對(duì)位置。2 .高程要確定地面上某點(diǎn)的空間位置，除平面位置用經(jīng)緯度或平面直角坐標(biāo)系決定 外，還必須測(cè)定其高程，所以高程也稱為點(diǎn)的第三坐標(biāo)。-I加:4-120圖1-2絕對(duì)高程與假定高程1）絕對(duì)高程它以大地水準(zhǔn)面（平均海水面）為起算點(diǎn)，即標(biāo)

24、高為 00所以某 點(diǎn)至大地水準(zhǔn)面的豎直距離，稱為該點(diǎn)的絕對(duì)高程，或稱海拔，又稱為標(biāo)高。我 國(guó)以黃海的平均海水面作為絕對(duì)高程的起算面。如圖1-2所示.P0P0為大地水準(zhǔn)面，HA和HB為A、B兩點(diǎn)的絕對(duì)高程。2）假定高程 在局部地區(qū)，可以任意假定的水準(zhǔn)面為高程的起算點(diǎn)。如圖 1-2中的pip為一假定水準(zhǔn)面，則 a、B兩點(diǎn)高出于PP1, B的距離HA和HB就是A、B 兩點(diǎn)的假定高程。3）高程差及正負(fù)標(biāo)高兩點(diǎn)標(biāo)高之差稱為高程差，它表示這兩點(diǎn)之間的鉛直距離。如圖1-2所示的Ah = Ha - Hb , &h即為高程差。點(diǎn)的標(biāo)高高于起點(diǎn)水準(zhǔn)面的標(biāo) 高為正值（+），低于起點(diǎn)水準(zhǔn)面的標(biāo)高為負(fù)值（-）。二、比例

25、尺將圖上線段長(zhǎng)度與相應(yīng)實(shí)地線段（或其水平投影）的長(zhǎng)度之比，稱為圖的比例 尺，又稱縮尺。.數(shù)字比例尺用分?jǐn)?shù)表示的比例尺，稱為數(shù)字比例尺。它的分子永遠(yuǎn)是1,分母M常常是10的倍數(shù)，如1: 1000、1: 5000等。所以，比例尺也是圖上的長(zhǎng)度和實(shí)地長(zhǎng) 度之比。如果比例尺為已知時(shí).就可以根據(jù)圖上的長(zhǎng)度求相應(yīng)實(shí)地的長(zhǎng)度，也可將實(shí)地長(zhǎng)度換算為圖上的相應(yīng)長(zhǎng)度。.圖示比例尺在圖紙上繪制一條線段，用此線段長(zhǎng)度代表實(shí)地長(zhǎng)度的比例尺稱為圖示比例 尺，又稱線條比例尺。圖示比例尺可避免圖紙伸縮所引起的誤差。.比例尺的精度人們用肉眼在圖紙上能夠分辨出的最小距離為0. 1mm因此在各種比例尺圖上，0. 1mnmf代表的實(shí)

26、地長(zhǎng)度，稱為比例尺的精度。例如，比例尺 1: 1000、 1: 2000的精度相應(yīng)為0. 1m及0. 2nl如果已經(jīng)確定了所需測(cè)量或作圖的精度， 也就能確定圖紙的比例尺。例如，要求在圖上所表示的地面或?qū)嵉鼐嚯x的誤差不 超過(guò)0. 1m,這說(shuō)明應(yīng)采用1: 1000的比例尺來(lái)制圖。如果比例尺的精度8=0. 1mm然后根據(jù)M便可適當(dāng)選擇圖件的比例尺。M 為比例尺的分母，即實(shí)地水平長(zhǎng)度縮小的倍數(shù)。若要求在圖上能表示出0. 5m的煤厚，則可得出M=0 5m/0. 1mm=500。也就是說(shuō)該圖的比例尺應(yīng)不小于 1: 5000。三、直線定向地面上點(diǎn)的位置可用坐標(biāo)來(lái)表示，而確定地面上或井下巷道中任意兩點(diǎn)之間 的

27、相對(duì)位置，不僅要量得它們之間的水平距離，同時(shí)還要確定該兩點(diǎn)所連接成直 線的方向。確定直線與東、西、南、北方向的關(guān)系，或確定直線與一條標(biāo)準(zhǔn)方向 線之間的夾角，就稱為直線定向。四、繪圖工具及繪圖儀器.繪圖工具煤礦常用的繪圖工具主要有圖板、丁字尺或鋼板尺、三角板、比例尺 （三棱 尺）、量角器（半圓儀）、曲線尺或曲線板，以及擦圖片和繪圖小鋼筆等。.繪圖儀器地質(zhì)制圖一般用的主要儀器有直線筆、分規(guī)、普通圓規(guī)、小圈圓規(guī)（彈規(guī)）、鴨嘴筆及彈簧分規(guī)等。五、地質(zhì)繪圖的基本技術(shù).高程網(wǎng)的繪制高程網(wǎng)是指剖面圖中的水平標(biāo)高線， 它是一組等間距的平行線。高程網(wǎng)的精 度可直接影響剖面圖和利用剖面圖編繪的平面圖的精度。其質(zhì)量

28、標(biāo)準(zhǔn)是：高程網(wǎng)上各高程線必須相互平行；高程網(wǎng)的等高距是依據(jù)剖面圖的比例尺來(lái)確定（表1-1）;高程網(wǎng)上各高程線的間距相等，其最大誤差不應(yīng)超過(guò)0. 2mm繪制高程網(wǎng)的步驟是：首先畫基線；然后作基線的垂直線，并在垂直線上截高程點(diǎn)；最后 連接高程線，檢查高程網(wǎng)的精度。表1-1剖面圖上高程網(wǎng)的等高距及間距比例尺等高距，m高程網(wǎng)間距，mm1100020201200050251500010020.坐標(biāo)格網(wǎng)的繪制坐標(biāo)格網(wǎng)是由邊長(zhǎng)100mmi勺縱、橫正交正方形格網(wǎng)組成，又稱圖格。它是繪 制地形地質(zhì)圖、采掘工程平面圖，以及煤層等高線圖等礦用平面圖的基礎(chǔ)。 坐標(biāo) 格網(wǎng)的準(zhǔn)確程度，可直接關(guān)系到有關(guān)圖紙的精度和質(zhì)量。坐

29、標(biāo)格網(wǎng)的繪制精度要求是：不論圖幅大小，每一圖格的邊長(zhǎng)均為100mm誤 差均不得超過(guò)士 O. 2mm每一圖格的又t角線長(zhǎng)為 141. 4mm誤差均不得超過(guò) 0. 25mm圖幅大于5格時(shí)，考慮誤差的累計(jì)以5格圖幅為單位，圖幅邊長(zhǎng)誤差和對(duì)角線誤差（單位：毫米，即mm）.分別以0. 2JN和0. 25用來(lái)計(jì)算（N為 5格圖幅的格數(shù)）。繪制坐標(biāo)格網(wǎng)常用的方法有下列幾種：1）對(duì)角線法 它是在長(zhǎng)方形或正方形的圖紙上，用直尺作出兩條對(duì)角線；以 對(duì)角線的交點(diǎn)為圓心.用杠規(guī)或圓規(guī)在對(duì)角線上截取等長(zhǎng)的線段后連接成一矩形 或正方形；再截取矩形或正方形各邊的中點(diǎn)， 將兩條對(duì)邊的中點(diǎn)連接起來(lái)，檢查 這兩條對(duì)邊中點(diǎn)連線的交

30、點(diǎn)是否通過(guò)圓心（若不通過(guò)則需重新繪制）；最后用分規(guī) 或杠規(guī)以100mm勺長(zhǎng)度在矩形或正方形的各邊上截取各點(diǎn)， 連接相應(yīng)的各點(diǎn)，即 得要求繪制的坐標(biāo)格網(wǎng)。如果是5格圖幅的坐標(biāo)格網(wǎng)，則以對(duì)角線的交點(diǎn)為圓心，以1/2的707. 1mm 為半徑劃弧，與對(duì)角線相交得四個(gè)點(diǎn)；順序連接這四點(diǎn)，即得正方形圖框；再以 100mm度均分其四個(gè)邊，連接相應(yīng)交點(diǎn)即成。檢查坐標(biāo)格網(wǎng)精度是否符合要求的方法是：將每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)與理論長(zhǎng) （100mm差不應(yīng)超過(guò)0. 2mm且圖中每個(gè)小方格的頂點(diǎn)應(yīng)在一條直線上 。2）坐標(biāo)格網(wǎng)尺法 坐標(biāo)格網(wǎng)尺是一根合金鋼板尺。用坐標(biāo)尺繪制坐標(biāo)格網(wǎng)的 步驟與方法如圖1-3所示。圖13用坐標(biāo)格網(wǎng)尺

31、繪坐標(biāo)格網(wǎng)示意圖3）斜交圖框白方格網(wǎng)（斜格網(wǎng)）的繪制坐標(biāo)格網(wǎng)與圖框正交時(shí)，圖紙上方為 正北方向。按順時(shí)針?lè)较颍瑘D框四邊分別為北、東、南、西。有不少礦區(qū)，由于 井田延展并非正東西或正南北方向，按上述的正方形或長(zhǎng)方形的格網(wǎng)來(lái)繪圖所占 圖幅較大。為避免這種現(xiàn)象，常采用斜交圖框的坐標(biāo)格網(wǎng)（斜方格網(wǎng)）來(lái)制圖。斜方格網(wǎng)的繪制方法與前述的兩種繪制正方格網(wǎng)的方法基本相同， 關(guān)鍵應(yīng)首 先考慮圖框與經(jīng)（緯）線要有一個(gè)交角a0即按圖框與經(jīng)（緯）線交角的大小，先 畫出一條經(jīng)（緯）線，再以這條經(jīng)（緯）線為底邊來(lái)繪制坐標(biāo)方格網(wǎng)（圖1-4）。.測(cè)點(diǎn)展繪當(dāng)坐標(biāo)格網(wǎng)繪制完成后，根據(jù)所編制圖件的圖幅范圍內(nèi)要繪的各測(cè)點(diǎn)（如鉆孔、見

32、煤點(diǎn)、地質(zhì)點(diǎn)等）的坐標(biāo)值，把這些點(diǎn)展繪在坐標(biāo)方格網(wǎng)內(nèi)，這個(gè)工作稱 做展點(diǎn)。展點(diǎn)的方法可采用縱橫坐標(biāo)法或直角坐標(biāo)尺法。.直線的展繪直線展繪是根據(jù)直線上的一個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)和該直線的方位角來(lái)展繪直線。在編繪綜合地質(zhì)圖件時(shí)，常常要根據(jù)實(shí)測(cè)資料，將煤層產(chǎn)狀、斷層走向或斷煤交線、 褶曲樞紐，以及設(shè)計(jì)鉆孔、探巷等，展繪在平面圖中，這就是直線展繪工作。直線展繪的具體方法，一般是在平圖上，先根據(jù)直線的已知端點(diǎn)的坐標(biāo)值，將其端點(diǎn)展繪在圖上，然后通過(guò)該點(diǎn)按直線的方位角繪制出該直線。 或者按直線 上已知兩個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)值，利用測(cè)點(diǎn)展繪方法，在平面圖上展繪出該直線的兩個(gè) 端點(diǎn)，再連接此線。.線段分解在已知線段的投影上或已知

33、標(biāo)高不等兩點(diǎn)投影的連線上，按一定的標(biāo)高差數(shù) （通常為整數(shù)標(biāo)高）定出一系列標(biāo)高點(diǎn)的方法，叫做線段分解或標(biāo)高內(nèi)插。線段分 解方法（即內(nèi)插法）常用的有以下兩種：1）圖解法 它是采用作圖的方法求得最低可采煤厚（或整數(shù)標(biāo)高）點(diǎn)，此點(diǎn)是 在超過(guò)最低可采厚度的煤厚點(diǎn)與不可采煤厚點(diǎn)（或兩個(gè)不同標(biāo)高點(diǎn)）之間的位置 （如圖1-5）。圖14繪制斜交圖框的方格網(wǎng)示意圖3-圖1-5圖解法求最低可采煤厚點(diǎn)1-見煤可采點(diǎn).2-見煤不可采點(diǎn),煤層最低可采厚度點(diǎn)；4-煤層厚度（圖中煤層最低可采厚度為 0. 6m）2）格子紙法 又稱透明紙法。它是在一張透明圖紙上畫出一組間距相等的平 行線，并注明0、1、2、3等數(shù)字，然后將此透明

34、紙覆蓋在圖1-6上，在高程（煤 厚）為21. 7m和24. 9m的兩點(diǎn)間求得整數(shù)為22、23、24的高程（煤厚）點(diǎn)。圖1-6用透明紙法分解線段六、標(biāo)圖投影.點(diǎn)的標(biāo)高投影過(guò)空間一個(gè)點(diǎn)，向投影面作垂直線，具垂足是該點(diǎn)的正投影，用數(shù)字注明點(diǎn) 的標(biāo)高或距投影面的距離，即為該點(diǎn)的標(biāo)高投影。在平面直角坐標(biāo)系中，x、y可用于確定點(diǎn)的平面位置。z是點(diǎn)的標(biāo)高，三者缺一不可，這就是點(diǎn)的空間位 置。.直線的標(biāo)高投影直線的標(biāo)高投影是用直線上兩點(diǎn)的標(biāo)高投影來(lái)表示?？臻g直線的位置通常是 用該直線兩端點(diǎn)的坐標(biāo)（x、v、z）或者一個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)和該直線的方向角和傾角 來(lái)確定。.平面的標(biāo)高投影煤礦開采過(guò)程中所遇到的煤層層面、 斷

35、層面，雖然不可能都是平面，但在局 部地段可以把它看作平面,因此可以用平面的標(biāo)高投影來(lái)表示。平面的標(biāo)高投影, 通常是用平面的一組等高線的投影來(lái)表示（圖1-7）。所謂等高線是指標(biāo)高相等各 點(diǎn)的連線，在平面上就是高程一定的水平線。(a)(b)圖1-7平面的標(biāo)Wj投影本意圖a-立體圖，其中ABCM平面.EFG劭水平投影面H, FPR劭豎直投影面V, MNJ平面的傾斜方向b-平面圖。其中10、20、30線段為平面等高線.MN為垂直平面等高線的傾斜方向在煤礦生產(chǎn)中，還經(jīng)常遇到兩個(gè)平面相交的問(wèn)題。如煤層面與斷層面相交， 其交線稱為斷煤交線，這時(shí)必須設(shè)法求出交線上的兩個(gè)點(diǎn)或一個(gè)點(diǎn)及交線方向才 能確定交線（圖1

36、-8）。M(a)圖1-8兩個(gè)平面相交的交線標(biāo)高投影示意圖a-立體圖，P、Q兩平面相交的交線為 MNb-平面圖，P、Q兩平面相交的交線的標(biāo)高投影.曲面的標(biāo)高投影血面的標(biāo)高投影與平面的標(biāo)高投影的表示方法相同，都是采用等高線的投影 來(lái)表示的（圖1 9）。水平面）圖1-9曲面的標(biāo)高投影示意圖ff = ZOm ：七、編繪煤礦綜合地質(zhì)圖件應(yīng)遵循的基本原則.相似平行原則由于煤層都是里層狀賦存在地下，而且煤層與煤層之間的間距變化基本上呈 相似平行漸變的。因此在一般情況下.在地形地質(zhì)圖、剖面圖、水平切面圖及煤 層底（頂）板等高線圖上按上述相似平行的特點(diǎn)， 根據(jù)某一已知煤（巖）層跡線，可 推測(cè)其附近煤（巖）層的跡線。.連續(xù)和不連續(xù)的原則在一般情況