礦圖投影知識

礦圖投影知識

第一節(jié)

概述第二節(jié)標高投影

第三節(jié)采掘工程平面圖第四節(jié)其他礦井測量圖第一節(jié)

概述

一、礦圖的概念和種類1、礦圖：為了滿足礦井設計、施工和生產(chǎn)管理等工作的需要而繪制的一系列圖紙，統(tǒng)稱為礦圖。2、礦圖的種類生產(chǎn)礦井必備的基本礦圖可分為兩大類：礦井測量圖，礦井地質圖。按照《規(guī)程》的規(guī)定，常用的礦井測量圖有以下八種：

(1)井田區(qū)域地形圖，比例尺為1∶2000或1∶5000；

(2)工業(yè)廣場平面圖，比例尺為1∶500或1∶1000；

(3)井底車場平面圖，比例尺為1∶200或1∶500；

(4)采掘工程(分層)平面圖，比例尺為1∶1000或1∶2000；

(5)主要巷道平面圖，比例尺為1∶1000或1∶2000；

(6)井上、井下對照圖，比例尺為1∶2000或1∶5000；

(7)井筒斷面圖，比例尺為1∶200或1∶500；

(8)主要保護煤柱圖，包括平面圖和斷面圖，比例尺一般與采掘工程平面圖一致。二、礦圖的分幅與編號

礦圖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兩種。1、正方形分幅與編號正方形分幅是以縱橫坐標的整公里數(shù)或整百米數(shù)作為圖幅的分界線，圖廓呈正方形。采用正方形分幅時，圖幅按下述方法編號：比例尺為1∶5000的圖幅的編號由該圖幅所在投影帶中央子午線的經(jīng)度與圖廓西南角點的坐標(以km為單位)組成。如某幅1∶5000的圖，所在投影帶中央子午線的經(jīng)度為117°，圖廓西南角點的坐標為x=20km，y=60km，則該幅圖的編號為：117°-4426-548。比例尺為1∶2000至1∶500的圖的編號是在1∶5000的圖的基礎上進行的：1∶2000的圖的編號是在其所在的1∶5000的圖的編號后加甲、乙、丙、?。ɑ颌瘛ⅱ?、Ⅲ、Ⅳ；1∶1000的圖是在其所在1∶5000的圖的編號后加1、2…16；1∶500的圖是在其所在1∶5000的圖幅編號后加(1)、(2)、（3)…(64)。

2、自由分幅與編號

在實際應用中，大部分礦圖都是采用自由分幅的方法，即圖幅的大小可自由選定，坐標格網(wǎng)線可與圖邊斜交。但一般應符合以下要求：

(1)便于長期保存；

(2)便于繪制和使用；

(3)在同一礦井中，圖幅的大小應盡量一致。

自由分幅的礦圖，一般不進行統(tǒng)一的編號，而是在規(guī)定的圖簽中加注圖名，以便于查找和使用。三、礦圖繪制的基本原理

礦圖實際上是反映礦區(qū)范圍內地物、地貌以及井下的巷道、地質構造和煤層空間賦存狀態(tài)的圖件。礦圖一般都是根據(jù)標高投影的原理繪制的。礦井的井筒、鉆孔、測量的控制點等就是根據(jù)點的標高投影原理而繪制的；巷道的中心、煤巖層面的交線等在局部可視為直線，煤層面、斷層面等在局部可視為平面，因此，繪制和識讀的基礎就是要掌握點、直線、平面的標高投影的基本方法以及它們間的相互位置關系。第二節(jié)標高投影

一、概念1、礦圖的定義為了清楚了解井下全部巷道、硐室、回采工作面和采空區(qū)的位置關系、形狀和尺寸以及它們之間的相互關系，將它們繪制成各種煤礦測量圖。投影是礦圖的基礎由一束光照射物體，產(chǎn)生的與之對應的影子。投影的構成：物體、投影線、投影面投影線相交否分中心投影（交）平行投影（不交）—投影線與投影面⊥否斜投影正投影標高投影軸測投影2、投影的概念3、投影的分類A

B

CabcS投影之后線段的長度或線間的夾角會發(fā)生變形。二、中心投影

三、平行投影

平行投影的規(guī)律：1、平行于投影面的直線和角度，投影后直線的長度和角度大小不變BACabcH2、平行直線的投影仍然是平行直線。BADCbdHcaHABCabc3、直線上各各線段之比等等于其相應的的投影之比。。四、標高投影影1、概念采用水平面作作為投影面，，將空間物體體上各特征點點垂直投影與與該投影面上上，并將各特特征點的高程程標注在旁邊邊。2、點的標高高投影空間一點垂直直投影在水平平面上，將其其高程注在投投影點旁，稱稱為點的標高高投影。標記的規(guī)定：：空間物體用大大寫字母，如如AH面投影用小小寫字母，如如aBXYZ6056AabOHXYOa60b-56H3、直線的標標高投影(1)直直線的標高投投影表示方法法直線的標高投投影可以用直直線上兩點的的標高投影的的連線表示，，也可用直線線上一點標高高投影和直線線的方位角與與傾角來表示示。XYa30α0.7XYb10a20α(2)直線線的要素及其其相互關系直線的要素：：直線的實長長L直線的平距D直線的傾角δδ直線的高差h直線的高差與與平距之比為為直線的斜率率，也稱坡度度，以i表示示LhαD求直線段AB的實長以及及它對基準面面的傾角，可可用換面法求求解。作圖時時，只要分別別過a3和和b5引線線垂直于a3b5(下圖)，并并在所引垂線線上，按比例例尺分別截取取相應的標高高數(shù)3和5，，得點A和B。AB的長長度，就是所所求實長。AB與a3b5間的夾夾角α，就是是所求的傾角角。帶有小數(shù)的標標高求直線AB的實長及及傾角。先求求整數(shù)標高線線的交點IV、V、VI、VII，，就是AB上上的整數(shù)標高高點。過這些些點向a3.7、b7.8引垂線，，各垂足4、、5、6、7就是a3.7、b7.8上整數(shù)標標高的點。這這些點之間的的距離是相等等的。如果所所作的一組等等高線間的距距離均按給定定比例尺取一一個單位，則則可同時得到到AB的實長長和它對H面面的傾角。（（下圖）當直線的水平平距離為一單單位時的高差差，或者說，，直線上任意意兩點的高差差與其水平距距離之比，稱稱為直線的坡坡度,或稱稱為直線的斜斜率。已知直線AB的標高投影影，它的長度度，即AB的的水平距離為為L，AB兩兩點見的高差差為I，則直直線的坡度反之，當直線線的高差為一一單位時，其其水平投影長長度或者說，，直線上任意意兩點的水平平距離與其高高差之比，稱稱為單位平距距LIi由此可見，直直線的坡度與與單位平距互互為倒數(shù)，即即也就是說，傾傾角愈大，單單位平距愈小?。粌A角愈小小，則單位平平距。在下圖中，量量得a2b4的長度L=6,a2和和b4間的高高差I=4-2=2，于于是直線的標高投投影的另一種種表示形式是是在直線的H投影上，只只標出線上一一個點的標高高，畫上表示示直線下坡方方向的箭頭并并注上坡度，，如圖a所示示。例2-1試試求圖b所所示直線上一一點C的標高高。解：本題可用用上圖所示的的圖解法去解解，下面只介介紹數(shù)解法。。先求i或者I。按比例例尺量得L=36，經(jīng)計計算得高差：：則傾角：然后按比例量量得ac間的的距離為15，則根據(jù)得于是，點C的的標高應為26.4-6=20.4。例1-2已知知空間兩直線線的傾向和傾傾角為（α1，δ1）和和（α2，δδ2），兩直直線交點A的的坐標為（x,y,60），試作兩兩直線所定平平面的標高投投影。5040a601:1000α1α2a60根據(jù)兩直線的的標高投影，，可以判別出出他們是否：：（1）平行行、（2）相相交、（3））交叉或者（（4）垂直。。只要在適當當?shù)奈恢米鞒龀鰞芍本€的輔輔助投影，就就能確定兩直直線的相對位位置。從下圖可知，，直線AB與與EF平行，，AB與CD相交于點K，CD與EF交叉。由由于所引輔助助投影面是平平行于AB和和EF，只要要所引的整數(shù)數(shù)標高線是按按比例尺畫出出的，如果它它們與CD垂垂直，此時，，它們的輔助助投影也必然然相互垂直。。直線的相對位位置如果兩直線的的標高投影平平行，上升或或下降方向一一致，而且坡坡度或間距相相等，如圖所所示，則兩直直線平行。如如果兩直線的的標高投影相相交，且兩直直線交點處的的標高相同，，則兩直線相相交。否則，，它們是交叉叉的。a2b6

c4

d7

b11a4d10c5b2.5a3k8五、平面的標標高投影平面的標高投投影，一般用用平面上的等等高線的投影影表示。與正正投影相同，，可以用不在在同一直線上上的三個點、、一直線和線線外一點、兩兩相交直線或或兩平行直線線等的標高投投影影來表示示.下圖畫出一個個由平行四邊邊形ABCD表示的平面面P，圖中AB位于H面面上，是平面面P與H面的的交線，以PH標記。。如果以一系系列平行于基基準面H且相相距為一單位位的水平面截截割平面P，，則得到P面面上一組水平平線I-I、、II-II等，他們們的H投影為為1-1，2-2等，稱稱為該平面的的等高線。平平面P的等高高線都平行于于PH，且間間隔相等。這這個間隔，稱稱為平面的間間距。X`YX平面上最大斜斜度線與它的的H投影之間間的夾角，，就是平面對對H的傾角。。兩平面可能相相互平行或相相交（圖２））。若兩平面面P和Q平行行，則他們的的坡度比例尺尺Pi和Qi平行,間距相相等，而且標標高數(shù)字增大大或減小的方方向一致。（一）平面標標高投影的作作法：（1）根據(jù)已已給定的點或或直線上點的的坐標和方向向，按一定的的比例尺將其其展繪于圖上上。（2）將相應應各點連線，，按直線兩端端點標高進行行分節(jié)。平面傾斜方向向的方位角：：由X軸正向向起按順時針針方向至傾斜斜方向間的水水平夾角。簡簡稱平面的傾傾向。平面的方位位角：等高高線走向的的方位角。。簡稱平面面的走向。。平面的平距距：平面圖圖上相鄰兩兩等高線間間的距離。。平面的傾角角：平面最最大坡度線線與水平面面的夾角。。（4）根據(jù)據(jù)平面等高高線圖求其其平面的方方位角和傾傾角。（3）將同同名標高的的各點連線線，得平面面的等高線線。例1-1如如圖，已已知三點的的標高投影影，a20、b60、c40求作三點所所定的平面面標高投影影。1:20006020305040c40b60a20δ

(二)空間間兩平面的的相互位置置空間兩平面的相相互位置，由下下列兩種情況：：1）兩平面平行行；2）兩平面相交交。xy0α

α1

α2

605040P兩相交直線所定定平面的標高投投影如上圖所示，兩兩平面的等高線線的投影平行，，傾向相同，平平距相等，則兩兩平面在空間是是相互平行的。。40305040p1p2xy0兩平面相交時，，由以下三種情情況：※投影圖中兩兩平面的等高線線平行，但兩平平面的傾向相反反；※投影圖中兩兩平面的等高線線平行，兩平面面的傾向相同，，但傾角不同；；※投影圖中兩兩平面的等高線線相交。x5040504035QQ’P1P2yo403050ABDKCbadckabkcd兩相交平面的投投影三、直線與平面面的相互位置直線與平面的相相互位置有：直直線位于平面內內，直線與平面面平行，直線與與平面斜交，直直線與平面垂直直。（一）直線位于于平面內如圖所示，直線線上兩點位于平平面P內，則此此直線位于平面面內。yox50403020pa50b20直線位于平面內內的投影60504030pdca100b60直線平行于平面面內的投影假如直線與平面面平行，必須是是在平面內能做做出平行于直線線的直線。當兩直線線平行時時，則投投影必然然平行。。只要在在平面上上作直線線c60d30平行與直直線a100c60。由圖平平面上的的直線CD與空空間直線線AB傾傾角相同同，平距距相等，，所以直直線CD平行于于直線AB，直直線AB與平面面P平行xy（三）直線與平面斜交（四）直線與平面垂直（二）直直線線與平面面平行如上圖，，空間有有一平面面P和一一直線AB，該該平面與與直線在在空間是是否平行行？第三節(jié)采采掘工程程平面圖圖一、概概述采掘工程程平面圖圖是將開開采煤層層或其分分層內的的采掘工工程和地地質情況況，采用用標高投投影的原原理，按按一定比比例尺繪繪制而成成的圖紙紙。按照規(guī)定定采掘工工程平面面圖上應應繪制以以下內容容：(1)井井田技技術邊界界，保安安煤柱及及其他邊邊界線，，注明名名稱和批批準文號號；(2)本本煤層層以及與與開采本本煤層有有關的巷巷道(主主要巷道道應注明明名稱和和月末工工作面位位置，斜斜巷應注注記傾向向和傾角角，巷道道交叉口口、變坡坡以及平平巷等特特征點)，在圖圖上每隔隔50100mm應注記記軌面或或底板的的高程；；(3)回回采工工作面和和采空區(qū)區(qū)，注記記工作面面月末位位置、平平均采厚厚、煤層層傾角、、開采方方法、開開采年度度和煤層層小柱狀狀，丟煤煤應注明明丟煤原原因和煤煤量；(4)永永久導導線點和和水準點點，注明明點號和和高程；；臨時點點要根據(jù)據(jù)需要注注記；(5)鉆鉆孔、、勘探線線、煤層層露頭線線、風化化帶、煤煤層變薄薄區(qū)、尖尖滅區(qū)、、陷落柱柱和火成成巖侵入入?yún)^(qū)、煤煤厚點、、煤樣點點以及實實測的主主要地質質構造；；(6)發(fā)發(fā)火區(qū)區(qū)、積水水區(qū)、煤煤和瓦斯斯突出區(qū)區(qū)、冒流流沙區(qū)等等；(7)井井田邊邊界外100m以內內的鄰礦礦采掘工工程和地地質情況況，井田田范圍內內的小煤煤窯及其其開采范范圍；(8)根根據(jù)圖圖面允許許和實際際要求，，還可加加繪煤層層底板等等高線、、地面重重要工業(yè)業(yè)建筑、、居民區(qū)區(qū)、鐵路路、重要要公路、、大的河河流和湖湖泊等。?？煞譃樵O設計圖和和測量圖圖兩種。。設計圖圖主要用用于對采采掘工程程的規(guī)劃劃和設計計；測量量圖主要要用于實實際指揮揮生產(chǎn)，，必須隨隨測隨繪繪，反映映采掘工工程的現(xiàn)現(xiàn)狀。采掘工程程平面圖圖一般都都要求分分煤層繪繪制。二、采采掘工程程平面圖圖的識讀讀搞清煤層層的產(chǎn)狀狀要素和和地質構構造以及及井下各各種巷道道間的相相互位置置關系。。(一)煤層的產(chǎn)產(chǎn)狀要素和地質構構造的識讀主要是通過煤層底底板等高線和有關關礦圖符號來識別別。煤層的走向即即煤層底板等高線線的延伸方向，煤煤層的傾向是垂直直于煤層底板等高高線由高指向低的的方向；煤層的傾傾角則需要通過計計算煤層底板等高高線的等高距和等等高線平距之比的的反正切來求取。。煤層的地質構造造則需要通過煤層層底板等高線結合合有關礦圖符號一一起來識讀。(二)各種巷道道間相互關系的識識別1、豎直巷道、水水平巷道和傾斜巷巷道的辨別在采掘工程平面圖圖上豎直巷道是用用專門符號來表示示的，這時關鍵是是區(qū)分它們與鉆孔孔符號間的差異，，鉆孔符號一般是是孤立的，而豎直直巷道都是與其他他巷道連通的。另另外，還可利用注注記的巷道名稱進進行區(qū)分。水平巷巷道和傾斜巷道主主要是通過巷道內內導線點的標高來來辨別，也可利用用巷道名稱來辨別別。2、煤巷和巖巷的的辨別煤巷和巖巷的辨別別主要是通過巷道道處煤層底板等高高線的標高與巷道道內導線點的標高高間的關系來區(qū)分分。若二者標高很很相近，則為煤巷巷，否則為巖巷；；也可通過巷道名名稱來區(qū)分一部分分煤巷和巖巷。3、巷道相交、相相錯或重疊的辨別別區(qū)分巷道相交和相相錯主要是通過兩兩條巷道內導線點點標高間的關系。。重疊巷道是指兩條條標高不同的巷道道位于同一豎直面面內。此時，在采采掘工程平面圖上上，它們是重疊在在一起的，但通過過巷道內導線點的的標高可區(qū)分出上上部巷道和下部巷巷道；另外，上部部巷道是用實線繪繪出的，下部巷道道則是用虛線繪制制的。三、采掘工程平平面圖的應用采掘工程平面圖是是了解礦井采掘工工程情況和地質構構造情況，進行礦礦井采掘工程設計計和采掘工作地質質預報以及指揮礦礦井生產(chǎn)的重要資資料，同時還可利利用它來繪制生產(chǎn)產(chǎn)計劃圖、通風系系統(tǒng)圖、井上下對對照圖和“三量””計算圖等圖紙。。除此之外，采掘掘工程平面圖還有有以下用途。采掘工程平平面圖１、用于于求巷道的的長度和傾傾角要求巷道AB的實際際長度LＡＢ和傾角δ。。首先用比比例尺量取取AB兩點點的水平長長度dＡＢ并利用注記記的標高計計算出A、、B兩點間間的高差hＡＢ，再計算LＡＢ和δ。2、計算煤煤炭產(chǎn)量要求月煤炭炭產(chǎn)量,可可按下述步步驟進行計計算：(1)計計算四月份份回采區(qū)域域的水平面面積S′(2)計計算實際回回采面積S(3)計計算回采體體積V(4)計計算四月份