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矿 图 基 本 知 识 矿井生产离不开矿图。要识读、使用和绘制矿图，则需要了解矿图的概念、分类和用途掌握地理坐标、平面直角坐标、高程等基础知识，掌握直线方位角、象限角的概念并能进行直线的定向工作，熟悉各种绘图工具、仪器的使用方法，了解地测绘图软件的基本知识，掌握绘制矿图的基本知识。 第一节 矿图概述 —、矿图的概念 在矿井设计、施工和生产管理等工作中，需要绘制和应用一系列图纸。人们把为煤炭开发、生产服务的地质测量图、设计工程图、生产管理图等统称为矿图。矿图是煤矿企业非常重要的技术资料，是设计、施工和生产的主要技术依据。 二、矿图的分类 一个生产矿井必须具备的图纸一般可分为三大类：地质测量图、设计工程图和生产管理图。 （－）地质测量图 地质测量图分为测量图、地质图及其它专用图。 1．地质图 根据地质勘查资料和井下地质编录资料经分析推断而绘制的主要反映煤层产状、地质构造、水文地质及资源／储量计算等内容的图纸，称为地质图。 地质图是矿井设计、建设和生产的主要依据。 常用的地质图有：井田地形地质图、井田煤层底板等高线图、各种地质剖面图、各种柱状图、煤岩对比图、井田水文地质图和资源／储量计算图等。 2．测量图 根据地面和井下实际测量的资料绘制而成的图纸，称为测量图。由于矿井采掘情况不断变化，因而测量图是随着矿井的开拓、掘进和回采等工作逐步测量并填绘的。 测量图主要反映矿井地面的地物、地貌情况，井下各种巷道和硐室的空间位置，煤层产状和各种地质构造，井下采掘情况以及井上下相互位置关系等情况。 常用的测量图有：井田区域地形图、工业场地平面图、采掘工程平面图、水平主要巷道平面图、采掘工程立面图、井上下对照图和主要保护煤柱图等。 3．专用图 根据矿井生产需要，矿井防治水管理、小煤矿管理、灾害治理等工作也是必不可少的，相应的专用图建立，很好地反映了矿井充水情况、小煤矿采掘情况、开采沉陷治理等情况。 常用的专用图有：充水性图、综合水文地质图、防排水系统图、小煤矿预警图、地质灾害图、沉陷治理图等。 （二）设计工程图 由设计部门设计并绘制的一系列图纸，称为设计工程图。 煤矿设计包括矿井新井建设设计、矿井改扩建设计、矿井水平延深设计、采区设计和单项工程设计等。每种类型的设计都必须按其不同设计阶段的要求绘制一系列图纸用以说明设计方案和设计内容。 （ 三）生产管理图 在矿井生产管理过程中，用于指导日常生产工作的主要图纸称为生产管理图，如采掘工程立面图，采掘计划图和各类安全、生产系统图等。 三、矿图的用途 正确地进行矿井设计，科学地管理和指挥生产，合理地安排生产计划，及时地制定灾害预防措施和处理方案等工作，都离不开矿图。矿图是煤矿建设和生产的工程技术语言，一个煤矿技术人员，只有掌握矿图的基本知识，才能够正确识读、应用和绘制矿图。 第二节 点的坐标及高程 在矿区内，地面上各种地物分布和地貌形态，井下各种地质构造特征和煤层产状，各种巷道和硐室位置及空间关系等，都是多种多样、高低起伏的，而它们的几何形状和位置，可以由一些特征点来确定。 因此，测绘矿图和设计矿图都是从点开始的。测绘矿图，首先找出被测对象的特征点，如地面建筑物的拐角点，道路的交叉点，地表坡度的变化点，井下巷道中心线的转折点、交叉点等，确定了这些点的位置，把这些点绘制在图纸上，再把有关的特征点连接起来，就可绘出所需要的图形了。 确定特征点的位置，是指确定它的平面位置和高低位置。点的平面位置一般用坐标来表示，点的高低位置一般用高程来表示。坐标系统有地理坐标系、平面直角坐标系和假定平面直角坐标系。在矿图测绘中，用地理坐标来确定地面点位很不方便，因此，通常采用平面直角坐标系来表示点位。 1、平面直角坐标表示点位的方法 平面直角坐标系是由平面上两条相互垂直的直线组成的，如图所示。 直线xx称为纵坐标轴，通常与某子午线的方向一致，直线yy为横坐标，与赤道方向一致。纵横坐标的交点O，称为坐标原点。坐标将平面分为四个部分，称为象限。顺时针方向排列，分别为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限。坐标数值由坐标原点算起，向上（北）、向右（东）为正数，向下（南）、向左（西）为负数。地面上任一点A的位置，是由该点到纵横坐标的垂直距离Aa1和月Aa2来表示的。Aa1称为A点的纵坐标，亦称x坐标，以xA表示；Aa2称为A点的横坐标，亦称y坐标，以yA表示。 在矿图上，通常都画有平行于纵横坐标轴的直线所构成的方格网，称为坐标方格网，每个小方格一般为100 mm×100 mm，在每一条纵横直线上注明其坐标值，此值就是这条直线距纵横坐标轴的垂直距离。根据图纸比例的不同，小方格所代表的实际距离也不同，一般为百米或千米的倍数。 建立平面直角坐标系，多数采用高斯投影的方法建立平面直角坐标系。 2、平面直角坐标的标注 （1）同一矿井各项工程图纸上的坐标系统必须一致。 （2）绘制带有坐标网格的图纸，坐标网格用细实线绘制，由边长为100 mm×100 mm的方格组成，也可只画出坐标网的“＋”字交点，“＋”字线段长度一般为20mm。 （3）图纸上画有坐标方格网时，其指北针应画在图纸的右上角，箭头指向正北方向，并注写字母“N”。坐标以“m”为单位，横坐标为8位数（其中前两位为投影带的编号），纵坐标为7位数，按尺寸数字的标注方向标注（图1－12）。 3、点的高程 确定点的位置，除了用坐标表示点在球面上或平面上的位置外，还要确定点的高低位置。点的高低位置用该点的高程表示。 大地水准面是高程的起算面。大地水准面的位置，是通过长期观察海水面的高度，取其平均值而确定的。我国目前采用青岛验潮站1953年至1979年历年观察成果所推算出的黄海平均海水面，作为全国的高程起算面，称为1985国家高程基准。 地面一点到大地水准面的垂直距离，称为该点的绝对高程，用H表示。 第三节 直线的方位角 测绘矿图经常要确定两点间的相对位置。确定两点间的相对位置，不仅需要两点间的水平距离，还需要两点间的直线与标准方向线之间的水平夹角。确定直线与标准方向线之间的角度的工作，称为直线定向。直线的方向通常用方位角表示。 1、坐标纵轴（中央子午线）方向 平面直角坐标系统各投影带都是以其中央子午线作为坐标纵轴的，即将其方向作为标准方向。 2、方位角 在平面直角坐标系统中，从坐标纵线的指北方向起，顺时针旋转量至某一直线的水平角度，称为该直线的坐标方位角，简称方位角。如图1－22所示，NS为坐标纵线，ON为指北方向，OM、Ok、OH、OP分别为通过O点的四条直线，则αOM、αOk、αOH、αop分别为四条直线的方位角。方位角的数值从0°～360°。 3、井筒方位角 井筒方位角是指以坐标纵线指北针箭头起，按顺时针方向，量至井口出车方向线或出口方向线的夹角。 第四节 矿图的绘制 一、矿图的绘制方法 矿图就是运用标高投影的方法来绘制的， 标高投影属于正投影。 1、正投影是相互平行的投影线与投影面垂直时的投影。 这种投影，能真实反映物体的形状和大小，便于绘制，能满足工程技术要求，因而在工程图中得到广泛的应用。 矿图一般只选用一个投影面，如地形图、缓斜煤层采掘工程平面图；有的需要用两个投影面，如急斜煤层采掘工程图；有的由于工程的需要，将投影面与岩层层面平行放置，这样绘制成的矿图称为层面图。 2、标高投影以大地水准面（或假定水准面）作为投影面，将空间物体上各特征点垂直投影于该平面上，以确定各点的平面位置，然后将物体各特征点的高程注于各投影点的旁边，用于说明各点高于或低于大地水准面（或假定水准面）的数值。 3、点的标高投影 自空间一点向零水平面（投影面）作垂线，在垂足处注明该点的标高（即该点至投影面的垂直距离）。投影面上这个垂足及其标高就是该点的标高投影：点在零水平面以上时，其标高为正数，以下时为负数。 4、直线的标高投影 直线的标高投影就是该直线两端点标高投影的连线。 5、平面的标高投影 平面的标高投影是指空间倾斜平面在水平面上的投影。平面的标高投影一般是以空间平面上的等高线在水平面上的投影来表示。 6、曲面的标高投影 曲面的标高投影采用曲面上等高线的投影来表示。 地面的地貌、井下的煤层产状等，都是用这种方法表示的。 二、矿图的绘制要求 1、格网 地质测量图坐标格网一律采用100×100mm。除含有地形的井田区域地形图、地形地质图、井上下对照图外，矿图必须绘制坐标格网，不能用十字线替代。正或斜格网各矿按实际情况自定，但坐标注记要求字头朝向图廓正上方。 手工制图应严格按《煤矿测量规程》要求，把好格网精度关。 2、注记总要求 点状物(测点、钻孔、井筒等)的名称、高程、用途等一律采用水平字列，字头一律朝向图幅上方。永久导线点、经纬仪导线点，点号随巷道方向，在巷道内注记，但字头不得朝下，高程注记于巷道外，一律注记测点巷道底板高程，并取小数点后一位小数。 线状物、面状物采用曲屈字列，字头不得朝向图幅水平线以下。注记位置视图面而定，既要明了直观，还要布局合理。特长线状物应分段重复注记。 所有井巷工程都必须注记全称，表示水平数字名称的，一律用屈曲排列的阿拉伯数字表示，严禁用汉字注记。 3、图面要求 矿图要求绘制准确，内容齐全，填绘及时，清晰美观，几何关系正确。 线条粗、中、细分明，均匀圆滑，接头吻合，平行线间距相等。 计算机制图巷道接口处应相交或相剪切，不留缺口。 4、边界线 井田技术边界、保安煤柱边界、井田区域范围内的小煤矿边界等均应按《图例》符号、尺寸绘制，并注明名称和批准文号。矿井、煤柱名称字头朝上，批准文号沿边界线注记，但字头不得朝下。 大比例尺(1:1000、1:2000)分幅采掘图等，只要跨着上述边界，必须注明相邻矿井、煤柱名称及批准文号。 5、井口 井筒符号及尺寸按《图例》规定绘制。 名称注记在开口处，字体及大小按表3规定执行，字头朝向图幅上方。 井口地面高程注记用红色，取小数点后二位(若为水准点，取小数点后三位)。竖井应同时注记地面及井下高程，地面高程用红色，井下高程用黑色，均取小数点后二位(若为水准点，取小数点后三位)。 绘制进、出风符号。 报废井筒，在原符号上打红叉，只注明原用途，不画进出风符号。 6、巷道 巷道分岩巷、煤巷，岩巷用桔黄色，煤巷用黑色。 1:1000图按巷道实际宽度绘制，所有测点内容均上，高程注记均取小数点后一位。 1:2000图按间距2mm的双线绘制。所有测点内容均上图，高程注记取小数点后一位。 1:5000图上开拓巷道以间距1mm、线粗0.15mm的双线表示；准备巷道以线粗0.5mm、单线表示；回采巷道以线粗0.2-0.3mm、单线表示。 1:10000图可在此基础上适当缩小。巷道内每隔100mm左右应注记轨面或巷道底板高程，巷道交叉口、变坡点、转弯处，适当加密，高程注记均取小数点后一位。 倾斜巷道(坡度大于7‰)一律表示下坡度及止坡点，坡度注记沿巷道方向，但字头不得朝下。 除专用支护图外，矿图上一律不表示巷道支护形式，但已有巷道延伸可延用原表示形式。 7、断层、陷落柱 采掘图上地面实测、推断断层、陷落柱按《图例》中374-388符号表示，巷道及回采工作面实测断层以393符号表示，各矿应具体规定采用断层上(或下)盘，全矿必须一致。 符号389用于煤层底板等高线及储量计算图中。 8、工作面内容 回采工作面及采空区应注记工作面编号、回采年度、月进度线(1:5000、1:10000图可不表示回采月份及进度)、平均采厚、煤层平均倾角、开采方法和煤层结构小柱状。 小柱状：一律垂直于下方图廓，1:2000图上柱状宽3mm，1:5000图上柱状宽2mm，左边注记夹石厚，右边注记煤层厚，均用黑色，并绘出顶、底板岩性。 工作面编号：采用阿拉伯数字，沿工作面走向，放于工作面中部，若工作面走向垂直于下方图廓，注记字头一律朝左。 回采年度及月进度：回采年度采用阿拉伯数字，沿工作面走向，放于工作面编号上方，全年回采范围中间。回采月份用罗马数字注记，放于工作面编号下方，字头朝向同工作面编号。 平均采厚：为工作面采后鉴定中的平均采煤厚度，放于工作面右下角，保留一位小数。字头朝向同工作面编号。 煤层倾角：标注工作面煤层平均倾角，放于工作面内空白处。 开采方式：放于工作面编号下适当位置。字头朝向同工作面编号。 色框：色框颜色按《图例》规定染色，一幅图中要宽度一致、美观、协调。 9、小煤矿内容 井田范围内及周边威胁大矿安全生产的小煤矿，必须表现在采掘工程平面图中。 小煤矿矿界按“《图例》实施补充规定”中补充符号4绘制(长线20mm，间隔5mm，十字3mm，线粗0.6mm) 各小煤矿必须标明最新的批准文号或采矿许可证号，同时必须展绘各矿所有井口位置、方向、标明井口标高(不标坐标)。有实测资料的应展绘其主要巷道、工作面布置及采空区情况。 10、交换图内容 交换图为各矿所有现采煤层的采掘工程平面图，同时应填绘以下内容： 井口提升方式和能力 用红、蓝箭头分别表示井筒和主要大巷的进出风流方向。 开拓、掘进、回采工作队组名称和当月进度注记 回采方式及使用机械名称 开拓方式示意图(放于图面下方适当位置) 图面上要求能突出表现当月开拓、掘进、回采工作面位置及队组名称、月进度，用罗马数字注明当月月末工作面位置。 地质图纸、资料分类编制标准 根据《煤矿地质测量图》技术管理规定及实施补充规定、《地质测量工作条例》、《煤矿防治水规定》、《生产矿井安全质量标准化标准》等规范的规定，结合工作实际，编制各类地质图纸及地质资料的编制标准，以指导地测工作。
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