礦山工程圖繪制基礎知識.ppt

張鳳巖安全工程學院 課程性質 目的與教學要求本課程是一門專業(yè)選修課 總學時40 學分2 5 該課程的主要教學內容是在介紹礦圖的基礎上 主要講解AutoCAD應用基礎 本課程的目 使學生獲得利用計算機繪圖平臺解決課程設計和工程現(xiàn)場的繪圖設計的能力 掌握CAD在采礦工程中的應用 能夠結合專業(yè)課程及畢業(yè)設計中的實際問題繪制常用的礦山工程圖紙 第一節(jié)繪圖基本知識以采區(qū)平面圖為例 礦圖繪圖基礎知識 1 礦圖1 定義 反映礦井地質條件和井下采掘工程活動情況的煤礦生產建設圖的總稱 2 礦圖的作用及特點2 繪圖基礎知識 1 采礦專業(yè)知識背景2 繪制圖紙的基礎知識 手繪或計算機繪圖 3 AUTOcad簡介 采礦設計的基礎知識1 煤田 在地質歷史發(fā)展過程中 同一地質時期形成并大致連續(xù)發(fā)育的含煤巖系分布區(qū) 2 礦區(qū) 統(tǒng)一規(guī)劃和開發(fā)的煤田或其一部分 3 井田 劃分給 個礦井 或露天礦 開采的那一部分煤田 4 井田范圍 是指井田沿煤層走向的長度和傾向的水平投影寬度 5 礦井生產能力 指礦井的設計生產能力 以萬t a 或Mt a 1Mt a 100萬 a 7 煤礦地下開采 也稱井工開采 它需要開鑿一系列井巷 包括巖巷和煤巷 進入地下煤層 才能進行采煤 8 采煤工藝按照一定順序完成回采工作各項工序的方法及其配合 稱為采煤工藝 9 采煤系統(tǒng) 采煤巷道之間在時間上的配合以及在空間上的相互位置關系 稱為采煤巷道布置系統(tǒng) 也即為采煤系統(tǒng) 10 采煤方法 是采煤工藝與采煤系統(tǒng)在時間上 空間上相互配合的總稱 礦井生產系統(tǒng)示意圖 1 礦井巷道的開掘順序首先自地面開鑿主井1 副井2進入地下 當井簡開鑿到第一階段下部邊界開采水平標高時 即開鑿井底車場3 主要運輸石門4 然后向井田兩翼掘進開采水平階段運輸大巷5 直到采區(qū)運輸石門位置后 由運輸大巷5開掘采區(qū)運輸石門9通達煤層 到達預定位置后 開掘采區(qū)下部車場底板繞道10 采區(qū)下部材料車場11 然后 沿煤層自下而上掘進采區(qū)運輸上山14和軌道上山15 與此同時自風井6 回風石門7 開掘回風人巷8 向煤層開掘采區(qū)回風石門17 采區(qū)上部車場18 絞車房16 與采區(qū)運輸上山14及軌道上山15聯(lián)通 當形成通風回路后 即可自采區(qū)上山向采區(qū)兩冀掘進第一區(qū)段的區(qū)段運輸乎巷20 區(qū)段回風平巷23 下區(qū)段回風平巷21 當這些巷道掘到采區(qū)邊界后 即可掘進開切眼24形成采煤工作面 安裝好機電設備和進行必需的準備工作后 即可開始采煤 采煤工作面25向采區(qū)上山后退回采 與此同時需要適時地開掘第二區(qū)段的區(qū)段運輸平巷和開切眼 保證采煤工作面正常接替 2 礦井主要生產系統(tǒng)如下 運煤系統(tǒng)通風系統(tǒng)運料排矸系統(tǒng)排水系統(tǒng) 從回來工作面25采下的煤 經區(qū)段運輸平巷20 采區(qū)運輸上山14 到采區(qū)煤倉12 在采區(qū)下部車場10內裝車 經開采水平運輸大巷5 主要運輸石門4 運到并底車場3 內主井1提升到地面 運煤系統(tǒng) 新鮮風流從地面經副井2進入井下 經井底車場3 主要運輸石門4 運輸大巷5 采區(qū)下部材料車場11 采區(qū)軌道上山15 區(qū)段運輸平巷20進入回來工作面25 清洗工作面后 污風經區(qū)段回風平巷23 采區(qū)回風石門17 回風大巷8 回風石門7 從風井6排出井外 通風系統(tǒng) 上圖所示的巷道系統(tǒng) 按其作用和服務的范圍不同 可把礦山井巷分為開拓巷道 準備巷道和回采巷道三種類型 開拓巷道的作用在于形成新的或擴展原有的階段或開采水平 準備巷道的作用在于準備新的采區(qū) 回采巷道的作用在于切割出新的采煤工作面并進行生產 一般說來 為全礦井 若干個水平或若干采區(qū)服務的巷道 如井筒 井底車場 主要石門 運輸大巷和回風大巷 或總回風道 主要風井 稱為開拓巷道 開拓巷道是從地面到采區(qū)的通路 這些通路在 個較長時期內為全礦井或階段服務 服務年限一船在10一30a以上 為整個采區(qū)或數(shù)個區(qū)段服務的巷道 如采區(qū)上下山 采區(qū)車場 采區(qū)硐室稱為準備巷道 準備巷道是在采區(qū)范圍內從已開掘好的開拓巷道起到達區(qū)段的通路 這些通路在一定時期內為全采區(qū)服務 服務年限一般在3 5a以上 僅為采煤工作面生產服務的巷道 如區(qū)段運輸平巷 區(qū)段回風平巷 開切眼 形成韌始采場的巷道 叫做回采巷道 回采巷道服務年限較短 一股在0 5 1 0a左右 采礦工程畢業(yè)設計是采礦工程專業(yè)學習的最后一個教學環(huán)節(jié) 學生通過畢業(yè)設計 使學生對所學的基礎理論知識和專業(yè)理論知識進行一次系統(tǒng)地總結 并結合實際條件加以綜合運用 以鞏固和擴大所學的知識 鞏固和發(fā)展學生的運算和繪圖的工程技能 培養(yǎng)和提高學生分析和解決實際問題的能力和素質 豐富學生的生產實際知識 在畢業(yè)設計中 通過對某一理論或生產實際問題的深入分析研究 培養(yǎng) 鍛煉和提高學生的科技論文寫作能力和科研能力 畢業(yè)設計任務 礦井初步設計 畢業(yè)設計分一般部分和專題部分一般部分是按實習礦井的地質條件 完成一個礦井的初步設計主要內容 畢業(yè)設計一般部分必須按照畢業(yè)設計大綱的要求進行 完成大綱規(guī)定的全部工作量 設計中必須貫徹黨和政府的規(guī)定 遵守國家頒布的 煤礦安全規(guī)程 以及其他有關的規(guī)范 規(guī)定 決議和技術政策 畢業(yè)設計中要因地制宜地采用現(xiàn)代采礦新技術 盡可能地簡化生產系統(tǒng) 縮短建井工期和減少初期工程量 提高采掘工作面單產和單進 盡可能地提高勞動生產率 降低原材料消耗 以期獲得較好的技術經濟指標 實現(xiàn)礦井高產高效 盡可能地提高煤炭資源采出率 畢業(yè)設計成果包括一份說明書和圖紙 設計內容章節(jié)目錄示例如下 1礦井概況及井田地質特征1 1礦井概況1 2井田地質特征1 3煤層特征2井田境界及儲量2 1井田境界2 2井田工業(yè)儲量2 3井田可采儲量3礦井工作制度和設計生產能力3 1礦井工作制度3 2礦井設計生產能力及服務年限4井田開拓4 1井田開拓的基本問題4 2礦井基本巷道5采區(qū)巷道布置5 1采區(qū)煤層地質特性5 2采區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng)5 3采區(qū)車場形式選擇5 4采區(qū)采掘接替計劃6井筒延深方案7礦井及首采區(qū)主要技術經濟指標表 1 礦井開拓平面圖 比例1 5000 1 10000 圖中要求有主采煤層底板等高線 座標網 指北方向 礦井邊界 地質構造 礦井生產初期開拓工程 礦井生產后期開拓工程 工業(yè)場地保護煤柱線 礦井開拓剖面圖剖面位置線 開采水平 采區(qū)或帶區(qū) 分帶 邊界線 首采區(qū)或帶區(qū)簡化的巷道布置 達到設計產量時回采工作面位置 其他采區(qū)上下山開掘位置 圖題欄 井巷標號及名稱等 2 礦井開拓剖面圖 比例為1 5000 2000 3 采區(qū)或帶區(qū)巷道布置平面圖 比例為1 2000 圖中要求有采區(qū)范圍內的煤層底板等高線 座標網 指北方向 采區(qū)邊界 地質構造 采區(qū)內主要準備巷道和硐室 正在生產的工作面及回采巷道 為接替工作面掘進的巷道 工作面停采線 區(qū)段或分帶的劃分線 與采區(qū)準備巷道相連接的一部分開拓巷道 相應地點配備的采掘 運輸及通風設備 采區(qū)生產系統(tǒng) 圖題欄 井巷標號及名稱等 4 采區(qū)或帶區(qū)巷道布置剖面圖 比例為1 2000或1 10005 采煤方法圖 比例為1 50 圖中要求有工作面層面圖 最大與最小控頂距剖面圖 加強支護段兩巷剖面圖 正規(guī)作業(yè)循環(huán)圖 勞動組織表 主要技術經濟指標表 工作面設備標號及名稱 圖題欄等 畢業(yè)設計圖紙應滿足以下要求 1 正確反映設計的內容和意圖 2 設計符合 采礦制圖標準 的各項要求 3 圖面布置整齊 均勻 清潔 美觀 4 線條清楚 尺寸準確 比例標準 5 字體工整 畢業(yè)設計圖紙采用鉛筆或計算機繪制 一 圖紙幅面尺寸 GB T14689 2008 基本幅面 A0 A1 A2 A3 A4加長幅面 基本幅面的短邊乘整數(shù)倍圖框格式 不留裝訂線e和留有裝訂線a 第一節(jié)繪圖基本知識以采區(qū)平面圖為例 二 字符及字母字符及字母應符合規(guī)定 長仿宋體 計量單位和字母應采用國家正式公布的符號或中文名稱三 圖線寬度b 0 25 0 35 0 5 0 7 1 1 4和2mm圖線寬度分為粗 細兩種 細線寬度約為b 3 四 比例尺在同一幅中 各個視圖應采用相同的比例尺 并標注在標題欄中的比例欄中 特殊情況必須在各視圖中標注 五 標題欄每張圖紙上必須畫出標題欄 標題欄的位置應位于圖紙的右下角 標題欄格式 設計單位和畢業(yè)設計 六 坐標系統(tǒng)地理坐標系 地面上一點的位置用經度 緯度表示 該點的經緯度稱為該點的地理坐標 平面直角坐標 坐標系的縱軸x與地球子午線方向一致 表示南北方向 坐標的橫軸y表示東西方向 六 坐標系統(tǒng)高程 地面任一點至水準面的垂直距離稱為該點的高程 相對高程和絕對高程 HA HB 絕對高程 Hc 相對高程 方位角由標準方向的北端順時針方向到某條直線所夾的水平角 稱為該直線的方位角 象限 方位角 象限角 象限角 由直線起點的標準方向北端或南端起 沿順時針或逆時針方向至該線所夾的銳角稱為象限角 象限角的取值范圍為 七 坐標方格網礦圖上的坐標方格網為正交的正方形格網 每個小方格的邊長為100mm 其精度要求規(guī)定 對角線上各交點應在一條直線上 每個小方格的邊長誤差不得超過0 2mm 圖框邊長和對角線邊長與理論值之差不得超過0 3mm 方格網線寬度不超過0 1mm 一 手工繪圖圖板 丁字尺 三角板 圓規(guī)和分規(guī) 曲線板 鉛筆等 第二節(jié)繪圖儀器 計算機輔助繪制計算機輔助繪制礦圖實質上就是根據(jù)礦圖繪制的具體要求 借助于計算機數(shù)據(jù)庫及繪圖軟件的支持 研制出專門的礦圖繪制系統(tǒng) 來完成礦圖的自動繪制過程 圖形數(shù)據(jù)的采集與輸入已有的圖件資料可通過掃描儀或數(shù)字化儀采集 并輸入主機 圖形數(shù)據(jù)的組織與處理根據(jù)礦圖繪制的特點和要求 可將現(xiàn)有圖例形成圖例庫 將巷道 硐室 井筒等礦圖基本圖素形成圖素庫 以便于用圖素拼接法成圖 簡化繪圖方法 加快成圖速度 圖形的生成與編輯一是在AUTOCAD環(huán)境下成圖 二是直接使用AUTOCAD的內部語言或外部高級語言編程并生成圖形 AutoCAD是Autodesk公司的產品 AutoCAD作為CAD工業(yè)的旗艦產品和工業(yè)標準 一直以其獨特的優(yōu)勢而為全球的設計工程師所采用 CAD的含義 ComputerAidedDesign CAD并不是指一個CAD軟件 而泛指一種使用計算機進行輔助設計的技術 AutoCAD的基本功能 AutoCAD自1982年問世以來 已經經歷了十余次升級 其每一次升級 在功能上都得到了逐步增強 且日趨完善 也正因為AutoCAD具有強大的輔助繪圖功能 因此 它已成為工程設計領域中應用最為廣泛的計算機輔助繪圖與設計軟件之一 繪制與編輯圖形標注圖形尺寸輸出與打印圖形 繪制與編輯圖形 AutoCAD的 繪圖 菜單中包含有豐富的繪圖命令 使用它們可以繪制直線 圓及圓弧 點 矩形 樣條曲線 多線 多段線等基本圖形 借助于 修改 菜單中的修改命令 可以精確繪制出各類采礦二維圖形 功能全面 滿足采礦專業(yè)制圖要求 圖1 1夾矸工作面開采示意圖 圖1 2區(qū)段運輸平巷超前支護范圍的巷道斷面圖 找出錯誤 標注圖形尺寸 尺寸標注是向圖形中添加測量注釋的過程 是整個繪圖過程中不可缺少的一步 AutoCAD的 標注 菜單中包含了一套完整的尺寸標注和編輯命令 使用它們可以在圖形的各個方向上創(chuàng)建各種類型的標注 也可以方便 快速地以一定格式創(chuàng)建符合行業(yè)或項目標準的標注 標注圖形尺寸 標注顯示了對象的測量值 對象之間的距離 角度 或者特征與指定原點的距離 在AutoCAD中提供了線性 半徑和角度3種基本的標注類型 可以進行水平 垂直 對齊 旋轉 坐標 基線或連續(xù)等標注 此外 還可以進行引線標注 公差標注 以及自定義粗糙度標注 標注的對象可以是二維圖形或三維圖形 輸出與打印圖形 AutoCAD不僅允許將所繪圖形以不同樣式通過繪圖儀或打印機輸出 還能夠將不同格式的圖形導入AutoCAD或將AutoCAD圖形以其他格式輸出 因此 當圖形繪制完成之后可以使用多種方法將其輸出 例如 可以將圖形打印在圖紙上 或創(chuàng)建成文件以供其他應用程序使用 1 2AutoCAD2007的經典界面組成 中文版AutoCAD2007為用戶提供了 AutoCAD經典 和 三維建模 兩種工作空間模式 對于習慣于AutoCAD傳統(tǒng)界面用戶來說 可以采用 AutoCAD經典 工作空間 主要由菜單欄 工具欄 繪圖窗口 文本窗口與命令行 狀態(tài)行等元素組成 標題欄菜單欄與快捷菜單工具欄繪圖窗口命令行與文本窗口狀態(tài)行 AutoCAD2007的經典界面組成 標題欄 標題欄位于應用程序窗口的最上面 用于顯示當前正在運行的程序名及文件名等信息 如果是AutoCAD默認的圖形文件 其名稱為DrawingN dwg N是數(shù)字 單擊標題欄右端的按鈕 可以最小化 最大化或關閉應用程序窗口 標題欄最左邊是應用程序的小圖標 單擊它將會彈出一個AutoCAD窗口控制下拉菜單 可以執(zhí)行最小化或最大化窗口 恢復窗口 移動窗口 關閉AutoCAD等操作 菜單欄與快捷菜單 中文版AutoCAD2007的菜單欄由 文件 編輯 視圖 等菜單組成 幾乎包括了AutoCAD中全部的功能和命令 快捷菜單又稱為上下文相關菜單 在繪圖區(qū)域 工具欄 狀態(tài)行 模型與布局選項卡以及一些對話框上右擊時 將彈出一個快捷菜單 該菜單中的命令與AutoCAD當前狀態(tài)相關 使用它們可以在不啟動菜單欄的情況下快速 高效地完成某些操作 工具欄 工具欄是應用程序調用命令的另一種方式 它包含許多由圖標表示的命令按鈕 在AutoCAD中 系統(tǒng)共提供了二十多個已命名的工具欄 默認情況下 標準 屬性 繪圖 和 修改 等工具欄處于打開狀態(tài) 如果要顯示當前隱藏的工具欄 可在任意工具欄上右擊 此時將彈出一個快捷菜單 通過選擇命令可以顯示或關閉相應的工具欄 繪圖窗口 在AutoCAD中 繪圖窗口是用戶繪圖的工作區(qū)域 所有的繪圖結果都反映在這個窗口中 可以根據(jù)需要關閉其周圍和里面的各個工具欄 以增大繪圖空間 如果圖紙比較大 需要查看未顯示部分時 可以單擊窗口右邊與下邊滾動條上的箭頭 或拖動滾動條上的滑塊來移動圖紙 在繪圖窗口中除了顯示當前的繪圖結果外 還顯示了當前使用的坐標系類型以及坐標原點 X軸 Y軸 Z軸的方向等 默認情況下 坐標系為世界坐標系 WCS 繪圖窗口的下方有 模型 和 布局 選項卡 單擊其標簽可以在模型空間或圖紙空間之間來回切換 命令行與文本窗口 命令行 窗口位于繪圖窗口的底部 用于接收用戶輸入的命令 并顯示AutoCAD提示信息 在AutoCAD2007中 命令行 窗口可以拖放為浮動窗口 AutoCAD文本窗口 是記錄AutoCAD命令的窗口 是放大的 命令行 窗口 它記錄了已執(zhí)行的命令 也可以用來輸入新命令 在AutoCAD2007中 可以選擇 視圖 顯示 文本窗口 命令 執(zhí)行TEXTSCR命令或按F2鍵來打開AutoCAD文本窗口 它記錄了對文檔進行的所有操作 狀態(tài)行 狀態(tài)行用來顯示AutoCAD當前的狀態(tài) 如當前光標的坐標 命令和按鈕的說明等 在繪圖窗口中移動光標時 狀態(tài)行的 坐標 區(qū)將動態(tài)地顯示當前坐標值 坐標顯示取決于所選擇的模式和程序中運行的命令 共有 相對 絕對 和 無 3種模式 狀態(tài)行中還包括如 捕捉 柵格 正交 極軸 對象捕捉 對象追蹤 DUCS DYN 線寬 模型 或 圖紙 10個功能按鈕 1 3圖形文件管理 在AutoCAD2007中 圖形文件管理包括創(chuàng)建新的圖形文件 打開已有的圖形文件 關閉圖形文件以及保存圖形文件等操作 創(chuàng)建新圖形文件打開圖形文件保存圖形文件關閉圖形文件 創(chuàng)建新圖形文件 選擇 文件 新建 命令 NEW 或在 標準 工具欄中單擊 新建 按鈕 可以創(chuàng)建新圖形文件 此時將打開 選擇樣板 對話框 在 選擇樣板 對話框中 可以在 名稱 列表框中選中某一樣板文件 這時在其右面的 預覽 框中將顯示出該樣板的預覽圖像 單擊 打開 按鈕 可以以選中的樣板文件為樣板創(chuàng)建新圖形 打開圖形文件 選擇 文件 打開 命令 OPEN 或在 標準 工具欄中單擊 打開 按鈕 可以打開已有的圖形文件 此時將打開 選擇文件 對話框 選擇需要打開的圖形文件 在右面的 預覽 框中將顯示出該圖形的預覽圖像 默認情況下 打開的圖形文件的格式為 dwg 在AutoCAD中 可以以 打開 以只讀方式打開 局部打開 和 以只讀方式局部打開 4種方式打開圖形文件 當以 打開 局部打開 方式打開圖形時 可以對打開的圖形進行編輯 如果以 以只讀方式打開 以只讀方式局部打開 方式打開圖形時 則無法對打開的圖形進行編輯 如果選擇以 局部打開 以只讀方式局部打開 打開圖形 這時將打開 局部打開 對話框 可以在 要加載幾何圖形的視圖 選項組中選擇要打開的視圖 在 要加載幾何圖形的圖層 選項組中選擇要打開的圖層 然后單擊 打開 按鈕 即可在視圖中打開選中圖層上的對象 圖1 4圖形打開界面 保存圖形文件 在AutoCAD中 可以使用多種方式將所繪圖形以文件形式存入磁盤 例如 可以選擇 文件 保存 命令 QSAVE 或在 標準 工具欄中單擊 保存 按鈕 以當前使用的文件名保存圖形 也可以選擇 文件 另存為 命令 SAVEAS 將當前圖形以新的名稱保存 在第一次保存創(chuàng)建的圖形時 系統(tǒng)將打開 圖形另存為 對話框 默認情況下 文件以 AutoCAD2004圖形 dwg 格式保存 也可以在 文件類型 下拉列表框中選擇其他格式 如AutoCAD2000 LT2000圖形 dwg AutoCAD圖形標準 dws 等格式 關閉圖形文件 選擇 文件 關閉 命令 CLOSE 或在繪圖窗口中單擊 關閉 按鈕 可以關閉當前圖形文件 如果當前圖形沒有存盤 系統(tǒng)將彈出AutoCAD警告對話框 詢問是否保存文件 此時 單擊 是 Y 按鈕或直接按Enter鍵 可以保存當前圖形文件并將其關閉 單擊 否 N 按鈕 可以關閉當前圖形文件但不存盤 單擊 取消 按鈕 取消關閉當前圖形文件操作 即不保存也不關閉 如果當前所編輯的圖形文件沒有命名 那么單擊 是 Y 按鈕后 AutoCAD會打開 圖形另存為 對話框 要求用戶確定圖形文件存放的位置和名稱 使用鼠標操作執(zhí)行命令 在繪圖窗口 光標通常顯示為 十 字線形式 當光標移至菜單選項 工具或對話框內時 它會變成一個箭頭 無論光標是 十 字線形式還是箭頭形式 當單擊或者按動鼠標鍵時 都會執(zhí)行相應的命令