《礦圖》教學(xué)課件VIP

《礦圖》教學(xué)課件

主講：李戰(zhàn)宏

河南理工大學(xué)高職學(xué)院測量教研室2011年2月教學(xué)說明1.課程性質(zhì)：必修課，技術(shù)語言課，信息載體，考查課。2.教學(xué)內(nèi)容：基本知識，投影知識，識圖用圖。3.采用教材：礦圖。4.教學(xué)環(huán)節(jié)：講授（12-2周），繪圖實(shí)訓(xùn)(1周）復(fù)習(xí)考試（1周）。5.學(xué)習(xí)方法：聽——看——練（繪圖、讀圖）6.教學(xué)目標(biāo)課程教學(xué)目標(biāo)

愿景加強(qiáng)聯(lián)系密切配合互相學(xué)習(xí)互相監(jiān)督用心做事共同提高第一章礦圖基本知識一、礦圖的種類和作用二、礦圖的基本規(guī)定三、礦圖上點(diǎn)位的確定四、礦圖繪制一、礦圖的種類和作用礦圖——專供煤礦設(shè)計、生產(chǎn)、管理使用的一系列圖紙。地質(zhì)測量圖——基礎(chǔ)圖件設(shè)計工程圖——綱領(lǐng)性圖件生產(chǎn)管理圖——應(yīng)用圖件礦圖的作用1.信息載體2.設(shè)計依據(jù)3.管理抓手不同的礦圖反映不同的內(nèi)容，具有不同的作用。1.地質(zhì)測量圖——了解煤炭資源地質(zhì)狀況，分析資源的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。是編制礦井設(shè)計、制定生產(chǎn)計劃、指導(dǎo)采掘生產(chǎn)及礦產(chǎn)資源、儲量管理等的主要依據(jù)。2.設(shè)計工程圖——了解煤炭資源合理開發(fā)方案、煤炭生產(chǎn)環(huán)節(jié)及生產(chǎn)工藝，分析煤炭開發(fā)方案技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。是煤炭建設(shè)的基礎(chǔ)，是指導(dǎo)礦井建設(shè)和生產(chǎn)的綱領(lǐng)。設(shè)計的優(yōu)與差在很大程度上影響著礦井投產(chǎn)后的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。3.生產(chǎn)管理圖——了解礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀、技術(shù)裝備水平和安全裝備水平，是科學(xué)管理和指揮生產(chǎn)、合理安排生產(chǎn)計劃、制定災(zāi)害防治措施和方案的必備資料。一套完整的礦圖可以從不同側(cè)面反映一個煤炭企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的能力和潛力；是展示一個煤炭企業(yè)形象的窗口；是評價一個煤炭企業(yè)綜合實(shí)力的重要資料。礦圖是煤炭行業(yè)共同的技術(shù)語言。不懂得這門語言，就無法讀懂地質(zhì)勘察資料；無法掌握某個煤田、礦區(qū)、礦井的資源狀況；無法表達(dá)自己的設(shè)計構(gòu)想；無法領(lǐng)會別人的設(shè)計意圖；無法進(jìn)行工程技術(shù)交流；無法了解和指導(dǎo)礦井生產(chǎn)。所以，作為礦井技術(shù)人員，必須學(xué)習(xí)礦圖知識。二、礦圖的基本規(guī)定1.礦圖的比例尺M(jìn)——比例尺分母（縮小的倍數(shù)）礦圖采用大比例尺。1：500；1：10001：2000；1：5000.中比例尺：1:10000;1:50000;1:100000小比例尺：1：300000；1：500000；

1：1000000等2．圖示比例尺最常見的圖示比例尺為直線比例尺如圖所示

優(yōu)點(diǎn)：便于直接量取長度，并可減小因圖紙伸縮變形而引起的誤差。比例尺的用途（1）繪圖時，把實(shí)地水平長度化為圖上應(yīng)繪長度。即圖上應(yīng)繪長度=實(shí)地水平長度÷M例如：某平巷長185m,在1：1000的采掘工程平面圖上應(yīng)繪多少厘米？185÷1000×100=18.5cm.某斜巷長280m,傾角30°，在1：2000的采掘工程平面圖上應(yīng)繪多少厘米？280×cos30°÷2000×100=12.124cm比例尺的用途(2)用圖時，把圖上長度化為實(shí)地水平長度。即：圖上長度×M=實(shí)地水平長度例如：在1：1000的圖上用直尺量的掘進(jìn)頭距前方采空區(qū)6.8厘米，問掘進(jìn)頭距采空區(qū)多少米？比例尺的精度把圖上0.1mm的線段長所表示的實(shí)地水平長稱為比例尺的精度。如：1：100000——10m;1:10000-------1m1：5000——0.5m;1：2000——0.2m1：1000——0.1m;1：500——0.05m比例尺越小，精度越低；比例尺越大，精度越高。例如：1：1000的圖比1：2000的圖精度高。2.礦圖的圖幅尺寸（1）設(shè)計圖:采用標(biāo)準(zhǔn)圖幅。基本幅面:（A0、A1、A2、A3、A4）允許幅面:A3×3、A3×4、A4×5等加長幅面：A0×2、A1×3等（2）地形圖：采用正方形圖幅1：500040cm×40cm4平方公里11：200050×50141：100050×500.25161：50050×500.062564（3）井下生產(chǎn)管理圖：采用自由圖幅。三、礦圖上點(diǎn)位的表示方法點(diǎn)的平面位置用坐標(biāo)表示，高低位置用高程表示。1.點(diǎn)的地理坐標(biāo)英國格林尼治天文臺的子午線（首子午線）、赤道和球心構(gòu)成地理坐標(biāo)系。我國首都北京：東經(jīng)116°23′北緯39°54′我國的疆域：東經(jīng)72°-135°北緯10°-51°31′2.點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)測量坐標(biāo)與數(shù)學(xué)坐標(biāo)測量坐標(biāo)數(shù)學(xué)坐標(biāo)平面直角坐標(biāo)系的建立1.高斯平面直角坐標(biāo)系分帶6°帶3°帶高斯投影高斯坐標(biāo)與國家坐標(biāo)國家通用坐標(biāo)值A(chǔ)(4127000,37682000)B(3855000,37363000)高斯坐標(biāo)與國家通用坐標(biāo)的換算例：A(4265Km,225Km)為高斯坐標(biāo)。位于3°帶第38帶。其國家通用坐標(biāo)為：A(4265Km,38725Km).例：B（3956000m,-125000m)位于3°帶第38帶。其國家通用坐標(biāo)為：B(3956000m,38375000m).即：X值不變，Y值前兩位是帶號，后6位是加500000m后的值。點(diǎn)的高程點(diǎn)的高低位置用高程表示。1.絕對高程點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面（海水面）的垂直距離叫絕對高程，簡稱高程。軍事上叫海拔，工程上叫標(biāo)高（煤礦上也叫水平）。我國采用黃海平均海水面作為國家統(tǒng)一的高程系統(tǒng)。2.相對高程點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的垂直距離叫相對高程，也叫假定高程。

地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面以上，高程H為正。地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面以下，高程H為負(fù)。如圖：HA=166.780mHB=-136.680mA

大地水準(zhǔn)面HABHB四、礦圖上的方向

礦圖上反映了井下各種巷道、所有硐室、工作面、采空區(qū)、煤層、巖層、各種形態(tài)的地質(zhì)構(gòu)造----------，他們的位置關(guān)系怎樣確定？巷道的掘進(jìn)方向、煤層、巖層的走向、傾向---------又怎樣確定？在繪制礦圖和看圖用圖時，首先要知道方向。

直線定向

確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平角度稱為直線定向。標(biāo)準(zhǔn)方向真子午線方向磁子午線方向坐標(biāo)縱軸方向

1.真子午線方向（真北）是用天文測量方法或用陀螺經(jīng)緯儀測定的。陀螺儀GP1-2A2．磁子午線方向（磁北）

磁子午線方向是磁針在地球磁場的作用下，磁針自由靜止時其軸線所指的方向。AP′PP—北極P′—磁北極

磁子午線方向可用羅盤儀測定。

DQL-1型森林羅盤儀DQL-1B型森林羅盤儀3．坐標(biāo)縱軸方向

我國采用高斯平面直角坐標(biāo)系，6°帶或3°帶都以該帶的中央子午線為坐標(biāo)縱軸，因此取坐標(biāo)縱軸方向作為標(biāo)準(zhǔn)方向。xyoP1P2高斯平面直角坐標(biāo)系二、直線方向的表示方法1、方位角1）方位角的定義

從直線起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方向北端起，順時針方向量至直線的水平夾角，稱為該直線的方位角；其角值范圍為0°~360°。OA標(biāo)準(zhǔn)方向北端方位角BDCE標(biāo)準(zhǔn)方向真子午線方向磁子午線方向坐標(biāo)縱軸方向真方位角（A）磁方位角（Am）坐標(biāo)方位角（α）2磁北真北坐標(biāo)北AmAα12、象限角

某直線的象限角是由直線起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方向北端或南端起，沿順時針或逆時針方向量至該直線的銳角，用R表示。直線R與α的關(guān)系O1O2O3O4（北）（西）y（東）（南）xoⅠⅣⅢⅡRO1RO3RO2RO4αO1αO2αO3αO41234αO1=RO1αO2=180°－RO2αO3=180°＋RO3αO4=360°－RO4五、礦圖的繪制（一）.極坐標(biāo)法繪制礦圖根據(jù)坐標(biāo)方位角、水平距離繪制例：A-185°78m1-2130°97m2-3222°118m3-4330°56m按1：1000的比例繪圖（二）直角坐標(biāo)法繪制礦圖1.繪制坐標(biāo)方格網(wǎng)規(guī)格：10cmx10cm精度要求：（1）方格網(wǎng)線粗≤0.1mm.（2）小格邊長誤差≤0.2mm(3)圖框邊長誤差≤0.3mm(對角線長誤差≤0.4mm)正方格網(wǎng)的繪制2.確定指北線3.確定繪圖比例尺4.為方格網(wǎng)注記坐標(biāo)值5.展繪測量控制點(diǎn)。如：A（768，560）B（943，728）（三）計算機(jī)繪圖計算機(jī)繪圖是利用專用繪圖軟件根據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行繪圖。計算機(jī)繪圖精度高、速度快、整潔美觀，目前已得到普遍使用。斜坐標(biāo)方格網(wǎng)第二講礦圖投影基本知識第一節(jié)投影的概念一、投影現(xiàn)象物體在燈光或陽光照射下，在地面或墻面上產(chǎn)生的影子，稱為投影現(xiàn)象。把投影物體、光線、投影面稱為投影的三要素。二、投影方法1.中心投影投影線交匯于一點(diǎn)的投影稱為中心投影。如：放映電影、幻燈、攝影中心投影的特點(diǎn)：物體的影像與投影中心到投影面的距離有關(guān)2.平行投影投影線彼此平行的投影稱為平行投影。平行投影分為：斜投影和正投影。平行投影的特點(diǎn)：影像大小與投影中心到投影面的距離無關(guān)，其形狀隨物體與投影面的傾斜位置而變化。3.正投影是應(yīng)用投影線彼此平行且垂直于投影面的方法所得到的物體的投影。特點(diǎn)：1）.能真實(shí)反映物體的形狀和大小；

2）.便于繪制；

3）.便于度量；

4）.直觀性強(qiáng)。各類工程圖多采用正投影、機(jī)械圖多采用正投影中的三面投影，簡稱三視圖。而礦圖采用標(biāo)高投影。第二講標(biāo)高投影采用零水平面作為投影面，將空間物體上各特征點(diǎn)垂直投影到該水平面上，以確定各點(diǎn)的平面位置，然后將物體各點(diǎn)的高程（又稱標(biāo)高）注在各點(diǎn)的投影旁邊，用于說明各點(diǎn)高于或低于零水平面的數(shù)值，這種投影稱為標(biāo)高投影。標(biāo)高投影是一種正投影。礦圖就是利用標(biāo)高投影的方法繪制而成的。標(biāo)高投影的特點(diǎn)1.便于繪制；根據(jù)坐標(biāo)和高程繪制簡單易行。坐標(biāo)表示投影位置，高程表示與投影面的關(guān)系。2.便于度量；方向和角度可用量角器直接度量；距離可用直尺度量；或用三棱尺（比例尺）圖示比例尺直接量出距離不需用比例換算。3.直觀性強(qiáng)。根據(jù)標(biāo)高可直接看出巷道空間形態(tài)；巷道與煤層關(guān)系。一、點(diǎn)的標(biāo)高投影點(diǎn)的標(biāo)高投影及作圖法作圖方法：首先確定投影面，繪出坐標(biāo)系，然后根據(jù)A、B點(diǎn)的x、y坐標(biāo)值定出點(diǎn)的平面位置，并在點(diǎn)的投影旁邊注明點(diǎn)的標(biāo)高。例2-1A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(2225)、(44-22)、(2120)，試?yán)L出三點(diǎn)的標(biāo)高投影。作圖方法如圖二、直線的標(biāo)高投影

直線的標(biāo)高投影就是該直線兩端點(diǎn)標(biāo)高投影的連線。直線平行投影面，投影長度不改變；直線傾斜投影面，投影長度要變短；直線垂直投影面，投影匯聚為一點(diǎn)。

（二）直線要素及相互關(guān)系

直線的實(shí)際長度稱為直線的實(shí)際長度，用L表示；直線在水平面上的投影長度稱為水平長度，用D表示；直線與水平面的夾角（最小的角度）稱為直線的傾角，用δ表示；直線兩端點(diǎn)的高程之差稱為直線的高差，用h表示；直線的高差與平距之比稱為直線的斜率，用i表示（常用百分?jǐn)?shù)或千分?jǐn)?shù)表示）。

（三）直線投影的標(biāo)高內(nèi)插

在直線的標(biāo)高投影上，求出高程為整數(shù)的各點(diǎn)的投影位置，稱為標(biāo)高內(nèi)插。常用的方法有：解析法、剖面法和平行線法。（四）空間兩直線的相互關(guān)系空間兩直線的相互關(guān)系有平行、相交和交錯三種。1．兩直線平行若空間兩直線的投影平行、傾斜方向一致、且傾角相等，則空間兩直線平行。2．兩直線相交若空間兩直線相交，其投影比相交，且交點(diǎn)只有一個高程值。3．兩直線交錯（1）若空間兩直線的投影相交，且交點(diǎn)處的標(biāo)高不等，則空間兩直線交錯；（2）若空間兩直線的投影平行，而傾向相反，則空間兩直線交錯；（3）若空間兩直線的投影平行，傾向相同，但傾角不等，則空間兩直線交錯；兩直線交錯三、平面的標(biāo)高投影（一）表示方法平面的標(biāo)高投影是指空間傾斜平面在水平面上的投影，用傾斜平面的等高線在水平面上的投影來表示。（二）平面三要素傾斜平面的標(biāo)高投影，可以表示傾斜平面的空間狀態(tài)，平面的空間狀態(tài)用平面的走向、傾向和傾角來表示，稱為平面三要素。走向：等高線的方向?yàn)閮A斜平面的走向用方位角表示。傾向：在水平面內(nèi)，垂直等高線標(biāo)高由高到底的方向，即為傾斜平面的傾向，用方位角表示，與走向相差90°。規(guī)定：平面的走向比平面的傾向小90°。圖2-28平面三要素傾角：傾斜平面與水平面所夾的最大銳角或傾斜平面的傾斜線與其在水平面內(nèi)的傾向線之間的夾角即為傾斜平面的傾角。等高距：相鄰兩條等高線間的高差。稱為等高距。（或等高線間隔）等高線平距：相鄰兩條等高線在水平面上的垂直距離。（三）作圖方法平面標(biāo)高投影是指在水平面上做出該平面的等高線，作平面的標(biāo)高投影時，通常遇到以下4種情況：已知不在同一條直線上的3個點(diǎn)；已知一直線和線外一點(diǎn)；已知兩相交直線；已知兩平行直線。不論哪種情況，其作圖均按以下步驟進(jìn)行：（1）根據(jù)已知條件，按一定比例，把直線和點(diǎn)展繪到圖上；（2）在各點(diǎn)所連的直線或已知直線上，按高程值的整倍數(shù)進(jìn)行標(biāo)高內(nèi)插；（3）連接高程相等的各點(diǎn)，即得平面等高線的投影，也就是該直線的標(biāo)高投影。（四）空間兩平面的關(guān)系局部區(qū)域各煤層間的關(guān)系、煤層層面與斷層面的關(guān)系的等，都屬于空間平面的位置關(guān)系問題?？臻g兩平面的相互關(guān)系有下列兩種情況。

1．兩平面平行在標(biāo)高投影中，兩個平面的等高線相互平行，平距相等，則空間兩平面彼此平行。

2．兩平面相交空間兩平面相交有下列3兩種情況。（1）在平面標(biāo)高投影圖上，兩平面等高線平行，傾向相反，則空間兩平面相交；（2）在平面標(biāo)高投影圖上，兩平面等高線平行，傾向相同，但傾角不等，則空間兩平面相交；（3）在平面標(biāo)高投影圖上，兩平面的等高線相交，則空間兩平面相交；兩平面平行兩平面相交兩平面相交兩平面相交（五）空間直線與平面的相互關(guān)系局部區(qū)域煤層與直線巷道的位置關(guān)系，即屬于直線與平面的相互位置關(guān)系問題。直線與平面的相互位置關(guān)系有下列3種情況。

1．直線位于平面內(nèi)直線有兩點(diǎn)位于平面內(nèi)，則該直線位于平面內(nèi)。如煤巷。

2．直線與平面平行空間某直線不在平面內(nèi)，但與平面內(nèi)的某直線平行，則此直線與平面平行。如平行與煤層的巷道。

3．直線與平面相交直線既不在平面內(nèi)，又不與平面平行，則此直線與平面相交。如穿煤巖巷。1．直線位于平面內(nèi)

2．直線與平面平行

3．直線與平面相交

四、曲面的標(biāo)高投影曲面的標(biāo)高投影同樣采用曲面上等高線的投影來表示。將曲面上的等高線投影到水平面上，并按比例縮小繪制成圖，這些曲線的標(biāo)高投影就是該地表面的標(biāo)高投影，即表示該地域的地貌。地面的地貌、井下的煤層產(chǎn)狀等都是用曲面的標(biāo)高投影來表示的。第三講井田區(qū)域地形圖一.井田區(qū)域地形圖繪制內(nèi)容：井田范圍內(nèi)的所有地物和地貌。1.地物（自然地物和人工地物）地物符號：比例符號；非比例符號；線狀符號；注記說明。2.地貌（地面高低起伏的形態(tài)）地貌符號：地貌用地形等高線表示。二、地形圖的識讀與應(yīng)用.識圖方法與步驟：圖名——指北線——比例尺——坐標(biāo)高程系統(tǒng)——測圖日期——測圖單位——圖例——地貌概況——地物類別及分布。.作用：礦井規(guī)劃建設(shè)、編制井田地形地質(zhì)圖、井上下對照圖。.應(yīng)用第四講煤層底板等高線圖

煤層底板面與不同高度水平面的交線稱為煤層底板等高線。將煤層底板等高線，用標(biāo)高投影的方法，投影到水平面上，按照一定比例繪出的圖紙，稱為煤層底板等高線圖。煤層底板等高線圖的作用該圖以等高線的形式反映了某一煤層的空間地質(zhì)形態(tài)特征，它有助于了解煤層產(chǎn)狀變化和地質(zhì)構(gòu)造變化，是煤礦最重要的圖件之一。它是進(jìn)行礦井井田、采區(qū)和工作面設(shè)計，編制礦井生產(chǎn)計劃，指導(dǎo)井巷工程施工，以及安排指揮采掘生產(chǎn)等重要依據(jù)；也是分析、判斷、預(yù)測地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律及形態(tài)，布置礦井勘探工程，繪制地質(zhì)剖面圖，以及進(jìn)行儲量計算的基礎(chǔ)資料。煤層底板等高線圖主要包括以下內(nèi)容。

1.坐標(biāo)格網(wǎng)線、指北針、圖名、圖鑒、比例和比例尺。

2.通過該煤層的所有井巷工程、鉆孔、探井、生產(chǎn)小窯、老窯，以及它們的名稱和編號；勘探線及編號。3.各勘探工程及井巷工程的見煤點(diǎn)位置，或煤層厚度測量點(diǎn)位置、煤層厚度及底板標(biāo)高。4.煤層底板等高線及標(biāo)高值，斷層上下盤斷面交線及斷層名