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1绪论一、矿图概述二、《矿图》课程主要内容、目的和任务三、学习矿图课程的方法2一、概述•煤矿开采经历地质勘查、设计、建设、生产等几个阶段，每一个阶段都离不开图纸。•1.地质勘查须编制各类地质图件；•2.矿井设计要编制一系列图纸说明设计方案和设计内容；•《煤炭工业矿区总体设计编制内容》规定图纸21张，《煤炭工业矿井初步设计编制内容》规定图纸76张。•《煤矿初步设计安全专篇编制内容》规定图纸12张。•3.煤矿建设阶段依据设计施工图进行施工建设；•4.生产阶段则利用图纸进行生产管理、处理各类问题。3二、《矿图》课程的主要内容、目的和任务•（一）主要内容•1.矿图基本知识；•2.矿图投影基本知识；•3.井田地质图；•4.采掘工程设计图及采掘工程生产管理图；•5.安全工程图；•6.煤矿生产系统图。4（二）《矿图》课程的目的和任务•目的：培养学生识读、绘制和应用矿图的能力。•任务：熟悉制图标准和规范，掌握矿图基本知识和基本原理，能熟练应用制图仪器和工具；•学会识读、绘制和应用矿图。5三、学习矿图课程的方法•1.学好专业课程；•2.重点学好矿图投影基本知识，•3.多观察，多思考，多动手；•4.认真仔细，一丝不苟的工作作风；•5.理论联系实际，提高专业综合技能。6第一章矿图基本知识•第一节矿图概述•一、矿图的概念•矿井在地质勘探、设计、建设、生产过程中需要绘制和应用一系列图纸，这些图纸统称为矿图。•二、矿图分类•一般分为三大类：地质测量图、设计工程图和生产管理图。•（一）地质测量图•地质测量图分为地质图和测量图。•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矿井地质情况的图纸，称为矿井地质图。7常用的地质图有：井田地形地质图、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.测量图根据地面及井下实际测量的资料绘制而成的图纸，称为测量图。测量图随矿井采掘情况的变化而逐步测量并添绘。常用的测量图有：井田区域地形图、工业场地平面图、采掘工程图、水平主要巷道平面图、井上下对照图和主要保护煤柱图等。（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。8煤矿设计包括矿井初步设计、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。每类设计须绘制相应的图纸用以说明设计方案和设计内容。（三）生产管理图用于指导矿井日常生产工作的主要图纸称为生产管理图，如采掘工程平面图、采掘计划图和各类安全、生产系统图。三、矿图的用途矿图是煤矿建设和生产的工程技术语言，煤矿管理人员及工程技术人员都应掌握矿图知识。9第二节点的坐标及高程•测绘矿图和设计矿图都是从点开始的，首先找出测绘对象的特征点，再将这些点连接起来，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。•一、地理坐标系•某点在地球表面的经度和纬度，称为该点的地理坐标。10特征点的概念1112地理坐标系基本概念地轴赤道平面赤道子午面、子午线（经线）、首子午线；经度、东经、西经；纬度、北纬、南纬。13地球表面的基本面和线•地理坐标系基本概念地轴赤道平面赤道子午面、子午线（经线）、首子午线；经度、东经、西经；纬度、北纬、南纬。14二、平面直角坐标系•（一）平面直角坐标表示点位的方法•纵坐标轴xx轴•横坐标轴yy轴•坐标原点o点•Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限•点的坐标的表示方法15（二）平面直角坐标系的建立•1.高斯投影方法162.投影带的划分•6°投影带•3°投影带173.平面直角坐标系184.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）有坐标系统的图纸绘制坐标网格；•（3）指北方向，纵、横坐标值的表示；•（4）一点的坐标表示方法；•（5）多点的表示方法；•（6）井口坐标的表示。19三、假定平面直角坐标系•测绘范围很小且附近没有国家控制点的矿区，可以自设假定平面直角坐标系来测绘矿区内各点的相对位置。为了避免坐标出现负值，将坐标原点设置在册测区的西南角，以该地区的子午线为x轴，向北为正值；自坐标原点垂直x轴作直线，即为y轴，这样就构成了这个矿区的假定平面直角坐标系。20四、点的高程•表示点的高低位置•水准面•大地水准面•绝对高程•相对高程•高差•两点之间的高差与起算面无关。2122第三节直线的方位角和象限角•直线定向：确定直线与标准方向线之间的角度的工作，称为直线定向。•一、直线方位角的种类及标准指北方向•标准指北方向有三种：•坐标纵轴方向，真子午线方向，磁子午线方向。•方位角：某直线与标准指北方向的水平夹角。•方位角分坐标方位角、真方位角和磁方位角。23坐标方位角，正负方位角•在平面直角坐标系统中，从坐标纵线的指北方向起，顺时针量至某直线的水平角度，称为该直线的坐标方位角，简称方位角。•直线前进方向的方位角称为正方位角，其相反方向的方位角称为负方位角。•α正＝α负±180°24几种方位角的关系•α真＝α坐＋γ•Α真＝α磁＋δ•Α坐＝α磁＋δ－γ25二、直线的象限角•一直线的象限角是指由坐标纵线的北端或南端，顺时针或逆时针计算到该直线的水平锐角。•用象限角定向时，以南北方向为主，以东西方向为辅，说明象限的名称和角度。26三、方位角和象限角的换算•绘出简图即可很方便的换算。•[例]某直线AB的方位角为120°30′，求该直线的象限角。•RAB＝180°－αAB•＝180°－120°30′＝59°30′•即AB直线的象限角为59°30′。27四、井筒方位角•井筒方位角是指由坐标纵线指北方向起，顺时针方向量至井口出车方向线或出口方向线的夹角。•1.立井方位角•2.斜井、平硐方位角28第四节矿图制图基本知识•一、图幅种类及格式•（一）图纸幅面尺寸•1.优先选用基本幅面。•2.必要时也可选用加长幅面。29基本幅面尺寸幅面代号尺寸B×LA0841×1189A1594×841A2420×594A3297×420A4210×29730图纸加长幅面尺寸1幅面代号尺寸B×LA3×3420×891A3×4420×1189A4×3297×630A4×4297×841A4×5297×105131图纸加长幅面尺寸2幅面代号尺寸B×L幅面代号尺寸B×LA0×21189×1682A3×5420×1486A0×31189×2523A3×6420×1783A1×3841×1783A3×7420×2080A1×4841×2378A4×6297×1261A2×3594×1261A4×7297×1471A2×4594×1682A4×8297×1682A2×5594×2102A4×9297×189232（二）图框格式1.不留装订边332.留装订边34二、比例•（一）比例的表示方法•1.数字比例•用分数或比例数字的形式表示的比例。•1∶M2.图示比例用图示形式表示的比例称为图示比例。图示比例可用直线比例尺或斜线比例尺表示，矿图中常用直线比例尺表示图样比例LlLl35（二）比例的精度•我们把图上0.1mm所代表的实际长度，称为比例的精度。•绘制矿图时要遵循比例的规定。36（三）比例的规定•（1）同一幅图中，各个视图应采用相同的比例，并标注在标题栏中的比例栏内。当各个视图需要采用不同的比例时，应在图名标注线下居中位置标注，特殊情况亦可在右侧标注比例，但每套图应采用一种方法标注。•（2）绘图时所用比例应根据图纸内图形的复杂程度，按表1—7采矿图纸比例选取。•（3）在同一视图中图样的纵横比相差过大，而又要求详细标注尺寸时，纵向和横向可以采用两种不同的比例绘制，在视图名称下方或右侧标注比例。•（4）说明书中的插图或用比例绘制有困难的图样，可不按比例绘制，但必须注明“×××示意图”的字样。37三、字符及字母•1.图样和技术文件中书写的汉字、数字及字母等必须做到：字体工整、笔画清楚、排列整齐、间隔均匀。•2.汉字应写成长仿宋体，字体的宽度约为字体高度的2/3，并应采用国家正式公布推行的简化字。•3.字体的号数即为字体的高度（单位为mm）。字体号数共分为八种：20、14、10、7、5、3.5、2.5、1.8，其中汉字高度不应小于3.5mm，如需要书写更大的字，其字体高度应按的比率递增。38•4.字母和数字分A型和B型。A型字体的笔画宽度（d）为字高（h）的1/14，B型字体的笔画宽度（d）为字高（h）的1/10。•5.字母或数字可写成斜体或直体。斜体字字头向右倾斜，与水平线约成75°角。•6.用作指数、分数、注脚等的数字及字母，一般采用小一号的字体。39•（一）图线•（1）各种图线的名称、型式、代号宽度以及在图上的应用见表1—8。•（2）图线的宽度，分为粗细两种，粗线的宽度b应按图的大小和复杂程度，在0.7～2mm之间选择，细线的宽度约为b/3。•（3）图线宽度的推荐系列为：0.25mm，0.35mm，0.5mm，0.7mm，1mm，1.4mm，2mm。四、图线及画法40•（二）图线的画法•（1）同一幅图纸中，各图样比例相同时，同类图线的宽度应保持一致。虚线、点划线及双点划线的线段长度和间隔应各自大致相等。•（2）波浪线一般可用徒手绘制，如图1—40所示。其它各种线条一律用仪器绘制。•（3）虚线和虚线或者点划线和点划线应交于线段中间，两端应以短线收尾，并应超出物体轮廓界限之外4～5mm。•（4）直径小于12mm的图，其中心线可画成实线。（5）虚线成为实线的连接线时，应留出一段空隙，但两者成某一角度相交时，结合处不应留出空隙。41五、尺寸标注•（一）基本规则•（1）图中所注尺寸数值必须与图纸比例相符；•（2）图纸上的尺寸数字，规定以mm或m为单位，无须写明单位。•（3）每个尺寸一般在图纸上标注一次。•（二）尺寸数字、尺寸线和尺寸界限•1.尺寸数字•2.尺寸线•3.尺寸界限•（三）标注尺寸的符号42六、标题栏•1.标题栏的位置•（1）每张图纸上都必须画出标题栏，应位于图纸的右下角。•（2）看图的方向与看标题栏的方向一致。•2.标题栏的格式•3.会签栏43第五节矿图坐标网和高程线的绘制•为了保证绘制出的矿图能达到一定的精度要求，首先应使绘制在平面图中的坐标方格网和剖面图中的高程线达到一定的精度要求。•一、平面图中坐标网格的绘制•每个方格边长的误差不得超过0.2mm。•（一）对角线法•（二）弧度法•（三）自由分幅的矿图方格网绘制方法44(一)对角线法•（1）在正方形或长方形图纸上，先绘出两条对角线AC和BD。•（2）以交点O为圆心，以适当长度为半径，用杠规在对角线上截取等长的线段OA、OB、OC、OD，并AB、BC、CD、DA将连接起来即得一矩形ABCD。•（3）截取AB、BC、CD、DA各边的中点E、F、G、H，并连接EG、FH，检查其交点是否通过中心O，若不通过，需要重新绘制。•（4）在矩形各边上，以100mm长度的距离，用卡规截取各点，联结相应各点，即得坐标方格网。•（5）按上述精度要求检查坐标方格网是否合乎要求。45对角线法46(二)弧度法•（1）在正方形或长方形的图纸上，距下底边50mm处画一直线，由距左纸边10mm处起始，沿直线量取500mm得直线，如图1—66a所示。•（2）以A点为圆心，以AB为半径向上画弧得BF；再以B点为圆心，以BA长为半径向上画弧得AG；BF和AG相交得交点O，如图1—66b所示。•（3）作OA平分线得E点。•（4）以O点为圆心，以OE为半径画弧，分别与AG、BF相交得交点C和D。•（5）连接A、B、C、D点，得出500mm×500mm的正方形图框，如图1—66c所示。•（6）在正方形四边每隔100mm截取一点，连接相应各点即得坐标方格网，如图1—66d所示。47弧度法48(三)自由分幅的矿图的方格网绘制方法•（1）首先按图幅大小，绘出长方形图廓线。•（2）根据图面内容，在图幅内的适当处画一条长直线作为格网的基准线，如图1—67中的AB。该线与图廓边线的交角视煤层的走向与倾向而定