(29)--采矿CAD教案-第四讲矿山工程绘图基础.doc

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1、第四讲 教案教师姓名学时2上课时间授课章节第四章 矿山工程图的绘制上节提要矿山工程绘图基础教学纲要1. 矿山工程图绘制的基本要求及准备工作2. 矿图的内容及作用3. 煤层底板等高线图的绘制4. 综合柱状图的绘制教学目标了解矿山工程图绘制的基本要求及准备工作，熟悉矿图的内容及作用，掌握煤层底板等高线图和综合柱状图的绘制。教学重点矿山工程图绘制的基本要求及准备工作，矿图的内容及作用。教学难点煤层底板等高线图和综合柱状图的绘制教学进程（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动等）一、课堂引入 本节课主要讲解矿山工程图绘制的基本要求及准备工作，矿图的内容及作用，煤层底板等高线图和综合柱状图的绘制

2、。二、课堂内容第四章 矿山工程图的绘制（2课时）4.1 矿山工程图绘制基本要求1、总体要求（1）图纸布局合理、美观、清晰、紧凑。（2）图纸使用统一标准符号，标注、文字、数字等样式统一。（3）图纸符合实际，准确无误，能够起到指导生产作用。（4）附图样式、数量符合要求。2、图纸要求在图纸上必须用粗实线画出图框，用细实线画出图纸边界线，可以留装订边或不留装订边。图纸幅面应该符合标准，加长加宽为原边长的1/8及其整数倍。标题栏3、尺寸标注（1）矿井开采方案图上的尺寸数字规定以m为单位；（2）按照规定，实物的真实尺寸应以图中所标尺寸为准，与图形大小和精确程度无关；（3）尺寸单位为mm时无需标注计量单位，

3、如果使用其他单位则需注明；（4）应使用规定的尺寸标注形式来标注长度、角度、半径、公差等。4、名称标注（1）巷道、设施、设备等主要名称必须标注，通风、避灾、运输等涉及到的巷道、设施等必须标注，标注必须符合清晰、易懂、美观等基本要求。（2）巷道、设施、设备等名称标注必须与标题栏中的文字方向一致。（3）名称标注时，在图名下面划线，线宽为0.5b（b为基本线宽），且与名称文字等宽，细实线作为引出线，引线指向所要标识的巷道、设施设备等。5、图线标准（1）画图时应根据各图元性质不同，使用不同的线型，如细实线、粗实线、细虚线、细点画线、粗虚线等。（2）每种线型主要包括两个要素，一是形式，二是粗细b=0.3-

4、0.4。（3）按照规定，线的宽度可以是0.15、0.18、0.25、0.35、0.5、0.8、1、1.4和2（mm），细线的宽度应为粗线宽度的一半。（4）绘图时应根据图样复杂程度和比例大小确定基本图线宽度b并依据b确定其它图线宽度。6、比例标准（1）图纸必须按比例绘制，不能按比例绘制时，要加以说明；（2）用规定的缩放比例：画图时应尽量使用11按实物大小画图。（3）需要按比例画图时，应尽可能使用1:（1、2、5）10n等比例缩放图形。（4）常用的比例101、51、21、1001、501、201或12、150、1100、1：1000、1：2000、1：5000、1：10000。7、文字与数字标准（

5、1）汉字一般以正体输出，并采用国家正式公布和推行的简化字，要求排列整齐、间隔均匀、布局清晰；（2）数字和字母通常应以斜体输出；（3）标题栏图纸名称一般选用宋体或仿宋体，文字高5或6mm，英文字符与数字的高度取4或5mm；（4）图纸上的字高采用2.5、3.0、4.0、5.0及6.0mm等四类字高，汉字高度应不小于3.0mm，英文字符与数字高度应不小于2.5mm，说明部分采用4-5mm字高，尺寸标注采用2.5或3.0mm字高。4.2 准备工作（1）设置AutoCAD的系统环境；（2）加载采矿线型库、图块库、填充图案库；（3）图层、文字样式、标注样式的设置。4.3 矿图的内容及作用1、煤层底板等高线

6、图煤层底板面与不同标高水平面的交线称为煤层底板等高线。将煤层底板等高线用标高投影的方法，投影到水平面上，按照一定比例绘出的图纸，称为煤层底板等高线图，比例尺一般为1：2000、1：5000、1：10000。2、井田地形地质图井田地形地质图是一种用相应图例符号及颜色，综合反映某一井田范围内地形、地物、地质构造、岩（煤）层和其他有益矿产分布以及勘探工程布置等情况的水平投影的综合性图纸，比例尺为1：2000或1：5000。其内容与大比例尺地形图基本相同，但增加了各类井口、矿界线、塌陷坑、塌陷台阶、塌陷积水区、矸石山、矸石堆等内容。该图是编绘井上下对照图和采掘工程平面图的基础。3、矿井地质剖面图矿井地

7、质剖面图一般是沿勘探线、主要石门方向在垂直面上切绘的剖面图。4、柱状图钻孔柱状图是根据钻探过程中所得到的资料，按岩层新老关系的排列顺序，并将岩层恢复到水平状态后所绘制的一种图纸。综合柱状图是根据井田内所有勘探工作和井巷工程揭露的资料及实测剖面的地层资料，将各个岩、煤层及其平均真厚度，按照先后生成顺序自下而上依次绘制的柱状图。5、水文地质图反映某地区的地下水分布埋藏形成转化及其动态特征的地质图件（主要表示地下水类型、产状、性质及其储量分布状况等的地图）。是某地区水文地质调查研究成果的主要表示形式，比例尺为1：2000或1：5000。6、井上下对照图井上下对照图是反映地面的地物地貌和井下的采掘工程

8、之间的空间位置关系的综合性图纸，比例尺为1：2000或1：5000，图上应绘出下列内容：（1）井田区域地形图所规定的主要内容；（2）各个井口（包括废弃不用的井口和小窑开采的井口）位置；（3）井下主要开采水平的井底车场、运输大巷、主要石门、主要上下山、总回风巷和采区内的重要巷道；回采工作面及其编号；（4）井田技术边界线、保护煤柱围护带和边界线，并注明批准文号。井上下对照图主要用来掌握井下回采对地面产生的采动影响，为在井田范围内进行各类工程规划、村庄搬迁、征购土地、土地复垦、矿井防排水以及进行“三下”采煤等提供资料依据。7、采掘工程平面图采掘工程平面图是反映开采煤层或开采分层内采掘工程活动和地质特

9、征的综合性图纸，比例尺为1：1000或1：2000，采掘工程平面图的主要内容包括：（1）井田技术边界线、保护煤柱边界线及其他技术边界线，并注明名称和批准文号；（2）本煤层内的巷道以及与本煤层开采有关的邻近巷道，注明主要巷道名称和月末工作面位置，斜巷要注记倾向和倾角，巷道交叉、变坡处以及平巷每50100m注记轨面或底板高程；（3）标明回采区、丢煤区和注销或报损区，回采区要绘出月末工作面位置，在每个工作面的适当位置，注记平均采厚、煤层倾角、开采方法、开采年度并绘出煤层小柱状；丢煤区要注明丢煤原因和煤量；注销或报损区要注明批准文号和煤量；（4）勘探资料和标明煤层埋藏条件的资料。如钻孔与勘探线、煤层露

10、头线与风化带、煤层变薄区、尖灭区、陷落柱和火成岩侵入区、煤样点以及褶曲、断层等地质构造；（5）重要采掘安全资料。如发火区、积水区、煤及瓦斯突出区、冒流沙区等，并注明发生时间、程度和其它情况；（6）地面上的重要建筑、居民区、铁路、重要公路、大的河流和湖泊等；（7）井田边界以外100m内的邻近采掘工程和地质资料，井田范围内的小煤窑及其开采范围。采掘工程平面图主要用于指挥生产、及时掌握采掘进度、了解与邻近煤层的几何关系、进行采区设计、修改地质图纸、安排生产计划、进行“三量”计算等许多方面，并作为编绘其他生产用图的基础。是煤矿生产建设中最基本、最重要的图纸。8、主要井巷断面图主要反映井筒和巷道的形状以

11、及支护材料及消耗、支护参数、尺寸、巷道用途和轨道、水沟、管线布置，比例尺为1：50。9、井底车场平、断面图井底车场平面图是反映主要开采水平井底车场的巷道与硐室位置分布以及运输与排水系统的综合性图纸，比例尺为1：200或1：500。井底车场平面图的主要内容包括：（1）井底车场内各井口位置、各个硐室及所有巷道、水闸门、水闸墙和防火门的位置；轨道的坡向和坡度；曲线巷道的要素；巷道交叉和变坡点轨面（或底板）的标高；泵房的各台水泵位置，并注明排水能力、扬程和功率；水仓注明容量等；（2）附有硐室和巷道的大比例尺横断面图，图上绘出硐室和巷道的衬砌厚度和材质、轨道与排水沟的位置，并标注有关尺寸。井底车场平面图

12、是矿井生产和进行改扩建设计的基础资料。10、采掘生产计划图以采掘（剥）平衡为重点，全面安排矿山采掘（剥）生产的技术文件。采掘技术计划分为年度、季.计划的执行和验收矿山企业的矿长、总工程师和计划部门是采掘计划的编制者，生产副矿长和生产部门是采掘计划的执行者，地测部门是采掘计划监督检查和验收者。11、工业场地布置图工业场地平面图是反映工业场地范围内的生产系统、生产设施和其他自然要素的综合性图纸，比例尺为1：1000或1：500。工业场地平面图的内容包括：（1）测量控制点、井口十字中线基点，并注明点号、高程等；各种永久和临时建（构）筑物，包括各井口位置、各种交通运输设施、各种管线、给排水和消防设施、

13、各种隐蔽工程；（2）以等高线和符号表示的地表自然形态及由于生产活动引起的地面特有地貌，如塌陷坑、塌陷台阶、积水区、矸石山（堆）等；（3）保护煤柱围护带，并注明批准文号。工业广场平面图是工业广场规划、改扩建和保护煤柱设计的基础资料。12、生产系统图指在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运等系统。13、安全工程图主要指矿井通风系统、安全管路系统、安全监测监控系统和井下避灾路线图。14、矿山供电图主要指供电线路和变电、配电设备组成的系统。地面供电系统包括地面变电所和高、低压配电网。地面变电所有两回路电源进线，任一回路因故障停止供电时，另一回路应仍能担负矿井的

14、全部负荷，以保证可靠供电。进线电压一般为35kV和6kV（或10kV），大型矿井也有110kV的。变电所内一般设主变压器两台，一台停止运行时，另一台必须保证安全生产的用电负荷。在高压绕阻侧，采用桥式接线方式，低压绕阻侧采用单母线分段，以保证提升机、主扇、井下中央变电所等重要负荷的供电。地面高压配电电压为 6kV，低压为380/220V。在大型矿井和选矿厂，正在发展高压10kV和低压660V供电。在工业广场内的高低压配电网，一般采用电缆。远离工业广场的用户，如扇风机房，采用架空线供电。井下供电系统包括井下中央变电所、采区变电所、工作面配电点或移动变电站和高低压电缆网。15、主要保护煤柱图主要保护

15、煤柱图是反映井筒和各种重要建（构）筑物免受采动影响所划定的煤层开采边界的综合性图纸，由平面图和沿煤层走向、倾向的若干剖面图组成，比例尺一般与采掘工程平面和主要巷道平面图相一致。图上应绘出下列内容：（1）平面图上绘出受护对象、围护带宽度、煤层底板等高线、主要断层、煤柱各侧面与开采水平（或开采煤层）的交面线的水平投影线；（2）剖面图上应绘出受护对象、围护带宽度、地层厚度、各开采水平的水平线、煤层剖面、主要断层和保护煤柱边界线；（3）附表说明受护对象及其名称和保护级别，煤柱设计所采用的参数及其依据，围护带宽度和各角点的坐标，煤柱内各煤层的分级储量统计，煤柱设计的批准文号等。根据受护对象的轮廓复杂程度

16、和开采煤层的数目以及开采水平的多少，可以采用不同的绘制方法。当受护对象的轮廓比较复杂、开采煤层和开采水平都较多时，宜采用数字标高投影法绘制保护煤柱图。当受护对象轮廓比较简单、开采煤层和开采水平都较少时，可以采用垂直断面法或垂线法。具体方法可参考有关开采沉陷学教材。保护煤柱图主要为矿井改扩建设计、确定开采煤层的开采边界和储量管理提供资料依据。4.4 煤层底板等高线图的绘制煤层底板与不同高度水平面的交线称为煤层底板等高线。将煤层底板等高线用标高投影的方法投影到水平面上，井按照一定的比例绘制的图纸，称为煤层底板等高线图。煤层底板等高线图在矿井设计、建设、生产和安全管理等工作中应用最为普遍。1、煤层底

17、板等高线图的主要内容（1）标题栏、坐标网及图例。包括图名、图号、比例、编制单位及时间，经纬线、坐标方格网、坐标值和指北方向线。（2）主要地物。包括地面河流、湖泊、水库等地表水体，铁路、公路等主要交通线路，与井田开发有关的或需要留设保护煤柱的重要建筑物、构筑物。（3）井田范围内的各种边界线。包括井田边界线、煤层露头线、风化氧化带边界线、煤层尖灭零点边界线，井田内现有的生产矿井、小煤窑、采空区的范围界线。（4）穿过该煤层的全部勘探工程。包括勘探线及编号，钻孔、探槽、探井等工程点的编号及标高，各工程点见煤小柱状表示出煤层构造、厚度，煤层底板标高，煤质主要化验指标。（5）地质构造要素。包括煤层产状要素

18、（走向、倾向、倾角）、褶曲轴线、断层上下盘断煤交线、岩浆侵入范围界线、陷落柱分布位置及范围界线。（6）煤层底板等高线。包括不同标高的煤层底板等高线及高程值。（7）资源/储量计算要素。煤层底板等高线图作为煤炭资源/储量计算图时，应图示最低可采边界线，煤种分类界线，资源/储量分类界线，计算块段界线、面积、编号、煤层平均倾角、计算厚度及资源/储量计填结果。2、煤层底板等高线图的主要用途（1）了解煤层产状且其变化情况。（2）了解断层及其在空间的分布。（3）在煤层底板等高线图上可以量得煤层各处的方位角、倾角和高程。（4）用以分析、判断、预测地质构造形态及规律，编绘煤层垂直剖面图。（5）用于进行采矿设计和

19、编制采掘计划，如井田的划分，工业场地、运输巷道、采区及工作面的布置，采掘计划图和设计图的编制都是以煤层底板等高线图为根据的。（6）是保护煤柱等其他矿图的基础资料。（7）用于计算储量。（8）是矿井生产、建设和管理的重要图纸。3、煤层底板等高线图实例4、煤层底板等高线图的绘图步骤（1）设置绘图环境；（2）绘制图框、标题栏、经纬网格及图例等；（3）煤层底板等高线图的绘制方式有两种：鼠标取点、输入坐标；（用多段线、样条曲线命令）（4）一体的线用多段线；曲线可以用多段线拟合或样条曲线；（5）使用“直线、复制、偏移、修剪、延伸”等命令绘制煤层的勘探线及编号、钻孔、探槽、探井等工程点的编号及标高，各工程点见

20、煤小柱状表示出煤层构造、厚度、煤层底板标高等。（6）使用“多段线、样条曲线”等命令绘制地面河流、湖泊、水库等地表水体，铁路、公路等主要交通线路，与井田开发有关的或需要留设保护煤柱的重要建筑物、构筑物，如：村庄。（7）使用“样条曲线”命令绘制主要地质构造要素。（8）使用“样条曲线”命令绘制煤层底板等高线。（9）使用“直线、圆、修剪、多行文字”等命令绘制资源/储量计算要素。（10）煤层底板等高线图绘制完毕后，将图形保存为“*.dwg”文件即可。4.4 综合柱状图的绘制1、钻孔柱状图钻孔柱状图是根据钻探过程中所得到的资料，按岩层新老关系的排列顺序，并将岩层恢复到水平状态后所绘制的一种图纸。在地质勘探

21、过程中每个施工钻孔都应该编绘出钻孔柱状图。钻孔柱状图的主要内容包括：（1）钻孔的孔口平面坐标、孔口标高、钻孔深度、孔底标高。（2）该钻孔电法测井解释资料和简易水文观测资料。（3）按岩层新老顺序排列的岩性柱状图，包括柱状比例、地层单位、地层岩性名称、层厚、层深、层间距、岩芯长度、岩层厚度、真厚度、煤层底板标高等数据以及岩性特征描述的内容。（4）有关钻孔质量评价的其他内容。钻孔柱状图是地质勘探中的原始基础资料，主要用于编制井田内的综合柱状图、煤岩层对比图。垂直剖面图、水平地质切面图、煤层底板等高线图及资源储量计算图等综合性地质图件；根据钻孔柱状图提供的地质资料和数据，分析井田范围内煤系地层的层序、

22、煤层、标志层，含水层的厚度、层数、层间距及其纵向、横向的变化规律，从而为煤矿设计和生产提供必要的地质依据。2、综合柱状图综合柱状图是根据井田内所有勘探工作和井巷工程揭露的资料及实测剖面的地层资料，将各个岩层、煤层及其平均真厚度，控照先后生成顺序自下而上依次绘制的柱状图。综合柱状图是以统一的图例及简短的文字说明井田内煤层层数、煤层厚度、层间距离、标志层特征、煤层顶底板岩性及含水层等主要内容的地质图件。它可以作为煤层对比的依据，有利于矿井生产期间对地质构造的判别。常用的比例有1:500和1:200。综合柱状图是矿井设计、建设和生产所必需的基础地质资料。选择井筒、运输大巷、主要石门的位置时，需根据综

23、合柱状图全面考虑岩层的厚度、性质、间距、涌水情况等；掘进施工时需根据岩性分析确定施工方法和支护方式及掘进速度；矿井年生产计划的制定，煤岩巷掘进速度的预计，采掘工艺过程的决策和设备的选型，以及井下采煤的地表移动程制等工作，都需要综合柱状图。3、综合柱状图绘制方法和步骤（1）绘制图框、标题栏等。（2）绘制地层单位。（3）绘制各地层所对应的累计厚度、最小/最大及平均厚度等。（4）绘制各地层柱状，如地层特别厚时可以适当采用打断线进行处理。（5）绘制岩层名称，并对岩性进行描述。（6）优化并完善综合柱状图。三、授课方法本次课堂教学方法以课堂讲授为主，结合多媒体图片展示、AutoCAD 系统绘图展示，使学生了解矿山工程图绘制的基本要求及准备工作，熟悉矿图的内容及作用，掌握煤层底板等高线图和综合柱状图的绘制。课后作业地层综合柱状图的绘制。课后小结教学反思对本次课程的主要内容简单总结，强调重点，提出思考题。14