采矿工程计算机辅助制图教学课件汇总完整版电子教案全书整套课件幻灯片(最新).pptx

第一章 采矿工程图纸的基础知识,本 章 主 要 内 容,采矿是从地壳中将可利用矿物开采出来并运输到矿物加工地点使用的行为。在采矿的设计、施工和生产过程中，需要一系列图纸，来表明地面、地下、中段、矿体和井巷之间的相互关系和工序的前后，这种图纸被称为采矿工程图纸。因此，学习采矿工程计算机辅助制图首先有了解采矿过程中涉及的图纸的种类和特点、采矿工程图纸的基本图元和组成、采矿工程绘图的主要方法和基础图纸类别。通过以上知识的学习，使得初学者能够对采矿工程图纸有个大致了解。本章主要内容如下：,第一节 矿山企业生产流程,一、矿山企业的筹建阶段,筹建工作流程,从发现具备开发条件和开发价值的矿产地，到注册矿山开发企业，最终进入正常生产，需要经历以下流程：完成矿区的地质详查工作，申请划定矿区范围；委托地质测量单位对矿区进行区域测量，形成测量图，获得采矿行政许可；委托矿山设计单位完成矿山开采的工程技术咨询阶段(包括：规划、项目建议书、预可行性研究、可行性研究等)和设计阶段(包括：初步设计、方案设计、施工图设计、竣工图设计等)以及相关行政审批后，聘请有施工能力的单位进行矿山的基建施工；基建工作完成后即可以进入正常生产。,矿山建设项目的建设程序图,第一节 矿山企业生产流程,二、矿山正常生产阶段, 矿山正常生产阶段划分为 开拓 采准 切割 回采, 矿山开采是一个协作、不断循环的工作 地质人员 采矿人员 测量人员,矿山生产流程图,第一节 矿山企业生产流程,第二节 采矿工程图纸分类,一、矿山地质图纸,矿区地形地质图与综合地质图 矿区地形地质图是表征矿区地形和矿床地质特点的图件，通常以精度、比例尺符合要求的地形图为底图，将野外实测的各种原始地质编录资料，按其相应的坐标绘在底图上，连接各种地质界线绘制而成。 图纸作用 图纸内容 研究矿床赋存条件 比例尺 研究成矿规律 坐标网、等高线 合理布置生产勘探工程 主要地物标志 进行矿山设计建设及技术改造 地质界线、矿体界线 编制矿山远景规划所必需的图件 断层带等的分布与编制,中国地质图,某矿区地质图,矿山地质图纸主要包括：矿区地形地质图与综合地质图 矿床地质剖面图矿体纵投影图 开采阶段地质平面图回采块段地质图,矿床地质剖面图矿床地质剖面图是垂直矿床或主要构造走向并反映矿床沿倾向延深变化情况及其成矿地质条件的图件。 图纸作用 图纸内容 进行矿山总体设计 地形剖面线及方位 布置生产勘探工程 坐标线及高程 确定采矿顺序 岩层、围岩、矿体等界线 编制其他综合地质图件 图例、图签等 进行矿床预测 断层带等的分布与编制,多数矿山是把矿床地质剖面图与矿床勘探线剖面图合并编制使用，其内容则增添勘探工程、采掘工程以及采样的位置及编号、品位及不同矿石类型、夹石的分布等,某金属矿第八勘探线地质剖面图,第二节 采矿工程图纸分类,矿体纵投影图矿体纵投影图是将勘探工程切穿矿体轴面的各个交切点，投影到与矿体走向平行的投影面上，用以表示矿体纵向分布轮廓、不同勘探工程对矿体的控制情况及其圈定储量的分布范围等的图件。适用条件适用于层状或脉状矿体。当矿体倾角大于6575时，可采用垂直投影面，称为矿体垂直纵投影图；当矿体倾角平缓时，采用水平投影面，称为矿体水平纵投影图。 图纸作用 图纸内容 进行储量计算和编制采掘计划 比例尺通常为1：500或1：1000 制定远景规划 地形线、坐标线、勘探线等 检查各级储量分布是否达到 探矿工程、采矿工程及其编号 设计开采要求 矿体厚度及品位及岩芯取样率 勘探工程密度是否已控制了 不同矿石类型、储量级别范围 各级储量 主要岩层、断层破碎带及岩浆 岩的界线,第二节 采矿工程图纸分类,某矿体垂直纵投影图,第二节 采矿工程图纸分类,开采阶段地质平面图开采阶段地质平面图将巷道原始地质编录资料按比例填绘在相应的阶段水平巷道实测平面图上，表示矿山地下开采阶段围岩、构造、矿体平面展布特征、矿化分布规律以及工程揭露情况等的地质平面图件 图纸作用 编制勘探设计 编制采掘技术计划 确定开采顺序 布置开采块段 图纸内容,我国颇多矿山，将此图件与阶段样品分布图合并编制。一般采用1:200、1:500和1:1000的比例尺。开采阶段地质平面图应有坐标网、导线点及标高；勘探线、探矿和采掘工程的位置及编号；岩层、岩体、矿体、蚀变围岩、构造的分布，产状及其符号或编号等。有些矿山把取样位置、编号、品位、厚度、矿石类型(或品级)等资料也填绘在此图上。,某矿开采阶段地质平面图,第二节 采矿工程图纸分类,回采块段地质图回采块段地质图是表征开采块段中围岩、构造、矿体变化特征的地质图件。 图纸作用,主要突出回采块段中矿体与围岩界线，矿体的形状及产状，矿石类型(或品级)的分布，地质构造及围岩特征等。地下开采矿山称其为采场地质图，露天开采矿山称其为爆破块段地质图。它是研究回采块段矿体赋存地质条件、开采技术条件，进行采场设计，确定施工方向，计算矿石开采贫化率及损失率的必备地质图件。,某矿设计块段地质图,图纸比例一般为1:200、1:500,第二节 采矿工程图纸分类,二、采矿设计图纸,阶段平面图阶段平面图是地下开拓阶段的总体平面布置图。它是在阶段地质平面图的基础上，进行阶段运输巷道、采准巷道、通风巷道、矿石溜井、废石溜井、井底车场，及有关采矿生产所需的各种硐室等工程布置，并对阶段平面图内各主要井巷工程控制点进行坐标计算。 图纸内容,阶段平面图是地下开拓阶段的总体平面布置图。它是在阶段地质平面图的基础上，进行阶段运输巷道、采准巷道、通风巷道、矿石溜井、废石溜井、井底车场，及有关采矿生产所需的各种硐室等工程布置，并对阶段平面图内各主要井巷工程控制点进行坐标计算。,某矿中段平面图,采矿设计图纸主要包括：阶段平面图 井底车场平面图 井巷工程断面图 采矿方法图 井上下对照图图 生产系统图 三维立体图,第二节 采矿工程图纸分类,井底车场井底车场是在井筒与石门连接处所开凿的巷道与硐室的总称。它是转送人员、矿岩、设备、材料的场所，也是井下排水和动力供应的转换中心。它是转送人员、矿岩、设备、材料的场所，也是井下排水和动力供应的转换中心。 井底车场平面图将井底车场内所有的巷道和环绕井筒的硐室用正投影的方法投影到一个平面上，并按照一定的比例绘制出的图纸称为井底车场平面图。,某矿井底车场图,第二节 采矿工程图纸分类,井巷工程断面图描述地下工程巷道横断面的形状和尺寸的图纸称为巷道断面图，描述井巷工程的横断面的形状及提升容器和辅助设施的图纸称为井巷断面图。,水沟,带水沟三心拱断面,不带水沟三心拱断面,第二节 采矿工程图纸分类,采矿方法图采矿方法是研究矿块的开采方法，它包括回采工艺和采场结构两大方面的内容。因此，表示矿块开采工艺过程及采场结构的图纸称为采矿方法图。,进路充填采矿方法图,第二节 采矿工程图纸分类,井上下对照图井上下对照图是反映井下开采工程与地表的地形地物关系的图纸。图纸内容地形等高线、地表河流、水体、积水区、主要建筑物、主要道路、井口、工业广场等地形地物矿体露头线、断层构造线、钻孔位置、勘探线等地质及勘探工程信息井下各开采水平的主要巷道位置和标高、采空区位置、地表塌陷影响范围等地下开采工程信息等,井上下对照图主要作用利用井上下对照图，可以了解地面的地形、地物及其与井下巷道工程、采区的相互关系，便于地面建设和地下开采的规划和设计，以方便布置地表建筑物和留设保安矿柱，可供地质、测量、设计和采掘等部门使用。,井上下对照图的比例尺一般为1:5000或1:2000,井上井下对照图,第二节 采矿工程图纸分类,生产系统图为了描述各生产系统而绘制的总投影图称为生产系统图。正常生产的矿山需要提升系统、排水系统、供水系统、通风系统、压风系统、供电系统、通讯系统、运输系统、以及为了安全生产需要绘制的避灾系统图等，均是在开拓系统投影图的基础上添加各种相关信息所绘制。,某矿开拓系统纵投影图,第二节 采矿工程图纸分类,三维立体图矿山三维立体图是展示矿床及其周围地质体、井下工程等在三维空间上形态、产状、空间位置等的图件。它是研究矿床空间展布规律，进行成矿预测和确定生产勘探区段的主要图件。一幅完整的矿床立体图除了表现矿床(体)及其周围的各种地质体外尚应标明方位。,某矿三维立体图,第二节 采矿工程图纸分类,这些图纸以比例尺、坐标网、勘探线、纵投影线等为基础参照，同时辅以矿体、地层、构造、构建筑物、井巷、硐室等线条和图例，构成所需要的不同类型的矿图。因此，需要首先学习采矿工程图纸中的这些基本图元的含义。,第二节 采矿工程图纸分类,第三节 采矿工程制图的基本知识,一、矿图比例尺,比例尺的概念 比例尺是表示图上距离比实际距离缩小的程度，也叫缩尺。用公式表示为:比例尺=图上距离/实际距离。如绘制图纸时，实际长度为10m的巷道，绘制在图上是1cm，则该图纸的比例尺为：1:1000。比例尺的表示方法 比例尺的表示方法常用的有数字比例尺和图示比例尺。 数字比例尺：用分数或比例数字的形式表示的比例尺，称为数字比例尺。一般用分子为1，分母为整数表示。如1:50、1:100、1:2000等。 图示比例尺：用图示形式表示的比例尺称为图示比例尺。图示比例尺有直线比例尺和斜线比例尺之分，采矿制图中常用直线比例尺。,直线比例尺的绘制：先在图纸上绘一条直线，用分划点把它分成若干个1cm或2cm的线段，这些线段称为比例尺的基本单位；将最左端的基本单位再分成20个或10个等分（一般每个等分为1mm），然后在该基本单元的右分点上注记0，如图1-1所示；自0点起，向左向右的各分划点上，注记不同线段所代表的实际距离。,比例尺的精度 在纸质图纸上人们用肉眼能分辨出图上的最小长度，一般为是0.1mm，小于0.1mm的线段，实际上不能绘在图上。因此，图上0.1mm所代表的实际长度，称为比例尺的精度。矿图中常用的比例尺有1:500，1:1000，1:2000，1:5000，1:10000等。比例尺的精度如表1所示。比例尺精度,从表中可知：当绘图比例确定后，一方面该比例下绘图精度已经确定，如1:1000比例制图时，对于实际物体的尺寸描述的精度要控制在0.1m。如巷道宽4.2m，对应的图上距离为：4.2mm，但4.25m对应的就4.25mm，这个0.25mm就无法绘制。另一方面，如果要表示4.25m宽的巷道断面，那么绘图的最小单位0.05m，那么就要使用1：500的比例尺才能表示。,第三节 采矿工程制图的基本知识,比例尺的使用 对应数字比例尺1:M，在图纸上测得的线段长度L，可换算出实际长度S = LM，同理，实际距离S与M的比值即为图上距离L。为了便于从图纸上快速地读出实际线段长度或将实际长度缩成图纸中的长度，常使用一种三棱尺，如右图所示。三棱尺有六个尺面，每个尺面均按一定的比例关系刻成。这样，只要选择于图纸比例尺相同的尺面，就可以从图上直接量出线段实际的水平长度。 对于直线比例尺时，先用分规在图上量出某两点的距离，然后将分规移至直线比例尺上，使其一脚尖对准0点右边的一个分划点上，从另一脚尖读取左边的小分划数，并估读零数。,第三节 采矿工程制图的基本知识,应用直线比例尺，可以忽略使用数字比例尺的计算，并可避免由于图纸的伸缩而引起的误差。在一些技术资料或书刊的插图中，绘制原图时，按上述办法在原图适当位置绘出直线比例尺，制版印刷时，直线比例尺和原图同时缩小，这样的插图，既可在插图上用直线比例尺直接度量线段实际水平长度，又可以从直线比例尺的注记中知道原图比例尺的大小。图中一般注有比例尺，不是写在图名附近，就是在图右下角的图记中。如果图中没有注明比例尺，可根据座标方格网的坐标数字定出图的比例尺。例如原来的方格线长100毫米，图中相邻二方格线的座标数差100米，则图的比例尺为1:1000。两方格线差20米，该图的比例尺为1:200。掌握了比例尺，才能了解图纸所描述的范围、工程的尺寸。 注意：比例尺的大小比较 比例尺的大小指比例尺代表的值的大小。如2:1，1:1，1:100，1:1000这几个比例，那么2:1的比例尺大,1:1,1:100,1:1000依次减小。比例尺大:表示范围小,图上信息详细；大比例尺主要用于井巷断面设计、采矿方法设计等采准工程设计等。比例尺小:表示范围大,图上信息简略。小比例尺主用与中段平面布置以及地表地质图的测绘，通常用1：2000的比例尺。,第三节 采矿工程制图的基本知识,一、矿图上点位的确定,点的平面位置 绘制矿图，是从点开始的。首先找出图形的特征点，例如地面建筑物的拐角点，道路的交岔点，地表坡度的变化点，井下巷道中心线的转折点、交岔点等等，确定了这些点的位置，把这些点绘制在图纸上，再把相关的点连接起来，就可以得到所需要的图形了。如右图a所示，现在测区内选择若干个控制点A、B、C、D等，测定这些点的位置，然后再根据这些点测定附近地物、地貌的特征点，从而绘制了地形图右图b。确定特征点的位置，就是确定它的平面位置和空间位置。,图1-3 地形图测绘,(a),(b),第三节 采矿工程制图的基本知识,点的平面位置一般用坐标表示 某点在地球表面上的位置，通常是用经度和纬度来表示的，某点的经度、纬度称为该点的地理坐标；在矿区范围内，某点的矿区平面上的位置，通常是用横纵坐标来表示的，某点的纵坐标、横坐标称为该点的平面直角坐标。地理坐标 地理坐标是用经度、纬度表示地面点位置的球面坐标。地理坐标系以地轴（P1P）为极轴，所有通过地轴的平面，均称为子午面。子午面与地球椭球面的交线，称为子午线或经线。所有通过地轴的平面，都和地球表面相交而成为（椭）圆，这就是经线圈。一条经线是一个半（椭）个圆弧。所有垂直于地轴的平面与地球椭球面的交线，称为纬线。纬线是半径不同的圆，其中半径最大的纬线称为赤道。 国际上把通过英国格林尼治天文台的一特定点的子午面，称为首子午面，该面和地球表面的交线，称为首子午线，以此作为经度计算的起点。通过地球表面上任一点L的子午面与首子午面所组成的二面角，称为L点的经度，用表示。经度由首子午面算起，向东向西量度，由0180，首子午面以东者，称为东经，以西者称为西经。同一子午线上的点其经度相等。,图 地理坐标,第三节 采矿工程制图的基本知识,通过L点的铅直线和赤道平面所成的夹角，称为L点的纬度，以表示。纬度由赤道算起，向南向北量度，由090，在赤道以北者称为北纬，以南者称为南纬。同一纬线上各点的纬度相等。经线和纬线，一纵一横，互相交织，构成的网格，称为经纬网格，如图所示。图中(a)为经线，(b)为纬线，(c)为经纬网格。地球表面上任一点的位置，就是以该点的经度和纬度来表示的。这种表示点在地球表面上位置的方法，称为地理坐标法。例如我们祖国的首都北京某点的地理坐标是东经11628，北纬3954。,经纬网格的建立,(a),(b),(c),第三节 采矿工程制图的基本知识,平面直角坐标,在矿图测绘中，通常都是采用平面直角坐标来表示某点在平面上的位置。平面直角坐标系统是由平面上两条相互垂直的直线所组成，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称为横坐标轴，与赤道方向一致。纵横坐标轴的交点O，称为坐标原点。坐标轴将平面分成四个部分，称为象限。顺时针方向排列，分别为I、象限。坐际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。,平面直角坐标表示点位,第三节 采矿工程制图的基本知识,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100mml00mm，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。根据图纸比例尺的不同，小方格所代表的实际距离也不同，一般为百米或公里的倍数。如图所示。箭头N为指北方向，图的下部数值为横坐标数值，左部的数值为纵坐标数值，这样，图上任一点A的位置，可以从该点所在的小方格左下角的纵横坐标数值中求出。如从图中知Aa1=60m，Aa2=50m，则A点的位置为： xA=1700+Aa1=1700+60=1760m yA=2300+Aa2=2300+50=2350m,平面直角坐标网,平面图上坐标方格网的绘制 平面图上坐标方格网为正交的正方形格网。每个方格的边长一般规定为100mm。其精度要求规定为：每个方格边长的误差不得超过0.2mm，各方格的顶点应在一条直线上。,第三节 采矿工程制图的基本知识,矿图上点的空间位置为了确定点的位置除了用坐标表示点在平面上的位置外，还要确定点的空间位置。点的空间位置用该点的高程（或标高）表示。海洋在静止时的表面，称为水准面。水准面有无数个。其中平均海水面的水准面称为大地水准面。大地水准面的位置，是通过长期观测海水面的高度，取其平均值而确定的。大地水准面是高程的起算面。由于各海洋的水面高度不同，所以平均海水面也不一样。我国采用青岛验潮站1956年以前的历年观测成果所推算的黄海平均海水面，作为全国高程的起箅面，称为1956年黄海高程系统，地面上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。如图1-8所示，A、B点的绝对高程分别为HA、HB。,假定平面直角坐标系,第三节 采矿工程制图的基本知识,对尚未建立国家统一高程系统的地区或因工作需要，可选定一个适当的水准面作为高程起算面，选定的水准面称为假定水准面。地面上某点至假定水准面的垂直距离，称为该点的假定高程，或称相对高程。上图中H A、H B分别为A、B两点的相对高程。绝对高程或相对高程的正负值与起算面有关，在起算面以上的点其高程数值为正，以下的则为负。两点间高程的差数称为高差，用h表示。上图中，A、B两点的高差为：hAB= HA-HB = =h上式说明两点问的高差与起算面的位置无关。剖面图中的高程线是一组等间距的平行线，其间距大小取决于图纸的比例尺。每条高程线要求平直。各高程线必须相互平行，其间距误差不能超过0.2mm。,第三节 采矿工程制图的基本知识,二、矿图上直线定向,在采矿工程制图中，经常要确定两点间的相对位置。相对位置的确定：一需要两点间的水平距离，二需要两点间方位角。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，简称方位角。如图所示，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OM、OK、OH、OP别为四条直线的方位角。方位角的数值从O360。,方位角示意图,第三节 采矿工程制图的基本知识,方位角有正负之分。直线前进方向的方位角称为正方位角，其相反方向的方为角为负方位角。如图，直线AB，点A是起点，点B是终点，从点A到点B为前进方向，通过起点A的指北线与直线AB所夹的方位角，祢为直线AB的正方位角，用AB表示，通过终点B的指北线与直线BA所组成的方位角，称为直线AB的反方位角，用BA表示。同理，若将直线BA的B点看作是直线的起点，则其正方位角为BA，反方位角为AB。由此可知，同一条直线的正反方位角相差180。即： 正=负180,直线正反方位角的关系,第三节 采矿工程制图的基本知识,象限角在实际工作中，有时用象限角表示直线的方向。一直线的象限角是指由坐标轴的北端或南端，顺时针或逆时针方向计算到该直线的锐角。象限角的数值由0到90。如图所示，ROA、ROB、ROC、ROD就是直线OA、OB、OC、0D的象限角。因为象限角的数值都在0到90之间，所以用象限角定向时，除了数值之外，进需要知道它所在象限的名称。第象限为北东方向第象限为南东方向，第象限为南西方向，第象限为北西方向。于是以上四条直线的象限角，应分别写作北东ROA、南东ROB、南西ROC，北西ROD。方位角与象限角的关系由图可以看出直线的方位角和象限角的关系，按此关系可以进行两者的换算。,方位角与象限角的关系,第三节 采矿工程制图的基本知识,方位角与象限角的关系例题已知直线AB的方位角12030求该直线的象限角，并绘图说明。答：根据已知条件绘出AB线的方位角，如图所示。由图可知，AB线为第象限南东方向，其象限角的数值为 RAB=180-AB=5930即AB线的象限角为南东5930。,已知方位角求象限角,小思考,第三节 采矿工程制图的基本知识,三、坐标网,坐标网概念在矿图中绘制方格坐标网用来确定点在平面上的位置。图中任何一个点都可以通过与相邻方格坐标网的距离，计算出其横纵坐标，加上该点的高程，即可以获得该点的空间坐标(X，Y，Z)，通过测量的放样工作，即可在生产中获得该点的实际位置。平面图上坐标方格网为正交的正方形格网。每个方格的边长一般规定为100mm。其精度要求规定为：每个方格边长的误差不得超过0.2mm，各方格的顶点应在一条直线上。在一张包含坐标网的图纸上，如坐标值的位数太多时，可将前几位相同的数字省略，其省略的数字应在附注中加以注明。方格坐标网用最细的实线表示、或“十”字线表示，坐标代号用大写的“X、Y、Z”表示。,坐标网,第三节 采矿工程制图的基本知识,坐标网功能利用坐标网不仅可以确定点位，也可以根据坐标网来判断巷道布置和矿体分布的方向等。矿图横、纵坐标的增大方向和坐标线的方向相联系。纵坐标数值由南向北增大，横坐标由西向东增大。绘图时，一般要求坐标数字字头对着数值增大方向。在采矿工程的图纸中各中段平面图中的方格坐标网是水平投影面上的同一平面坐标系统。所以，中段平面图中方格坐标网的位置和方向向都一致。看图时，依据方格坐标网确定各中段巷道相互位置和解决实际问题。矿图方向判断矿图上一般都标有指北线，用以表示图的方向，但有时也会出现指北线缺失的情况，这时可根据坐标数值向东、向北增大的规律定出图的北方向。如图所示，图中未标出指北线，为了确定此图的方向，首先应根据图中的横纵坐标值确定横纵坐标的增大方向，并用箭头在图中标出，在这两个方向中一个是北方向，一个是东方向，再根据北和东之间为顺时针旋转90的关系，即可以得到此图的北方向。,利用坐标网判断北方向,第三节 采矿工程制图的基本知识,四、图例,在矿图上，地面上的地物、地貌，井下的各种巷道、硐室，矿床埋藏状况、岩石性质及各种地质构造等等，都是以其相似的几何图形或统一规定的符号来表示。识读、绘制和应用矿图，必须了解有关矿图符号的知识，熟悉那些统一规定的矿图符号。为此，在书后的附录中，列举了一些常用的矿图符号及其说明，以供识读和绘制矿图时参考。详见附录一。为了图纸美观和标准，应采用统一的图例。在地质图基础上进行设计时，仍采用原地质图例，除按规定绘制图例外，图纸内相关内容可涂上颜色，以示区别。,第三节 采矿工程制图的基本知识,第四节 采矿工程绘图的主要投影方法,一、正投影,点的正投影 点与投影面的关系，只有远近和高低的不同，点在投影面上的投影总是一点。线的正投影 线的正投影可以转化为线上的点在投影面上投影的连线。直线平行于投影面，直线与实际直线一致。直线垂直于投影面，直线正投影为一点。直线斜角于平面，直线正投影为比实际直线短的一条直线，角度越大，线段越短。曲线的正投影：如果为平面曲线则：曲线平行于投影面，投影曲线与实际曲线一致。曲线垂直于投影面；投影曲线为一直线。曲线斜交于投影面：投影曲线仍未一曲线，但是曲线长度要小于实际长度。如果曲线为异面曲线，则投影曲线取决于曲线上各点在投影面的投影点的连线,所有的投影线都互相平行的投影称为平行投影。平行投影又分为斜投影和正投影两种。当投影线倾斜于投影面时，称斜投影；投影线垂直于投影面时，称正投影。正投影保证了投影与被投对象的一致性。,面的正投影平面图形的投影可以从围城平面的线条的正投影组成。其投影取决于平面图形与投影面的关系：平面图形平行于投影面，投影图形与实际图形一致。平面图形垂直于投影面，投影图形为一直线。平面图形斜角于投影面，影图形为与平面图形相似的图形，但图形尺寸小于原图形。因此，绘图时，一般选择与平面图形平行的投影面，这样可获得与平面图形大小相同的正投影。体的正投影 体是由平面和曲面封闭而成的图形。因此，从几个方向绘制出物体的一些平面和曲面的正投影图，就可以表示出物体的形状和大小。通常用三视图、剖面图和剖视图来表示一个体的正投影。 综上所述：正投影中投影线与投影面是垂直的。正投影结果的不同，说明投影面与被投物体之间位置关系的不同。绘制投影图时，需要弄清楚点、线、面与投影面之间的关系。水平投影图（俯视图）是对着水平面，从上而下俯视而看到的图形。竖直投影图（主视图）对着投影面看到的点线面的投影图形。,第四节 采矿工程绘图的主要投影方法,三视图 三视图是观测者从三个不同位置观察同一个空间几何体而画出的图形。将人的视线规定为平行投影线，然后正对着物体看过去，将所见物体的轮廓用正投影法绘制出来该图形称为视图。一个物体有六个视图：从物体的前面向后面投射所得的视图称主视图（正视图）能反映物体的前面形状，从物体的上面向下面投射所得的视图称俯视图能反映物体的上面形状，从物体的左面向右面投射所得的视图称左视图（侧视图）能反映物体的左面形状，还有其它三个视图不是很常用。三视图就是主视图（正视图）、俯视图、左视图（侧视图）的总称。剖面图及剖视图 有时候为进一步说明物体内部情况及三视图不易表示的地方，需要绘制剖面图或剖视图。只绘制剖面形状和剖面所见内部构造图叫剖面图。绘制剖面形状和附近图形的投影图叫剖视图。由此可见，剖面图是剖视图的一部分，剖视图兼有剖面图和视图的内容。绘制和阅读剖面图和剖视图时，必须弄清楚剖面位置和看剖面的反向.通常情况下，剖面线上的箭头方向表示看剖面的方向，每一个剖面线注有和剖面图相同的名称。剖面线是绘制剖面图的基线。,第四节 采矿工程绘图的主要投影方法,一、标高投影,点的空间位置用点的高程表示。我国规定以黄海平均海平面为水准基面，高于该平面的高程为正，低于该平面的高程为负。分别用“+”“-”表示。在点的水平投影旁边所注的该点标高数字，叫投影标高。如图中的1、2点所示。,（a） （b） （c） （d）,第四节 采矿工程绘图的主要投影方法,通过投影标高，可以计算出两点之间的真实距离。图中（a）可以看出，12两点的高程一致，说明直线12平行于水平投影面，则12两点之间的距离L根据图纸比例尺换算后的距离a即为线段12的真实长度。同理图（b）显示了1、2两点在投影面上投影为重合的一点。说明线段12垂直与投影面，则12两点的高差b即为线段12的真实长度L；图（c）显示了12两点为高程不等的两点，说明12两点连接形成的线段斜交于投影面。则通过12两点的距离L根据比例尺换算后的长度a与两点高程之差b，可求的12两点的真实长度L2 = a2+b2。,1.4 采矿工程绘图的主要投影方法,在采矿工程制图中各测点就是用标高投影绘制的,从各测点的标高可以了解巷道布置 的情况。 如图所示，图为一巷道复合平面图，从图中可以看出，点的高程可以是底板高程，也可是顶板高程，底板高程 = 顶板高程-巷道的高度。巷道A中1点高程15.2m，为底板高程，高程在15m标高（小数部分为排水等坡度需求），巷道B为-24m标高。巷道AB间水平距离为图纸中a，两个巷道间有一倾斜天井联通。为了更好的描述AB巷道以及斜天井C的空间位置，过天井C做-剖面，在剖面线上取基点0，则在-剖面上，0点变成一点基线00，在平面图上量的距离基点0的距离，在-剖面上对应标高可描绘出巷道A、B的位置，结合采矿工程的专业知识，天井需要在巷道AB的侧面开口，至少需要2m的距离。因此，可得-剖面图。从-剖面图上可得天井的斜长。,小思考,1.4 采矿工程绘图的主要投影方法,1.5 采矿工程基础图纸的识读,通过正投影与标高投影绘制采矿工程中的图纸。采矿工程制图具有不同于其他专业的绘图的特点：,如图矿山开拓系统图所示：竖井通过1号、2号石门(联络道)连通两个中段的运输巷道，每个中段的运输巷道又施工三条垂直矿体的穿脉巷道，且下中段通过穿脉巷道端部的人行回风井与上分段贯通。,矿山开拓系统立体图,（b）俯视图,(d)上水平俯视图,(e)下水平俯视图,(c)主视图,(a)三维图,1.5 采矿工程基础图纸的识读,从上图开拓系统的三视图上，可以看出，图 (b)是根据水平投影图绘制的俯视图，图 (c)是根据正投影图绘制主视图。在采矿工程制图中，主视图的投影面总是位于矿体下盘并与矿体走向平行，因此正视图也叫竖直投影图，俯视图称为平面图。图 (b)包括两个以上中段巷道，又称作多中段复合平面图。,采矿工程图纸中一般不绘制侧视图，但是每隔一定距离会绘制一张垂直矿体走向的剖面图。类似与地瓜，每隔一段切下一片一样，将这些切片按原来的顺序和位置排列起来，就可以看出地瓜的形态、大小、粗细。矿图中的平面图、剖面图和纵投影图，是从不同角度说明矿体形态变化、地质现象和巷道布置的成套图纸。,1.5 采矿工程基础图纸的识读,剖面图,一、平面图,中段平面图 在矿山生产过程中，中段水平探采工程较多，其相应的实测资料也较多，因此，根据这些资料绘制的中段平面图成为矿山生产过程中的主要图纸，同时也是绘制其他采矿工程图纸的基础。测量人员通过井下测量工作，收集绘制矿图的资料，通过工程测绘，先绘制出测点，根据测点的位置绘制出巷道轮廓。如图所示，为矿山实测的中段平面图。 在中段平面图中，给出了巷道和测点的位置，地质人员根据这些巷道中钻孔、刻槽和取样的分析结果，在图中绘制矿体的边界及主要的地质现象，图中探矿工程控制的矿体边界，用实线表示，由已知资料推断的矿体边界，用点画线或虚线表示。,中段平面图,1.5 采矿工程基础图纸的识读,上图为一矿山实际生产中中段平面图，在矿山中段平面图上，有指北线、坐标线、纵投影线、勘探线(剖面线)等基准线；有施工完毕和已设计尚未施工的井巷工程；以及矿体、岩层、地质构造线等地质边界。其中坐标线、勘探线和纵投影线是绘图和识图的基准线，基准线在每个中段水平投影图中的位置不变。根据矿体、井巷工程与基准线的相对关系，可以判断这些井巷工程位置及其之间的相互关系。如在右图中，上下中段的井筒距离基准线00的距离和位置均相同，说明该井是一条竖井，角度与水平面垂直。矿体在上中段距离基准线00较近，在下中段距离基准线00较远，说明矿体从上到下，逐渐的倾斜，并可以根据其水平距离之差和高差推断出矿体的倾角。,（a）上水平中段平面图,(b)下水平中段平面图,矿体边界,1.5 采矿工程基础图纸的识读,矿图上用长条双线表示沿脉平巷和穿脉平巷，用固定的图例来表示一些井下建 构筑物。通常情况下，中段平面图中的巷道线表示的是巷道腰线(底板算起高一米 处)处两帮的轮廓。同理，矿体边界是在这个高度上矿体被水平面所切割的轮廓线。换言之，中段平面图相当于矿体的水平剖视图。在中段平面图中矿体的厚度称为水平厚度h，而垂直矿体上下盘的厚度则称为是矿体的真厚度B，通常情况下，B= h*cos，为矿体倾角。在绘制矿图时，矿体一般用红色线条表示。在中段平面图中实测工程用实线表示，设计工程用虚线表示。通常设计工程要用三条线来表示，即两帮和中心线，以便于施工。,制图规范,中段复合平面图，包括从上到下多个中段的工程位置和地质特征。如右图所示，为斜井开拓的缓倾斜矿体中段复合平面图，图中包括三个中段的采矿巷道以及中段运输巷道。部分中段绘制有采准工程和采场布置情况。通常依靠各中段沿脉巷道的名称、不同颜色、不同类型的线条表示不同的中段巷道或借助用测点标高和交叉处的遮挡关系，来区分巷道的层次关系。,缓倾斜矿体中段复合平面图,1.5 采矿工程基础图纸的识读,二、剖面图,为了揭露矿体，在沿走向的方向上，每隔一定距离布置勘探线，安排探槽或钻孔等探矿工程。坑内一般也要在原来勘探线的位置上进行坑道探矿。根据这些巷道所揭露的资料绘制剖面图，用这些剖面图来说明矿体形状变化。这时，中段平面图上的勘探线13-13、14-14，即为表示剖面位置的剖面线。有时剖面不在勘探线上，则需另画剖面线。,中段平面图,勘探线（剖面线）,1.5 采矿工程基础图纸的识读,在工程制图中，剖面图是假想用一个剖切平面将物体剖开，移去介于观察者和剖切平面之间的部分，对于剩余的部分向投影面所做的正投影图。因此，一般情况下，剖面图只绘制剖面形状和剖面所见内部构造。但是结合矿山实际情况，矿图中的剖面图则有所不同：探、采巷道所揭露的地质资料是绘制剖面图的依据；绘制好的剖面图又是布置采准巷道的必要资料，因此，对于平面图中未被剖切平面所切，但位于剖切平面附近的探采工程也要绘制到剖面图上。如下图所示，图中剖面线并没有切到天井，但工程上须将天井投影到图中，以便绘制出所见矿体的边界。投影到剖面图上的巷道，一般都采用实线绘制。,13线剖面图,14线剖面图,1.5 采矿工程基础图纸的识读,三、平剖面图的转换,平面图基本知识采矿工程设计过程中，经常需要根据已知平面图生成指定位置的剖面图或根据剖面图生成指定位置的平面图。在讲述平剖面图转化方法之前，需要首先弄清楚平剖面图的空间对应关系。从前文平面图的学习中可知，在右图中段平面图中13、14表示勘探线，0-0表示基线，x=600，y=1500表示坐标线。这些线条在一个矿山中位置是固定的。在不同的高程平面图中勘探线、基线、坐标网都是一样的，因此，这些线条可以作为阅读和绘制平、剖面图的基准线。,中段平面图,1.5 采矿工程基础图纸的识读,勘探线,基 线,坐标线,平剖面图空间关系对应采矿工程制图时可以将这些线均看作代表与Z轴形成的平面，如图b所示。图a中13、14勘探线对应图b中的13和14勘探线剖面，图a中的0-0基线对应图b中纵投影面0-0，x=600的坐标线对应为x=600坐标面，上下中段对应着两个不同高程的平面。从图b可以看出，13勘探剖面与上下两个平面的交线都标识为13勘探线，13勘探剖面与纵投影面的交线也标识为13勘探线，图b中的0-0基线在13剖面中投影点为0，下分段中的投影基线01-01在13剖面中对应一个点01，因此，平面图中的基线00在剖面图中对应001基线；平面图中X=600的坐标线与14勘探线交于b点，下分段中X=600的坐标线与144勘探线交于b1点，则bb1就是x=600坐标线在14剖面中的投影，bb1代表x=600的坐标线。因此，平面图中以x=600线为基准的所有距离，在剖面图中转化为以bb1为参照的距离。,图b 平剖面位置关系图,图a 中段平面图,1.5 采矿工程基础图纸的识读,平剖转换需掌握如下对应关系：,1.5 采矿工程基础图纸的识读,上水平中段平面图,下水平中段平面图,图b 3-3剖面图,平面图生成剖面图,图a 上下水平中段平面图,1.5 采矿工程基础图纸的识读,根据上图a上下两中段平面图绘制图b 3-3勘探线剖面图，绘图方法如下：将3-3剖面线分别绘制在两张中段平面图上，两张图中的3-3剖面线与纵投影线0-0的交点a及a，则0-0在剖面图3-3中对应的基线为aa。先画出表示上下中段标高的水平线，再画出垂直水平线的竖线0-0于水平线交于a，a。沿3-3剖面线在上下中段平面图中分别量取基点a和a至巷道轮廓点和矿体边界点的距离，并依据所量取的距离将这些点绘制在剖面图上相应的位置上。按照沿脉巷道中测点标高，确定沿脉巷道顶板线，绘制巷道断面。中段平面图中矿体边界是高于巷道底部一米处的矿体水平剖面的轮廓，矿体边界的点应该绘制在高于水平面一米处的位置。绘制出矿体边界点以后，根据巷道中揭露的地质资料和邻近剖面中矿体的变化，同时考虑矿体的变化规律，推断上下中段间的矿体边界。绘制结果如图b所示。,1.5 采矿工程基础图纸的识读,13剖面图,14剖面图,图a 勘探线剖面图,剖面图生成平面图,图b 预想中段平面图,1.5 采矿工程基础图纸的识读,根据上图a勘探线剖面图绘制上图b预想中段平面图，绘图方法如下：参照图平面图中基准线、剖面线与坐标网，绘制预想电耙水平平面图的基准线、剖面线和坐标网。由上图(a)剖面图可知，y=1500的坐标线在平面图中对应y=1500线与13勘探线交点a，x=600的坐标线对应平面图中x=600线于14线的交点b。13剖面图中沿电耙水平线量取矿体、井巷距离y=1500的距离，在平面图中以a为基点，沿勘探线对应标出这些点1