采矿制图基础.doc

第一章 采矿制图基础这个材料是专为煤矿现场工程技术人员编写，为什么要写这个教材，是因为，在煤矿采矿工程设计中普遍存在以下问题：采煤工作面设计图中内容不全，不规范，示意图多，施工设计图少。主要表现在，不标注巷道开口坐标，不画指北针，不画巷道转角，不列巷道工程量和材料消耗表、设备配备表。与两顺槽相连接的联络巷道不作施工图，不设计转弯曲线和竖曲线，不标明轨道型号和道岔型号，不作巷道交岔点设计，施工平面图中没有水沟位置。巷道布置复杂，有多余巷道，系统环节多，设备占用多，折线转弯多；制图不规范。图幅、图签、文字标注、投影关系不符合制图标准。作者试图通过以下内容让现场工程技术人员提高业务水平，以适应煤矿安全发展、科学发展的需要。第一节 制图的基本规格一、图纸幅面为了合理合使用图纸和便于管理、装定，所有图纸的幅面，必须符合制图标准的规定，见表11。尺寸代号的含义见图11。表11 图纸幅面尺寸（mm）尺寸代号幅 面 代 号A0A1A2A3A4LB1189841841594594420420297297210c105a25a 横式 b 竖式图11 图纸幅面格式及其尺寸代号图纸幅面尺寸相当于系列，即L=B。A0号幅面的面积为1m2，A1号幅面是A0幅面的对开，其他幅面类推。必须时，图纸幅面可以加长，加长幅面的尺寸是基本幅面的基础上，按A4幅面的短边或者长边成整数倍加长。如表12。图纸上限定绘图区域的线框为图框，必须用粗实线画出图框，其格式分为留装定边和不留装订边两种，通常按留装订边绘制。如图13所示。表12 允许的图纸幅面尺寸（mm）幅面代号尺寸BL幅面代号尺寸BLA0211891682A354201486A0311892523A364201783A138411783A374202080A148412378A44297841A235941261A452971051A245941682A462971261A255942102A472971471A33420891A482971682A344201189A492941892图12 图框的两种画法二、标题栏及会签栏工程图纸应该有工程名称、图名、图号、设计号及设计人、制图人、审批人的签名和日期等，把这些集中放在图纸的右下角，称为图纸标题栏，简称图标，见图13。会签栏是为各专业负责人签字用的表格，放在图纸左侧上方的图框线外。图纸的标题栏和会签栏的格式和内容都有规定，有的单位也有根据需要自行确定的。采矿制图一般采用图14的标题栏。三、图线在采矿制图中，为了表示不同的内容，并且能够分清主次，必须使用不同的线型和不同粗细的图线。图线的线型有实线、虚线、点划线、折断线、波浪线等。图线的宽度应根据图纸的类别、比例和复杂程度选用。基本线宽应选用0.3mm或0.4mm。采矿制图常用线型应符合表13的规定。图13 采矿制图标题栏的格式图14 会签栏的格式表13 图线粗实线线型线宽图线使用举例粗实线2b主要可见轮廓线；主要可见过渡线。中实线b次要可见轮廓线；次要可见过渡线。 细实线0.45或0.6b尺寸线、尺寸界线；剖面或断面线；引出线；范围线；标高符号线、次要轮廓线。中虚线 0.45或0.6b次要不可见轮廓线、次要不可见过渡线。粗虚线b不可见轮廓线细点划线0.45b或0.6b 轴线、中心线、轨迹线细双点划线0.45b或0.6b剖面图中表示被剖去部分形状的假想投影轮廓线中断线。粗点划线b有特殊要求的线或表面的表示线 波浪线0.45b或0.6b断裂处的边界线、视图和剖视的分界线双折线0.45b或0.6b断裂处的分界线四、比例图样的比例，应为图形与实物相对应要素的线性尺寸之比，比例的大小是指比值的大小；同一幅图中各个视图应采用相同的比例，当需要采用不同的比例时，应在图名标注线下居中位置标注，特殊情况也可在右侧标注比例，但每套图应用一种方法标注。如： 绘图时所用有比例应根据设计阶段，图纸内图形的复杂程度，按照表14比例选取。表14 采矿图纸比例图名常用比例可用比例矿区井田划分及开发方式图平面1:10000 1：20000剖面1:2000平面1:50000 1:5000剖面1:5000井田开拓方式图、开拓巷道工程图、采区年计划图平面1:5000剖面1:2000平面1:10000 1:2000剖面1:5000采区布置及机械配备图平面1;2000剖面1:2000平面1:5000 1:10000井底车场布置图平面1:500剖面1:50平面1;1000安全煤柱图1:2000井筒1:20，1:501:30，1:100硐室平面1:50，1;100断面1:50剖面1:50，1:100平面1:200剖面1:200采区车场平面1:200断面1:50剖面1:200平面1:500，1:1000剖面1:100各种详图1:2，1:5，1;101:20，1:1，2:1五、尺寸标注在采矿制图中，除了按比例画出井巷工程、通风构筑物等形状外，还必须标注完整的实际尺寸，以作为施工的依据。图样上标注的尺寸，由尺寸线、尺寸界线、尺寸起止符号、尺寸数字等组成，见图15。图15 尺寸标注的基本形式及组成1、尺寸界线尺寸界线应采用细实线绘制，并应由视图的轮廓线、对称中心线引出，也可利用轮廓线、对称中心线作尺寸界线。一般情况下，线性尺寸的尺寸界线垂直于尺寸线，并超出尺寸线约2mm，如图15。在CAD制图中，超出尺寸线（X）初始值已经设置为1.25，可根据需要更改。 尺寸界线不宜与需要标注尺寸的轮廓线相接触，应留出不小于2mm的间隙，如图15中的起点偏移量不小于2mm。在CAD制图中，起点偏移量（F）初始值已经设为0.625个单位，可以根据需要更改。单轨曲线巷道平面图尺寸界线及曲线参数按图16进行标注。双轨曲线巷道平面图尺寸界线及曲线参数应按图17进行标注。无轨曲线巷道平面图尺寸界线及曲线参数应按图18进行标注。图16 单轨嶷曲线巷道平面尺寸界线及曲线参数参数标注图17 双轨曲线巷道平面图尺寸界线及曲线参数标注图18 无轨曲线巷道平面尺寸界线及曲线参数标注2、尺寸线尺寸线采用细实线。尺寸线不宜超出尺寸界线，在CAD制图中超出标记（N）设为0，不用更改，见图19。3、尺寸标注标注的尺寸数字的高度，一般是3.5mm，最小不得小于2.5mm。尺寸线的方向有水平、竖直、倾斜三种，注写尺寸数字的读数方向相应地如图110所示，不得倒写，否则会使用人认错，例如数字86将会读为98。图19 标注样式图110 尺寸数字的注写方向对于靠近竖直方向或向左或向右30范围内的倾斜尺寸，应从左方读数的方向来注写尺寸数字，如图110中的数字84和104。在平面图上标注倾斜巷道斜长尺寸时，应将尺寸数字加注括弧。倾斜巷道坡度标注应按图111规定：在剖面图中直接标注巷道坡度；平面图中，在巷道旁标注箭头，箭头指向巷道下坡方向，巷道倾角标注在前头上方。也可在坡度数字前加注小三角形 符号 ，三角形的直角头向上坡方向。图111 倾斜巷道坡度标注六、图例1、边界图例边界图例宜符合表15的规定。表15 边界图例序号名称图例1勘探边界线2矿区边界线3井田边界线4煤柱边界线5采区边界线6可采边界线2、巷道图例巷道图例宜符合表16的规定。表16 巷道图例序号名称图例说明1煤层巷道轮廓用中粗线表示2岩石平巷轮廓用中点划线表示3岩石斜巷轮廓用中虚线表示4利用已有巷道轮廓用中粗实线表示，中间用细斜线表示或手工涂色5不利用已有巷道轮廓用中粗实线表示；中间用45十字交叉细线表示3、地质图例采矿专业图纸中采用的地质图例宜符合表17的规定。在采掘工程平面图中，正断层和逆断层是通过等高线的断开表示的，如图112。正断层表现为等高线中段缺失，缺失部分为无煤带，逆断层表现显煤层等高线重叠，重叠部分为煤层上、下盘重复区。煤矿其他专业的图例见煤炭矿井制图标准GB/T505932010或采矿工程设计手册。a正断层; b逆断层图112 煤层底板等高线上的断层表示法表17 地质图例序号名称图例1煤层露头线、煤层氧化带和煤层风化带2煤层等高线3平衡表内储量块段4见煤钻孔5未见煤钻孔6见煤斜孔7向斜轴8背斜轴9正断层10逆断层11断层编号用注记12断层上、下盘13断层裂隙带14断层破碎带15断层16陷落柱17指北针18村庄19河流第二节 投影制图采矿制图采用正投影法，将物体分别从正面、侧面和水平面投影，就得到物体的视图。 在视图中，用粗实线画出物体的可见轮廓，必要时才用虚线画出物体的不可见轮廓。一、基本视图1、三视图的形成图113是用正投影方法画出的三个不同形体的单面投影图，可以看到三个投影图的形状是相同的。工程上为了准确表达物体的形状采用的是多面正投影图，三视图则是准确表达形体的一种基本方法。图113由前向后、由左向右、由上向下、自右向左、由下向上、由后向前的投影方向是基本投影方向。与六个基本投影方向分别垂直的投影面称为基本投影面。绘制在六个基本投影面上的视图为基本视图，分别是主视图、左视图、俯视图、右视图、仰视图、后视图。在机械制图时，需要将六个基本投影面上的投影放在同一张平面图上，这就需要把六个投影面按图114展开，得到的基本视图的位置关系如图115所示。在一张图纸上，按图115配置视图时，不必标注视图的名称。2、三投影面体系三个相互垂直的平面V、H、W把空间分为八个部分，称为八个分角。每个分角的表示如图116所示。目前，国际上使用着两种投影面体系，即第一分角和第三分角。我国使用第一分角画法。三个投影面正投影面简称正面，用V表示。物体在V面上的正投影图称为主视图 。水平投影面用H表示。物体在H面上的投影称为俯视图。侧立面投影面，简称侧面，用W表示。物体在W面上的正投影图称为左视图。 为了能在平面图上表示出三维的物体不需要将三投影面体系做必要的转换。其方法是：V面保持不动，H面绕X轴向下转90，W面绕Z轴向右转90，这样，三个投影面就摊在同一平面图上。如图117。图114 基本投影图的展开图115 基本投影图的位置关系图116 分角体系图物体的大小由长、宽和高三个方向的尺寸决定的，三视图中的每一个视图能反映几个方向尺寸？每一个视图只能反映三个方向尺寸中的二个尺寸。主视图反映物体的长方向和高方向尺寸，俯视图反映物体的长方向和宽方向尺寸，左视图反映物体的宽方向盘和高方向尺寸。由于投影时物体在三投影面体系中是不动的，因此，三视图之间就必然存在一定的对应关系。如图118。可知，三个视图之间的关系可由图118表示。主、俯视图长对正；主、左视图高平齐；俯左视图宽相等。长对正、高平齐和宽相等统称为三视图间的三等关系。图117 三投影面展开图118 三投影面之间的关系三视图的作图方法三视图的作图方法见图119。图119 三视图的作图方法3、向视图上面所讲的方法是运用正投影得到的图按图120的标准位置配置，如果不能按标准位置配置时，投影方法与视图之间的关系如何呢？这就是下面讲的向视图。图120 按标准位置配置的基本视图图121 向视图与正视图的关系向视图是可以自由配置的视图，是位移（不旋转）配置的基本视图，如图121。通常是为了合理利用图纸，或各基本视图没画在同一张图上时，将基本视图画成向视图。在图121中，把右视图移动到左视图的下面就成了向视图，需要在向视图的上方标注A，在相应视图的附近用箭头指明投影方向，并标注相同的字母。把仰视图后视图的下方得到相应的向视图。在同一张图上，字母应按自然顺序注写，如A、B、C。4、局部视图将机件的某一部分向基本投影面投射所得的视图称为局部视图。局部视图是某一基本视图的一部分。可按以下二种配置形式配置，并进行必要的的标注。按基本视图的配置形式配置。此时可省略标注，如图122中B局部视图，可以省略主视图左侧的箭头和B局部视图上方的字母“B”。按向视图的配置形式配置。此时要在局部视图的上方用大写字母标出其名称。如图122中的C局部视图，在局部视图上方标注C，并在相应的视图附近用箭头指明投射方向。适用范围：当机件的大部分结构已表达清楚，只有一些局部结构未表达完全的情况下。图122 局部视图的画法 5、斜视图将机件向不平等于任何基本投影面的平面投影，所得的视图称为斜视图。斜视图只画机件上倾斜结构的真实形状，非倾斜部分不需要画出，断裂边界使用波浪线或双折线。斜视图如图123所示。必要时，允许将斜视图旋转配置，此时应在斜视图上方标注旋转符号。字母注写在圆弧箭头一侧，需给出旋转角度时，角度应注写在字母之后。图123 斜视图的画法第三节 采矿工程图的绘制一、巷道断面图巷道断面图中应有巷道宽度、高度；轨道中心线、巷道中心线，轨道面距离巷道底板的高度，道渣面高度，巷道内各种设备所占高度、宽度，施工过程中风筒吊挂位置、高度；风、水、压气、瓦斯抽采管；电缆、信号线吊挂位置和高度。水沟位置和尺寸；巷道基础埋设深度；支护方式和支护厚度。在绘制巷道断面图时，应注意水沟和管线的布置。水沟一般布置在人行道一侧并加盖板，若非人行道一侧有较大空间，也可设在非人行道侧；有底拱的巷道，水沟可布置在巷道中间。水沟的断面形状通常为梯形，断面大小由涌水量确定。水沟的支护，通常用混凝土现浇，也可用钢筋混凝土预制。 巷道中的管线布置原则是：保证安全，便于安装和检修。在拱形巷道中，管道布置在人行道一侧的上部，在梯形巷道中，将管道布置在棚腿的下部，与运输电缆分侧布置；如果布置在水沟上方，应不妨碍水沟的清理维修。管道和电缆距离运行车辆外缘最小250mm以上间距。动力电缆与信号电缆不宜同侧布置，如果必须布置在同一侧，则应相距300mm以上，以防磁场干扰。两电缆上下间距不小于50mm， 悬挂点间距不超过3m。巷道断面图的绘制参考图124。图124 巷道断面图中必须标注的内容二、水平巷道施工图水平巷道施工图的绘图比例为1:500或1:200，图中要标注巷道方位，开口点距已知测量点的距离和坐标，便于测量人员在现场定位、放线。巷道坡度，轨道铺设位置，道岔型号，水沟位置，巷道转弯时的转角，平面曲线半径，切线长度，弧线长度都要在图中标注。如巷道分岔，则在平面图中必须对交岔点进行编号，并另绘岔点图。如图125。三、车场施工图车场施工图中，巷道方位，轨道铺设、道岔、扳道器安装位置、水沟位置，平面曲线转角、半径、弧长、切线长度，巷道施工坡度，都要标注清楚。如果是采区上、中、下部车场，还要绘制竖线路连接尺寸，并绘制线路坡度图，在上部车场施工图中，还要标注阻车器安装位置。如图1 26所示。四、平巷道交岔点施工图平巷交岔点施工图按1:100比例绘制，参照图127标注，设计图中除了平面图外，还绘制各种巷道断面图，工程量及材料消耗表，断面特征及每米巷道材料消耗表，交岔点断面尺寸表。图128是某矿巷道交岔点的设计图。 图125 水平巷道施工图的绘制 图1 26 车场施工图图127 巷道交岔