三人行矿业技术网21矿tuWord文档格式.docx

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如图50中的刘屯等村庄，三角点。

各种地物符号都有规定的式样和大小，为便于读图和用图，应该记住一些常用的主要符号。

要求:

1.金属矿：

P55表2铁路（新标准）、公路、河流小溪、矩形竖井口、圆形竖井口、斜井口、平硐口、钻孔、探槽。

2.煤矿补充：

变电室、塌陷坑。

二、地形等高线

地面上标高相同的各点的连线，叫地形等高线。

将地形等高线按照标高投影法投射到水平面上，就得到用等高线表示的地形图，又叫等高线图。

等高线并不是在地形中实际存在的，而是由测绘人员的测绘工作绘制出来的。

两等高线表示的标高之差，叫等高距。

为了使等高线图清晰易懂，应选择一定的等高距画等高线。

一般来说，平坦地区，大比例尺图，等高距小些，高山地区和小比例尺图，等高距大些。

国家测绘总局规范规定，在1：

2000比例尺地形图上，平坦和丘陵地区为0.5～1米，山区为2.0米；

1：

5000的地形图上，平坦和丘陵地区为0.5～2.0米，山区为5.0米。

等高距越小，图纸的精确度越高。

两相邻等高线间的水平距离叫等高线的平距，平距的大小是由地面坡度决定的。

坡度陡的地方，等高线就比较密，平距就小，坡度平缓的地方，等高线就比较稀，平距就大。

据此，即可判断地势的起伏变化。

根据图的比例尺和规定的等高距画出的等高线，叫基本等高线或叫首曲线，它是利用光滑的细曲线绘成的封闭曲线。

读图时为方便判明高度，每隔四条等高线将第五条等高线加粗，在适当位置留一缺口，用来标记标高，这条等高线叫加粗等高线或叫计曲线，标记字头朝向高处，如果等高线平距较大，也可每条等高线都注明标高。

三、等高线的应用

1.确定地面一点的标高（内插法）

图59中P点的标高，方法是：

作图法：

1）过P点作大致垂直于上下相邻等高线的垂线，得线段AB；

2）过B点作AB垂线，按照比例尺量出等高距，得线段BC，连线AC即为过P点的斜坡长，∠A即为坡度角；

3）从P点引AB垂线交AC于P′，量得PP′的长度换算成实际长度，即为P点高于A点的高度；

4）P点标高为A点标高与PP′实际长度之和。

内插法：

1）同作图法1步；

2）量取AP和AB的长度，计算比值Ｋ；

3）计算P点的标高:

式中：

h—等高距。

2.确定等高线间某一方向的坡度

坡度即为坡度角的正切值，图59中AB的坡度为：

注：

教材中概念有误，相邻等高线的平距是定值。

求AC方向的坡度应延长AC至390等高线，得AD，则AD方向的坡度为：

3.按设计坡度在地形图上选定最短路线

图60，比例尺为1：

2000，从1点开始向上修公路按照坡度i=5%，求最短路线。

以1点为圆心，40米按照比例尺缩为20毫米，以20毫米为半径作圆弧，交52米等高线于2点，在以2点为圆心，依次作下去，得最短路线1-2-3-4

注:

实际中，等高线的变化不一定如图中那样平缓，需要作多个交点，综合衡量，路线并不唯一。

4.圈定汇水面积

修建水库、尾矿库时，要根据地形特点，求算汇水面积，掌握丰水期的进水量，以便及时采取措施排出洪水，避免溃水溃坝事故的发生。

图61中利用A、B、C三个山头地形条件，在MN处修建尾矿坝，汇水面积为各个山脊的连线。

5.计算土方量

某一山包一定标高上建一厂房，须将房基设计标高以上将山包挖去，采用希普生公式。

等高线圈定面积为偶数时：

等高线圈定面积为奇数时，最后一层单独计算。

四、地形剖面图的绘制

修建铁路、公路和敷设各种线杆管道等工程时，必须了解沿整个工程线路方向上的地面高低起伏情况，因而要绘制地形剖面图。

地形剖面图是用来说明地面上某一方向地面高低起伏的图纸，具有清晰直观的优点，有助于更好的认识和理解地物地貌。

绘制方法：

1.根据工程需要在地形等高线图中确定剖面方向，斜坡卷扬、架空索道、高压线路等，并在等高线图上画出来；

2.剖面线与等高线的交点编号1、2、3……；

3.图下方或另一张图纸上，绘制垂直于剖面线的标高线，按照比例尺和等高距绘制标高水平线；

4.根据各点标高将各点投射到剖面图上并编号1′、2′、3′……；

5.用光滑曲线连接这些位置点1′、2′、3′……，即得到给定剖面线方向的地质剖面图。

为了清楚地识别各种地貌，常在等高线上画一短垂线，指示下坡方向，叫示坡线。

五、地形图的读法

1.基本地形等高线

地形图表面上看比较复杂，但不外乎是由小丘、盆地、山脊、河谷、峭壁、鞍部等基本地形组成，如果对基本地形的等高线有所认识，对于由基本地形组成的地形图就容易识别了。

1）山地和盆地

隆起而高于四周的高地称为山地。

高大的叫山峰，矮小的称为小丘。

山的最高部分称为山顶，侧面为山坡，山坡与平地相连的部分为山脚或山麓。

等高线如图。

陷落而低于四周的低地称为盆地。

形状和等高线如图。

山地和盆地等高线形状极为相似，必须用标高或示坡线来区分。

山丘的标高从该组封闭等高线的里面向外递减，示坡线向外画，而盆地正好相反。

2）峭壁和台地

近于直立的山坡称为峭壁，峭壁上突出的部分称为悬崖。

山坡平坦的部分称为台地。

峭壁和台地的等高线形状如图。

峭壁不用等高线表示，而用锯齿状符号表示，齿尖朝下。

峭壁上方等高线平距较大地区即为台地。

3）山脊和山谷

沿着一个方向延伸的高地称为山脊。

山脊最高点的连线叫分水线或山脊线。

沿着一个方向延伸的洼地称为山谷。

山谷最低点的连线叫集水线或山谷线。

山脊和山谷等高线形状如图。

山脊和山谷等高线形状极为相似，用标高或示坡线区别。

山脊的等高线向着分水线降低的方向凸出，相应等高线沿凸出方向递减，而山谷的等高线向着集水线升高的方向凸出，相应等高线沿凸出方向递增。

示坡线沿凸出一方画表示山脊，沿凹入一方画表示山谷。

4）鞍部（山鞍）

介于两个山峰之间的低地，形似马鞍，叫鞍部。

等高线特点是由鞍部往上，鞍前鞍后有两组表示山峰的封闭曲线，由鞍部往下，则变成一组封闭曲线。

5）峡谷

具有峻峭岸坡和急陡集水线的狭窄山谷叫峡谷。

不用等高线表示，而用带锯齿状的符号表示。

2.地形图的读法

熟悉了基本地形等高线、地物符号以后，简单地介绍一下地形图的读法。

图51。

1）山顶三角点；

2）团山四周地势坡度；

3）团山东北180米小山，山鞍，小山东侧300余米峭壁；

4）峭壁的东南部160米小山；

5）团山东侧岔河河谷，西侧小西沟，在团山南麓汇成一条较大河谷。

6）团山西北鸡爪形冲沟（峡谷），与小西沟相通；

7）地面村庄；

8）公路，主要交通干线。

六、工业广场平面图

工业广场平面图是一种专用图纸，比例尺一般为1：

500。

主要内容有：

1）工业广场范围内的全部工业建筑物和设施；

2）埋设与地下的电缆和管路；

3）保安矿柱边界线。

工业广场平面图是矿井工业广场规划和设计的必要图纸，特别是地下管网的维修和改建，非常需要这类图纸。

第二节地质图

矿井地质图是反映矿体地质情况、构造情况和探矿工程的图纸。

它是在矿井测量图的基础上，把收集到的地质资料填绘在图纸上，然后进行分析和推断并作图。

它包括平面图、剖面图和柱状图等。

在生产过程中，要对巷道揭露的矿体地质和构造情况，及时观测、编绘和整理，以补充和完善矿井地质图，用以指导生产。

地质图包含下面几方面的内容：

1.地壳运动的自然产物：

矿体的上下盘岩石（煤层顶底板）、矿体、地质构造（断层、褶曲），这些都是地壳运动的产物；

2.勘探工程：

为探明矿体的产状、规模和质量而布置的探槽、钻孔等勘探工程；

3.井下采矿工程:

地质剖面图中常将控制矿体、表征矿体地质信息的采准巷道表示出来；

煤矿地质剖面图（水平地质剖面图、垂直地质剖面图）还将井筒、大巷、石门、地面建筑、河流、采空区等标绘在地质剖面图中。

图1：

1.Cu矿体浅部有探槽揭露，深部为倾斜钻孔控制，钻孔布置在矿体的上盘，指向矿体；

2.垂直于矿体的延长方向或主要构造线布置探槽和钻孔，形成一定间隔的平行线，叫基本勘探线，地质情况复杂或区域矿体开采重要性突出的部位，为查清地质问题，有时需要进行补充勘探，称为辅助勘探线；

3.勘探线一般是地质剖面线的位置。

图62为第24勘探线地质剖面图。

4.只有结合地形地质图，各条勘探线剖面图，建立立体概念，才能全面掌握矿体的产状、方位、厚度及地质构造的大小、强弱等矿图信息。

沉积岩、变质岩和岩浆岩地层界线形式：

1.沉积岩（图63）：

水平面上呈现规整平直的线条，层次分明，即便被断层切割，呈现规律性的排列和变化；

2.变质岩（图64）：

弯弯曲曲的线条状分布，不像沉积岩平直整齐，厚度变化剧烈甚至突然尖灭；

3.岩浆岩（图65）：

岩体呈块状出现，表现在地质平面图中是不规则的浑圆状地层界线。

图65中沉积岩层界线不像图63规整平直，图63是岩层在水平面上的形态，而图65为受地形起伏变化影响造成的。

一、单斜岩层在地形地质图上的表现

沉积岩是由泥、砂和化学物质在河、湖、沼泽或海洋中层层沉积而成，老岩层在下，新岩层在上。

经地壳运动，岩层一侧被掀起，改变了原始的近似水平状态，成为具有一定角度的岩层，这叫做单斜岩层。

1.水平岩层在地形地质图中的表现

图66，特点：

1）岩层露头线（地层界线）与地形等高线一致，在河谷均呈“V”字形弯曲，尖端指向上游，山顶上呈封闭曲线；

2）岩层的出露情况取决于地形切割情况。

切割越轻微，出露岩层越单一，地质图上颜色和符号也越少，图面也越简单；

反之，地质图越复杂；

3）新岩层位于老岩层之上，老岩层出露在地形较低的地方——河谷或冲沟中，新岩层出露在地形较高的地方——山脊或山顶上，从河谷到山顶，地层由老到新，依次分布；

4）同一岩层顶底界线的高程差，等于该岩层的真厚度；

5）露头宽度，取决于岩层厚度（正比）和地形坡度（反比），坡角为90度时，岩层顶底界线重合，露头宽度等于零。

2.倾斜岩层在地形地质图中的表现

倾斜岩层的层面是斜面，受岩层产状和地形起伏的影响，露头线和地形等高线相交，且呈弯曲变化的曲线。

露头形态有如下三种，即“V”字形法则：

1）岩层倾向与坡向一致，且倾角大于坡角。

沟谷“V”字形尖端指向河谷下游，与岩层倾向一致；

山脊“V”字形尖端指向地形较高的方向，与岩层倾向相反。

露头线的弯曲方向与地形等高线的弯曲方向相反，岩层的倾角越小，弯度越大，直至倾角与坡角相等，整个山脊和河谷为同一岩层出露，形成单面山。

反之，露头的弯度越小，直至岩层直立，露头线为一直线。

2）岩层倾向与坡向一致，且倾角小于坡角。

沟谷“V”字形尖端指向河谷上游，与岩层倾向相反；

山脊“V”字形尖端指向地形较低的方向，与岩层倾向相同。

露头线的弯曲方向与地形等高线的弯曲方向一致，但比地形等高线紧闭。

3）岩层倾向与坡向相反。

沟谷“V”字形尖端指向河谷上游，与岩层倾向相同；

山脊“V”字形尖端指向地形较低的方向，与岩层倾向相反。

露头线的弯曲程度介于地形等高线和直线之间，岩层越陡，越接近直线，越平缓，与等高线越接近平行。

利用“V”字形法则，可判断图67和图68中岩层的倾向。

图67a层地层在下较老，而图68a层地层在上较新。

二、单斜岩层产状要素的求法

岩层水平时，没有方向性，总是在一定的高度出露。

而岩层倾斜时，有向水平延长和深处延展的方向，分别用岩层的走向、倾向和倾角来表示，称为岩层的产状要素。

岩层层面与任一假想水平面的交线为岩层的走向线，它的方向即为走向，也就是同一层面上高程相同的两点的连线。

走向有两个指向。

层面上与走向线垂直并沿斜面向下的直线叫岩层的倾向线，它在水平面的投影所指的方向叫岩层的倾向。

倾向与走向垂直，仅有一个指向，用一个方位角表示。

倾向线与其在水平面上的投影的夹角叫倾角，表示岩层的倾斜程度。

介于0～90°

之间。

目前，确定岩层的产状要素有两种方法：

使用地质罗盘直接测定产状要素的直接法；

运用作图和计算间接测定产状要素。

直接法在地质学中已经详细的讲述，我们这里主要介绍与矿图课程密切相关的间接法。

1.三点法

1）找到岩层露头线与某一地形等高线的交点并联线，该线即为岩层的一条的走向线，FE即为a顶面140米标高走向线，根据图纸的方位即可定出岩层的走向方位角；

2）找出同一层面与相邻较高的地形等高线（150米）的交点A，过A点作FE的垂线交FE延长线于D点，AD方位角即为岩层的倾向；

3）过D点在走向线FD上截取线段DC，长度为标高距10米，联接AC，∠DAC即为岩层a的倾角α。

三点法求产状要素符合条件：

三个点在同一层面上不同直线上，三点的标高已知，三点范围内岩层的产状没有变化。

2.剖面图法

1）走向判定同三点法，垂直走向选取剖面线位置Ⅰ-Ⅱ΄，作剖面图；

2）剖面线Ⅰ-Ⅱ΄叫岩层顶底面两点2、1，投射到剖面图中2΄、1΄；

3）寻找顶面不同标高的辅助点3、4，投射到剖面图中3΄、4΄；

4）寻找底面不同标高的辅助点5、6，投射到剖面图中5΄、6΄；

5）判定倾斜方向由东向西；

6）量取图中倾角θ即为岩层的倾角。

3.方法原理

三点法利用高程差（DC）与水平距离（AD）来求倾角；

剖面图法利用高程差与斜边长（AC、1΄6΄、2΄4΄）来求倾角。

高程差不变，水平距和斜边越长，则倾角越小，图71中。

三、褶曲岩层在地形地质图上的表现

岩层（矿层）在地壳运动过程中，由于被挤压扭转而产生的曲折起伏现象，叫褶皱构造。

褶曲是褶皱构造中的一个弯曲，为构成褶皱的基本单位。

褶曲有两种基本形态：

背斜和向斜。

背斜在形态上为向上突出的弯曲，岩层自中心向外倾斜，中间老两翼新。

向斜在形态上为向下突出的弯曲，岩层自两侧向中心倾斜，中间新两翼老。

图72中，左半部为向斜，a΄a线为向斜轴，平面a΄ac为向斜轴面，两侧岩层为两翼，在地形地质图中用箭头“”表示。

右半部为背斜，b΄b线为向斜轴，平面b΄bd为向斜轴面，两侧岩层为两翼，在地形地质图中用箭头“”表示。

枢纽点和枢纽：

褶曲岩层在横截面内的最大弯曲点叫枢纽点，同一层面上枢纽点的连线叫枢纽，它是同一岩层面从一翼到另一翼的分界线。

褶曲根据轴面产状和分类可分为：

1）直立褶曲（对称褶曲）：

轴面直立，两翼岩层倾向相反且倾角相等，故两翼岩层对称；

2）倾斜褶曲：

轴面倾斜，两翼岩层倾向相反但倾角不相等；

故两翼岩层不对称；

3）倒转褶曲：

轴面倾斜，两翼岩层倾向相同，一侧岩层层序正常，一侧发生倒转。

此外，还有平卧褶曲和翻转褶曲等。

地质学92

褶曲根据纵剖面上的形态可分为：

1）水平褶曲：

褶曲的枢纽是水平的。

表现在地质图上，两翼岩层对称重复，并平行延伸，图73、图74；

2）倾伏褶曲（教材倾没褶曲）：

褶曲的枢纽是倾伏的。

倾伏褶曲在地形图上通常呈“之”字形，两翼岩层常常一端重合，另一端分开，图72。

图73，根据“V”形法则，b岩层北露头线在山脊处向山脚弯曲，山谷处向上游弯曲，山谷处“V”字型尖端所指方向为岩层倾斜方向，b岩层北部向北倾斜；

b岩层南露头线山谷处向下游弯曲，山谷处“V”字型尖端所指方向为岩层倾斜方向，b岩层南部向南倾斜。

从剖面图中可以清楚的看到这是个背斜构造。

中间a层岩层老，两翼b层岩层新。

图74中，图幅中间沟谷处“V”字型尖端所指方向即为倾斜方向，为向斜构造，北翼向南倾斜，南翼向北倾斜。

中间a层岩层新，两翼b层岩层老。

此外，剖面图显示，图73、图74中褶曲轴面不是直立的，是倾斜褶曲；

而图72中褶曲轴面是直立的，故为对称褶曲。

同时，前者是水平褶曲，后者是倾伏褶曲。

地形地质图中新老岩层露头规律：

水平岩层最老岩层总是出露在地形最低的地方，最新岩层总是分布在地形最高的地方；

单斜岩层区，岩层露头的弯曲变化及新老岩层的对称出露，严格受地形控制，且岩层露头的延展方向与地层走向直交或斜交；

褶皱构造区，新老岩层露头呈条带状对称展布，与地形起伏无关，且条带的延展方向与地层的走向一致。

有时褶曲轴部有岩浆岩侵入，如图65种轴部为闪长岩，两翼为沉积岩。

四、断层构造在地形地质图上的表现

岩石在地壳运动产生的地应力的作用下发生断裂，并沿着断裂面发生相对错动，这种断裂构造叫做断层构造。

断层要素：

1）断层面：

断层的破裂面。

2）断层线：

断层与地面的交线。

地形平坦是，断层线就是断层走向线，地面起伏时，断层线的变化规律遵循“V”字型法则。

3）断盘：

被断层面分割的由岩体或岩层所组成的岩块，称断盘。

断层面倾斜时，位于断层面以上的岩块为上盘，以下的为下盘。

习惯上把相对上升的一盘称为上升盘，相对下降的一盘称为下降盘。

4）断距：

断层两盘相对错开的距离。

有水平地层断距hf、铅垂地层断距hg和地层断距h0。

它表示矿层被切断后相隔的距离，因此是开发矿产不可缺少的资料。

5）落差H和平错L：

断层的横剖面或斜剖面内，上下盘同一岩层界限与断层线的交点间的垂直距离叫落差，水平距离叫平错，两点沿断层面的距离叫倾斜间隔。

6）交面线（交迹线）：

矿层（或岩层）层面与断层面的交线，上盘岩层的叫上盘交面线，下盘的叫下盘交面线。

断层根据两盘相对的位移方向分类：

1）正断层：

上盘相对下降、下盘相对上升的断层。

2）逆断层：

上盘相对上升、下盘相对下降的断层，根据断层面的倾角大小，分为冲断层（≥45）和逆掩断层（＜45）。

3）平移断层：

两盘岩石沿着断层面走向发生相对位移的断层。

相对位移方向构成顺时针方向时，为右型平移断层，逆时针时为左行平移断层。

4）枢纽断层：

断层的上下盘以一点为中心相对转动。

根据断层走向与两盘岩层走向的关系：

1）走向断层：

断层走向与岩层走向一致，可以使同一岩层重复出现或缺失。

2）倾向断层：

断层走向与岩层走向垂直，它使断层两侧岩层露头中断，且交错不连续。

3）斜交断层：

断层走向与岩层走向斜交。

图76：

断层符号表示断层的走向为南北，倾向为由西西东，倾角为72°

，“V”字形法则判定岩层的走向为东西，倾向为由南向北，综上，该断层为倾向正断层；

和图77：

断层符号表示断层的走向为东西，倾向为由南向北，倾角为70°

，“V”字形法则判定岩层的走向为东西，倾向为由南向北，综上，该断层为走向逆断层；

断层符号，长线表示断层走向，箭头表示倾角，短线表示断层下降一侧，数字标识表示断层倾角。

正断层符号和逆断层符号。

地形地质图中断层的识别标志：

1）地层的重复与缺失：

单向重复，而褶皱为对称重复；

缺失仅仅局限在断层线的两侧，而沉积间断造成的地层缺失有区域性特点。

地层重复与缺失常出现与倾斜岩层走向正、逆断层区域。

取决于上下盘的相对位移关系和断层倾角与岩层倾角之间的关系。

图77。

正断层：

断层倾角大于岩层倾角地层缺失，断层倾角小于岩层倾角地层重复；

逆断层：

断层倾角大于岩层倾角地层重复，断层倾角小于岩层倾角地层缺失。

2）岩层不连续：

倾向岩层或斜交断层时，平面图中表现为岩层的错开，剖面图中表现为岩层的升降。

图76。

3）褶曲变宽或变窄

4）派生构造:

由于断层两盘的相对错移而派生的褶曲裂隙。

五、地质剖面图的绘制

工程中，为便于读图，常在地形地质图下面绘制地质剖面图，用以反映地下的矿层（岩层）赋存情况。

图62是坑探和钻探工程控制的地质图。

地形地质图的绘制方法:

1）确定剖面的方向：

一般垂直矿体或岩层的走向布置切割面，图73、图74、图77等，实际工作中还可选定其它方向，如图76垂直主要构造线断层线布置剖面方向。

2）选定剖面线位置：

常常根据工作需要来决定即剖面线要详细说明的目的来选定，如图78Ⅱ-Ⅱ´

剖面图为了表现两山之间的岩层分布就将剖面线布置在两山头的连线上。

3）绘制地形剖面图。

4）三点法求出各岩层的产状要素，从露头线在剖面图中出露点起分别绘制地层界限即各岩层的顶底板。

5）其它方向剖面图的绘制，求岩层的产状要素时画剖面图法绘制。

图Ⅰ-Ⅰ´

剖面为剖面线的方向与岩层走向一致，造成水平岩层的假象。

岩层倾角的不同，说明岩层倾角受剖面线的方向和岩层走向之间相互关系的控制。

与岩层走向垂直的剖面图中岩层的倾角叫真倾角α，它是岩层面与水平面所夹的最大角度。

其它方向剖面图中岩层的倾角叫视倾角γ。

两剖面线的夹角为β，则：

表3列出了不同岩层走向线与剖面线夹角时，真倾角、视倾角的对应关系。

不在表中时，取平均数值。

六、常用地质图例

各种地质图中一般附有地质图例，表4中列出了常用的地质图例，有沉积岩、变质岩和岩浆岩的地质图例和地质构造图例，重点掌握地质构造图例。

地质图中还有表示岩层生成地质年代的地质年代符号，表5。

了解了岩层的地质年代，就可以对比新老岩层，更好地阅读地质图。

图65是以图幅中部闪长岩为核心的褶曲构造，根据右翼岩层的新老顺序，由奥陶纪到侏罗纪为由老到新，推断为背斜构造。

根据我国煤层和铝土矿层形成的主要地质年代，可认为石炭纪、二叠纪到侏罗纪岩层中可能含有煤层和铝土矿层存在，进而考虑进一步普查和勘探的问题。

此外，地质图中还可用希腊字母表示岩浆岩。

七、矿区地形地质图的阅读

我们掌握了岩层和主要构造在地形地质图中的表现后，熟识一些主要的地质图例，就可以开始阅读地形地质图了。

应该说，我们前面所讲的比较简单的地址图纸，实际情况要复杂的多，常常多种构造复合，地形变化多种多样，这里需要强调一个局部与整体的关系，读图常常是由局部到整体的过程。

图50团子山地区地形地质图的阅读，勘探设计的依据。

图1和图62×

×

矿区地形地质图的阅读。

经过勘探后绘制的图纸，由勘探工程控制的矿体和岩层在图中表现的较为精确，是进行开采设计的依据。

指北方向的判定有误。