矿图教案.docx

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矿图教案

授课时间

20年月日星期第节

学时

2

课题

第一章第一节基本规定

授课类型

新授课

教学目的

了解矿图中关于幅面、比例、字体等的一些规定

的确良

教学重点、难点

重点：

比例尺难点：

图线及符号

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

（一）组织教学：

起立

点名

（二）复习提问：

1、

2、

3、

（三）讲授新课：

第一节基本规定

一、图纸幅图

为了便于矿图的绘制、使用和存放，需要将矿图进行分幅，并将分幅的图纸进行系统编号。

图纸幅面是指图纸图廓长度与宽度组成的图面。

图幅一般分为标准图幅和自由图幅。

（一）标准图幅幅面

1.幅面尺寸

（1）绘制技术图样时应优先采用规定的基本幅面。

（2）必要时，也允许选用规定的加长幅面。

这些幅面的尺寸是有基本幅面的短边乘整数倍后得出。

1分钟

5分钟

80分钟

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

2.图框

在图纸上必须用粗实线画出图框，其格式分为不留装订边和留有装订边的两种，但同一种产品的图只能采用一种格式。

3.标题栏

每张图纸上都必须在图纸的右下角绘出标题栏。

标题栏的外框用粗实线画出，分栏线用细实线画出，标题栏中的文字方向为看图方向。

（二）自由图幅幅面

在采矿技术中，多数矿井采用自由分幅的方法来划分图幅。

在确定自由分幅的幅面大小和格网方向时，应遵循以下原则。

（1）便于矿图的绘制、使用和保存。

（2）幅面大小视矿井范围而定。

井田范围不大的矿井，可以全矿井或井田的一翼为一幅；井田范围很大的矿井，可按采区分幅。

（3）坐标方格网线可以平行于图边，也可以与图边斜交。

其交角视煤层走向和倾向而定，指北方向应指向图纸的斜上方。

二、比例

1.比例的定义

实际工作中，不可能按井上下实际物体的尺寸将物体绘制于图纸上，总要经过缩小，才能在图纸上表示出来。

2.比例的标注及比例尺种类

（1）在同一幅图中，各个视图应采用相同的比例，并标注在标

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

题栏中的比例栏内。

（2）绘图时所用的比例应根据设计阶段，图纸内图形的复杂程度。

（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的，纵向和横向可以采用两种不同比例绘制，即在视图名称下方或右侧标注比例。

3.比例的用途

只要知道了图纸的比例，就可以根据图上长度求实际相应的长度；也可以将实际长度换算成图上的相应长度。

4.比例精度

人们用肉眼能分辨出的最小长度，一般认为是0.1mm，也就是说，小于0.1ｍｍ的线段不能绘在图上。

　四、图线及符号

　图线是指矿图中所采用的各种形式的线。

　波浪线一般可以徒手绘制，其他各种线条一律用仪器绘制。

　同一副图纸中各图样比例相同时，同类图线的宽度应保持一致。

　１．小结

　２．作业

授课时间

20年月日星期第节

学时

2

课题

第二节点位的确定

授课类型

新授课

教学目的

熟悉点的平面位置和高程的表示方法

的确良

教学重点、难点

重点：

坐标方格网难点：

假定高程

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

（一）组织教学：

起立

点名

（二）复习提问：

1、为什么要对矿图进行分幅？

2、标题栏中应注明哪些内容？

3、什么是比例尺？

（三）讲授新课：

第二节　　点位的确定

地面点的空间位置时利用该点在大地水准面上的投影位置和该点到此水准面的铅垂距离来表示的。

在采矿技术中，点的投影位置常用平面直角坐标来表示；铅垂距离常用高程来表示。

静止时的海洋表面，称为水准面。

水准面有无数多个，其中通过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低位置，取其平均位置而确定的。

大地水准面是测量计算工作的基准面，是地面点高程的起算面。

一、点的平面位置

某点在平面上的位置常用平面直角坐标来表示，其数值大小可通过测量工作得到。

1分钟

5分钟

80分钟

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

　　１．国家统一坐标

全国绝大部分地区目前使用的坐标为国家统一坐标，其坐标系的建立在《矿山测量》课程中已叙述。

平面直角坐标系是由平面上两条互垂直的直线所组成。

南北直线称为坐标纵轴Ｘ，向北为正；东西直线称为坐标横轴Ｙ，向东为正；两坐标轴的交点称为坐标原点Ｏ。

某点的平面位置是由该点到两坐标轴的垂直距离来表示。

在矿图上，通常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。

根据图纸比例的不同，小方格的长度所代表的实际距离也不同，一般为百米或千米的倍数。

２．假定坐标

假定平面直角坐标又称为独立坐标。

矿井范围较小且附近没有国家平面控制点时，可以自设假定平面直角坐标系来确定各点的平面位置。

为避免坐标出现负值，一般将坐标原点设在矿井的西南角，以该区的磁子午线为坐标纵轴Ｘ，向北为正；自坐标原点作垂直于Ｘ轴的直线，即为坐标横轴Ｙ，向东为正，这样就建立了矿井的假定坐标系，地面任一点在此坐标系中的平面位置，就可以假

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

定坐标来表示。

二、点的高低位置

１．高程

为了确定点的空间位置，除了确定点平面位置外，还应确定点的高低位置。

点的高低位置，也就指该点的投影面的铅垂距离，用高程或标高来表示。

对于没有国家高程控制点的地区或因工作需要，可以选定一个适当的水准面作为高程的起算面，这个水准面称为假定水准面。

地面上某点到假定水准面的垂直距离，称为该点的假定高程，或称为相对高程。

点在大地水准面上，其高程为零；点在大地水准面之上，其高程为正值，反之为负值。

２．高差

地面点的高程往往是不相等的。

任意两点的高程之差称为高差，用Ｈ表示。

高差有正、负之分，上坡高差为正值；反之，为负值。

高差的大小与起算面的位置无关。

１．小结

２．作业

授课时间

20年月日星期第节

学时

2

课题

第三节直线定向

授课类型

新授课

教学目的

熟悉标准方向的种类和角度的表示方法

的确良

教学重点、难点

重点：

两种角度的含义难点：

标准方向的种类

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

（一）组织教学：

起立

点名

（二）复习提问：

1、什么是大地水准面？

2、点的位置怎么表示？

3、什么是高程？

（三）讲授新课：

第三节　　直线定向

在矿图测绘中，不仅要确定点的空间位置，还要确定点与点之间的互相位置关系，这时除了知道两点间距离外，还要知道两点相连直线的方向。

确定一条直线与坐标方向的夹角关系称为直线定向。

一、标准方向的种类

标准方向通常有真子午线、磁子午线和坐标纵线３种，统称为三北方向线。

１．真子午线

通过地面上一点，指向地球北极方向称为该点的真子午线方向，或称真北方向，它是用天文测量方法确定的。

1分钟

5分钟

80分钟

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

２．坐标纵线

在平面直角坐标系中，把坐标格网纵线称为坐标纵线方向，或称Ｘ轴方向。

在矿图测绘中常用坐标纵线作为标准方向，因为坐标格网的纵线或横线是彼此平行的，而且纵、横线相互垂直，所以对于图纸的绘制与使用均十分方便。

３．磁子午线

通过地面上一点，指向地球磁北极方向称为该点的磁子午线方向，或称磁北方向，它是用来罗盘测定的。

某点的磁子午线方向与坐标纵线方向之间的夹角称为坐标磁偏角。

当磁子午线偏向坐标纵线以东称为东偏，角值为正；偏向坐标纵线以西称为西偏，角值为负。

二、方位角

１．真方位角

从真子午线的北端起，顺时针量至某一直线的角度，称为该直线的真方位角，常用α真表示。

２．坐标方位角

从坐标纵线的北端起，顺时针量至某一直线的角度，称为该直线

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

的坐标方位角，简称方位角，角值０Ｏ～３６０Ｏ，常用α表示直线是有方向的，它有起点和终点，直线前进方向的坐标方位角称为正坐标方位角或正方位角；其相反方向的坐标方位角称为反坐标方位角或反方位角。

三、象限角

１．象限角的定义

从坐标纵线的北端起或南端起，顺时针或逆时针量至某一直线的锐角，称为该直线的象限角，角值均在０Ｏ～９０Ｏ，常用Ｒ表示。

当用象限角确定直线方向时，不仅要知道其角值大小，还应知道直线所在象限的名称。

１．小结

２．作业

授课时间

20年月日星期第节

学时

2

课题

第四节方格网和高程线的绘制

授课类型

新授课

教学目的

熟悉方格网和高程线的规格及精度要求

的确良

教学重点、难点

重点：

方格网的精度难点：

方格网的绘制

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

（一）组织教学：

起立

点名

（二）复习提问：

1、什么叫直线定向？

2、标准方向有哪几种？

3、什么是象限角？

（三）讲授新课：

第四节坐标方格网和高程线的绘制

为了保证绘制出的矿图能达到一定的精度，应首先使绘制在平面图上的坐标方格网和剖面图中的高程线达到足够的精度要求。

一、坐标方格网的绘制

矿图上的坐标格网为正交的正方形格网。

每个小方格的边长为１００ｍｍ。

其精度要求规定：

对角线上各交点应在一直线上；每个小方格的边长误差不得超过０．２ｍｍ；图框边长和对角线长于理论值之差不得超过０．３ｍｍ；方格网线粗不得超过０．１ｍｍ。

1分钟

5分钟

80分钟

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

　　１．正格网的绘制

绘制方格网的方法很多，这里只介绍对角线法。

（１）在正方形或长方形的图纸上，先绘出两条对角线ＡＢ和ＢＤ。

（２）以交点Ｏ为圆心，一适当长度为半径，用直尺在对角线上截取等长的线段ＯＡ、OB、OC、OD，并将AB、BC、CD、DA连接起来，既得一矩形ABCD。

（3）找出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，若不通过，需要重新绘制。

（４）在矩形各边上，以１００ｍｍ的长度用直尺或圆规截取得到各个分点，连接对应的各分点，既得坐标格网。

多余的部分应擦去。

（５）按格网精度要求检查坐标格网是否符合要求。

２．斜方格网的绘制

矿图自由分幅时，一般幅面较大，格网线常与图廓斜交，其绘制方法如下。

（１）首先按图幅大小绘出长方形图廓。

（２）根据图面内容，在图幅内的适当位置画一条长直线作为格

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

网的基准线。

（３）在基准线上每隔１００ＭＭ截取一点，并每隔若干点作基准线的垂线。

（４）在所作的几条垂线上，从基准线开始，每１００ＭＭ截取一点，并连接对应点，得基准线的平行线。

（５）在平行于基准线的各线上，由同一条控制线开始每隔１００ＭＭ截取一点，连接对应点，得到垂直于基准线的坐标格网线。

二、剖面图中高程线的绘制

为了绘制剖面图，需要在图纸上先绘出一组间距相等的平行线，这组平行线通常称为高程线，其间距取决于图纸比例的大小。

每条高程线要求平直，各高程线必须相互平行，其间距误差不得超过０．２ＭＭ。

高程线的绘制方法如下。

（１）在图纸下方，根据剖面图的图面布置，在适当位置画一条直线作为基准线。

（２）在基准线的两端和中间分别作垂直线。

（３）用直尺或分规按图的比例和高程线的间距分别在各垂线上截取各高程点。

１．小结

２．作业

授课时间

20年月日星期第节

学时

2

课题

第五节矿图符号

授课类型

新授课

教学目的

了解矿图符号，熟悉常用的矿图符号

的确良

教学重点、难点

重点：

地质、采煤符号难点：

符号的尺寸要求

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

（一）组织教学：

起立

点名

（二）复习提问：

1、坐标方格网的精度有何要求？

2、方格网有哪几种？

3、剖面图中的高程线精度有何要求？

（三）讲授新课：

第五节　　矿图符号

在各种矿图上，地面上的地物、地貌；井下的各种巷道、硐室；煤层的埋藏状况及各种地质构造等，都是以国家统一规定的符号来表示的。

要识读、绘制和应用各种矿图，就必须了解有关矿图符号的知识。

一、对采矿图形符号的几点要求

（１）在复制地质图时，仍采用原地址图例进行复制；需要在复制图中增添设计内容时应按规定的图例绘制。

（２）为了图纸美观，同一张图纸应采用统一的图例。

（３）在采取布置及机械配备图中，为了区别移交生产和达到设计产量时两个阶段，除按规定图例绘制图纸外，可在达到设计产量的有关巷道部分涂上颜色，以示区分。

1分钟

5分钟

80分钟

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

（４）当绘制１:

５０～１:

５００比例的平面图时，对平面图中的巷道，应采用巷道的图例，然后按设计图纸比例进行绘制。

（５）绘制１:

５００～１:

５０００比例的剖面图时，对剖面图中的井巷应按剖切情况进行处理，剖切到的井巷，用单实线表示；没有剖切到的井巷，当井巷在剖切线的前面，用虚线表示；井巷在剖切线的后面用双点划线表示。

（６）图纸上画有经纬线时，其指北针应画在图纸的右上角、箭头正方向为北方向，可不注写“Ｎ”，坐标以＂ｍ＂为单位。

二、采矿图形符号规定

（一）常用地物、地貌符号

序号名称说明

1.简单房屋以竹、木、土坯、秫秸为材料

的简易房屋

2.特种房屋有纪念意义需永久保留，加明或专有名称

3.棚房临时性不表示

4.温室加注类别说明

5.三角点分子为点名，分母为高程

6.露天采掘场加注产品名，如“石”“砂”等

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

7.乱掘地无规则的挖掘沙、石、土的场地

8.栅栏、栏杆用于各种类型

9.活树篱笆由灌木、荆棘等形成的规整篱笆

10.电气化铁路电杆位置实测

11.公路注明路面材料，分界线用点线

12.简易公路路面为碎石、矿渣等

13.大车路虚线绘在上方或左方

14.内部道路指公园、工矿、机关、学校等内部有铺装材料的主要道路

15.阶梯路指用水泥、石块、砖砌成阶梯式的人行路

16.塑像艺术塑像及古代遗留下来的石雕等

1.小结

2.作业

授课时间

20年月日星期第节

学时

2

课题

第二章第一节投影的基本知识

授课类型

新授课

教学目的

了解投影的原理，熟悉正投影的几种性质

的确良

教学重点、难点

重点：

正投影的性质难点：

投影的原理

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

（一）组织教学：

起立

点名

（二）复习提问：

1、什么是矿图符合？

2、矿图符号分哪几种？

3、高压线符号？

（三）讲授新课：

第二章投影的基本知识

第一节正投影

各种矿图都是依据一定的投影原理和方法绘制的。

因此，连接投影知识，对于我们绘制和识读矿图具有重要意义。

一、投影概述

（一）投影现象

在日常生活中，人们经常可以看到经灯光或阳光的照射，在地面或墙面上产生影子的现象，这就是投影现象。

一般来说，投影现象是由投影物体、投影线和投影面三个条件形成的。

（二）投影方法

根据投影线是否相互平行，投影方法可分为中心投影和平行投影两种。

1分钟

5分钟

80分钟

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

1.中心投影

投影线交会于一点的投影法称为中心投影。

2.平行投影

当投影中心移至无限远处时，则投影线相互平行，这种投影线相互平行的投影法，称为平行投影。

平行投影可分为斜投影法和正投影法

（1）斜投影法。

投影线与投影面相倾斜的平行投影法，称为斜投影法。

（2）正投影法。

投影线与投影面相垂直的平行投影法，称为正投影法。

用平行投影法所得到的物体的投影，其大小与物体距投影面的远近无关；其形状随物体与投影面的倾斜位置而变化。

二、正投影

1.正投影

所谓正投影，是应用投影线彼此平行且垂直于投影面的投影方法所得到的物体的投影。

这种投影，能真实地反映物体的形状和大小，便于绘制，能满足工程技术的要求，因而在工程图中得到了广泛的应用。

用正投影进行投影，都具有以下性质：

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

（1）显实性平面图形平行于投影面，其投影图形反映平面图形的真实形状和大小。

（2）积聚性平面图形垂直于投影面，其投影为一条直线；

（3）类似性平面图形倾斜于投影面，其投影图形的形状和大小随平面图形与投影面的倾斜角度而变化。

2.三视图

在工程制图中，为全面反映物体的形状和大小，一般采用3个相互垂直的平面作为投影面，投影物体的各主要线面分别向三个投影面作正投影，得到物体的3个投影图形，这种投影方法称为三面投影法。

物体在正立投影面V上的投影图称为正视图，又称立面投影图，即从正面看到的形象；物体在水平投影面H上的投影图称为俯视图，又称平面图，即从上向下见到的形象；物体在侧立投影面W上的投影图称为侧视图，即从侧面看到的形象。

正视图反映物体的高度和长度；俯视图反映物体的长度和宽度；侧视图反映物体的高度和宽度。

正视图与侧视图高度相等；正视图与俯视图长度相等；侧视图与俯视图宽度相等。

1.小结

2.作业

授课时间

20年月日星期第节

学时

2

课题

第二节标高投影

授课类型

新授课

教学目的

熟悉直线、平面的标高投影性质和关系

的确良

教学重点、难点

重点：

直线、平面之间的关系判断难点：

曲面投影

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

（一）组织教学：

起立

点名

（二）复习提问：

1、投影方法有哪几种？

2、什么是正投影？

3、正投影有哪些性质？

（三）讲授新课：

第二节标高投影

采用零水平面作为投影面，将空间物体上各特征点垂直投影到该水平面上，以确定各点的平面位置，然后将物体各点的高程注在各点的投影旁边，用于说明各点高于或低于零水平面的数值。

这种投影称为标高投影。

物体的外形轮廓都是由点、线、面构成的。

如立井井筒中心、钻孔中心、巷道的拐点等，可以看作是一点；各种道路，井下巷道等，可以看作是线；煤层的顶板、底板，断层面等，可以看作是面。

因此，熟悉和掌握点、线、面的标高投影基本知识，是识读和绘制矿图的基础。

一、点的标高投影

自空间一点向零水平面作垂线，其垂足就是点的标高投影。

并在垂足的一侧注记其高程值，注意正、负号。

1分钟

5分钟

80分钟

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

二、直线的标高投影

（一）直线的标高投影及作图方法

直线的标高投影就是该直线两端点标高投影的连线。

（二）直线要素及相互关系

直线的实际长度称为直线的实长，以L表示；直线在水平面上的投影长度称为水平长度，以D表示。

（三）直线投影的标高内插

在一直线的标高投影上，求出高程为整数的各点投影的位置，称为标高内插。

在绘制、识读和应用矿图时，经常进行标高内插。

常用的方法有解析法、剖面法和平行线法等。

（四）空间两直线的相互关系

空间两直线的相互关系有平行、相交和交错3种。

1.两直线平行

若空间两直线的投影平行、倾斜方向一致、且倾角相等，则空间两直线平行。

2.两直线相交

空间两直线相交，其投影必相交，且交点只有一个高程值。

两直线的投影相交于K，作直线的标高内插，K点的标高在两

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

直线上均为6，因此，两直线在空间是相交的。

3.两直线交错

若空间两直线的投影相交，且交点处的标高不等，则空间两直线交错。

此外，若两直线的投影平行，而倾向相反；或两直线投影平行、倾向相同，但倾角不等，则两直线在矿井也是交错的。

三、平面的标高投影

（一）表示方法

平面的标高投影是指空间倾斜平面在水平面上的投影，一般是以平面内等高线的投影来表示。

（二）平面三要素

倾斜平面的标高投影，可以表示倾斜平面的空间状态。

平面的空间状态用平面的走向、倾向和倾角来表示，称为平面三要素。

（三）作图方法

平面标高投影作图是指在水平面上作出该平面的等高线。

（四）空间两平面的关系

局部区域各煤层间的关系、煤层层面与断层面的关系等，都属于空间平面的相互关系问题。

1.小结

2.作业

授课时间

20年月日星期第节

学时

2

课题

第三节轴测投影

授课类型

新授课

教学目的

熟悉几种轴测投影的方法，掌握正等侧投影画法

的确良

教学重点、难点

重点：

正等侧投影绘制难点：

轴测图的画法

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

（一）组织教学：

起立

点名

（二）复习提问：

1、什么是标高投影？

2、直线有哪些要素？

3、平面的标高投影如何表示？

（三）讲授新课：

第三节轴测投影

一、概述

正投影的每一个视图，只能表达物体一个面的尺度和形状，且缺乏立体感。

如果用平行投影的方法，将物体连同它的坐标轴一起向一个投影面进行投影，利用3个坐标轴确定物体3个方面的尺度，就能在一个投影面中得到反映物体长、宽、高3个方面的形状和尺度的图形。

这种投影方法，称为轴测投影法。

1.轴测轴和轴间角

空间直角坐标轴OX，ＯＹ，ＯＺ在轴测投影面上的投影称为轴测投影轴，简称轴测轴。

２．轴向变形系数

空间某线段沿某轴测轴的投影长与其沿相应空间坐标轴的实际长度

1分钟

5分钟

80分钟

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

实际长度之比，称为该轴的轴向变形系数。

３．轴测投影的特性

由于轴测投影是用平行投影方法进行的投影，因此，轴测投影具有平行投影的特性。

（１）空间直线，其轴测投影仍为直线；

（２）空间相互平行的直线，其轴测投影仍然相互平行；

（３）空间平行于坐标轴ＯＸ，ＯＹ，ＯＺ的线段，即轴向线段，其轴测投影也必然与相应的轴测轴平行，并且所有同轴的轴向线段，其变形系数相同。

上述投影特征，是绘制轴测图的重要依据，应认真理解，熟练掌握。

４．轴测投影的种类

根据投影线方向和投影面的关系，轴测投影分为正轴测投影和斜轴测投影两种。

投影线与轴测投影面垂直的称为正轴测投影。

二、轴测图的画法

１．正等侧图的画法

作图步骤：

⑴作轴测轴，互成１２０°角

教学内容、方法、过程及板书设计

附记

⑵在ｘ轴上按比例量取长度

⑶过平行线，截点

２．斜二测图的画法

斜二测图时用斜轴投影的方法，并使其两个轴向变形系数相等作出的轴测投影图。

为了作图方便和作出的轴测图立体感强，一般采用Ｐ＝Ｒ＝１，ｑ＝０．５。

直线、平面和平面立方体的斜二测图的画法，与正等测图相似，只是作图时应将变形系数为０．５轴测轴的轴向长度，取为物体沿相应直角坐标轴长度的一半。

矿图中绘制井巷轴测图时，通常不用各点的实际坐标，而是用标高投影中选定的假定坐标。

选定井筒中心，作为假定坐标原点Ｏ，平行于主要巷道的方向作为假定Ｘ轴的方向，垂直于主要巷道的方向作为假定Ｙ轴的方向，绘出平面直角坐标格网。

选定轴测投影图的类型，确定轴间角和变形系数。

１．小结

２．作业