浅谈煤层底板等高线的绘制及应用.pdf

第 4期 2 0 0 6年 1 2月 矿 山 测 量 MI NE SUR VEYI NG NO ． 4 De c ， 2 0 0 6 浅谈煤层底板等高线的绘制及应用 任玉娟 ， 邵 岩， 张 平， 李冬翠 枣庄市留庄煤业有限公 司， 山东 枣庄2 7 7 5 l 8 摘 要 文 中详 细论 述 了煤层底 板 等 高线的 绘制度 应 用 ， 从 而 为指 导矿 井安 全 生 产及 提 高 经济 效 益提 供 了有 力依据 关键词 煤层底板等高线 ； 绘制；应用 中图分类号 T D 1 7 7 ． 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 3 5 8 X 2 0 0 6 0 4 0 0 5 9 0 2 煤层底板等高线图是矿井生产的最基本地质图 件之一 ， 它为采 区设计 、 工作 面开拓 布置、 矿井提升 运输 、 供排水等提供了最基本依据 ， 因此掌握煤层底 板等高线的绘制及其应用有重要意义。 1 煤层底板等高线的绘制 1 ． 1 绘制 依据及 数 据 来源 绘制煤层底板等高线主要依据钻孔 资料中煤层 底板标高 、 采掘过程 中实测的导线点高程。除此之 外 ， 还应掌握井田内地质构造情况 ， 如留庄井 田位于 滕县煤田背斜的北翼 ， 井 田内有张坡 、 张支 、 马楼 、 田 桥等断层 ， 井 田地质构造简单 ， 以单斜构造为主 ， 并 伴有波状起伏。 钻孔资料 井 田地质构造情况 ， 可在 生产矿井 地质报告 中荻得 ． 采掘工程导线点高程 由矿井测量 部门实测所得 ． 是生产矿井施工与回采中必不可少 的数据。 1 ， 2 煤层底板等高线的特性及绘制规则 ①一条等高线不能分叉为两条 ， 不同高程 的等 高线不能相交或合并成一条。 ②等高线是一条连续 、 光滑的闭合曲线 ， 不会中 断 在断层附近会断开 。由于图幅所限 ， 如在本图 幅内不闭合 ． 则在相邻罔幅内仍 自成闭合。 ③ 同一条等高线J 的各点高程相等。 ④等高线越密 即等 高线之间的平距越小 ， 煤 层倾角越大， 反之 ， 煤层倾角越小。 l ， 3 绘 制 方 法 ①解 析法 如 图 l中 ， A、 B两点 相 距 5 1 mm， 高 差 2 5 ． 5 m， 计算每米高差的平距 。 即 5 l mm ／ 2 5 ． 5 m 2 m m ／ m。 A点与 一3 8 0 m等高线高差为 5 ． 5 n l ， 则 一 3 8 0 m等 高线与 A点平距为 5 ． 5 2l l m m， 沿 A B线从 A 点开始量取 l l m n l 即为 一3 8 0 m等高线位置点。同 理可得 CD线上 一 3 8 0 m等高线位置点 ， 与前点相 连即得出 一 3 8 0 m等高线。以此类推 ， 得出 一 3 7 0 m、 一 3 6 0 m 等高线 此方法应用的前 提条件是假定 AB、 CD点 之问煤层倾 角相等 。而在实际绘制中， 常常采用“目 测法” 进行内插勾绘等高线。 ．．．．_ B1 一 一 3 6 0 3 8 0 3 7 0 3 6 0 - 3 5 0 图 1 ⑦ 图解 法 用一张透明纸 ， 绘出一组等 间距的平行线 ， 如图 2所示 。 平行线两端注上 0 l 0数字 ， 将透 明纸蒙在 AB连线上 ． 使 A点置于 89线间 5 ． 5单 位处， 然 后绕 A点旋转透明纸使 B点位 于 6线上， 在 A～B 连线上， 将平行线 6 、 7、 8线与连线 的交点 ， 用针刺于 图上 ， 即得到 一 3 6 0 m、 一 3 7 0 m、 一 3 8 0 m等高线。 8 8 二 二 二 o ．．．．．． ．．．．． ．．．．． ．．．．． ．．．．． ．．．．． ．．．．． ．．．， ．．．．．． ．．．．． ．．． o 图 2 2 煤层底板等高线的应用 2 ． 1 煤层底板等高线表征了煤层的走向、 倾 向及形 态 ， 即沿着等高线的方向为煤层 的走 向， 垂直等高线 且 由高向低的方向为煤层的倾 向。中部高， 两边低， 形成背斜构造 ， 中部低 ， 两边 高， 则形 成 向斜 构造。 5 9 维普资讯 弟 4期 矿 山 测 量 2 0 0 6年 1 2月 煤层底板等高线由高 低 向低 高 排列 ， 则为单斜 构造。因此 ， 有了煤层底板等高线 ， 就可一 目了然的 了解井田内煤层的构造形态。 2 ． 2 确定指定点 的煤层高程及指定两点 的煤层倾 角。 如图 3中 A、 B两点 ， 根据 内插法 ， 可知 A点高 程为 一 3 5 8 m， B点高程为 一3 7 2 m。已知两点高差 1 4 m， 平距 4 2 I n ， 求 AB点煤层倾角。据其平距及 高 差， 求 得 煤 层 倾 角 t g a1 4 ／ 4 20 ． 3， 则 a a r e t g O ． 31 6 ． 7 。 。此倾 角 为煤层 的伪倾 角 ， 如垂直 于等高线方向可求得煤层的真倾角。 一 3 8 0 - { 一 。 -- 3 7 O一 -一 3 f 一3 5 0一 图 3 2 ． 3 根据煤层底板等高线绘制特定方向的断面图。 如图4中． 计 划沿 图中 MN方 向布置采区大 巷 ， 绘 出 MN方 向的煤层剖面 图， 通过绘 制剖面 图 可知， 煤层 以向斜构造 赋存， P点 为向斜轴上点 ， 即 煤层最低点 ， 从而为合理组织运输 、 供排水系统提供 依据。 M 一3 5 O 一 3 6 o 一37 O 一 38 O -3 9 0 平面图 ／ ． ／ p 、 l | Ⅳ t|| || } I 暑 翠 景 晕 I l l I I - 35 0 3 6 O 一 3 7 O -3 8 0 - 3 9 0 图 4 2 ． 4 根据煤层底板等高线确定 积水面积， 给出积水 线 ， 指导生产。 如图 5所示 ， 1 6 1 0 2 、 1 6 1 0 4回采工作面为 1 6 1采 区已采 面 ． 在 其北部 布置 了专用 泄水巷 ， 泄水巷 以 5 ‰上山与 1 6 1 0 2下材料道贯通 ， 贯通点为巷道最高 点 一 3 8 5 ． 5 7 m 顶 板高程 ， 涌水经专 用泄水巷排 至 水仓 。 图 5 首先根据采掘工程导线点高程 ， 绘 出煤层底板 区范围为高程低于 ～ 3 8 7 ． 5 7 m 泄水巷贯通点底板 等高线， 可知煤层 自东南 向西北降低 ， 工作面内积水 下转第4 3页 6 0 维普资讯 第 4期 何 明华等 基 于 G I S的秦安县地质灾 害空 间分析与评 价 口 t 口 口 ， 目 圈 s囹 图 3 地 质 灾 害 点 与 坡 度 分 区叠 台 图 1 ．滑坡 ； 2 ．崩塌 ； 3 ．坡度 01 0度； 4 ．坡度 1 0 3 0度 ； 5 ．坡度 4 5 6 0度 6 ．坡度大于 6 0度 年内降水极不均匀 ， 6 9月份降水量最大 ， 约 占 年降水量的 6 5 ％ 。全 县降水量分布差异较小 ， 最大 相差为 1 O O m m． 南北降水量大． 中部降水量小 。 l 滑坡 2 ．崩塌 3 ．降雨量等伉线 同样将地质灾害点与降雨量分区图进行空间叠 加 ， 经属性统计得出 地质灾害点主要分布于降雨 量 小于 5 2 0 m m 内， 地 质 灾 害点 有 9 8处， 占总 数 的 7 1 ％ ， 说明秦安县地质灾害点受年平均 降雨量 的影 响较小 ， 与时段降雨强度关系密切 图 4 。 3 结语 崩塌、 滑坡地质灾 害是在 地形 地貌 、 地形坡度 、 岩土体类型 、 降雨量等 多种 因素的影响下产 生 的 在秦安县地质灾害调查与区划项 目巾． 应用 MA P G I S 地理信息系统 中的空间分析和数字高程模型数据处 理功能对崩塌 、 滑坡地质灾害点分布特征进行 空问 分 析 与评价 ， 得 出秦 安 县 地 质 灾 害 点 主 要 发 生在 侵 蚀剥蚀黄土丘陵区． 坡度大于 4 5度 的黄土单层土体 中。 受多年平均降雨量影响较小 ． 与降雨强度 关系密 切 参考文献 [ 1 ] 梁炳仁 ， 张 明等 甘 肃省秦安 县地 质 灾害调 查与 区划 报告[ R] ， 2 0 0 5 ， 1 0 [ 2 ] 魏平新等 ．基于 G I S的广东省滑坡 灾害 区划研 究[ J ] ． 水 文地 质 工 程 地 质 ， 2 0 0 5 4 ． [ 3 ] 刘健等 ，镇江市主要地质灾害的成 因机 制与 防治对策 [ J ] ．地质灾害与环境保护 ， 2 0 0 6 3 ． 作者简 介 何 明华 1 9 6 6一， 男 ， 工程 师 ， 1 9 9 3年毕 业于 中国 地质大学 武汉 地图 制图专业 。主要 从事计 算机 制图 及地 质、 地质灾害等空间数据建设工作。 收 稿 日期 2 0 0 60 60 5 上接 第 6 1页 高程 的区域。凶此绘 出 一3 8 7 ． 5 7 n l 等高线 ， 圈定 低于 一3 8 7 ． 5 7 t n的 范 围即 为采 空 积 水 区 ， 得 出积 水 线后又” T 根据 矿井 水文地质规程 绘 出警戒线 、 探 水线 ， 从而 用“ 三线 ” 来 指导 生产 。 2 ． 5 根据煤层底板等高线推测断层的人致位置及 落差 根据掘进揭露煤层情 况， 绘制煤层底板等高线 即可进行断层预测分析。从而可为采Ⅸ工作面的布 置 ． 重新设计 【 作面提供准确可靠的依据。 3 结 语 准确绘制煤层底板等高线 并能熟练应用 ， 必须 做大量的数据 、 资料 的收集 、 分 析工作 ， 从 更好地 指导生产 ， 使矿井的开拓 、 布局更趋 合理， 避免造成 不必要损失， 提高矿井经济效益。 作者简介 任玉娟 1 9 7 4一 。 辽亍铁岭人 ， 工程 师。1 9 7 7年 毕 业于黑龙江矿业学院煤田地质勘察专业 ， 获学士学位。现从 事矿井地质工作 。 收 稿 日期 2 0 0 60 51 7 4 3 维普资讯