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[摘 要]断煤交面线是断层在煤层底板等高线图上的投影,是煤层底界面与断层面的交线,断煤交线反映了断层在煤层中的位置和延展方向对于采掘生产有指导意义,所以正确、及时的绘制出断煤交线十分重要。
[关键词]已知盘断煤交线 求法 计算盘
中图分类号:TD 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)08-172-01
在井下实际工作中常常是当掘进巷道遇到断层,尤其是半煤岩巷道遇到断层时,掘进工作停下来,等地质人员去观测、计算、做图,然后给出指定方向,再进行掘进巷道的施工。这种情况,是矿井地质工作中经常遇到的问题。
例如:我矿在实际工作中经常遇到以下几种情況:
例1、在90#层左三片掘进上山眼时,突然遇到一断层(此断层上、下巷没见),落差大于采高,此时需要马上改变上山掘进方向,与上巷贯通。
例2、90#层右三片在掘进斜上时,遇到一断层,这样原方向就需要改变,为了合理开采,少丢煤,需平行于断煤交线方向往前掘进。
例3、87#层右一片在送回头巷时,遇到一断层,此断层近似于走向断层,为了少丢煤,需沿断煤交线给方向,送略带点负坡的斜下。
以上三个实例都是巷道在断层已知盘内,需要改变巷道方向,沿煤层继续掘进。这就给我们提出了一个很现实的、急需解决的问题,即:如何合理的、及时的确定改变后的巷道方向,使新送巷道即要少丢煤,又要保证留一定的断层保护煤柱,使巷道满足生产需要。按照以往的情况我们经常通过现场观测后,回到地面再经过室内做图和计算,求出断煤交面线的方向后,定出掘进方向,然后再下到井下现场运去给定方位。这样做不但麻烦而且太耽误时间,影响生产。为了转变这种状况,我们通过多年工作实践、摸索与经验总结,利用余切图尺的原理,制做出断煤交线计算盘(这个计算盘只能求出已知盘的断煤交线),利用此盘求断煤交面线,其方法简单、方便,又可缩短时间,在井下可直接给出方向,可供矿井地质工作者以及煤矿工程技术人员在工作中使用。“断煤交面线计算盘”的制做原理及使用具体原理及方法如下:
1、余切尺的原理
在研究空间平面投影时,经常碰到相邻两采煤等高线的标高差h和投影中等高线的距离(简称平距,L表示)的关系问题,当高差h为一定值时,倾角α越小,平距L就越大,α反之倾角越大,则平距L就越小。如(图1)所示:
图中h、α、L的关系可用下式表示:
L=h*ctgα
从常用的各种工程图看,比例尺多为1:1000、1:2000、1:5000,如果使h=1,则L=1*ctgα,就是说有一个α角就有个对应的L长度值。很显然,用长度L就可以表示出角度α来。
h=1时,若这个单位定为1 cm,如果α=45°则ctg45°=1cm;α=30°则ctg30°=1.732cm;α=8°则ctg8°=7.115cm等等。将需要的α角对应的L长度值标出来(见附表一),刻在一个直尺上,这个尺就是余切。
2、计算盘的制做及原理
根据余切尺的原理可利用已知煤层和断层产状,做出煤层面和断层面的等高线,从而求出断煤交线的方向。
求断煤交面线及方向,需要三个面,分别是煤层面、煤层面、定方位的平面,有了这三个面就可以求出交面线的方向,利用这一原理就可以做出一个断煤交面线的计算盘。
做法如下:先做一代表方位角的平面园,上面标有园周360°和东、南、西、北方向,园半径根据各地情况来定,假如本区煤层倾角大于15°,那平面园半径长度就可以取大于余切尺15°的长度但不能小于或等于余切尺15°的长度。
再做二个半园,其半径相等且小于平面园半径,半径分别刻好余切图尺度数的长度值,并通过各长度做平行半径的直线,实际两半园直径一个代表煤层巷道走向,一个代表断层走向,园心代表煤巷见煤点。
做一指针,用指针求出断煤交面线及方向。指针上也刻有余切图尺的各度数的长度值,这样还可以求出断煤交面线的倾伏角。
3、使用方法
例如:煤层走向190°,倾向北西,倾角30°,断层走向350°,倾向南西,倾角55°,求断煤交面线方向(图2)。
首先把代表煤层那半园的直径,转到平面园190°上,且半园所指示与煤层倾向一致。再把代表断层那一半园的直径转到平面园350°上,且半园半径指示与断层倾向一致,在代表煤层的半园上找到30°倾角的直线,把代表断层的半园半径上找到55°倾角的直线,把两直线的交点找出来,用指针的中线对准交点,指针指着的方向就是断断交面线的方向,断煤交面线的方位可在平面园上求出,指针线就是断煤交面线,这时可求出断煤交面线的方位是337°(图2)。
[关键词]已知盘断煤交线 求法 计算盘
中图分类号:TD 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)08-172-01
在井下实际工作中常常是当掘进巷道遇到断层,尤其是半煤岩巷道遇到断层时,掘进工作停下来,等地质人员去观测、计算、做图,然后给出指定方向,再进行掘进巷道的施工。这种情况,是矿井地质工作中经常遇到的问题。
例如:我矿在实际工作中经常遇到以下几种情況:
例1、在90#层左三片掘进上山眼时,突然遇到一断层(此断层上、下巷没见),落差大于采高,此时需要马上改变上山掘进方向,与上巷贯通。
例2、90#层右三片在掘进斜上时,遇到一断层,这样原方向就需要改变,为了合理开采,少丢煤,需平行于断煤交线方向往前掘进。
例3、87#层右一片在送回头巷时,遇到一断层,此断层近似于走向断层,为了少丢煤,需沿断煤交线给方向,送略带点负坡的斜下。
以上三个实例都是巷道在断层已知盘内,需要改变巷道方向,沿煤层继续掘进。这就给我们提出了一个很现实的、急需解决的问题,即:如何合理的、及时的确定改变后的巷道方向,使新送巷道即要少丢煤,又要保证留一定的断层保护煤柱,使巷道满足生产需要。按照以往的情况我们经常通过现场观测后,回到地面再经过室内做图和计算,求出断煤交面线的方向后,定出掘进方向,然后再下到井下现场运去给定方位。这样做不但麻烦而且太耽误时间,影响生产。为了转变这种状况,我们通过多年工作实践、摸索与经验总结,利用余切图尺的原理,制做出断煤交线计算盘(这个计算盘只能求出已知盘的断煤交线),利用此盘求断煤交面线,其方法简单、方便,又可缩短时间,在井下可直接给出方向,可供矿井地质工作者以及煤矿工程技术人员在工作中使用。“断煤交面线计算盘”的制做原理及使用具体原理及方法如下:
1、余切尺的原理
在研究空间平面投影时,经常碰到相邻两采煤等高线的标高差h和投影中等高线的距离(简称平距,L表示)的关系问题,当高差h为一定值时,倾角α越小,平距L就越大,α反之倾角越大,则平距L就越小。如(图1)所示:
图中h、α、L的关系可用下式表示:
L=h*ctgα
从常用的各种工程图看,比例尺多为1:1000、1:2000、1:5000,如果使h=1,则L=1*ctgα,就是说有一个α角就有个对应的L长度值。很显然,用长度L就可以表示出角度α来。
h=1时,若这个单位定为1 cm,如果α=45°则ctg45°=1cm;α=30°则ctg30°=1.732cm;α=8°则ctg8°=7.115cm等等。将需要的α角对应的L长度值标出来(见附表一),刻在一个直尺上,这个尺就是余切。
2、计算盘的制做及原理
根据余切尺的原理可利用已知煤层和断层产状,做出煤层面和断层面的等高线,从而求出断煤交线的方向。
求断煤交面线及方向,需要三个面,分别是煤层面、煤层面、定方位的平面,有了这三个面就可以求出交面线的方向,利用这一原理就可以做出一个断煤交面线的计算盘。
做法如下:先做一代表方位角的平面园,上面标有园周360°和东、南、西、北方向,园半径根据各地情况来定,假如本区煤层倾角大于15°,那平面园半径长度就可以取大于余切尺15°的长度但不能小于或等于余切尺15°的长度。
再做二个半园,其半径相等且小于平面园半径,半径分别刻好余切图尺度数的长度值,并通过各长度做平行半径的直线,实际两半园直径一个代表煤层巷道走向,一个代表断层走向,园心代表煤巷见煤点。
做一指针,用指针求出断煤交面线及方向。指针上也刻有余切图尺的各度数的长度值,这样还可以求出断煤交面线的倾伏角。
3、使用方法
例如:煤层走向190°,倾向北西,倾角30°,断层走向350°,倾向南西,倾角55°,求断煤交面线方向(图2)。
首先把代表煤层那半园的直径,转到平面园190°上,且半园所指示与煤层倾向一致。再把代表断层那一半园的直径转到平面园350°上,且半园半径指示与断层倾向一致,在代表煤层的半园上找到30°倾角的直线,把代表断层的半园半径上找到55°倾角的直线,把两直线的交点找出来,用指针的中线对准交点,指针指着的方向就是断断交面线的方向,断煤交面线的方位可在平面园上求出,指针线就是断煤交面线,这时可求出断煤交面线的方位是337°(图2)。