第二章 煤矿地质图
地质图件是煤田地质勘探工作的主要成果，是煤矿开采设计和生产建设的主要依据，是矿井安全生产和有效地进行技术管理不可缺少的基础资料。因此，正确地认识和运用地质图件，是采矿工作者必须具备的基本知识。
第一节 地质图件绘制的特点
绘制的基本原理和其它工程图纸基本相同，不同的是地质图反映埋藏在地下的煤层。由于各地区煤层埋藏特征不同，因此，地质图件具有强烈的地区性，同时由于煤层千姿百态，即使同一地区同一煤层，也难以用一般的视图准确反映它的全貌。所以地质图件的绘制不仅要运用一般工程图绘制的原理，同时，还采用了一些地质图件绘制的特有方法。
一、坐标系统
为了准确反映地质图件的地理位置，地质图必须具有坐标系统。常用的坐标系统是：地理坐标地面上一点的位置，在地球表面上通常是用经度、纬度表示。某点的经纬度称为该点的地理坐标。
1）平面直角坐标
在矿区的小范围内，若用地理坐标表示地面点的位置不很方便，通常采用平面直角坐标来表示地面点的相对位置。地质测量中所用的平面直角坐标与数学中的直角坐标相似，只是坐标轴和象限顺序不同（见图2-1）。
地面上任一点A的位置是由该点至纵，横坐标轴的垂距Aa1和Aa2来确定。Aa1为A点的纵坐标，以xa表示，A2为A点的横坐标用ya表示。坐标的纵轴x是与地球子午线方向一致，表示南北方向，指北为正，指南为负，以横轴y表示东西力向，指东为正，指西为负。
2）高程
地面任一点至水准面的垂直距离称为该点的高程，也称为该点的第三坐标。由于选取的水准面不同，高程又可分为绝对高程和相对高程（见图2-2）。绝对高程又称海拔或标高，是地面上任一点至大地水准面的垂直距离。我国大地水准面是以黄海平均海水面作为起算面。相对高程是地面任一点至假定的水准面的垂直距
离。任意点的高程以水准面为准，高于水准面的标高为正，低于水准面的标高为负。两点间的高程差称为高差，以绝对值表示。
二、方位角及象限角
在煤矿地质图件中，通常采用方位角或象限角表示煤层、断层、巷道的走向和倾向。方位角是地面上任意一条直线和子午线构成的水平角。方位角是从子午线的北端开始沿顺时针方向计算，它的范围从0°到360°，如图2-3所示。
根据真子午线计算的方位角是真方位角。以磁子午线为基本方向，得到的方位角是磁方位角。
象限角以地面上某一点为中心，用通过这一点的子午线和纬线把大地划成四个象限，如图2-3所示。任一条直线与子午线所组成的夹角即为该线的象限角。象限角的读法是以北或南开头，以东或西结尾，它的范围从0°到90°。
三、投影图
煤矿地质图中反映地形，地物，地下煤层形态、构造以及纵横的巷道也要应用一般工程图绘制的投影理论。如，水平投影图是采用水平投射绘制而成的各种地质及工程图件，通常称作平面图。
竖直面投影图当煤层倾角较大时，在水平面投影图上，所有线条几乎重迭，看不清楚，这时必须采用向垂直面投影成图。垂直面投影图上没有坐标网格，只有表示上下标明标高的水平线。
剖面图根据工程和设计的需要，假想把煤层和岩层沿某个方向切开，把切开面所见到的内部结构向侧面投影成图。
四、标高投影
在水平投影图上，把投影物各点的标高值标注在各投影点位置的旁侧，用来说明各个点高于或低于水平面的数值，这就叫标高投影。如图2-4为立井标高投影图，圆形立井在平面图上的投影只是一个圆圈，为了反映井口及井底位置的高程，在井筒的平面投影图右侧除标记井筒名称外，还在左侧注记井口及各开采水平的标高。又如，图2-5为巷道平面图，将巷道各点标高注记在巷道水平投影图上。
由上述可见，采用了标高投影，在平面图上既能反映井巷的水平投影图形，又能反映出井巷空间位置的高低起伏，达到了一图多用，因此，在矿山工程图中得到广泛应用。
五、比例尺
图纸上线段长度与实际相应线段水平长度之比称为图的比例尺。根据对图纸不同的要求，地质图常用的比例尺有1：500、1：1000、1：2000、1：5000、1：l0000等。个别局部也有1：50、l：100、1：200以及自行确定的比例尺。
第二节 地形图
反映地球表面高低起伏形状的图纸称为地形图。地形图中一般用地形等高线反映地貌。
一、等高线
等高线是地面上高程相同的若干点联接而成的曲线，或者说是水平面与地表面相截的交线。将高程不同的等高线投影到平面上，则得到等高线图。
相邻两个水平面的垂直距离，或者说两条等高线间的高程差叫做等高距。在同一幅地形图上等高线的等高距应是相同的。
从上述可以看出等高线具有下列特点：
（1）等高线是连续的闭合曲线，如果不在图内闭合，就一定要在图外闭合。所有等高线在一般情况下，不能相交或重合。
（2）等高线上任一点向相邻等高线可以作很多线段，投影到水平面后，其中最短的一条线段称为最大倾斜线。等高线与最大倾斜线成直交。
（3）等高线稠密表示陡坡，等高线稀疏表示缓坡，等高线间距均匀表示坡度一致。
二、等高线图上各种地形的表示方式
山岗和凹坑 山岗和凹坑的等高线图都是一圈套一圈的闭合曲线。等高线高程由外向里降低为凹坑，等高线高程升高为山岗，如图2-6所示。此外，也可用示坡线表示坡度方向。示坡线是垂直于等高线的短线，其短线方向表示坡度方向。
山脊和山谷 山脊和山谷的等高线图形状基本是相同的，其区别是山脊的等高线凸出方向是标高降低方向，相反，山谷等高线的凸出方向是标高升高的方向，图2-7。
山坡 一般可分为平坡、凸坡和凹坡，其等高线和相应的山坡断面，如图2-8所示。
鞍状地形 鞍状地形等高线如图2-9所示，其形状很象由两组双曲线组成。 图2-5至图2-8是各种局部地貌的等高线图。一幅地形图是由各种地貌的等高线加上表示断崖、梯田，冲沟等的一些特殊符号和各种地物图例组成。常用图例
见表2-1。