断煤交线

求解断煤交线的解析方法于轲（淄博矿业集团公司埠村煤矿，山东章丘250215）摘要：运用空间解析几何推导空间平面产状要素（方位角、倾角）与空间平面法线向量方向角的数量关系，建立煤层面及断层面的空间方程，推导断煤交线的空间方程及断煤交线的计算方法关键词：断煤交线；煤层面；断层面；空间方程；方向角；方位角。

断煤交线是指断层面与煤层层面（以下简称煤层面）的交线，在煤层底板等高线图上，是用断煤交线的水平投影来表示的。

断煤交线能正确表示断层在煤层中的位置和延展方向，为采区、采面的布置和确定巷道沿断层或过断层的掘进方向提供依据。

一般说，断层面及煤层面都不是严格的平面，而是复杂的空间曲面。

为了研究问题方便，在有限范围内，可将它们视为平面来处理。

这样就可以以解析几何为手段，取煤层面及断层面的产状要素为计算参数，推导求解断煤交线产状的计算公式。

本文主要介绍断煤交线方位角计算公式的推导及具体的计算方法。

1 断煤交线方位角计算公式的推导首先假定煤层面与断层面均为空间平面，然后建立空间直角坐标系（如图1所示）。

坐标系XOY面为水平面，且X轴指向正北，Y轴指向正东。

（指向正东）图11.1 求煤层面的平面方程设煤层面产状为：ϕ1∠γ1（ϕ1为煤层面的倾向，γ1为煤层面的倾角，0°≤ϕ1≤360°，0°≤γ1≤90°）（1）求煤层面法线的方向余弦 由空间解析几何可以知道： cos α=222zy x xa a a a ++， (0°≤α≤180°)………………①；cos β＝222zy x ya a a a ++，(0°≤β≤180°)………………②；cos γ=222zy x za a a a ++， (0°≤γ≤180°)………………③；上三式中，α、β、γ ─— 煤层面法线与三条坐标轴的正向的夹角，即法线向量的方向角；a x 、a y 、a z ── 煤层面法线向量在三条坐标轴上的投影，即法线向量的坐标。

探究确定断煤交线位置的有效方法罗永洪发表时间：2018-05-15T10:43:47.063Z 来源：《基层建设》2017年第35期作者：罗永洪[导读] 摘要：通常情况下，断煤交线是一条曲线，这就给煤矿生产带来了影响。

云南能投威信煤炭有限公司云南昭通 657903摘要：通常情况下，断煤交线是一条曲线，这就给煤矿生产带来了影响。

论文从断煤交线的概念和特点出发，对当前阶段应用比较广泛的确定断煤交线位置的方法进行介绍，主要有绘图法、极射赤平投影法、数学计算法以及实测点连线法等，最后简单论述了断煤交线在实际生产中的作用，希望能为煤矿行业的发展有所帮助。

关键字：断煤交线；位置；方法引言断层是煤矿生产过程中最为常见的地质结构，并且在影响采煤工作面布置的同时，还给煤矿生产带来极大的安全隐患。

断煤交线是断层面与煤层面的交线，其绘制会直接影响到断层的预测、巷道掘进以及采区的划分，因此，断煤交线的准确绘制有着十分重要的作用。

1断煤交线概述1.1断煤交线的概念断煤交线是指断层面与煤层地面（或顶面）的交线，也是煤层底板与相同高断层面交点的连线；在煤层底板等高图上，断层是用断煤交线的水平投影来表示。

由于断煤交线的位置和方向影响着采区和采面的布置，关系到巷道沿断层或过断层的掘进方向，因此，正确地测绘和推断断煤交线具有重要的实际意义。

1.2断煤交线的特点一，断煤交线是断层面与煤层面共有的线，它既在断层面上，又在煤层面上。

二，一般情况下，断煤交线与煤层的走向需要明确区分开来，只有遇到走向断层的特例时，断煤交线的走向与煤层的走向是重合的。

三，断煤交线是两盘煤层的起始线与终止线，一条断层有两条断煤交线，即上/下盘断煤交线。

四，断煤交线的方向受断层产状和煤层产状的控制，局部近似直线，总体为一曲线。

两条断煤交线局部平行，总体趋于相交。

五，通常来说，巷道的掘进既不能进入破碎带，也不能离断层太远，而断煤交线的位置和方向正是指导巷道掘进的重要数据，因此，断煤交线绘制的准确性直接影响着巷道掘进工作的安全。

探究确定断煤交线位置的有效方法摘要：通常情况下，断煤交线是一条曲线，这就给煤矿生产带来了影响。

论文从断煤交线的概念和特点出发，对当前阶段应用比较广泛的确定断煤交线位置的方法进行介绍，主要有绘图法、极射赤平投影法、数学计算法以及实测点连线法等，最后简单论述了断煤交线在实际生产中的作用，希望能为煤矿行业的发展有所帮助。

关键字：断煤交线；位置；方法给出具体的方位，以指导矿井的安全生产工作。

另外需要注意的是：一，断煤交线是以断层、煤层产状为基础而修定的，只有确保井下调查资料的准确性才能绘制出正确的断煤交线，因此，在收集井下地质资料时一定要认真、严谨；二，断煤交线是随着煤层起伏及断层的摆动是随时变化的，因此，要根据断层附近煤层变化及邻近巷道断层的揭露情况及时修断煤交线；三，断煤交线两端的延伸长度目前还没有明确的标准，大多数是根据工作经验及安全考虑人为而定，存在较大的误差，在实际工作中需要格外注意。

结束语总而言之，断煤交线在煤矿的实际生产过程中有着十分重要的作用，断煤交线位置的准确性会直接影响到巷道掘进以及煤矿开采工作的安全和进度。

通常来说，上文所述的传统作图法、极射赤平投影法以及实测点连线法均能够满足煤矿生产过程中各种图纸绘制的精度要求，但是数学计算法的实用性与准确性更为突出，即使出现误差，修改起来也容易。

参考文献[1]毛寅.利用方位计算方法准确绘制断煤交线[J].黑龙江科技信息,2013,(08):54.[2]赵自强.数学计算在确定断煤交线位置中的应用[J].煤炭技术,2012,31(10):75-77.[3]胡树华.断煤交线与断层走向夹角关系研究[J].江西煤炭科技,2012,(02):118-119.[4]巫显钧.确定断煤交线位置的几种方法[J].西部探矿工程,2011,23(10):161+168.[5]孙林.极射赤平投影法在绘制断煤交线中的运用[A].淮南矿业集团.2010年度淮南矿业集团煤炭学会学术交流会论文汇编（一）•地质专业[C].淮南矿业集团,2010:2.。

煤层底板等高线图中断煤交线的编制方法摘要：断煤交线是用断层面与煤层面的交线的水平投影线来表示。

文章介绍了井下实测断煤交线、剖面法绘制断煤交线、断层面等高线法及根据等高线编制断煤交线法。

在煤层底板等高线图上的断层是用断层面与煤层面的交线(即断煤交线)的水平投影线来表示。

生产实际表明，只有用断煤交线表示断层才能正确地推断断层在煤层中的位置、延展方向，才能正确地进行采区、采面的布置和确定巷道沿断层或过断层的掘进方向。

断煤交线的位置确定正确与否是编制煤层底板等高线图的关键。

在生产矿井，一般断煤交线的编制常用4 种方法。

1 井下实测断煤交线目前很多煤矿直接在井下测量断煤交线的方向，其测量方法是从巷道两帮上揭露的同一条断层迹线与同一盘煤层的底板的交点拉线，然后用罗盘测量即可得该断层断煤交线的方向。

2 剖面法绘制断煤交线首先根据井巷观测编录资料编制沿巷道方向的局部平面图。

在地质剖面图上绘出断层与上下盘煤层底板(或顶板)的交点，然后根据剖面图来填绘煤层构造平面图。

如图1所示，两条上山见到同一断层，剖面图中断煤交点a、d、b、e至测量点的水平距离为L1,L2,L3,L4 。

把它们投绘到平面图中，并将同一盘的断煤交点的投影连接起来，便是该煤层的断煤交线，图1中ab为上盘断煤交线，de为下盘断煤交线。

因按断层走向填图的bf线的方向(b与f点为同一断层面上标高相同的两点，其连线为走向方向)及按巷道顶揭露断层位置填图的cb线方向，都不能反映断层在煤层中的位置，所以按这两种方法来推断断层在煤层中的延展方向必然造成错误。

3 断层面等高线法在生产矿井中各主采煤层都具有编好的底板等高线图，因此只要编出断层面的等高线，并加以适当的修改，就可以作出断煤交面线。

最常用的方法是利用巷道实测煤层断失点的产状资料编制断煤交线。

如图2所示，在-150m顺槽中，见正断层上盘煤层断失点F 上，实测煤层产状为158°∠45°。

正确绘制断层断煤交线的三种方法
断层断煤交线是煤层钻探中非常重要的一种技术，是采煤调查中常用的手段，也是研究断层形态、构造变形现象及成因的重要依据之一。

绘制断层断煤交线需要正确的绘制方法，一般来说有三种绘制断层断煤交线的方法：一是点聚焦绘制，二是专题图绘制，三是线性绘制法。

第一种绘制方法是点聚焦绘制，即以断层断煤交点作为聚焦绘制。

选取断层交界线两侧相近结构或质量的断煤，作为断层断煤交界等值线的界定，将交点连接起来就形成了断层断煤交线。

点聚焦法有利于观测断层断煤变化，但稍有偏差。

第二种绘制方法是专题图绘制。

即以断层断煤变化规律为依据，以断层断煤的煤质和结构的不同绘制不同的专题图，通过综合分析不同煤层的生长状况及特点，以及断层断煤交点所形成的等高线，来描述断层断煤变化趋势。

这种方法以断层断煤为对象，更具地质实际、可以准确反映断层断煤的变化趋势，但耗时较长，复杂度较大。

第三种绘制方法线性绘制，简单来说，就是按照断煤的垂直位移量进行绘制。

这种方法绘制出的等高线就是断层断煤交线，这种方法要求绘制人员定测准确，尤其要精确测量不同位置的垂直位移量，因此，在绘制精度较高时，此法运用较为限制。

以上三种方法都可以用来绘制断层断煤交线，那么，我们该如何正确的来选择它们呢？根据断层断煤结构的不同，可以确定断层断煤的变化趋势；根据绘制断层断煤的精度，可以比较各种绘制方法，以选择最合适的绘制方法。

绘制断层断煤交线是一门讲究精度和耐心的工作，要熟练掌握各种绘制方法，才能正确从断煤交点和特征中推断出断层分布，提高煤层钻探的质量。

已知盘断煤交线的简单求法
盘断煤交线是一种非常重要的技术，它能够反映煤田的赋存量及其物理性质。

由于煤田跨越性、局部性以及赋存状况复杂，对其进行划分是一项非常复杂的任务。

因此，利用有效的求法来图示煤交线，省去大量实地勘探，不仅可以大大节省人力物力，而且能够更准确地反映煤田的赋存状况。

在盘断煤交线的求法中，最简单的是基于旋转角（RotateAngle）的求法。

在这种方法中，首先根据有效的历史资料对煤交线进行初步划分，然后以有效的步长划分煤交线，确定煤交线的分段路径，最后根据旋转角的确定，基于煤交线的历史资料进行调整，以绘制准确的煤交线。

旋转角求法的具体过程如下：第一步，确定煤交线的原始分段路径，其次，给定旋转角（RotateAngle），根据旋转角度，计算新的交点并根据坐标数据拟合出煤交线；第三步，将煤交线拟合出的坐标数据，以及煤交线节点坐标结合起来，依据逻辑连接方式，确定煤交线的模型，最后将煤交线模型转化为GIS矢量数据。

由于基于旋转角的求法具有操作简单，运算结果准确，分段规则容易理解等优点，因此，它是一种有效的盘断煤交线求法。

但是，由于煤交线的分段细节会影响最终结果，因此在煤交线分段过程中要慎重考量。

另外，煤交线的绘制也要注意实际需求，及时调整旋转角的大小，以确保煤交线的准确性。

总之，基于旋转角的煤交线求法属于有效的盘断煤交线技术，它
简单易行，能够大大提高煤田的划分效率，是一种可行的煤交线求法。

在实践中，专业人员应该根据实际场景，合理选择旋转角，以确保煤交线的准确性，从而更好地了解煤田的赋存情况，为日后的煤田开发提供可靠的参考依据。