| 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269270271272 |
- # -*- coding: utf-8 -*-
- """
- Лаба 6, рисунок «Схема расположения шпуров на забое» (вариант 6):
- выработка S = 14,17 м2, B = 4,53 м; 48 шпуров: 8 врубовых (вертикальный
- клиновой вруб, 4 пары, 65°), 5 отбойных (сводом параллельно контуру),
- 9 подошвенных, 26 оконтуривающих.
- Номера шпуров; справа — разрез А-А со следами всех шпуров в массиве (условно),
- с глубинами l_зах и l_вр.
- """
- import numpy as np
- import matplotlib
- matplotlib.use('Agg')
- import matplotlib.pyplot as plt
- import matplotlib.patheffects as pe
- # Чертёжный шрифт ГОСТ 2.304-81 тип А (прямой, из системных шрифтов Windows)
- import matplotlib.font_manager as fm
- fm.fontManager.addfont('C:/Windows/Fonts/GOST2304A.ttf')
- matplotlib.rcParams['font.family'] = 'GOST 2.304 type A'
- matplotlib.rcParams['mathtext.default'] = 'regular'
- matplotlib.rcParams['mathtext.fontset'] = 'custom'
- matplotlib.rcParams['mathtext.rm'] = 'GOST 2.304 type A'
- matplotlib.rcParams['mathtext.it'] = 'GOST 2.304 type A'
- matplotlib.rcParams['mathtext.bf'] = 'GOST 2.304 type A'
- B = 4.53
- R = B / 2.0 # 2,265 — свод полуциркульный
- HW = 1.35 # высота стены: S = pi R^2/2 + B*HW = 14,17
- YC = HW
- OFF = 0.17 # отступ линии контурных шпуров
- fig = plt.figure(figsize=(16.2 / 2.54, 15.4 / 2.54), dpi=250)
- ax = fig.add_axes([0, 0, 1, 1])
- ax.set_aspect('equal'); ax.axis('off')
- XL, XR, YB, YT = -3.30, 7.35, -5.85, 4.75
- ax.set_xlim(XL, XR); ax.set_ylim(YB, YT)
- C_CUT, C_AUX, C_TOE, C_CONT = '#cc1f2d', '#1f5fb4', '#1d8a4b', '#111111'
- # --- контур выработки и линия контурных шпуров -------------------------------
- th = np.linspace(0, np.pi, 200)
- ax.plot(R * np.cos(th), YC + R * np.sin(th), color='black', lw=2.2)
- ax.plot([-R, -R], [0, YC], color='black', lw=2.2)
- ax.plot([R, R], [0, YC], color='black', lw=2.2)
- ax.plot([-R, R], [0, 0], color='black', lw=2.2)
- rc = R - OFF
- ax.plot(rc * np.cos(th), YC + rc * np.sin(th), color='0.4', lw=0.7, ls=(0, (4, 3)))
- ax.plot([-rc, -rc], [OFF, YC], color='0.4', lw=0.7, ls=(0, (4, 3)))
- ax.plot([rc, rc], [OFF, YC], color='0.4', lw=0.7, ls=(0, (4, 3)))
- ax.plot([-rc, rc], [OFF, OFF], color='0.4', lw=0.7, ls=(0, (4, 3)))
- # --- шпуры --------------------------------------------------------------------
- holes = [] # (x, y, color, n, inward)
- n = 1
- for dy in (1.05, 0.63, 0.21, -0.21): # врубовые 1-8: 4 пары,
- for sx in (-0.28, 0.28): # верхняя пара поднята выше
- holes.append((sx, YC + dy, C_CUT, n, False)); n += 1
- # отбойные 9-13 — сводом параллельно контуру: 5 точек на эллиптической дуге
- # с равным угловым шагом; пятки дуги на уровне середины стены (y = YC - 0.28)
- AUX_A, AUX_B, AUX_Y0 = 1.23, 1.64, YC - 0.28
- aux_pts = [(AUX_A * np.cos(t), AUX_Y0 + AUX_B * np.sin(t))
- for t in np.radians([180, 135, 90, 45, 0])]
- for (x, y) in aux_pts:
- holes.append((x, y, C_AUX, n, False)); n += 1
- for x in np.linspace(-1.9, 1.9, 9): # подошвенные 14-22
- holes.append((x, 0.52, C_TOE, n, False)); n += 1
- arc_pts = [(rc * np.cos(t), YC + rc * np.sin(t)) # контурные 23-48
- for t in np.linspace(0, np.pi, 17)[1:-1]]
- for x, y in arc_pts:
- holes.append((x, y, C_CONT, n, True)); n += 1
- for y in np.linspace(YC + 0.05, OFF + 0.30, 3):
- holes.append((-rc, y, C_CONT, n, True)); n += 1
- holes.append((rc, y, C_CONT, n, True)); n += 1
- for x in np.linspace(-rc + 0.4, rc - 0.4, 5):
- holes.append((x, OFF, C_CONT, n, True)); n += 1
- assert n - 1 == 48, n - 1
- AUX_LB = {9: (-0.11, 0.10, 'right'), 10: (-0.11, 0.10, 'right'), # подписи отбойных
- 11: (0, 0.16, 'center'), # снаружи дуги, 11 — над замком
- 12: (0.11, 0.10, 'left'), 13: (0.11, 0.10, 'left')}
- for x, y, c, num, inward in holes:
- ax.plot(x, y, 'o', ms=4.6, mfc='white' if c == C_CONT else c,
- mec=c, mew=1.15, zorder=5)
- if inward: # подписи контурных — внутрь
- v = np.array([0 - x, YC - 0.45 - y]); v = v / np.hypot(*v)
- dx, dy = 0.14 * v[0], 0.14 * v[1]
- if y <= OFF + 0.13: # нижняя линия — над кружком
- dx, dy, ha = 0.0, 0.17, 'center'
- elif y < 0.7 and abs(x) > 1.8: # углы у подошвы — выше, наружу от штриховой
- dx, dy, ha = (-0.05 if x < 0 else 0.05), 0.18, 'center'
- elif abs(x) < 0.35 and y > YC + 1.5: # у замка — под кружком: сверху дуга и контур
- dx, dy, ha = 0.0, -0.20, 'center'
- else:
- ha = 'left' if dx > 0 else 'right'
- elif num in AUX_LB: # подписи отбойных на дуге
- dx, dy, ha = AUX_LB[num]
- else:
- dx, dy, ha = 0.09, 0.09, 'left'
- if x > 1.8: # шпур 22: подпись влево, чтобы не наезжать на номер 43
- dx, dy, ha = -0.09, 0.09, 'right'
- # белая подложка под цифрами: линии и штрихи не проходят сквозь номера
- ax.text(x + dx, y + dy, str(num), fontsize=6.3, color=c, zorder=6,
- ha=ha, va='center',
- path_effects=[pe.withStroke(linewidth=1.7, foreground='white')])
- # --- размеры: засечки 45°, выносные с выступом, число у размерной линии ---------
- TICK = 0.10 # полудлина засечки
- EXT = 0.13 # выступ выносной линии за размерную
- def tick(x, y, color='black'):
- ax.plot([x - TICK, x + TICK], [y - TICK, y + TICK], color=color, lw=1.4,
- solid_capstyle='butt', zorder=4)
- # B — ширина выработки: выносные от пят контура вниз с выступом
- yb = -0.62
- for xe in (-R, R):
- ax.plot([xe, xe], [0, yb - EXT], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- ax.plot([-R, R], [yb, yb], color='black', lw=0.8, zorder=4)
- tick(-R, yb); tick(R, yb)
- ax.text(0, yb - 0.16, 'B = 4530', fontsize=6.4, ha='center', va='top',
- bbox=dict(facecolor='white', edgecolor='none', pad=1.0))
- # H — высота выработки: нижняя выносная от пяты, верхняя — от замка (верха выработки);
- # вынесена правее, чтобы не пересекать обозначение Б-Б у правой стены
- xh = R + 0.75
- ax.plot([R, xh + EXT], [0, 0], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- ax.plot([0, xh + EXT], [YC + R, YC + R], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- ax.plot([xh, xh], [0, YC + R], color='black', lw=0.8, zorder=4)
- tick(xh, 0); tick(xh, YC + R)
- ax.text(xh + 0.13, (YC + R) / 2, 'H = 3620', fontsize=6.4, rotation=90,
- ha='center', va='center', bbox=dict(facecolor='white', edgecolor='none', pad=1.0))
- # след секущей плоскости А-А (ГОСТ 2.305, как на паспорте БВР): тонкая линия
- # сечения сквозь весь вид, на концах — толстые штрихи за контуром; стрелка
- # взгляда вплотную остриём к штриху, буква «А» со стороны хвоста стрелки
- s_top, s_bot = YC + R + 0.36, -0.38
- ax.plot([0, 0], [-0.10, YC + R + 0.06], color='black', lw=0.6, zorder=3)
- for ys1, ys2 in ((YC + R + 0.06, s_top), (-0.10, s_bot)):
- ax.plot([0, 0], [ys1, ys2], color='black', lw=1.8, solid_capstyle='butt', zorder=4)
- for ys in (s_top - 0.05, s_bot + 0.05):
- ax.annotate('', xy=(0.0, ys), xytext=(-0.34, ys),
- arrowprops=dict(arrowstyle='-|>', color='black', lw=0.9,
- mutation_scale=11, shrinkA=0, shrinkB=0))
- ax.text(-0.44, ys, 'А', fontsize=9, color='black', va='center', ha='right')
- # след секущей плоскости Б-Б: горизонтальная линия сечения у обеих стен,
- # штрихи за контуром вида, стрелки взгляда вниз (к разрезу, расположенному ниже)
- y_cut = 0.7
- for xs in (-R - 0.33, R + 0.33):
- ax.plot([xs - 0.11, xs + 0.11], [y_cut, y_cut], color='black', lw=1.8,
- solid_capstyle='butt', zorder=4)
- ax.annotate('', xy=(xs, y_cut), xytext=(xs, y_cut + 0.28),
- arrowprops=dict(arrowstyle='-|>', color='black', lw=0.9,
- mutation_scale=11, shrinkA=0, shrinkB=0))
- ax.text(xs, y_cut + 0.40, 'Б', fontsize=9, color='black', ha='center')
- # --- вид слева: все шпуры в разрезе (условно) — забой слева, массив вправо -------
- x_f = 3.45 # линия забоя (толстая)
- K_D = 0.75 # горизонтальный масштаб глубины (условно)
- D_R, D_C = 3.0, 3.3 # глубина рядовых и врубовых шпуров, м
- x_dr, x_dc = x_f + K_D * D_R, x_f + K_D * D_C
- hgt = YC + R
- ax.plot([x_f, x_dr], [hgt, hgt], color='black', lw=1.0)
- ax.plot([x_f, x_dr], [0, 0], color='black', lw=1.0)
- ax.plot([x_dr] * 2, [0, hgt], color='black', lw=0.6)
- ax.plot([x_f] * 2, [0, hgt], color='black', lw=1.6)
- # тонкая вертикаль на уровне конца врубовых шпуров — от неё идёт размер l_вр
- ax.plot([x_dc] * 2, [0, 2.40], color='black', lw=0.6)
- ax.text((x_f + x_dc) / 2, hgt + 0.30, 'А–А', fontsize=8.6, ha='center')
- for y_k in (2.40, 1.98, 1.56, 1.14): # врубовые: горизонтальные следы пар
- ax.plot([x_f, x_dc], [y_k, y_k], color=C_CUT, lw=0.9)
- for y_k in (2.71, 2.23, 1.07): # отбойные
- ax.plot([x_f, x_dr], [y_k, y_k], color=C_AUX, lw=0.9)
- ax.plot([x_f, x_dr], [0.52, 0.52], color=C_TOE, lw=0.9) # подошвенные
- t_arc = np.radians(np.arange(1, 16) * 180 / 16) # оконтуривающие:
- for y_k in sorted({round(YC + rc * np.sin(t), 3) for t in t_arc} # свод, стены,
- | {1.40, 0.875, 0.35, OFF}): # подошва
- ax.plot([x_f, x_dr], [y_k, y_k], color='0.25', lw=0.7)
- # l_зах и l_вр — размерные линии глубин под видом слева; текст под размерной линией
- for xd, dim_y, txt in ((x_dr, -0.38, 'l$_з$$_а$$_х$ = 3000'),
- (x_dc, -0.86, 'l$_в$$_р$ = 3850')):
- ax.plot([x_f, x_f], [0, dim_y - 0.09], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- ax.plot([xd, xd], [0, dim_y - 0.09], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- ax.plot([x_f, xd], [dim_y, dim_y], color='black', lw=0.8, zorder=4)
- tick(x_f, dim_y); tick(xd, dim_y)
- ax.text((x_f + xd) / 2, dim_y - 0.16, txt, fontsize=6.4, ha='center', va='top',
- bbox=dict(facecolor='white', edgecolor='none', pad=1.0))
- # расстояния между рядами шпуров — по одному размеру на группу (в мм):
- # оконтуривающие 530, врубовые 420, отбойные 480
- for y1, y2, txt in ((1.56, 1.98, '420'),):
- xd_c = x_dc + 0.30
- for yk in (y1, y2):
- ax.plot([x_dc, xd_c + 0.09], [yk, yk], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- ax.plot([xd_c] * 2, [y1, y2], color='black', lw=0.8, zorder=4)
- tick(xd_c, y1); tick(xd_c, y2)
- ax.text(xd_c + 0.17, (y1 + y2) / 2, txt, fontsize=6.4, rotation=90,
- ha='center', va='center', bbox=dict(facecolor='white', edgecolor='none', pad=1.0))
- # --- разрез Б-Б (план): забой сверху, массив вниз; врубовые сходятся к оси -------
- y_pf = -1.50 # линия забоя (толстая)
- y_pb = y_pf - K_D * D_C # нижняя граница плана (глубина врубовых)
- ax.plot([-R, R], [y_pf, y_pf], color='black', lw=1.6)
- ax.plot([-R, R], [y_pb, y_pb], color='black', lw=1.0)
- ax.plot([-R] * 2, [y_pf, y_pb], color='black', lw=1.0)
- ax.plot([R] * 2, [y_pf, y_pb], color='black', lw=1.0)
- ax.text(0, y_pf + 0.10, 'Б–Б', fontsize=8.6, ha='center')
- for xs in (-0.28, 0.28): # врубовые: веер к оси на глубине вруба
- ax.plot([xs, 0], [y_pf, y_pb], color=C_CUT, lw=0.9)
- for xs, c, lw in ([(0, C_AUX, 0.9), (-0.87, C_AUX, 0.9), (0.87, C_AUX, 0.9), # отбойные
- (-1.23, C_AUX, 0.9), (1.23, C_AUX, 0.9)]
- + [(x, C_TOE, 0.9) for x in np.linspace(-1.9, 1.9, 9)] # подошвенные
- + [(-2.095, '0.25', 0.7), (2.095, '0.25', 0.7)] # стены
- + [(x, '0.25', 0.7) for x in np.linspace(-rc + 0.4, rc - 0.4, 5)]): # подошва
- ax.plot([xs, xs], [y_pf, y_pf - K_D * D_R], color=c, lw=lw)
- # размеры Б-Б: расстояния между подошвенными (а_п), отбойными (а_о)
- # и контурными (а_к) шпурами, глубина рядовых шпуров слева
- y_end = y_pf - K_D * D_R
- for xa, xb, txt in ((-1.425, -0.95, 'а$_п$ = 550'), (0.87, 1.23, 'а$_о$ = 600'),
- (0.84875, 1.6975, 'а$_к$ = 500')):
- dim_y = -4.25 if txt != 'а$_к$ = 500' else -4.77
- for xe in (xa, xb):
- ax.plot([xe, xe], [y_end, dim_y - 0.09], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- ax.plot([xa, xb], [dim_y, dim_y], color='black', lw=0.8, zorder=4)
- tick(xa, dim_y); tick(xb, dim_y)
- ax.text((xa + xb) / 2, dim_y - 0.16, txt, fontsize=6.4, ha='center', va='top',
- bbox=dict(facecolor='white', edgecolor='none', pad=1.0))
- xd_l = -(R + 0.35)
- ax.plot([xd_l, xd_l], [y_pf, y_end], color='black', lw=0.8, zorder=4)
- ax.plot([-R, xd_l - 0.09], [y_pf, y_pf], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- ax.plot([-R, xd_l - 0.09], [y_end, y_end], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- tick(xd_l, y_pf); tick(xd_l, y_end)
- ax.text(xd_l - 0.15, (y_pf + y_end) / 2, 'l$_з$$_а$$_х$ = 3000', fontsize=6.4,
- rotation=90, ha='center', va='center', bbox=dict(facecolor='white', edgecolor='none', pad=1.0))
- # B — ширина выработки (низ плана) и l_вр — глубина врубовых шпуров (справа)
- yb_bb = -5.30
- ax.plot([-R, -R], [y_pb, yb_bb - 0.09], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- ax.plot([R, R], [y_pb, yb_bb - 0.09], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- ax.plot([-R, R], [yb_bb, yb_bb], color='black', lw=0.8, zorder=4)
- tick(-R, yb_bb); tick(R, yb_bb)
- ax.text(0, yb_bb - 0.16, 'B = 4530', fontsize=6.4, ha='center', va='top',
- bbox=dict(facecolor='white', edgecolor='none', pad=1.0))
- xd_r = R + 0.35
- ax.plot([xd_r, xd_r], [y_pf, y_pb], color='black', lw=0.8, zorder=4)
- ax.plot([R, xd_r + 0.09], [y_pf, y_pf], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- ax.plot([R, xd_r + 0.09], [y_pb, y_pb], color='black', lw=0.55, zorder=1)
- tick(xd_r, y_pf); tick(xd_r, y_pb)
- ax.text(xd_r + 0.15, (y_pf + y_pb) / 2, 'l$_в$$_р$ = 3850', fontsize=6.4, rotation=90,
- ha='center', va='center', bbox=dict(facecolor='white', edgecolor='none', pad=1.0))
- # --- легенда и заголовок ---------------------------------------------------------
- lx, ly = 3.45, -2.00 # легенда — в правой графе, под разрезом А-А
- items = [('врубовые — 1-8', C_CUT), ('отбойные — 9-13', C_AUX),
- ('подошвенные — 14-22', C_TOE), ('оконтуривающие — 23-48', C_CONT)]
- ax.text(lx, ly + 0.36, 'Условные обозначения:', fontsize=8.0, weight='normal')
- for i, (txt, c) in enumerate(items):
- yy = ly - i * 0.36
- ax.plot([lx, lx + 0.3], [yy, yy], color=c, lw=2.2)
- ax.plot(lx + 0.15, yy, 'o', ms=4.0, mfc='white' if c == C_CONT else c, mec=c, mew=1.1)
- ax.text(lx + 0.42, yy, txt, fontsize=7.6, va='center')
- ax.text(0.9, YT - 0.3, 'Схема расположения шпуров',
- fontsize=9.6, weight='normal', ha='center')
- fig.savefig('assets/images/laba6-shpury-zaboya.png', dpi=250, facecolor='white')
- print('сохранено: assets/images/laba6-shpury-zaboya.png')
|