淺析煤礦地質(zhì)工作中CAD技術(shù)的應(yīng)用

孫桂珍

摘 要：信息化是當(dāng)前社會(huì)各行各業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì)，這種趨勢(shì)是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的基礎(chǔ)之上，現(xiàn)代煤礦產(chǎn)業(yè)中信息化水平也不斷的提升。因此傳統(tǒng)的收回煤礦地質(zhì)繪圖開(kāi)始向著計(jì)算機(jī)繪圖發(fā)展，尤其在現(xiàn)代的煤礦地質(zhì)工作中，CAD技術(shù)開(kāi)始廣泛使用，不但提高了繪圖工作的效率同時(shí)還縮短了設(shè)計(jì)周期，有效的推動(dòng)了煤礦地質(zhì)繪圖的發(fā)展。文章主要通過(guò)對(duì)CAD技術(shù)的介紹以及其在煤礦地質(zhì)工作中的應(yīng)用概述，闡釋了CAD技術(shù)的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：煤礦地質(zhì)；CAD技術(shù)；應(yīng)用

市場(chǎng)化進(jìn)程的加深使得我國(guó)的市場(chǎng)發(fā)生了翻天覆地的改變，煤礦業(yè)的發(fā)展也十分巨大。在煤礦的生產(chǎn)中，從勘探至開(kāi)采都伴隨著大量的數(shù)據(jù)報(bào)告，這些數(shù)據(jù)的處理有些則需要以測(cè)繪圖的方式展現(xiàn)。在實(shí)際的煤礦地質(zhì)繪圖中大多是依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，在計(jì)算機(jī)繪圖軟件中美國(guó)CAD繪圖軟件作為經(jīng)典一直被國(guó)內(nèi)煤礦業(yè)所推崇，應(yīng)用最為廣泛，同時(shí)也是輔助性能最強(qiáng)的繪圖軟件。雖然煤礦地質(zhì)繪圖輔助軟件很多，但是CAD以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)仍舊被廣泛應(yīng)用。在這樣的背景下，對(duì)CAD的技術(shù)研究對(duì)煤礦地質(zhì)工作仍具有深刻意義。

1 實(shí)際應(yīng)用

CAD技術(shù)在中國(guó)煤礦地質(zhì)工作中應(yīng)用已有幾十年，尤其最近很多煤礦開(kāi)始向著大規(guī)模方向發(fā)展，CAD技術(shù)的應(yīng)用有效提高了地質(zhì)工作的總體設(shè)計(jì)水平。

1.1 設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

首先，利用CAD技術(shù)在原有基礎(chǔ)布置方案圖上進(jìn)行繪制，根據(jù)繪制出的方案圖進(jìn)行比較分析，最終確定方案；其次，采礦方案的設(shè)計(jì)大多都是以煤層等高線圖紙為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，即在等高線圖紙上進(jìn)行采掘面、巷道以及硐室的設(shè)計(jì)，并繪出平面圖；最后根據(jù)各種地質(zhì)資料進(jìn)行剖面圖的繪制，按照規(guī)定剖面線或者某一勘探線進(jìn)行繪制，再添加巷道等。

專業(yè)設(shè)計(jì)：對(duì)于通風(fēng)系統(tǒng)以及運(yùn)輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要計(jì)算選型，除此之外，還要在基本礦井圖紙上繪制出專業(yè)的專用圖紙。通過(guò)在基本圖紙上添加專業(yè)圖元，對(duì)基本圖紙進(jìn)行專業(yè)化簡(jiǎn)略化處理，有時(shí)對(duì)于一些不常用圖層還要進(jìn)行省略或關(guān)閉，僅留下地址工作需要圖層。

工程設(shè)計(jì)：主要內(nèi)容為交叉點(diǎn)設(shè)計(jì)、境地車場(chǎng)設(shè)計(jì)、硐室設(shè)計(jì)以及巷道設(shè)計(jì)等，并且該類圖形必須要根據(jù)精確的尺寸進(jìn)行繪制，由于是施工圖所以不能隨意繪制，而精確繪制所使用軟件即為CAD軟件，通過(guò)專業(yè)測(cè)繪達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。但是對(duì)于涉及諸如地形地質(zhì)圖、煤層底板、井下井上對(duì)照?qǐng)D等專業(yè)性的等高線圖或者是基巖表示，在使用CAD進(jìn)行編輯修改之前應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行電子版化，再通過(guò)分層圖以及圖元符號(hào)生成圖紙，并按照需要進(jìn)行圖紙的輸出。

1.2 采煤工程中的應(yīng)用

采煤過(guò)程中數(shù)據(jù)通訊是系統(tǒng)動(dòng)態(tài)管理的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫(kù)同圖形之間由系統(tǒng)進(jìn)行處理相互聯(lián)系起來(lái)。建立好數(shù)據(jù)庫(kù)后，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中存在的數(shù)據(jù)能夠保證生成圖像繪制出相應(yīng)適應(yīng)的圖像，這些圖像能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)以圖像的形式反應(yīng)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理。

1.3 管理系統(tǒng)

1.3.1 管理系統(tǒng)在地質(zhì)測(cè)量空間中主要是對(duì)礦山應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，并對(duì)地理信息系統(tǒng)中的最新消息進(jìn)行吸收，綜合各個(gè)領(lǐng)域以及礦山的最新理論方法以及研究?；谟?jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，利用對(duì)象編程開(kāi)放方法進(jìn)行生成。

1.3.2 煤礦地測(cè)的空間管理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)主要是完成測(cè)量圖形與地質(zhì)圖形之間自動(dòng)修改、繪制以及刪除等功能；能夠在采掘的工程平面圖之上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)動(dòng)態(tài)改圖與填圖；系統(tǒng)還帶有圖素?cái)?shù)據(jù)化的模塊系統(tǒng)，能夠通過(guò)基本圖素對(duì)不常用圖形進(jìn)行快速繪圖，進(jìn)而確保繪圖快速、方便以及高效、準(zhǔn)確?，F(xiàn)在雖然有一些針對(duì)采礦設(shè)計(jì)的軟件，但是其價(jià)格比較昂貴，而且對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)要求也比較高，因此很多煤礦地質(zhì)工作仍然采用CAD作為繪圖主要工具。通過(guò)上述系統(tǒng)軟件，能夠?qū)⑺蓤D件和CAD 進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換，即是將生產(chǎn)圖件保存成*dxf 文件之后就能夠在CAD繪圖環(huán)境中使用。

2 CAD 在煤礦地質(zhì)中一些具體應(yīng)用

依據(jù)設(shè)計(jì)的范圍，繪制出合適的比例等高線圖，然后依據(jù)這些等高的線圖再繪制剖面圖，最后才布置出設(shè)計(jì)的方案。本文就是依據(jù)16405 溜子道的地質(zhì)剖面圖（繪制高程線）最為案例。

2.1 確定高程線上下限；16405 溜子道最高點(diǎn)作為導(dǎo)3 點(diǎn)，z=-232.803m，最低點(diǎn)作為導(dǎo)13 點(diǎn)，z=-312.986m，從而就能夠確定出高程線上限應(yīng)該是-230m，下限應(yīng)該為-320m。

2.2 確定高程線長(zhǎng)度；首先要查出該案例中整條巷道的起止點(diǎn)，之后就采用這兩點(diǎn)坐標(biāo)（16405 的溜子道開(kāi)始點(diǎn)為導(dǎo)3 點(diǎn)，坐標(biāo)為X3=3881427.485、Y3=20499210.364. 結(jié)束點(diǎn)的導(dǎo)13 點(diǎn)坐標(biāo)為X13=3881226.272、Y13=20498382.473），通過(guò)計(jì)算能夠求出這兩點(diǎn)之間水平距離為D1.13=851.99m， 其中高程線長(zhǎng)度D 應(yīng)該稍微大于巷道的起止點(diǎn)水平距離，因此D=860m。

2.3 繪制高程線。打開(kāi)CAD 軟件，先建立出平面直角坐標(biāo)系，之后依據(jù)導(dǎo)3 點(diǎn)作為起點(diǎn)，將其他的觀測(cè)點(diǎn)作為導(dǎo)3 點(diǎn)水平距離的橫坐標(biāo)，將高程視為縱坐標(biāo)。繪制高程線之時(shí)大都使用主菜單上下拉菜單里“直線”命令，或者直接在命令行中輸入“-line”之后回車。將第一點(diǎn)輸入到命令行中去：0，-230 之后回車，然后將第二點(diǎn)也輸入到命令行中去：860，-230 之后回車，然后再次回車顯示已經(jīng)完成輸入。再將ZOOM 輸入到命令行中回車，然后在將E 輸入到命令行中回車。-230m 的高程線就出現(xiàn)在屏幕之上顯示出來(lái)。采用同樣的方法就能夠繪制出-250、-240、……、-320 等等9 條高程線。

3 發(fā)展前景

事實(shí)上，CAD技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)有的煤礦地質(zhì)工作中還處于一個(gè)發(fā)展階段，但隨著該技術(shù)優(yōu)勢(shì)的不斷展露，各地的煤礦企業(yè)開(kāi)始逐步的接受并使用，因此CAD技術(shù)軟件勢(shì)必能夠成為今后發(fā)展最迅速也最廣泛的軟件之一。而在應(yīng)用的過(guò)程中也為CAD技術(shù)的發(fā)展提供了有力的發(fā)展環(huán)境，使得其軟件的價(jià)格以及性能都有效得到提升，而硬件系統(tǒng)也逐步的得到完善。另外，多媒體技術(shù)元素的加入使得CAD更加人性化，使其具有良好的人際交互界面。計(jì)算機(jī)技術(shù)提高使得計(jì)算機(jī)性能不斷得到加強(qiáng)，隨之進(jìn)步的是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得信息處理不斷得以完善，CAD技術(shù)也向著三維技術(shù)發(fā)展，更加的規(guī)范智能、集約化。

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