煤礦開(kāi)采工作中CAD 技術(shù)的實(shí)踐分析

劉俊杰

摘要：在我國(guó)大力發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的同時(shí)，每個(gè)行業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)效率都得到顯著提升。就我國(guó)的煤礦開(kāi)采行業(yè)來(lái)講，在其開(kāi)采期間開(kāi)始逐漸應(yīng)用新型科學(xué)技術(shù)。其中較為顯著的一項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用就是CAD。我們都知道的是CAD是一個(gè)作圖軟件，在設(shè)計(jì)煤礦開(kāi)采方案的時(shí)候，應(yīng)用CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)于圖片的繪制和修改來(lái)講，起到非常重要的作用，有助于開(kāi)采設(shè)計(jì)質(zhì)量得到提升?；诖?，本次研究將針對(duì)煤礦開(kāi)采期間CAD技術(shù)的應(yīng)用情況和應(yīng)用前景展開(kāi)詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采;CSD;應(yīng)用前景

隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)體制不斷發(fā)展和完善的過(guò)程中，也逐漸開(kāi)始重視計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及信息化技術(shù)的發(fā)展，將這些技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)當(dāng)中，有助于提升生產(chǎn)效率。就CAD技術(shù)來(lái)講，在煤礦開(kāi)采設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)用CAD技術(shù)，有助于提升繪圖效率和質(zhì)量，一改傳統(tǒng)的手繪圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件代替手繪，可以顯著縮短煤礦開(kāi)采繪圖的周期，并且對(duì)煤礦生產(chǎn)發(fā)展期間CAD技術(shù)的應(yīng)用起到促進(jìn)作用[1]。

一、現(xiàn)階段我國(guó)CAD技術(shù)的三種應(yīng)用模式

煤礦生產(chǎn)這項(xiàng)工作具有一定的復(fù)雜性，現(xiàn)階段在采礦設(shè)計(jì)方面，我國(guó)采用的設(shè)計(jì)和研究相對(duì)來(lái)講較為傳統(tǒng)，這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案源于積年累月的經(jīng)驗(yàn)，并不是參考數(shù)據(jù)完成的，所以需要經(jīng)過(guò)相對(duì)繁瑣的設(shè)計(jì)，甚至在對(duì)設(shè)計(jì)正確性進(jìn)行驗(yàn)證的時(shí)候，還需要通過(guò)建立模型，展開(kāi)試驗(yàn)?zāi)M才可實(shí)現(xiàn)。就實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來(lái)講，由于時(shí)間等一些因素的制約，其中存在的一些問(wèn)題難以解決。在煤礦開(kāi)采工作期間，應(yīng)用CAD技術(shù)，可以很好的彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案存在的缺陷，有助于優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，在對(duì)設(shè)計(jì)正確性進(jìn)行驗(yàn)證的時(shí)候，并不需要完成實(shí)體模型的建立，因此可以顯著減輕設(shè)計(jì)工作的勞動(dòng)強(qiáng)度。將CAD技術(shù)應(yīng)用到煤礦開(kāi)采工作中，利用動(dòng)畫技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)完成設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的時(shí)間方面大幅度縮減，同時(shí)開(kāi)可以很好的預(yù)測(cè)可能存在的技術(shù)問(wèn)題、工藝問(wèn)題以及地壓?jiǎn)栴}[2]。

（一）人機(jī)交互模式

人機(jī)交互模式下，CAD技術(shù)的工作方式主要是以通用繪圖軟件以及高級(jí)語(yǔ)言為依據(jù)，圖紙繪制期間，計(jì)算機(jī)和人之間的對(duì)話需要不斷進(jìn)行。相對(duì)來(lái)講，人機(jī)交互模式不具有較高的自動(dòng)化程度，所以難以很好的結(jié)合繪圖設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算，現(xiàn)階段人機(jī)交互這種CAD技術(shù)應(yīng)用模式在為我國(guó)得到廣泛應(yīng)用。

（二）結(jié)合高級(jí)語(yǔ)言完成常元圖庫(kù)的建立

在結(jié)合高級(jí)語(yǔ)言完成常元圖庫(kù)的建立這種CAD技術(shù)應(yīng)用模式下，可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存常用的參數(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)化圖形，對(duì)高級(jí)語(yǔ)言和高級(jí)繪圖軟件的充分利用，可以組裝和調(diào)用這些標(biāo)準(zhǔn)化圖形，并且在對(duì)外過(guò)程中也可以調(diào)用部分參數(shù)。相對(duì)來(lái)講，CAD的這種工作模式的優(yōu)點(diǎn)主要是便于操作，至少比人機(jī)交互方式簡(jiǎn)單且便捷，不過(guò)現(xiàn)階段因?yàn)槲覈?guó)的條件因素所致，使得CAD技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用還不夠全面，缺乏整體性。

（三）結(jié)合高級(jí)語(yǔ)言和CAD技術(shù)完成圖形庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

將高級(jí)語(yǔ)言和CAD技術(shù)結(jié)合在一起，完成模型庫(kù)和變?cè)獔D庫(kù)的建立，并結(jié)合高級(jí)語(yǔ)言，促使CAD技術(shù)更加智能化，用于圖形的處理，該工作模式可以很好的克服人機(jī)交換模式下存在的缺點(diǎn)，尤其是一些操作軟件，有機(jī)結(jié)合多種制圖和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，促使專用且便捷的繪圖軟件包就此形成。

二、在煤礦開(kāi)采設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAD 技術(shù)

（一）設(shè)計(jì)開(kāi)采方案

相對(duì)來(lái)講，煤礦開(kāi)采工作的復(fù)雜程度較高，所以考慮到開(kāi)采的安全問(wèn)題，應(yīng)該在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，確保所做的礦井地質(zhì)圖與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相符合，且必須足夠詳細(xì)，尤其是要基于各開(kāi)采煤層的底板等高線圖展開(kāi)后續(xù)設(shè)計(jì)工作。不過(guò)以各勘探地質(zhì)鉆孔柱狀圖為依據(jù)，對(duì)各勘探線剖面圖進(jìn)行繪制，然后對(duì)各開(kāi)采煤層底板等高線圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，期間需要經(jīng)過(guò)十分繁瑣的處理，進(jìn)而導(dǎo)致出錯(cuò)率大幅度增加，若是在制圖的時(shí)候?qū)㈩A(yù)先編制好的CAD繪圖軟件應(yīng)用其中，就可以促進(jìn)制圖效率得到顯著提升，降低出錯(cuò)率，使設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性得到提升。此項(xiàng)工作對(duì)于設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)具有較高要求，需要經(jīng)驗(yàn)豐富且準(zhǔn)備充足，自身掌握的知識(shí)需要完全覆蓋通風(fēng)、機(jī)電以及掘進(jìn)和煤礦回采等，以煤礦實(shí)際地質(zhì)情況為依據(jù)，與最先進(jìn)的煤礦開(kāi)采方法相結(jié)合，確保設(shè)計(jì)的礦井開(kāi)采方案具有較高的科學(xué)性。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，可以促使財(cái)力以及物力和人力得到大幅度節(jié)省，尤其是初次開(kāi)采的區(qū)域，合理的設(shè)計(jì)有助于提高礦井投產(chǎn)進(jìn)度，增加礦井生產(chǎn)數(shù)量，實(shí)現(xiàn)提前達(dá)產(chǎn)的目的，最終促進(jìn)礦井經(jīng)濟(jì)效益得到大幅度提升。

（二）設(shè)計(jì)單項(xiàng)工程

煤礦開(kāi)采的具體施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)所涉及的單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)較多，例如設(shè)計(jì)交叉點(diǎn)、設(shè)計(jì)斜巷以及設(shè)計(jì)平巷，還包括設(shè)計(jì)采取火藥庫(kù)等，再比如設(shè)計(jì)軌道上山片口交岔點(diǎn)、若是在計(jì)算的時(shí)候嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)公式操作，其繁瑣程度較大，若是將預(yù)先編制好的CAD繪圖軟件應(yīng)用其中，僅需要將幾個(gè)重要的參輸入，就可以完成單項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)，且可以顯著縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提升設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，最終促進(jìn)設(shè)計(jì)效率得到顯著提升。

（三）設(shè)計(jì)煤礦各專業(yè)

在設(shè)計(jì)煤礦開(kāi)采方案的時(shí)候，需要涉及的設(shè)計(jì)包括各專業(yè)設(shè)計(jì)和基本的巷道布置設(shè)計(jì)，其中有很多共用設(shè)計(jì)存在于各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，若是想要確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性提升，且速度提升，就需要編制各專業(yè)中的共用部分，使其成為一個(gè)模塊，就好比建筑模塊，在用到這些模塊的時(shí)候，只需要進(jìn)行直接的復(fù)制粘貼就可以了，以此可以促使制圖準(zhǔn)確性以及設(shè)計(jì)效率得到顯著提升。

三、在煤礦開(kāi)采設(shè)計(jì)中CAD 技術(shù)的發(fā)展前景

就今后的發(fā)展情況來(lái)講，CAD技術(shù)還可以應(yīng)用到更多的環(huán)節(jié)當(dāng)中，對(duì)此煤礦企業(yè)需要予以高度重視，同時(shí)對(duì)發(fā)展期間存在的問(wèn)題作出充分考慮，面對(duì)市場(chǎng)發(fā)展需求，需要深入分析煤礦企業(yè)。在實(shí)際工作開(kāi)展期間，CAD設(shè)計(jì)人員需要從自身入手，促使自身的設(shè)計(jì)能力得到提升，開(kāi)采煤礦這項(xiàng)工作需要深入了解煤礦資源，確保設(shè)計(jì)的開(kāi)采方案和實(shí)際情況相吻合。開(kāi)展煤礦開(kāi)采圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的時(shí)候，不可忽略的兩點(diǎn)就是努力進(jìn)行大數(shù)據(jù)的管理和信息的收集，在動(dòng)態(tài)管理煤礦企業(yè)期間，需要很好的融合繪圖和計(jì)劃，促進(jìn)開(kāi)采設(shè)計(jì)效率以及設(shè)計(jì)質(zhì)量得到顯著提升。就今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展而言，將會(huì)越來(lái)越多的考慮科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)歷量大因素，提升多種因素的有機(jī)結(jié)合效率以及程度，促進(jìn)煤礦開(kāi)采設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量得到提升，并不斷更新CAD技術(shù)自身的功能]。

結(jié)束語(yǔ)

隨著 CAD 技術(shù)的不斷發(fā)展，在煤礦生產(chǎn)設(shè)計(jì)中逐漸得到廣泛應(yīng)用， CAD 技術(shù)將煤礦開(kāi)采中繪圖設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的手工轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)繪圖，實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采工作的信息化。CAD 技術(shù)在煤礦開(kāi)采工作中的應(yīng)用建立三維模型，呈現(xiàn)出立體效果，幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行調(diào)整和修改，將繪圖設(shè)計(jì)的時(shí)間縮短，提高了繪圖設(shè)計(jì)的工作效率，雖然 CAD 技術(shù)還有一定的不足，但是在其不斷的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的過(guò)程在中，這些不足將會(huì)被克服，使 CAD 技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的使用更加廣泛和完善，實(shí)現(xiàn)煤礦開(kāi)采的信息化和技術(shù)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]李海艷， 駱繼明， 黃運(yùn)保. 基于典型機(jī)械產(chǎn)品案例《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與CAD技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與實(shí)踐探索[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程， 2016， 45（1）：86-89.

[2]吳啟濤. 基于CAD技術(shù)在煤礦地質(zhì)工作中的應(yīng)用研究[J]. 科技展望， 2015（22）.