煤礦繪圖中CAD技術運用研究

煤礦繪圖中CAD技術運用研究摘要：近年來，CAD技術發展迅速，應用范圍逐漸擴大，在煤礦繪圖領域的應用價值被發掘，可提高繪圖質量#因此，研究CAD技術在煤礦繪圖中的運用策略逐漸成為工作重點用本文分析煤礦繪圖工作中涉及計算的內容，規范CAD軟件初始參數設置方式，探索在煤礦繪圖中運用CAD技術的策略1煤礦繪圖中運用CAD技術初始參數設置使用CAD技術之前開為保證技術的應用效果需要正確設置技術平臺運行參數開創造運用技術的良好環境用字體樣式設置要考慮人的信息接收習慣盡量選擇簡單易讀的字體一般使用仿宋或黑體根據個人習慣設置字體高度與寬度方便技術人員操作軟件開準確下達指令標注樣式設置開初始設置中無須設置過多標注按照繪圖需要設置1～2個標注即可開在實際使用CAD軟件繪圖時可隨時增加標注用通常情況下用標注比例與全局比例一致圖層設置依據以往使用經驗即可用通常分為設備、巷道、斷層和水等設備與巷道設置為0.3mm其他圖層參數設置如表1所示用按照該參數設置的圖層各圖層分辨難度小開能降低煤礦繪圖難度使礦圖更為精確1用線寬(mm)黑黑斷層紅水藍煤礦繪圖較為特殊CAD軟件中提供的專業線型有限無法滿足煤礦繪圖需求開因此在使用CAD前要總結軟件包含的特殊線型并根據煤礦繪圖需要賦予特殊線型明確定義曲通常將帶有圖形或文本的線型用于煤礦繪圖工作作為特殊區域邊界線形成煤礦繪圖規范降低相關人員理解礦圖難度用調整文檔保存方式將文檔以CAD軟件支持的格式保存保證礦圖文檔的兼容性以便技術人員按照實際情況修改礦圖用運用CAD技術繪制礦圖大多以平面圖為基礎開這種繪圖方式導致在繪圖過程中需進行多次裁切開增加繪圖工作量提高繪圖難度優化布局環境設計可解決該問題降低煤礦繪圖難度使繪制的礦圖美觀性更強用CAD技術支持全尺寸繪圖即在繪圖過程中無需展開數據換算直接將采集的數據輸入軟件開便可根據繪圖需要生成多種比例的礦圖開繪圖速度快減輕繪圖人員的工作壓力且繪制的礦圖質量高用同時使用該軟件替代人工完成數據換算開避免數據換算過程中出現誤差保證換算后數據的精確性開工作人員可在軟件中選取繪圖比例開軟件按照比例換算數據完成礦圖繪制用按照圖紙大小設置規定圖紙在窗口里的大小確定圖紙位置該參數可隨繪圖需要隨時調整改變圖紙在CAD軟件中的狀態開方便工作人員完成繪圖工作用也可通過該設置實現圖紙旋轉操作開便于工作人員細化礦圖布局環境設置中開圖框設置為工作重點該參數決定礦圖的模板大小考慮煤礦繪圖工作需要常用圖框規格如表2所示在實際使用CAD軟件時要按照工作實際確定圖框的大小與方向用科學設置圖框可降低煤礦繪圖難度凸顯CAD技術的應用優勢2用表2布局尺寸尺寸(mm)2煤礦繪圖中運用CAD技術的策略2.1圖形處理技術圖形處理是CAD技術用于煤礦繪圖的主要功能繪圖中應用該技術可幫助繪圖人員輕松完成圖形處理使礦圖中各元素的形狀、規格和紋樣與設計目標相符用該技術運用能夠按照圖紙顏色開生成展現區域真實情況的三維立體模型開能夠以更直觀形式展示礦圖想要傳達的信息縮小模型與實際情況的差異開使工作人員在閱覽圖紙的過程中掌握煤礦現場情況開制定科學的采礦方案發揮礦圖在煤礦生產中的作用#依靠CAD技術處理模型開可能存在細節處理不到位的情況開因此在應用CAD技術時用還要引入Ps技術開運用該技術處理圖形田優化礦圖中圖形的處理效果實現平面圖細化保證礦圖中信息的精確性用基于建成的三維立體模型建立三角片網絡精確度要求不高的區域可適當減少三角片設置數量開精確度較高區域增加三角片設置數量實現三角片網絡簡化降低圖形處理難度保證圖形處理效果用2.2數據模型構建數據是煤礦繪圖中運用CAD技術的基礎開決定CAD技術的運用效果為此在運用CAD技術時要基于技術應用需要完成數據模型構建規范數據存儲方式開確保繪圖可用數據完整且保證數據真實性深入開發數據信息的潛在利用價值用考慮煤礦繪圖工作需要設計的數據模型結構如圖1所示構建的數據模型需直觀展示不同類型數據的關系增強數據間的聯系用運用CAD技術調用數據完成繪圖工作數據檢索時間明顯縮短且同時完成有關信息檢索為礦圖繪制提供充足數據支持用數據模型中要明確數據的基本屬性一般分為公共屬性和獨享屬性開以決定數據使用權限開同時規定數據的層次關系用空間數據結構運輸通道建筑物廣場運輸設備移動設備掘進屬性數據圖形標識道路編號道路名稱道路長度道路寬度設備名稱設備型號2.3地圖服務現代CAD軟件中增設矢量地圖服務可用于煤礦繪圖工作開展解決傳統地圖服務中計算機資源利用率不高的問題加快客戶端地圖的生成速度提高煤礦繪圖效率矢量地圖服務模式中可將用戶請求轉換為XML形式的數據開發送至客戶端用雖然矢量地圖服務模式能提高資源利用率但服務質量受到客戶端性能影響為此提出一種新型混合地圖服務模式提高CAD技術在煤礦繪圖中的應用效果該服務模式吸取多種服務模式優勢借助自定義組件接收數據開生成CAD地圖開既能保證地圖質量又可保證系統處理效率使計算機資源得到充分利用用該組件定義要求工作人員具備較高技術水平開因此需加強工作人員培訓開使其正確認識混合地圖服務模式開正確定義CAD組件確保客戶端能夠順利接收數據開并轉換為地圖用基于該技術生成的地圖結構層次更為豐富開地圖中包含的信息種類繁多開不會增加客戶端運行負荷應用CAD技術完成煤礦繪圖時開系統不會陷入故障運行狀態開保證煤礦繪圖工作順利完成3用2.4優化開采方案為體現CAD技術應用價值州要重視系統功能開發基于繪制完成的礦圖用檢驗開采方案的合理性在實際進入煤礦生產環節前開若發現煤礦開采方案存在問題要針對性地優化開采方案保證開采安全曲工作人員要在完成繪制礦圖基礎上展現開采方案內容包括開采方案設計的煤柱線和巷道等體現開采方案實開采區域內的地形變化判斷開采方案的實際可行性開控制開采成本降低發生安全事故的可能性用CAD繪制的礦圖中包含煤礦開采區域內的通風系統和機電系統布設位置開這些系統的布設情況會影響開采方案發現開采方案中存在的問題開分析問題成因提出修改開采方案意見開輔助工作人員制定更為科學的開采方案#參照礦圖設計的開采方案其中設置參數更為科學實現開采方案細化開采方案合理性更強實際實施該開采方案可避免安全事故發生開減少安全事故造成的損失保護開采人員人身安全2.5地下水庫勘測地下水庫勘測是完成煤礦繪圖工作的重要環節該環節勘測難度大很難保障結果的準確性無法準確判斷地下水庫容量影響繪圖質量#將CAD技術引入地下水庫勘測可幫助工作人員得出更準確的容量計算結果確定地下水路影響水庫容量計算平臺搭建需引入GIS技術根據煤礦繪圖需要設計該平臺的功能結構開分為數據計算、地圖管理與用戶管理三個功能模塊各功能模塊的作用不同開運作流程存在差異用計算模塊為該系統核心承擔數據錄入、分析與查詢功能決定該系統性能只有計算模塊結構科學開才能保證系統運行結果真實、準確用相關人員要規范計算模塊運行流程用如圖2所示依據設計的功能運作流程借助計算機技術完成系統搭建確保計算結果準確豐富繪圖可用數據信息使礦圖能夠展現采礦區域真實情況數懿處理數美展示數準備2.6繪圖編制考慮煤礦繪圖特點各類圖紙的繪制比例尺不同通常情況下礦圖繪制比例為1:1000、1:2000、1:5000剖面圖繪制比例一般設置為1:1000、1:2000#運用CAD技術繪制礦圖開涉及方格網繪制開作為礦圖坐標系用于確定礦圖中各元素的位置設置方格網規格會影響最終繪制礦圖的精度一般情況下田煤礦繪圖中設置方格網為10cm的正方形用完成方格網繪制后工作人員要依據確立的方格網確定各位置坐標開并將確定的坐標展示在方格中形成完整的等高線開作為形成剖面圖的依據提高煤礦繪圖結果的精確性用在編制繪圖過程中若CAD軟件提供的圖形無法滿足礦圖繪制需要可使用軟件的圖像繪制功能開自定義繪圖中使用的圖形元素賦予該圖形明確的含義開解決繪圖中遇到的問題順利完成繪圖任務2.7煤礦危險性判斷借助CAD技術繪制礦圖分析煤礦開采區域的安全性用因此工作人員需識別影響煤礦安全性的因素開采集相關數據并將數據錄入系統進行處理得出具有參考價值的處理結果突水系數評價煤礦安全性的重要指標開代表煤礦單位厚度隔水層的承載能力判斷隔水層是否能夠阻止地下水進入煤礦用計算方式如下：式中開各符號分別代表隔水層水壓、厚度、破壞深度與危險導高用運用CAD技術實現該算法可得出更精確的計算結果并在繪圖中展示引起相關人員重視用防水煤柱留設是設計礦圖的重要內容開只有科學設計煤柱寬度才能使其在煤礦中發揮重要作用借助CAD計算煤柱最佳寬度的原理為：式中為安全系數M為煤層厚度P為水頭壓力Kp為煤的強度得出計算結果可作為設計開采方案的參考資料用分析礦井水文點流量開分析方法較多開運用CAD技術分析流量可模擬容積法和淹沒法等用采用不同方法確定流量可以幫助篩選最有價值的計算結果容積法分析原理為：式中開v為容器的容積t為水充滿容器消耗的時間可作為判斷水流量的一種方式用淹沒法原理為：式中F為水窩斷面面積H