煤矿绘图中CAD技术运用研究

煤矿绘图中CAD技术运用研究摘要：近年来，CAD技术发展迅速，应用范围逐渐扩大，在煤矿绘图领域的应用价值被发掘，可提高绘图质量#因此，研究CAD技术在煤矿绘图中的运用策略逐渐成为工作重点用本文分析煤矿绘图工作中涉及计算的内容，规范CAD软件初始参数设置方式，探索在煤矿绘图中运用CAD技术的策略1煤矿绘图中运用CAD技术初始参数设置使用CAD技术之前开为保证技术的应用效果需要正确设置技术平台运行参数开创造运用技术的良好环境用字体样式设置要考虑人的信息接收习惯尽量选择简单易读的字体一般使用仿宋或黑体根据个人习惯设置字体高度与宽度方便技术人员操作软件开准确下达指令标注样式设置开初始设置中无须设置过多标注按照绘图需要设置1～2个标注即可开在实际使用CAD软件绘图时可随时增加标注用通常情况下用标注比例与全局比例一致图层设置依据以往使用经验即可用通常分为设备、巷道、断层和水等设备与巷道设置为0.3mm其他图层参数设置如表1所示用按照该参数设置的图层各图层分辨难度小开能降低煤矿绘图难度使矿图更为精确1用线宽(mm)黑黑断层红水蓝煤矿绘图较为特殊CAD软件中提供的专业线型有限无法满足煤矿绘图需求开因此在使用CAD前要总结软件包含的特殊线型并根据煤矿绘图需要赋予特殊线型明确定义曲通常将带有图形或文本的线型用于煤矿绘图工作作为特殊区域边界线形成煤矿绘图规范降低相关人员理解矿图难度用调整文档保存方式将文档以CAD软件支持的格式保存保证矿图文档的兼容性以便技术人员按照实际情况修改矿图用运用CAD技术绘制矿图大多以平面图为基础开这种绘图方式导致在绘图过程中需进行多次裁切开增加绘图工作量提高绘图难度优化布局环境设计可解决该问题降低煤矿绘图难度使绘制的矿图美观性更强用CAD技术支持全尺寸绘图即在绘图过程中无需展开数据换算直接将采集的数据输入软件开便可根据绘图需要生成多种比例的矿图开绘图速度快减轻绘图人员的工作压力且绘制的矿图质量高用同时使用该软件替代人工完成数据换算开避免数据换算过程中出现误差保证换算后数据的精确性开工作人员可在软件中选取绘图比例开软件按照比例换算数据完成矿图绘制用按照图纸大小设置规定图纸在窗口里的大小确定图纸位置该参数可随绘图需要随时调整改变图纸在CAD软件中的状态开方便工作人员完成绘图工作用也可通过该设置实现图纸旋转操作开便于工作人员细化矿图布局环境设置中开图框设置为工作重点该参数决定矿图的模板大小考虑煤矿绘图工作需要常用图框规格如表2所示在实际使用CAD软件时要按照工作实际确定图框的大小与方向用科学设置图框可降低煤矿绘图难度凸显CAD技术的应用优势²用表2布局尺寸尺寸(mm)2煤矿绘图中运用CAD技术的策略2.1图形处理技术图形处理是CAD技术用于煤矿绘图的主要功能绘图中应用该技术可帮助绘图人员轻松完成图形处理使矿图中各元素的形状、规格和纹样与设计目标相符用该技术运用能够按照图纸颜色开生成展现区域真实情况的三维立体模型开能够以更直观形式展示矿图想要传达的信息缩小模型与实际情况的差异开使工作人员在阅览图纸的过程中掌握煤矿现场情况开制定科学的采矿方案发挥矿图在煤矿生产中的作用#依靠CAD技术处理模型开可能存在细节处理不到位的情况开因此在应用CAD技术时用还要引入Ps技术开运用该技术处理图形田优化矿图中图形的处理效果实现平面图细化保证矿图中信息的精确性用基于建成的三维立体模型建立三角片网络精确度要求不高的区域可适当减少三角片设置数量开精确度较高区域增加三角片设置数量实现三角片网络简化降低图形处理难度保证图形处理效果用2.2数据模型构建数据是煤矿绘图中运用CAD技术的基础开决定CAD技术的运用效果为此在运用CAD技术时要基于技术应用需要完成数据模型构建规范数据存储方式开确保绘图可用数据完整且保证数据真实性深入开发数据信息的潜在利用价值用考虑煤矿绘图工作需要设计的数据模型结构如图1所示构建的数据模型需直观展示不同类型数据的关系增强数据间的联系用运用CAD技术调用数据完成绘图工作数据检索时间明显缩短且同时完成有关信息检索为矿图绘制提供充足数据支持用数据模型中要明确数据的基本属性一般分为公共属性和独享属性开以决定数据使用权限开同时规定数据的层次关系用空间数据结构运输通道建筑物广场运输设备移动设备掘进属性数据图形标识道路编号道路名称道路长度道路宽度设备名称设备型号2.3地图服务现代CAD软件中增设矢量地图服务可用于煤矿绘图工作开展解决传统地图服务中计算机资源利用率不高的问题加快客户端地图的生成速度提高煤矿绘图效率矢量地图服务模式中可将用户请求转换为XML形式的数据开发送至客户端用虽然矢量地图服务模式能提高资源利用率但服务质量受到客户端性能影响为此提出一种新型混合地图服务模式提高CAD技术在煤矿绘图中的应用效果该服务模式吸取多种服务模式优势借助自定义组件接收数据开生成CAD地图开既能保证地图质量又可保证系统处理效率使计算机资源得到充分利用用该组件定义要求工作人员具备较高技术水平开因此需加强工作人员培训开使其正确认识混合地图服务模式开正确定义CAD组件确保客户端能够顺利接收数据开并转换为地图用基于该技术生成的地图结构层次更为丰富开地图中包含的信息种类繁多开不会增加客户端运行负荷应用CAD技术完成煤矿绘图时开系统不会陷入故障运行状态开保证煤矿绘图工作顺利完成3用2.4优化开采方案为体现CAD技术应用价值州要重视系统功能开发基于绘制完成的矿图用检验开采方案的合理性在实际进入煤矿生产环节前开若发现煤矿开采方案存在问题要针对性地优化开采方案保证开采安全曲工作人员要在完成绘制矿图基础上展现开采方案内容包括开采方案设计的煤柱线和巷道等体现开采方案实开采区域内的地形变化判断开采方案的实际可行性开控制开采成本降低发生安全事故的可能性用CAD绘制的矿图中包含煤矿开采区域内的通风系统和机电系统布设位置开这些系统的布设情况会影响开采方案发现开采方案中存在的问题开分析问题成因提出修改开采方案意见开辅助工作人员制定更为科学的开采方案#参照矿图设计的开采方案其中设置参数更为科学实现开采方案细化开采方案合理性更强实际实施该开采方案可避免安全事故发生开减少安全事故造成的损失保护开采人员人身安全2.5地下水库勘测地下水库勘测是完成煤矿绘图工作的重要环节该环节勘测难度大很难保障结果的准确性无法准确判断地下水库容量影响绘图质量#将CAD技术引入地下水库勘测可帮助工作人员得出更准确的容量计算结果确定地下水路影响水库容量计算平台搭建需引入GIS技术根据煤矿绘图需要设计该平台的功能结构开分为数据计算、地图管理与用户管理三个功能模块各功能模块的作用不同开运作流程存在差异用计算模块为该系统核心承担数据录入、分析与查询功能决定该系统性能只有计算模块结构科学开才能保证系统运行结果真实、准确用相关人员要规范计算模块运行流程用如图2所示依据设计的功能运作流程借助计算机技术完成系统搭建确保计算结果准确丰富绘图可用数据信息使矿图能够展现采矿区域真实情况数懿处理数美展示数准备2.6绘图编制考虑煤矿绘图特点各类图纸的绘制比例尺不同通常情况下矿图绘制比例为1:1000、1:2000、1:5000剖面图绘制比例一般设置为1:1000、1:2000#运用CAD技术绘制矿图开涉及方格网绘制开作为矿图坐标系用于确定矿图中各元素的位置设置方格网规格会影响最终绘制矿图的精度一般情况下田煤矿绘图中设置方格网为10cm的正方形用完成方格网绘制后工作人员要依据确立的方格网确定各位置坐标开并将确定的坐标展示在方格中形成完整的等高线开作为形成剖面图的依据提高煤矿绘图结果的精确性用在编制绘图过程中若CAD软件提供的图形无法满足矿图绘制需要可使用软件的图像绘制功能开自定义绘图中使用的图形元素赋予该图形明确的含义开解决绘图中遇到的问题顺利完成绘图任务2.7煤矿危险性判断借助CAD技术绘制矿图分析煤矿开采区域的安全性用因此工作人员需识别影响煤矿安全性的因素开采集相关数据并将数据录入系统进行处理得出具有参考价值的处理结果突水系数评价煤矿安全性的重要指标开代表煤矿单位厚度隔水层的承载能力判断隔水层是否能够阻止地下水进入煤矿用计算方式如下：式中开各符号分别代表隔水层水压、厚度、破坏深度与危险导高用运用CAD技术实现该算法可得出更精确的计算结果并在绘图中展示引起相关人员重视用防水煤柱留设是设计矿图的重要内容开只有科学设计煤柱宽度才能使其在煤矿中发挥重要作用借助CAD计算煤柱最佳宽度的原理为：式中为安全系数M为煤层厚度P为水头压力Kp为煤的强度得出计算结果可作为设计开采方案的参考资料用分析矿井水文点流量开分析方法较多开运用CAD技术分析流量可模拟容积法和淹没法等用采用不同方法确定流量可以帮助筛选最有价值的计算结果容积法分析原理为：式中开v为容器的容积t为水充满容器消耗的时间可作为判断水流量的一种方式用淹没法原理为：式中F为水窝断面面积H