CAD技术在煤矿地质工作中的应用研究

关键词：CAD技术；煤矿地质；应用 
 

1 前言

随着市场经济体制快速推进，煤矿的发展也得到较大提升。而煤矿从勘探一直到采矿整个过程中涉及到大量的数据需要处理，涉及到各种地测图件需要绘制。在现实之中，煤矿地质工作中的图形大都是依据计算机图形处理来进行。而CAD且是美国的Autodesk公司所推出的，是一种典型的绘图软件。一直以来，CAD都是国内运用最为广泛、最为成熟的辅助绘图软件。虽然近些年许多绘图软件异军突起，但是由于CAD技术具备独特优点，仍然那日广泛使用。在这种形式下，研究CAD技术在煤矿地质工作中的应用具有实际意义。

2 CAD技术在煤矿地质工作中的应用

经过几十年的发展，CAD技术在煤矿地质中的应用得到广泛推行，尤其是最近一些年煤矿朝着大型化方向发展，有效的提高了煤矿地质工作的设计水平。

2.1 煤矿开采设计中应用CAD技术

设计方案：1）在原有图的基础布置方案上采用CAD技术进行绘制，而且根据这些方案图来比较分析确定最终方案；2）煤矿中的采矿设计方案大都是在煤层的等高线图纸上进行设计，就是在矿井中某个主要的煤层等高线图之上布置硐室、巷道、采掘面等等各种线型中形成平面图；3）而剖面图要根据钻孔的资料、综合柱状图各种地质资料，按照等高线图上某一勘探线或者人为规定出来的剖面线进行绘制，再加上巷道等等内容。

专业设计：运输、通风系统以及机电等；对于这些方面的设计除了要对选型进行计算之外，还要从矿井的基本图纸上绘制出较为专业内容来形成专用图纸。要在基本图纸上加入一些相应专业图元，进而减少或者省略掉基本图纸上一些部分而成为专用的图纸，有时候也关闭或者锁定某个使用较少或不用的图层，来形成煤矿地质工作上需要的图纸。

工程设计：巷道断面、井底车场、交叉点以及硐室的施工设计等等，这种图形不能够随意绘制，必须要按照所需尺寸进行精确绘制出规则施工图，这种目前常用AutoCAD来实施精确绘制，进而达到采矿设计规定的标准；但是对于煤矿地质工作中涉及到的专业性图纸，比如地形地质图、井上下对照图以及煤层底板等等高线图及煤层上覆的基岩等都是适用电子版化，之后再采用AutoCAD进行修改与编辑，使用图元符号与分图层来生成图纸，并且按照所需要的来输出图纸等。

2.2，采煤工程中应用CAD技术

在煤矿工程中构建出动态的管理系统，要依据数据通讯作为突破口，构建出图形与数据库之间相互的联系。当建立好了数据库，在绘图之时就能够利用数据库中数据自动生成图，这些图又可以成为数据库中的数据，进而实现了动态的管理，让设计、计划、绘图以及实测融为一体。

2.3，煤矿地质空间管理系统

1）地测的空间管理系统：这种系统对国内外的矿山应用现状进行充分分析，并且将最新地理信息系统、矿山各个领域研究理论与方法以及计算几何吸收进去。并且在计算机环境下，利用组件式与面向对象编程的开发方法开发而成。

2）煤矿地测的空间管理系统；这种系统主要是完成测量图形与地质图形之间自动修改、绘制以及删除等等功能；能够在采掘的工程平面图之上实现自动动态改图与填图；系统还带有图素数据化的模块系统，能够通过基本图素对不常用图形进行快速绘图，进而确保绘图快速、方便以及高效、准确。

现在虽然有一些针对采矿设计的软件，但是其价格比较昂贵，而且对数据库要求也比较高，因此很多煤矿地质工作仍然采用CAD作为绘图主要工具。通过上述系统软件，能够将所成图件和CAD进行互相转换，即是将生产图件保存成*dxf文件之后就能够在CAD绘图环境中使用。

3 CAD在煤矿地质中一些具体应用

依据设计的范围，绘制出合适的比例等高线图，然后依据这些等高的线图再绘制剖面图，最后才布置出设计的方案。本文就是依据16405溜子道的地质剖面图（绘制高程线）最为案例。

1）确定高程线上下限；16405溜子道最高点作为导3点，z= -232.803m，最低点作为导13点，z= -312.986m，从而就能够确定出高程线上限应该是-230m，下限应该为-320m。

2）确定高程线长度；首先要查出该案例中整条巷道的起止点，之后就采用这两点坐标（16405的溜子道开始点为导3点，坐标为X3= 3881427.485、Y3= 20499210.364.结束点的导13点坐标为X13= 3881226.272、Y13= 20498382.473），通过计算能够求出这两点之间水平距离为D1.13= 851.99m,其中高程线长度D应该稍微大于巷道的起止点水平距离，因此D= 860m。

3）绘制高程线；打开CAD软件，先建立出平面直角坐标系，之后依据导3点作为起点，将其他的观测点作为导3点水平距离的横坐标，将高程视为纵坐标。绘制高程线之时大都使用主菜单上下拉菜单里“直线”命令，或者直接在命令行中输入“-line”,之后回车。将__点输入到命令行中去：0，-230之后回车，然后将第二点也输入到命令行中去：860，-230之后回车，然后再次回车显示已经完成输入。再将ZOOM输入到命令行中回车，然后在将E输入到命令行中回车。-230m的高程线就出现在屏幕之上显示出来。采用同样的方法就能够绘制出-250、-240、……、-320等等9条高程线。

4，CAD技术在煤矿地质工作发展前景

事实上，CAD技术在煤矿地质中应用还在发展阶段，但是随着CAD技术应用不断的普及并扩大，势必会在煤矿地质工作中得到进一步普及。而且随着CAD技术高速发展，CAD系统硬件与软件的性能与价格之比在不断提升，而硬件的成本也逐步降低，但是软件的成本且不断提升。而且将多媒体技术融入到CAD系统中，极大的优化了用户界面，显现出更为友好的画面。总之，伴随计算机性能不断提升，网络技术不计划，处理信息上智能化，CAD超越了二位走向了三维，而且三维技术也正趋于智能化、规范化以及集成化方向发展。

参考文献:

[1]张彦明.CAD技术在煤矿地质工作中的应用[J].陕西煤炭，2010（3）：30-32.

[2]李思标.autoCAD在绘制矿井地质图中的应用[J].山东煤炭科技，2008（6）：134-136.

[3]陈红玲.CAD在煤矿生产中的应用[J].山东煤炭科技，2011（6）：49-52.

[4]龚世伟.议CAD软件在煤矿生产中的应用[J].中国科技博览，2011（29）：39.