地下開采礦山的設計與應用

張國新

摘 要：在互聯網絡技術不斷發展的情況下，信息技術也在各個行業被得到了充分的利用，煤礦地質也不例外。煤礦地質繪圖也以及從傳統的手工繪圖轉變為計算機繪圖，在眾多繪圖技術中，CAD的應用最為廣泛，該技術不但能夠將設計的周期縮短，同時還能使繪圖的效率提高，對推動煤礦地質繪圖工作的發展有著重要的意義。

關鍵詞：計算機 輔助設計 采礦工程 應用

中圖分類號：TP399 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（c）-0081-01

1 計算機輔助系統的組成及設計理念

計算機輔助系統是一個綜合的計算機系統，其具有交互式的圖形處理能力，由主機、顯示圖形設備、掃描儀、磁帶驅動器、繪圖儀以及打印機等組成。其采礦設計是利用互動系統來進行，終端顯示器能夠控制采礦的每一步操作。主要的設計內容有：（1）設計前對礦山環境、技術以及設備的了解，進行各方面任務目標的滿足；（2）具體實施方案的設計。設計的內容主要來自具體實踐的要求，同時還包括設計者的知識水平以及對采礦的認識，其他還有對技術的可行性以及功能需求的滿足。（3）驗證、修改以及定型，并表達設計對象，根據經濟、技術、功能以及審美等各方面具體數據和要求進行全方面的修改。（4）設計完成的技術文件通常包括三視圖、部件圖、以及剖面圖和其他說明等內容。

2 計算機輔助設計的應用

開采礦山的最終目的就是要獲得礦石，所謂的礦山工程設計，就是工程師以及設計人員等將礦山壞境改變的現代科技技術手段，從而能夠滿足政府、企業、特定人群等的要求。因此，采礦設計的任務：第一，開采優質的礦石，第二，對工程結構進行有效的保護，使其能承受自然和人工的，長期的和可持續發展的開采壓力；第三，我們必須確保盡可能低的價格和成本，最大限度地提高經濟效益和社會效益，以確保安全并進行后續工程建設。

通過大量的實踐證明，CAD能夠讓開采礦山設計的設計水平和質量提高，能夠給設計者提供傳統設計所沒有的設計空間，讓設計者的想象力任意揮灑，由于人性，環境以及教育等的差異，每個設計師都有自己獨特的想法、觀念、習慣以及表達方式，因此，在設計環節使用計算機輔助部分與其余部分之間接口的描述方法也難以取得一致。因此，在設計進行之前對項目進行深入細致的了解是所有工程師都必須要做的功課。在設計過程中，對設計工程師的具體要求為：（1）認真設計；（2）工程結構參數分析；（3）掌握設計采礦地圖的全過程；（4）繪制施工圖。

在設計中，要全方位的經濟分析是必不可少的，這是非常重要的事情，概算以及預算分析在每一個設計階段都要進行。項目的投資、編制以及安排建設計劃都是必須要通過概算來確定的；特別是預算，其對工程造價、考核工程成本和以及經濟性都有著非常重要的影響組。總之，本研究的目的是協助系統設計人員將工程設計方案順利完成，對設計領域專家的思維進行模擬，從而展開工作。也就是說，采礦CAD系統能夠采礦設計專家思想的直接反應。

3 采礦CAD技術特點分析

任何一個軟，就必須選擇合適的系統架構，在選擇時，應充分考慮該軟件所涉及行業的特點以及該軟件技術目前的發展水平。目前的計算機技術領域正不斷朝著三維實體，可視化以及一體化的方向發展，但要用于采礦業，還必須要進行長時期的研究才能實現。所以在進行軟件結構的選擇時，企業的特點和地位是絕對不可忽視的。目前來說，我國適合CAD技術的礦山特點有以下幾點。

（1）設計的質量得到了提高，且用時較短。CAD系統能夠讓整個設計的過程更加客觀、準確、高效、規范。

（2）充分有效性和連續性。無論是地質，采礦，測量，或信息處理的及時性之間的選礦和轉移更多的財富是連續性，更加注重系統集成和數據共享。

（3）提升了采礦CAD系統的通用性以及可移植性。由于產業以及企業的差異，再加上生產過程中需要處理的信息的不斷變化，這也導致礦上行業中的讓CAD技術應用研究有了比較強的針對性，其他行業的甚至是同行業的技術都不能照搬，因此，必須對圖形的處理方法、環境以及數據的接口技術進行有針對性的研究。

（4）研究要基于實際。在目前的礦山計算機技術范圍內對二維方式下的礦山 CAD 軟件應用進行研究，使得其與傳統設計能夠進行很好的銜接。因此，對三維實體設計思想的過分追求是不符合實際的，一切開發和研究都要在實際的基礎上進行。

（5）目前，CAD軟件開發者從二維到三維設計模式設計模式的轉變。但由于技術水平的限制，斷時期內完成比較困難。但只要不斷的學習新的科學技術知識，對三維實體建模技術進行仔細的研究，在GIS數據挖掘空間工程技術的基礎上，就能夠讓礦山設計得到大幅度的提高。

4 結語

綜上所述，目前的CAD技術正朝著一個開放的、集成化、智能化和標準化方向發展。在礦山計算機CAD技術的設計應用過程中，要充分考慮實際問題，從實際情況出發制定相應的設計方案，環境以及設計人員的知識水平、思維方式等都是采礦設計的關鍵因素。通過該文的研究也不難看出，礦山CAD技術能夠讓設計質量提高，同時縮短周期。在計算機技術的不斷發展下，會有更合適、更高質的計算機輔助系統為礦山建設發揮更大的作用。

參考文獻

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