淺析煤礦地質工作中CAD技術的應用

孫桂珍

摘 要：信息化是當前社會各行各業發展的總體趨勢，這種趨勢是建立在計算機技術飛速發展的基礎之上，現代煤礦產業中信息化水平也不斷的提升。因此傳統的收回煤礦地質繪圖開始向著計算機繪圖發展，尤其在現代的煤礦地質工作中，CAD技術開始廣泛使用，不但提高了繪圖工作的效率同時還縮短了設計周期，有效的推動了煤礦地質繪圖的發展。文章主要通過對CAD技術的介紹以及其在煤礦地質工作中的應用概述，闡釋了CAD技術的發展前景。

關鍵詞：煤礦地質；CAD技術；應用

市場化進程的加深使得我國的市場發生了翻天覆地的改變，煤礦業的發展也十分巨大。在煤礦的生產中，從勘探至開采都伴隨著大量的數據報告，這些數據的處理有些則需要以測繪圖的方式展現。在實際的煤礦地質繪圖中大多是依靠計算機進行處理，在計算機繪圖軟件中美國CAD繪圖軟件作為經典一直被國內煤礦業所推崇，應用最為廣泛，同時也是輔助性能最強的繪圖軟件。雖然煤礦地質繪圖輔助軟件很多，但是CAD以其獨特的優點仍舊被廣泛應用。在這樣的背景下，對CAD的技術研究對煤礦地質工作仍具有深刻意義。

1 實際應用

CAD技術在中國煤礦地質工作中應用已有幾十年，尤其最近很多煤礦開始向著大規模方向發展，CAD技術的應用有效提高了地質工作的總體設計水平。

1.1 設計中的應用

首先，利用CAD技術在原有基礎布置方案圖上進行繪制，根據繪制出的方案圖進行比較分析，最終確定方案；其次，采礦方案的設計大多都是以煤層等高線圖紙為基礎設計，即在等高線圖紙上進行采掘面、巷道以及硐室的設計，并繪出平面圖；最后根據各種地質資料進行剖面圖的繪制，按照規定剖面線或者某一勘探線進行繪制，再添加巷道等。

專業設計：對于通風系統以及運輸系統的設計要計算選型，除此之外，還要在基本礦井圖紙上繪制出專業的專用圖紙。通過在基本圖紙上添加專業圖元，對基本圖紙進行專業化簡略化處理，有時對于一些不常用圖層還要進行省略或關閉，僅留下地址工作需要圖層。

工程設計：主要內容為交叉點設計、境地車場設計、硐室設計以及巷道設計等，并且該類圖形必須要根據精確的尺寸進行繪制，由于是施工圖所以不能隨意繪制，而精確繪制所使用軟件即為CAD軟件，通過專業測繪達到規定標準。但是對于涉及諸如地形地質圖、煤層底板、井下井上對照圖等專業性的等高線圖或者是基巖表示，在使用CAD進行編輯修改之前應當先進行電子版化，再通過分層圖以及圖元符號生成圖紙，并按照需要進行圖紙的輸出。

1.2 采煤工程中的應用

采煤過程中數據通訊是系統動態管理的基礎，數據庫同圖形之間由系統進行處理相互聯系起來。建立好數據庫后，根據數據庫中存在的數據能夠保證生成圖像繪制出相應適應的圖像，這些圖像能夠將數據庫中的數據以圖像的形式反應出來，實現動態管理。

1.3 管理系統

1.3.1 管理系統在地質測量空間中主要是對礦山應用現狀的分析，并對地理信息系統中的最新消息進行吸收，綜合各個領域以及礦山的最新理論方法以及研究。基于計算機技術的發展，利用對象編程開放方法進行生成。

1.3.2 煤礦地測的空間管理系統。這種系統主要是完成測量圖形與地質圖形之間自動修改、繪制以及刪除等功能；能夠在采掘的工程平面圖之上實現自動動態改圖與填圖；系統還帶有圖素數據化的模塊系統，能夠通過基本圖素對不常用圖形進行快速繪圖，進而確保繪圖快速、方便以及高效、準確。現在雖然有一些針對采礦設計的軟件，但是其價格比較昂貴，而且對數據庫要求也比較高，因此很多煤礦地質工作仍然采用CAD作為繪圖主要工具。通過上述系統軟件，能夠將所成圖件和CAD 進行互相轉換，即是將生產圖件保存成*dxf 文件之后就能夠在CAD繪圖環境中使用。

2 CAD 在煤礦地質中一些具體應用

依據設計的范圍，繪制出合適的比例等高線圖，然后依據這些等高的線圖再繪制剖面圖，最后才布置出設計的方案。本文就是依據16405 溜子道的地質剖面圖（繪制高程線）最為案例。

2.1 確定高程線上下限；16405 溜子道最高點作為導3 點，z=-232.803m，最低點作為導13 點，z=-312.986m，從而就能夠確定出高程線上限應該是-230m，下限應該為-320m。

2.2 確定高程線長度；首先要查出該案例中整條巷道的起止點，之后就采用這兩點坐標（16405 的溜子道開始點為導3 點，坐標為X3=3881427.485、Y3=20499210.364. 結束點的導13 點坐標為X13=3881226.272、Y13=20498382.473），通過計算能夠求出這兩點之間水平距離為D1.13=851.99m， 其中高程線長度D 應該稍微大于巷道的起止點水平距離，因此D=860m。

2.3 繪制高程線。打開CAD 軟件，先建立出平面直角坐標系，之后依據導3 點作為起點，將其他的觀測點作為導3 點水平距離的橫坐標，將高程視為縱坐標。繪制高程線之時大都使用主菜單上下拉菜單里“直線”命令，或者直接在命令行中輸入“-line”之后回車。將第一點輸入到命令行中去：0，-230 之后回車，然后將第二點也輸入到命令行中去：860，-230 之后回車，然后再次回車顯示已經完成輸入。再將ZOOM 輸入到命令行中回車，然后在將E 輸入到命令行中回車。-230m 的高程線就出現在屏幕之上顯示出來。采用同樣的方法就能夠繪制出-250、-240、……、-320 等等9 條高程線。

3 發展前景

事實上，CAD技術在我國現有的煤礦地質工作中還處于一個發展階段，但隨著該技術優勢的不斷展露，各地的煤礦企業開始逐步的接受并使用，因此CAD技術軟件勢必能夠成為今后發展最迅速也最廣泛的軟件之一。而在應用的過程中也為CAD技術的發展提供了有力的發展環境，使得其軟件的價格以及性能都有效得到提升，而硬件系統也逐步的得到完善。另外，多媒體技術元素的加入使得CAD更加人性化，使其具有良好的人際交互界面。計算機技術提高使得計算機性能不斷得到加強，隨之進步的是網絡技術，使得信息處理不斷得以完善，CAD技術也向著三維技術發展，更加的規范智能、集約化。

參考文獻

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