在矿山开采过程中,利用科学、合理的采矿工程图件,可以有效地提高矿山开采的效率和安全性。然而,由于受到科学技术的限制,当前大部分煤矿企业在绘制采矿工程图的时候,往往是依靠手工绘制方式来完成工程图的绘制,而这种绘制方式不仅需要消耗大量的人力、物力,也需要耗费大量的时间,而且所绘制的采矿工程图的质量也无法得到保证。随着计算机自动绘制技术的产生,采矿工程图的绘制质量也能够得到更好地提高,而这对提高矿山开采的效率和安全性有极大的帮助。
1采矿工程图自动生成的特征与原理
1.1工程图特征
在矿山开采过程中,采矿工程图上一般是以二维坐标去反映井下三维结构的矿山,并利用平面坐标结合标高值的方式对采矿工程的空间关系进行体现,而这也是采矿工程图的主要特征。例如,巷道空间与平面之间的关系一般是利用巷道线进行标注;煤层与地面空间之间所处的状态则是利用等高线进行标注。在采矿工程图中,工程剖面图属于极为重要的配套条件,而在铅垂面上,只有利用平面坐标对矿井三维形态进行标注,煤矿开采工程的开采效率和安全性才能得到更好地提高。
1.2剖面图的生成原理
在采矿工程的设计中,采矿工程图的绘制是实现工程剖面图绘制的基础条件。采矿工程剖面图的生成原理是依据采矿工程图上的标高参数与水平距离,对采矿工程剖面图进行绘制。一般情况下,采矿工程剖面图的绘制主要分为三个步骤:第一步是收集、分析和整理采矿工程图中的巷道、煤层结构、地面等内容的标高和水平距离;第二步是依据所收集的矿山数据对采矿工程剖面图进行绘制;第三步是对采矿工程剖面图和采矿工程图的统一性进行检验。
2采矿工程图的数据结构
2.1断层工程数据结构
在采矿工程图的设计过程中,设计者一般都需要利用基于例线的断层图对矿山的断层进行反映,而矿山中实际断层的相关数据也是断层图工程的相关数据要素,这其中包括断层正逆、断层落差、断层倾角与断层倾向等。
2.2陷落柱工程数据结构
在采矿工程图的设计过程中,陷落柱的反映主要是依靠陷落柱图例线,而矿山中实际陷落柱的特征数据也是陷落柱工程图的主要元素,这其中包括陷落柱短轴长、长轴长、滑移角与方位角等。
2.3巷道工程数据结构
在矿山开采工程图的设计中,矿井巷道工程的反映主要是依靠两条图例线和中心线来实现,而实际巷道所具备的特征数据也是矿井巷道工程图所包含的元素,这其中主要包括巷道转折点标高、巷道起点与终点、巷道倾斜角及巷道断面等。在采矿工程图的设计中,巷道转折点标高和采矿工程剖面图上的特征数据有着极为直接的联系。
3采矿工程图绘制的流程及自动绘制技术的应用
3.1计算机自动生成程序
在采矿工程图的绘制中,采矿工程数据需要依靠相应的算法进行采集,而在此基础上利用计算机自动绘制技术也能够更好地建立起采矿工程剖面图。采矿工程剖面图主要包括多个部分,比如标尺网、图框、陷落柱、图签、煤层、井巷工程及地表尺寸等。计算机自动绘制技术在采矿工程图中的应用过程为:设计者需要在采矿工程图上绘制标尺网、图框等,并遵照工程平面图上的描点数据对井下生产工程的实际情况进行绘制,等到绘制完成后还需要将标尺与工程名称标注在采矿工程剖面图上(如图1所示)。
3.2工程实例
矿山企业井下安全避险“六大系统”包括系统中,人员定位、井下通讯联络及环境监测监控等系统也是对计算机自动绘制技术在采矿工程图绘制中应用的体现。在矿山开采中,地面调度系统监控中心站的建立和应用,可以使采矿企业对巷道远距离移动目标进行非接触式信息采集和处理,并准确的将矿山巷道中工作人员的实际情况反映到计算机管理系统中,从而确保采矿企业能够对井下作业人员的工作情况进行实施监控,这对提高矿山开采的效率和安全性有极大的帮助。
4结语
计算机自动绘制技术在采矿工程图绘制中的应用,不仅能够提高采矿工程图绘制的准确度,也能够提升矿山开采的效率,增强矿山开采的安全性,而这对促进我国采矿工程的发展也有极大的帮助。
作者：郑欢欢 单位：陕西省榆林学院信息工程学院
