煤礦開采工作中CAD 技術的實踐分析

劉俊杰

摘要：在我國大力發展社會經濟和科學技術的同時，每個行業內部的生產效率都得到顯著提升。就我國的煤礦開采行業來講，在其開采期間開始逐漸應用新型科學技術。其中較為顯著的一項技術應用就是CAD。我們都知道的是CAD是一個作圖軟件，在設計煤礦開采方案的時候，應用CAD軟件進行設計，該項技術對于圖片的繪制和修改來講，起到非常重要的作用，有助于開采設計質量得到提升。基于此，本次研究將針對煤礦開采期間CAD技術的應用情況和應用前景展開詳細分析。

關鍵詞：煤礦開采;CSD;應用前景

隨著我國社會主義市場體制不斷發展和完善的過程中，也逐漸開始重視計算機網絡技術以及信息化技術的發展，將這些技術應用到煤礦生產當中，有助于提升生產效率。就CAD技術來講，在煤礦開采設計環節應用CAD技術，有助于提升繪圖效率和質量，一改傳統的手繪圖紙設計，利用計算機繪圖軟件代替手繪，可以顯著縮短煤礦開采繪圖的周期，并且對煤礦生產發展期間CAD技術的應用起到促進作用[1]。

一、現階段我國CAD技術的三種應用模式

煤礦生產這項工作具有一定的復雜性，現階段在采礦設計方面，我國采用的設計和研究相對來講較為傳統，這種傳統的設計方案源于積年累月的經驗，并不是參考數據完成的，所以需要經過相對繁瑣的設計，甚至在對設計正確性進行驗證的時候，還需要通過建立模型，展開試驗模擬才可實現。就實際設計環節來講，由于時間等一些因素的制約，其中存在的一些問題難以解決。在煤礦開采工作期間，應用CAD技術，可以很好的彌補傳統設計方案存在的缺陷，有助于優化設計過程，在對設計正確性進行驗證的時候，并不需要完成實體模型的建立，因此可以顯著減輕設計工作的勞動強度。將CAD技術應用到煤礦開采工作中，利用動畫技術通過計算機完成設計，設計的時間方面大幅度縮減，同時開可以很好的預測可能存在的技術問題、工藝問題以及地壓問題[2]。

（一）人機交互模式

人機交互模式下，CAD技術的工作方式主要是以通用繪圖軟件以及高級語言為依據，圖紙繪制期間，計算機和人之間的對話需要不斷進行。相對來講，人機交互模式不具有較高的自動化程度，所以難以很好的結合繪圖設計進行計算，現階段人機交互這種CAD技術應用模式在為我國得到廣泛應用。

（二）結合高級語言完成常元圖庫的建立

在結合高級語言完成常元圖庫的建立這種CAD技術應用模式下，可以在數據庫中保存常用的參數以及標準化圖形，對高級語言和高級繪圖軟件的充分利用，可以組裝和調用這些標準化圖形，并且在對外過程中也可以調用部分參數。相對來講，CAD的這種工作模式的優點主要是便于操作，至少比人機交互方式簡單且便捷，不過現階段因為我國的條件因素所致，使得CAD技術的結合應用還不夠全面，缺乏整體性。

（三）結合高級語言和CAD技術完成圖形庫和數據庫的建立

將高級語言和CAD技術結合在一起，完成模型庫和變元圖庫的建立，并結合高級語言，促使CAD技術更加智能化，用于圖形的處理，該工作模式可以很好的克服人機交換模式下存在的缺點，尤其是一些操作軟件，有機結合多種制圖和設計環節，促使專用且便捷的繪圖軟件包就此形成。

二、在煤礦開采設計中應用CAD 技術

（一）設計開采方案

相對來講，煤礦開采工作的復雜程度較高，所以考慮到開采的安全問題，應該在設計環節，確保所做的礦井地質圖與現場實際情況相符合，且必須足夠詳細，尤其是要基于各開采煤層的底板等高線圖展開后續設計工作。不過以各勘探地質鉆孔柱狀圖為依據，對各勘探線剖面圖進行繪制，然后對各開采煤層底板等高線圖進行設計，期間需要經過十分繁瑣的處理，進而導致出錯率大幅度增加，若是在制圖的時候將預先編制好的CAD繪圖軟件應用其中，就可以促進制圖效率得到顯著提升，降低出錯率，使設計的準確性得到提升。此項工作對于設計人員的設計經驗具有較高要求，需要經驗豐富且準備充足，自身掌握的知識需要完全覆蓋通風、機電以及掘進和煤礦回采等，以煤礦實際地質情況為依據，與最先進的煤礦開采方法相結合，確保設計的礦井開采方案具有較高的科學性。通過合理的設計，可以促使財力以及物力和人力得到大幅度節省，尤其是初次開采的區域，合理的設計有助于提高礦井投產進度，增加礦井生產數量，實現提前達產的目的，最終促進礦井經濟效益得到大幅度提升。

（二）設計單項工程

煤礦開采的具體施工設計環節所涉及的單項工程設計較多，例如設計交叉點、設計斜巷以及設計平巷，還包括設計采取火藥庫等，再比如設計軌道上山片口交岔點、若是在計算的時候嚴格按照設計公式操作，其繁瑣程度較大，若是將預先編制好的CAD繪圖軟件應用其中，僅需要將幾個重要的參輸入，就可以完成單項工程的設計，且可以顯著縮短設計時間，提升設計的準確性，最終促進設計效率得到顯著提升。

（三）設計煤礦各專業

在設計煤礦開采方案的時候，需要涉及的設計包括各專業設計和基本的巷道布置設計，其中有很多共用設計存在于各個專業設計當中，若是想要確保設計的準確性提升，且速度提升，就需要編制各專業中的共用部分，使其成為一個模塊，就好比建筑模塊，在用到這些模塊的時候，只需要進行直接的復制粘貼就可以了，以此可以促使制圖準確性以及設計效率得到顯著提升。

三、在煤礦開采設計中CAD 技術的發展前景

就今后的發展情況來講，CAD技術還可以應用到更多的環節當中，對此煤礦企業需要予以高度重視，同時對發展期間存在的問題作出充分考慮，面對市場發展需求，需要深入分析煤礦企業。在實際工作開展期間，CAD設計人員需要從自身入手，促使自身的設計能力得到提升，開采煤礦這項工作需要深入了解煤礦資源，確保設計的開采方案和實際情況相吻合。開展煤礦開采圖紙設計的時候，不可忽略的兩點就是努力進行大數據的管理和信息的收集，在動態管理煤礦企業期間，需要很好的融合繪圖和計劃，促進開采設計效率以及設計質量得到顯著提升。就今后的長遠發展而言，將會越來越多的考慮科學技術和社會經歷量大因素，提升多種因素的有機結合效率以及程度，促進煤礦開采設計工作的質量得到提升，并不斷更新CAD技術自身的功能]。

結束語

隨著 CAD 技術的不斷發展，在煤礦生產設計中逐漸得到廣泛應用， CAD 技術將煤礦開采中繪圖設計從傳統的手工轉變成計算機繪圖，實現煤礦開采工作的信息化。CAD 技術在煤礦開采工作中的應用建立三維模型，呈現出立體效果，幫助設計人員進行調整和修改，將繪圖設計的時間縮短，提高了繪圖設計的工作效率，雖然 CAD 技術還有一定的不足，但是在其不斷的發展和技術進步的過程在中，這些不足將會被克服，使 CAD 技術在煤礦生產中的使用更加廣泛和完善，實現煤礦開采的信息化和技術化。

參考文獻：

[1]李海艷， 駱繼明， 黃運保. 基于典型機械產品案例《計算機圖形學與CAD技術》課程實驗教學方法與實踐探索[J]. 機械設計與制造工程， 2016， 45（1）：86-89.

[2]吳啟濤. 基于CAD技術在煤礦地質工作中的應用研究[J]. 科技展望， 2015（22）.