淺談CAD技術在煤礦地質工作中的應用

陳義興

摘要：在計算機技術和互聯(lián)網技術飛速發(fā)展的帶動下，煤礦生產中的地質勘察工作開始朝著數(shù)字化、信息化的方向發(fā)展，煤礦地質繪圖也由原來的手工繪制轉變?yōu)槿缃竦挠嬎銠C繪圖，CAD技術在煤礦地質工作中的應用，使得地質繪圖的效率和質量大大提高，推動了煤礦地質工作的高速發(fā)展。對此，淺談CAD技術在煤礦地質工作中的應用。

關鍵詞：煤礦；CAD技術；地質；開采

中圖分類號：TD163+.1；TP391.72文獻標識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）09－0033－02

經濟的迅速發(fā)展，使得社會對能源的需求日益增長，煤炭資源作為我國目前應用最為廣泛的自然資源，與其開采相關的技術也得到了飛速發(fā)展。在煤礦開采中，地質勘查工作可以起到探礦、避害等作用，保證生產的安全穩(wěn)定。在煤礦地質勘探中，需要對大量的數(shù)據(jù)進行處理，繪制成相應的地質地形圖，這就需要應用相應的計算機圖形處理軟件。CAD技術正是在這樣的背景下，得到了廣泛的應用和普及。

1CAD技術概述

CAD即計算機輔助設計（CAD-Computer Aided Design），是利用計算機及其圖形設備，幫助設計人員完成設計工作的軟件。在工程和產品設計中，計算機可以幫助設計人員擔負計算、信息存儲和制圖等工作，能夠有效提高地質繪圖的質量和效率，減少人工繪圖的誤差，提供更加準確、完整的地質地形圖件。

CAD技術通常以具有圖形功能的交互計算機系統(tǒng)為基礎，主要設備包括計算機主機、圖形顯示終端、圖形輸入板、繪圖儀、掃描儀、打印機和各類圖形處理軟件等。一般來說，CAD技術并不是某種單一的技術，而是多種技術的綜合，主要包括交互技術、圖形變換技術、曲面造型和實體造型技術等。其中，交互技術可以說是CAD技術中最為關鍵的部分，在計算機輔助設計中是必不可少的。采用交互式系統(tǒng)，人們可以邊構思邊打樣邊修改，可以從圖形終端的屏幕上隨時觀察每一步操作的顯示結果，非常直觀、方便。

2CAD技術在煤礦地質工作中的應用

經過不斷的發(fā)展和完善，當前CAD技術在煤礦地質工作中已經得到了十分廣泛的應用，同時取得了良好的效果。在實際工作中，CAD技術的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1煤礦開采

2.1.1方案設計

不同的煤田、礦井擁有不同的地質條件，而不同的開采技術條件也存在著很大的區(qū)別。因此，在對煤礦開采方案進行設計時，需要對其進行充分考慮，選擇相應的開采方案。在應用CAD技術設計開采方案時，首先，要以原有的地形圖為基礎，通過CAD技術的處理，根據(jù)得出的方案圖確定最終方案；其次，在煤礦開采中，開采方案的設計多是以煤層等高線圖為基礎進行的，換言之，要在等高線圖上布設巷道和工作面等，形成相應的平面設計圖；最后，剖面圖的設計，需要結合地質勘探的各種數(shù)據(jù)資料，在勘探線或者相應的剖面上繪制。

2.1.2專業(yè)設計

專業(yè)設計主要指對煤礦的運輸系統(tǒng)和通風系統(tǒng)等的設計。由于這些設計專業(yè)性較強，在繪制專用圖紙的過程中，不僅需要對選型進行計算，還需要合理應用礦井的基本圖紙。在基本圖紙上，添加一些專業(yè)性的圖元，對基本圖紙上的部分信息進行刪減，從而形成更加專業(yè)的圖紙；還可以通過軟件，對部分使用較少的圖層進行關閉或者鎖定，形成煤礦地質工作中需要的專業(yè)圖紙。

2.1.3工程設計

工程設計主要是針對礦井工程而言，包括巷道斷面、煤礦避難硐室和井底車場等。這種圖紙直接關系著煤礦生產的安全性和穩(wěn)定性。因此，不能隨意繪制，必須按照相應的尺寸進行精確繪制，確保圖紙的精準性和完整性。一般來說，對于這類圖紙的繪制，都是采用目前應用最為廣泛的AutoCAD軟件。但是對于煤礦地質工作中設計的專業(yè)圖紙，例如地形地質圖、煤層底板高線圖等，都是先以電子版的形式畫，再利用AutoCAD對圖紙進編輯和修改，通過添加圖元符號，對圖層進行分層，生成相應的圖紙，同時按照實際需求，對圖紙進行輸出和打印等。

2.2采煤工程

要想在煤礦地質工作中構建相應的動態(tài)管理系統(tǒng)，相關人員必須以數(shù)據(jù)通訊為依托，在圖形與數(shù)據(jù)庫之間建立相應的聯(lián)系。通過不斷收集各種專業(yè)數(shù)據(jù)信息，構建完善的數(shù)據(jù)庫，這樣在進行繪圖時，可以直接利用數(shù)據(jù)庫中的相關信息，自動生成所需的圖紙，使制圖效率更高、速度更快，而生成的圖紙也可以作為數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，充實數(shù)據(jù)庫。通過這樣的方式，可以實現(xiàn)對煤礦生產的動態(tài)管理，將設計、計劃、繪圖和實測等融為一體，提升煤礦地質工作的質量。

2.3地質空間管理系統(tǒng)

在地質研究工作中，為了確保地質研究的精度和準度，確保繪圖的準確性，往往會產生大量的數(shù)據(jù)信息，而且這些數(shù)據(jù)信息會隨著煤礦開采的進行而不斷變化，具有動態(tài)性、多變性和隨機性的特點，如果全部依靠手動整理，不僅需要耗費大量的時間，而且數(shù)據(jù)的準確性也無法保證。在這種情況下，煤礦地質工作空間管理系統(tǒng)應用而生。該系統(tǒng)可以通過相應的軟件，實現(xiàn)測量圖形與地質圖形之間的自動繪制、修改和刪除等功能，可以依據(jù)采掘面的工程平面圖，實現(xiàn)自動動態(tài)填圖和改圖；同時也可以利用自帶的圖素數(shù)據(jù)化模塊，對不經常使用的圖形進行快速繪制，能夠有效保證繪圖的高效性、便捷性和準確性。從目前的技術發(fā)展來看，雖然存在一些專門針對采礦設計的軟件，但是這些軟件專業(yè)性較強，不僅價格高昂，而且還需要專業(yè)的操作人員，因此，CAD仍是當前煤礦地質工作中應用最為廣泛的繪圖工具。

3CAD技術在煤礦地質工作中的發(fā)展

在煤礦地質工作中，CAD技術雖然得到了十分廣泛的應用，但事實上仍處于發(fā)展階段，擁有巨大的發(fā)展前景。隨著CAD技術的發(fā)展，其軟件的性能勢必將得到巨大的提升，而通過與多媒體技術的融合，可以對用戶界面進行優(yōu)化，推動人機交互向著更加便捷的方向發(fā)展。隨著計算機技術、軟件技術、互聯(lián)網技術和現(xiàn)代通信技術的發(fā)展，CAD技術在煤礦地質工作中必將得到進一步的推廣。

4 結束語總而言之，在煤礦地質工作中應用CAD技術，可以提高工作效率和工作質量，在煤礦開采方案、采煤工程等的設計中發(fā)揮著不容忽視的作用。此外，CAD技術具有十分廣闊的發(fā)展前景，需要引起相關技術人員的重視，加大對CAD技術的開發(fā)和利用，使CAD技術為煤礦地質工作提供更好的服務。參考文獻［1］史好好，劉哲.芻議CAD技術在煤礦繪圖中的應用［J］.計算機光盤軟件與應用，2012（15）.［2］孫桂珍.淺析煤礦地質工作中 CAD 技術的應用［J］.科技創(chuàng)新與應用，2014（03）.〔編輯：李玨〕Talk about the Application of CAD Technology in Coal Mine Geology WorkChen YixingAbstract: Driven by computer technology and the rapid development of Internet technology, coal production in the geological survey work began toward digital, information-oriented direction, manual mine geological mapping from the original drawing into todays computer graphics, CAD technology geological work in the coal mine, making the efficiency and quality greatly improved geological mapping, and promote the rapid development of the coal mine geological work. In this regard, the application of CAD technology in geological work in the coal mines. Key words: coal; CAD technology; geology; mining