煤矿开采工作中CAD 技术的实践分析

刘俊杰

摘要：在我国大力发展社会经济和科学技术的同时，每个行业内部的生产效率都得到显著提升。就我国的煤矿开采行业来讲，在其开采期间开始逐渐应用新型科学技术。其中较为显著的一项技术应用就是CAD。我们都知道的是CAD是一个作图软件，在设计煤矿开采方案的时候，应用CAD软件进行设计，该项技术对于图片的绘制和修改来讲，起到非常重要的作用，有助于开采设计质量得到提升。基于此，本次研究将针对煤矿开采期间CAD技术的应用情况和应用前景展开详细分析。

关键词：煤矿开采;CSD;应用前景

随着我国社会主义市场体制不断发展和完善的过程中，也逐渐开始重视计算机网络技术以及信息化技术的发展，将这些技术应用到煤矿生产当中，有助于提升生产效率。就CAD技术来讲，在煤矿开采设计环节应用CAD技术，有助于提升绘图效率和质量，一改传统的手绘图纸设计，利用计算机绘图软件代替手绘，可以显著缩短煤矿开采绘图的周期，并且对煤矿生产发展期间CAD技术的应用起到促进作用[1]。

一、现阶段我国CAD技术的三种应用模式

煤矿生产这项工作具有一定的复杂性，现阶段在采矿设计方面，我国采用的设计和研究相对来讲较为传统，这种传统的设计方案源于积年累月的经验，并不是参考数据完成的，所以需要经过相对繁琐的设计，甚至在对设计正确性进行验证的时候，还需要通过建立模型，展开试验模拟才可实现。就实际设计环节来讲，由于时间等一些因素的制约，其中存在的一些问题难以解决。在煤矿开采工作期间，应用CAD技术，可以很好的弥补传统设计方案存在的缺陷，有助于优化设计过程，在对设计正确性进行验证的时候，并不需要完成实体模型的建立，因此可以显著减轻设计工作的劳动强度。将CAD技术应用到煤矿开采工作中，利用动画技术通过计算机完成设计，设计的时间方面大幅度缩减，同时开可以很好的预测可能存在的技术问题、工艺问题以及地压问题[2]。

（一）人机交互模式

人机交互模式下，CAD技术的工作方式主要是以通用绘图软件以及高级语言为依据，图纸绘制期间，计算机和人之间的对话需要不断进行。相对来讲，人机交互模式不具有较高的自动化程度，所以难以很好的结合绘图设计进行计算，现阶段人机交互这种CAD技术应用模式在为我国得到广泛应用。

（二）结合高级语言完成常元图库的建立

在结合高级语言完成常元图库的建立这种CAD技术应用模式下，可以在数据库中保存常用的参数以及标准化图形，对高级语言和高级绘图软件的充分利用，可以组装和调用这些标准化图形，并且在对外过程中也可以调用部分参数。相对来讲，CAD的这种工作模式的优点主要是便于操作，至少比人机交互方式简单且便捷，不过现阶段因为我国的条件因素所致，使得CAD技术的结合应用还不够全面，缺乏整体性。

（三）结合高级语言和CAD技术完成图形库和数据库的建立

将高级语言和CAD技术结合在一起，完成模型库和变元图库的建立，并结合高级语言，促使CAD技术更加智能化，用于图形的处理，该工作模式可以很好的克服人机交换模式下存在的缺点，尤其是一些操作软件，有机结合多种制图和设计环节，促使专用且便捷的绘图软件包就此形成。

二、在煤矿开采设计中应用CAD 技术

（一）设计开采方案

相对来讲，煤矿开采工作的复杂程度较高，所以考虑到开采的安全问题，应该在设计环节，确保所做的矿井地质图与现场实际情况相符合，且必须足够详细，尤其是要基于各开采煤层的底板等高线图展开后续设计工作。不过以各勘探地质钻孔柱状图为依据，对各勘探线剖面图进行绘制，然后对各开采煤层底板等高线图进行设计，期间需要经过十分繁琐的处理，进而导致出错率大幅度增加，若是在制图的时候将预先编制好的CAD绘图软件应用其中，就可以促进制图效率得到显著提升，降低出错率，使設计的准确性得到提升。此项工作对于设计人员的设计经验具有较高要求，需要经验丰富且准备充足，自身掌握的知识需要完全覆盖通风、机电以及掘进和煤矿回采等，以煤矿实际地质情况为依据，与最先进的煤矿开采方法相结合，确保设计的矿井开采方案具有较高的科学性。通过合理的设计，可以促使财力以及物力和人力得到大幅度节省，尤其是初次开采的区域，合理的设计有助于提高矿井投产进度，增加矿井生产数量，实现提前达产的目的，最终促进矿井经济效益得到大幅度提升。

（二）设计单项工程

煤矿开采的具体施工设计环节所涉及的单项工程设计较多，例如设计交叉点、设计斜巷以及设计平巷，还包括设计采取火药库等，再比如设计轨道上山片口交岔点、若是在计算的时候严格按照设计公式操作，其繁琐程度较大，若是将预先编制好的CAD绘图软件应用其中，仅需要将几个重要的参输入，就可以完成单项工程的设计，且可以显著缩短设计时间，提升设计的准确性，最终促进设计效率得到显著提升。

（三）设计煤矿各专业

在设计煤矿开采方案的时候，需要涉及的设计包括各专业设计和基本的巷道布置设计，其中有很多共用设计存在于各个专业设计当中，若是想要确保设计的准确性提升，且速度提升，就需要编制各专业中的共用部分，使其成为一个模块，就好比建筑模块，在用到这些模块的时候，只需要进行直接的复制粘贴就可以了，以此可以促使制图准确性以及设计效率得到显著提升。

三、在煤矿开采设计中CAD 技术的发展前景

就今后的发展情况来讲，CAD技术还可以应用到更多的环节当中，对此煤矿企业需要予以高度重视，同时对发展期间存在的问题作出充分考虑，面对市场发展需求，需要深入分析煤矿企业。在实际工作开展期间，CAD设计人员需要从自身入手，促使自身的设计能力得到提升，开采煤矿这项工作需要深入了解煤矿资源，确保设计的开采方案和实际情况相吻合。开展煤矿开采图纸设计的时候，不可忽略的两点就是努力进行大数据的管理和信息的收集，在动态管理煤矿企业期间，需要很好的融合绘图和计划，促进开采设计效率以及设计质量得到显著提升。就今后的长远发展而言，将会越来越多的考虑科学技术和社会经历量大因素，提升多种因素的有机结合效率以及程度，促进煤矿开采设计工作的质量得到提升，并不断更新CAD技术自身的功能]。

结束语

随着 CAD 技术的不断发展，在煤矿生产设计中逐渐得到广泛应用， CAD 技术将煤矿开采中绘图设计从传统的手工转变成计算机绘图，实现煤矿开采工作的信息化。CAD 技术在煤矿开采工作中的应用建立三维模型，呈现出立体效果，帮助设计人员进行调整和修改，将绘图设计的时间缩短，提高了绘图设计的工作效率，虽然 CAD 技术还有一定的不足，但是在其不断的发展和技术进步的过程在中，这些不足将会被克服，使 CAD 技术在煤矿生产中的使用更加广泛和完善，实现煤矿开采的信息化和技术化。

参考文献：

[1]李海艳， 骆继明， 黄运保. 基于典型机械产品案例《计算机图形学与CAD技术》课程实验教学方法与实践探索[J]. 机械设计与制造工程， 2016， 45（1）：86-89.

[2]吴启涛. 基于CAD技术在煤矿地质工作中的应用研究[J]. 科技展望， 2015（22）.