煤礦采掘數(shù)字化管理研究

時間:2022-07-09 08:57:49

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煤礦采掘數(shù)字化管理研究

摘要:目前煤礦一些模擬顯示畫面無法動態(tài)地監(jiān)測采掘進(jìn)展變化,而煤礦數(shù)字化管理系統(tǒng)操作簡單,方便快捷,可以隨時隨地呈現(xiàn)出采掘信息的相關(guān)內(nèi)容,實現(xiàn)動態(tài)展示采掘工程平面圖。通過對煤礦采掘數(shù)字化管理系統(tǒng)的介紹,為今后礦井的計劃管理以及生產(chǎn)決策等提供相應(yīng)的技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞:煤礦采掘;信息化;管理系統(tǒng);結(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸應(yīng)用到各個領(lǐng)域,很多管理部門將其運用至管理規(guī)劃中,改善了傳統(tǒng)的管理規(guī)劃理念,例如電子文圖替代手工圖紙以及制作文件等。針對煤礦采掘工作而言,采掘數(shù)字化管理系統(tǒng)的應(yīng)用比較廣泛,可有效改善工作過程中所存在的不良問題,并對各項管理工作以及決策起到一定的輔助效果,促使煤礦企業(yè)朝向生產(chǎn)管理一體化的方向前進(jìn),不僅可有效提高安全質(zhì)量,同時也能夠積極提升生產(chǎn)效率,減少各項成本費用的支出,所以數(shù)字化管理系統(tǒng)在煤礦領(lǐng)域中具有廣闊的發(fā)展前景[1]。文中主要介紹了煤礦采掘數(shù)字化管理系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容,并闡述了其設(shè)計理念,為今后煤礦行業(yè)的發(fā)展提供相應(yīng)的參考。

1背景技術(shù)

針對井上下對照圖而言,其主要體現(xiàn)了井下采掘工程和地形地物的聯(lián)系,通過應(yīng)用對照圖,能夠準(zhǔn)確掌握地面地形與礦區(qū)之間的關(guān)系,有利于各項設(shè)計工作的展開,同時也能明確礦井的開采深度及巖層在移動過程中對地表產(chǎn)生影響的范圍,可有效改善采煤對鐵路及建筑物等的影響,也能使排水等問題得到解決,有利于測量以及采掘等工作的開展。通過對井上下對照圖進(jìn)行分析后可發(fā)現(xiàn),其所應(yīng)用的底圖為井田地形圖,應(yīng)用采掘工程測量資料填繪各個相關(guān)巷道,并明確采掘條件,也是進(jìn)行采礦工作的重要圖件,基本上應(yīng)用在地下工程布局以及明確地面地形與地物之間的聯(lián)系,促使工程師與管理工作者可以準(zhǔn)確了解采礦會對地面以及地物所造成的影響,并提前采取相應(yīng)的應(yīng)對措施,防止出現(xiàn)危險事故,進(jìn)而造成不可預(yù)估的后果,提高安全質(zhì)量[2]。

2技術(shù)方案

2.1技術(shù)手段。通過對煤礦采掘數(shù)字化管理系統(tǒng)進(jìn)行分析后可發(fā)現(xiàn),其主要應(yīng)用了地理信息系統(tǒng),人機交互以及互聯(lián)網(wǎng)資源共享等技術(shù)手段,而對礦井地面子系統(tǒng)以及井下子系統(tǒng)進(jìn)行正確規(guī)劃,并采用科學(xué)手段而進(jìn)行有效管理,為礦區(qū)各項工作的開展提供有利幫助,同時也對決策及管理工作起到輔助作用,進(jìn)而提供相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)[3]。2.2系統(tǒng)功能模塊。針對這一系統(tǒng)而言,其主要結(jié)構(gòu)有以下幾項子系統(tǒng),具體如圖1所示。圖1數(shù)字化管理系統(tǒng)組成這一系統(tǒng)主要包括以下子系統(tǒng),①井下采掘進(jìn)度信息協(xié)同在線子系統(tǒng);②井下瓦斯抽放工程信息子系統(tǒng);③井下底板注漿改造工程信息子系統(tǒng);④地表建筑物情況信息子系統(tǒng)。從圖1可以看出,第一項子系統(tǒng)2主要包括基礎(chǔ)層6、傳輸層7以及應(yīng)用層8。基礎(chǔ)層6則包含基本圖元、生產(chǎn)進(jìn)度以及信息,其是獲取各項信息內(nèi)容的基礎(chǔ)條件,在所有采掘作業(yè)中,均由這一基礎(chǔ)層而負(fù)責(zé)采集巷道輪廓等數(shù)據(jù),并按照采掘作業(yè)進(jìn)度及生產(chǎn)狀況而獲取相關(guān)巷道的作業(yè)信息,并把采掘作業(yè)進(jìn)度能夠及時地反饋在平面圖中。傳輸層7則主要負(fù)責(zé)傳輸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及各種圖形,并利用網(wǎng)絡(luò)共享途徑而傳遞至用戶界面。在應(yīng)用層8中則對其他兩層的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查看與搜索,并了解采掘進(jìn)度,進(jìn)而合理安排生產(chǎn)作業(yè)內(nèi)容,并調(diào)控作業(yè)進(jìn)度;第二項子系統(tǒng)3則負(fù)責(zé)錄入井下瓦斯抽放工程的相關(guān)內(nèi)容,其中主要包含瓦斯抽放鉆孔的實際操作狀況以及抽放管路的相關(guān)信息,并為各項工作的展開提供相應(yīng)的參考,并予以一定的技術(shù)指導(dǎo),合理做好宏觀調(diào)控;第三項子系統(tǒng)4主要負(fù)責(zé)采集井下底板注漿改造工程的相關(guān)數(shù)據(jù)及信息內(nèi)容,其中主要可包含巷道開挖數(shù)據(jù)等,通過采集巷道開挖數(shù)據(jù)后,可為注漿作業(yè)的開展提供一定的技術(shù)支持,不但能夠防止出現(xiàn)二次作業(yè)時底板反拱的情況,同時也可有效改善一些不良現(xiàn)象;第四項子系統(tǒng)5中,則創(chuàng)建了礦井各個位置的對照衛(wèi)星圖,在這一圖件的作用下能夠正確進(jìn)行操作,同時也能夠精準(zhǔn)地判斷建筑物與工作面之間的距離,進(jìn)而明確切眼等位置,同時也可以密切監(jiān)測地表建筑水平,防止出現(xiàn)危險事故[4]。2.3模塊要件。實際系統(tǒng)開發(fā)過程中,在基礎(chǔ)層6利用GIS創(chuàng)建了所有采掘工作的CAD文件,并包括了很多相關(guān)的設(shè)計巷道輪廓。在每項采掘工作中,均將每日的工程進(jìn)度以及作業(yè)情況記錄到相對應(yīng)的文件中,并標(biāo)記好施工時間、通尺以及地形地勢等內(nèi)容,進(jìn)而利用這一文件而掌握采掘工作的實際狀況,為擬定采掘管理規(guī)劃提供相應(yīng)的參考。在傳輸層7中則利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而實現(xiàn)資源共享,擴(kuò)大用戶們的數(shù)據(jù)范圍,加強彼此之間的交流。對于應(yīng)用層8來說,主要則是可以準(zhǔn)確呈現(xiàn)出井下采掘作業(yè)的實際情況,并利用多種功能而將其作業(yè)情況進(jìn)行有效集合,通過對外部參照進(jìn)行分析后可發(fā)現(xiàn),子圖形和主圖形之間的距離比較穩(wěn)定,并且比例無過多變化,當(dāng)子圖形發(fā)生變化時,主圖形也會呈現(xiàn)出相應(yīng)的改善。在第四項子系統(tǒng)5中,其所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)資料是不收取任何費用的,在應(yīng)用PHOTOSHOP等辦公軟件后可對其進(jìn)行有效處理,進(jìn)而制作出相應(yīng)的圖件,為后期各項工作的展開提供相應(yīng)的參考[5]。

3結(jié)論

(1)煤礦采掘數(shù)字化管理系統(tǒng)中,采掘信息可在采掘工程平面圖中得到集合,進(jìn)而有效展現(xiàn)出其空間屬性,有利于管理工作者各項工作的開展。(2)可利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而實現(xiàn)資源共享,不僅能夠及時傳遞各項數(shù)據(jù)信息,同時也可有效減少反饋時間,極大程度地提升了工作效率,有利于各個部門的工作人員能夠動態(tài)化地了解采掘進(jìn)度情況,對各項決策及管理工作的開展提供技術(shù)支撐。(3)可利用辦公軟件而制作出礦井上下對照衛(wèi)星圖,不僅可以減少成本費用的支出,并且誤差較小,圖面清晰,直觀形象,方便全面掌握煤礦的生產(chǎn)進(jìn)度。(4)經(jīng)過應(yīng)用井上下對照衛(wèi)星圖之后,能夠準(zhǔn)確地了解到建筑與采掘工作面的位置,并合理判斷出順槽以及切眼距離,也能夠密切監(jiān)測地表建筑的相關(guān)信息,不僅可以保障建筑的安全質(zhì)量,同時也可有效提高煤礦的回收量,避免產(chǎn)生一些危險情況。

參考文獻(xiàn):

[1]張紀(jì)元.基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的煤礦設(shè)備精細(xì)化管控系統(tǒng)研究與設(shè)計[J].中國煤炭,2015,41(8):94-97.

[2]趙桃園,李齊文.煤礦采掘銜接管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].河南科技,2014,30(7):155.

[3]梁建忠.煤礦采掘管理信息系統(tǒng)設(shè)計[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2013,31(11):44,57.

[4]郭凌云,楊鋒杰.基于WebGIS的煤礦井下人員定位系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2013,41(S2):310-312.

[5]肖玉宏,鄧新東.基于WebGIS的煤礦采掘銜接管理系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)[J].硅谷,2012,5(17):94-95.

作者:雷立杰 單位:山西南煤集團(tuán)南莊分公司