煤矿采掘数字化管理研究

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摘要:目前煤矿一些模拟显示画面无法动态地监测采掘进展变化，而煤矿数字化管理系统操作简单，方便快捷，可以随时随地呈现出采掘信息的相关内容，实现动态展示采掘工程平面图。通过对煤矿采掘数字化管理系统的介绍，为今后矿井的计划管理以及生产决策等提供相应的技术依据。

关键词:煤矿采掘;信息化;管理系统;结构

现阶段，计算机网络技术逐渐应用到各个领域，很多管理部门将其运用至管理规划中，改善了传统的管理规划理念，例如电子文图替代手工图纸以及制作文件等。针对煤矿采掘工作而言，采掘数字化管理系统的应用比较广泛，可有效改善工作过程中所存在的不良问题，并对各项管理工作以及决策起到一定的辅助效果，促使煤矿企业朝向生产管理一体化的方向前进，不仅可有效提高安全质量，同时也能够积极提升生产效率，减少各项成本费用的支出，所以数字化管理系统在煤矿领域中具有广阔的发展前景［1］。文中主要介绍了煤矿采掘数字化管理系统的相关内容，并阐述了其设计理念，为今后煤矿行业的发展提供相应的参考。

1背景技术

针对井上下对照图而言，其主要体现了井下采掘工程和地形地物的联系，通过应用对照图，能够准确掌握地面地形与矿区之间的关系，有利于各项设计工作的展开，同时也能明确矿井的开采深度及岩层在移动过程中对地表产生影响的范围，可有效改善采煤对铁路及建筑物等的影响，也能使排水等问题得到解决，有利于测量以及采掘等工作的开展。通过对井上下对照图进行分析后可发现，其所应用的底图为井田地形图，应用采掘工程测量资料填绘各个相关巷道，并明确采掘条件，也是进行采矿工作的重要图件，基本上应用在地下工程布局以及明确地面地形与地物之间的联系，促使工程师与管理工作者可以准确了解采矿会对地面以及地物所造成的影响，并提前采取相应的应对措施，防止出现危险事故，进而造成不可预估的后果，提高安全质量［2］。

2技术方案

2．1技术手段。通过对煤矿采掘数字化管理系统进行分析后可发现，其主要应用了地理信息系统，人机交互以及互联网资源共享等技术手段，而对矿井地面子系统以及井下子系统进行正确规划，并采用科学手段而进行有效管理，为矿区各项工作的开展提供有利帮助，同时也对决策及管理工作起到辅助作用，进而提供相应的参考数据［3］。2．2系统功能模块。针对这一系统而言，其主要结构有以下几项子系统，具体如图1所示。图1数字化管理系统组成这一系统主要包括以下子系统，①井下采掘进度信息协同在线子系统;②井下瓦斯抽放工程信息子系统;③井下底板注浆改造工程信息子系统;④地表建筑物情况信息子系统。从图1可以看出，第一项子系统2主要包括基础层6、传输层7以及应用层8。基础层6则包含基本图元、生产进度以及信息，其是获取各项信息内容的基础条件，在所有采掘作业中，均由这一基础层而负责采集巷道轮廓等数据，并按照采掘作业进度及生产状况而获取相关巷道的作业信息，并把采掘作业进度能够及时地反馈在平面图中。传输层7则主要负责传输基础数据以及各种图形，并利用网络共享途径而传递至用户界面。在应用层8中则对其他两层的数据信息进行查看与搜索，并了解采掘进度，进而合理安排生产作业内容，并调控作业进度;第二项子系统3则负责录入井下瓦斯抽放工程的相关内容，其中主要包含瓦斯抽放钻孔的实际操作状况以及抽放管路的相关信息，并为各项工作的展开提供相应的参考，并予以一定的技术指导，合理做好宏观调控;第三项子系统4主要负责采集井下底板注浆改造工程的相关数据及信息内容，其中主要可包含巷道开挖数据等，通过采集巷道开挖数据后，可为注浆作业的开展提供一定的技术支持，不但能够防止出现二次作业时底板反拱的情况，同时也可有效改善一些不良现象;第四项子系统5中，则创建了矿井各个位置的对照卫星图，在这一图件的作用下能够正确进行操作，同时也能够精准地判断建筑物与工作面之间的距离，进而明确切眼等位置，同时也可以密切监测地表建筑水平，防止出现危险事故［4］。2．3模块要件。实际系统开发过程中，在基础层6利用GIS创建了所有采掘工作的CAD文件，并包括了很多相关的设计巷道轮廓。在每项采掘工作中，均将每日的工程进度以及作业情况记录到相对应的文件中，并标记好施工时间、通尺以及地形地势等内容，进而利用这一文件而掌握采掘工作的实际状况，为拟定采掘管理规划提供相应的参考。在传输层7中则利用网络技术而实现资源共享，扩大用户们的数据范围，加强彼此之间的交流。对于应用层8来说，主要则是可以准确呈现出井下采掘作业的实际情况，并利用多种功能而将其作业情况进行有效集合，通过对外部参照进行分析后可发现，子图形和主图形之间的距离比较稳定，并且比例无过多变化，当子图形发生变化时，主图形也会呈现出相应的改善。在第四项子系统5中，其所获取的相关数据资料是不收取任何费用的，在应用PHOTOSHOP等办公软件后可对其进行有效处理，进而制作出相应的图件，为后期各项工作的展开提供相应的参考［5］。

3结论

(1)煤矿采掘数字化管理系统中，采掘信息可在采掘工程平面图中得到集合，进而有效展现出其空间属性，有利于管理工作者各项工作的开展。(2)可利用互联网技术而实现资源共享，不仅能够及时传递各项数据信息，同时也可有效减少反馈时间，极大程度地提升了工作效率，有利于各个部门的工作人员能够动态化地了解采掘进度情况，对各项决策及管理工作的开展提供技术支撑。(3)可利用办公软件而制作出矿井上下对照卫星图，不仅可以减少成本费用的支出，并且误差较小，图面清晰，直观形象，方便全面掌握煤矿的生产进度。(4)经过应用井上下对照卫星图之后，能够准确地了解到建筑与采掘工作面的位置，并合理判断出顺槽以及切眼距离，也能够密切监测地表建筑的相关信息，不仅可以保障建筑的安全质量，同时也可有效提高煤矿的回收量，避免产生一些危险情况。

参考文献:

［1］张纪元．基于“互联网+”的煤矿设备精细化管控系统研究与设计［J］．中国煤炭，2015，41(8):94-97．

［2］赵桃园，李齐文．煤矿采掘衔接管理系统的设计与实现［J］．河南科技，2014，30(7):155．

［3］梁建忠．煤矿采掘管理信息系统设计［J］．内蒙古煤炭经济，2013，31(11):44，57．

［4］郭凌云，杨锋杰．基于WebGIS的煤矿井下人员定位系统设计与实现［J］．煤炭科学技术，2013，41(S2):310-312．

［5］肖玉宏，邓新东．基于WebGIS的煤矿采掘衔接管理系统的设计及实现［J］．硅谷，2012，5(17):94-95．

作者:雷立杰 单位:山西南煤集团南庄分公司