煤礦數(shù)字化智慧礦山整體解決數(shù)字化礦山軟件平臺及應(yīng)用系統(tǒng)

煤礦數(shù)字化智慧礦山整體解決數(shù)字化礦山

軟件平臺及應(yīng)用系統(tǒng)

目錄

7.1生產(chǎn)技術(shù)綜合管理系統(tǒng)....................................................22

7.1.1地測空間管理信息系統(tǒng)..............................................22

地質(zhì)數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)......................................22

測量數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)......................................23

7.L1.3三量（儲量）數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng).............................24

地質(zhì)圖形子系統(tǒng)..............................................25

7.1.L5測量固形子系統(tǒng)..............................................27

素描及回采工作面圖形子系統(tǒng).................................28

圖例庫子系統(tǒng).................................................29

7.1.2防治水管理信息系統(tǒng)................................................30

7.1.3地質(zhì)保障數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)..............................................31

7.1.4"一通三防"管理信息系統(tǒng)...........................................32

通風(fēng)專題圖形處理子系統(tǒng)......................................32

7.1,4,2通風(fēng)阻力測定計算子系統(tǒng)......................................34

通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算子系統(tǒng)..........................................34

7.1.5采礦輔助設(shè)計系統(tǒng)..................................................36

總體設(shè)計及流程設(shè)計..........................................36

系統(tǒng)功能設(shè)計.................................................37

7.153系統(tǒng)專業(yè)功能.................................................38

.1工程設(shè)計...............................................38

.2方案設(shè)計...............................................39

.3圖表繪制...............................................40

.4開放的參數(shù)管理........................................40

7.L6礦井供電、固定與運輸設(shè)備選型設(shè)計系統(tǒng)..............................41

礦井供電設(shè)計與計算...........................................41

7.L6.1.1基本繪圖..............................................42

7.161.2供電計算..............................................43

7.圖庫與設(shè)備管理........................................44

給排水設(shè)計與管理系統(tǒng)........................................45

運輸提升設(shè)計與管理系統(tǒng)......................................46

7.163.1提升機(jī)（絞車）選型設(shè)計與計算.........................46

.2帶式輸送機(jī)選型設(shè)計與計算.............................49

7.1.7調(diào)度指揮系統(tǒng)......................................................52

7.1.8機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)..................................................55

7.1.9質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理系統(tǒng)................................................56

7.1.9,1標(biāo)準(zhǔn)管理.....................................................56

標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)檢查..............................................56

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化檢查..............................................56

7.L10煤質(zhì)、運銷管理信息系統(tǒng)..........................................57

7.1.11基于Web生產(chǎn)技術(shù)管理信息系統(tǒng)...................................58

地測遠(yuǎn)程管理信息子系統(tǒng).....................................58

一通三防遠(yuǎn)程管理信息子系統(tǒng)................................59

生產(chǎn)技術(shù)管理信息子系統(tǒng).....................................60

機(jī)電遠(yuǎn)程管理信息子系統(tǒng).....................................61

生產(chǎn)調(diào)度遠(yuǎn)程管理信息子系統(tǒng)................................62

7.2安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng).....................................................64

7.2.1安全管理信息系統(tǒng)..................................................64

安全生產(chǎn)基礎(chǔ)信息管理和分析系統(tǒng).............................64

1危險源管理............................................64

.2評價指標(biāo)管理.........................................65

.3實時危險源監(jiān)測預(yù)警...................................65

.4實時危險源考核.......................................65

.5危險源人工監(jiān)測考核...................................66

.6危險源自動升降級.....................................66

7人員不安全行為管理....................................66

721.1.8評價指標(biāo)監(jiān)測考核......................................67

.9外部評價..............................................67

.10內(nèi)部評價..............................................67

.11文檔管理..............................................67

.12統(tǒng)計報表及綜合查詢...................................68

集團(tuán)安監(jiān)部安全管理信息系統(tǒng).................................68

.1危險源管理.............................................68

72122評份『指標(biāo)管理...........................................69

.3實時監(jiān)測危險源的預(yù)警與考核管理.......................69

.4危險源人工監(jiān)測考核....................................69

72125評價指標(biāo)監(jiān)測考核.......................................69

7.2,1.2.6人員不安全行為管理....................................69

.7對各生產(chǎn)單位的審核評價................................70

.8隱患排查上報...........................................70

.9三違統(tǒng)計...............................................70

.10統(tǒng)計報表及綜合查詢...................................70

7.2.2安全生產(chǎn)絳合管理信息系統(tǒng).........................................71

人員管理.....................................................71

.1職業(yè)病與工傷管理......................................71

.2人員持證情況管理......................................72

.3員工安全培訓(xùn)管理......................................72

現(xiàn)場管理.....................................................73

.1人員管理...............................................73

.2事故管理...............................................74

安全監(jiān)察通知通報............................................75

安全計劃.....................................................75

各種設(shè)備臺帳管理............................................75

法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)管理與查詢..........................................76

7.2.37安全資質(zhì)審查管理............................................76

7.2.4礦井應(yīng)急救援管理系統(tǒng)..............................................77

系統(tǒng)整體設(shè)計.................................................77

系統(tǒng)模塊設(shè)計.................................................79

關(guān)鍵流程設(shè)計.................................................79

系統(tǒng)界面設(shè)I+.................................................................................................81

7.2.5礦井安全閉環(huán)管理系統(tǒng)..............................................86

安全評價通告子系統(tǒng)..........................................86

安全隱患辨識通報子系統(tǒng)......................................87

生產(chǎn)信息博客子系統(tǒng)..........................................87

安全隱患排查治理子系統(tǒng)......................................87

安全信息跟蹤子系統(tǒng)..........................................87

安全評價監(jiān)控子系統(tǒng)..........................................88

7.257圖形評價閉環(huán)子系統(tǒng)...........................................90

725.8系統(tǒng)功能實現(xiàn)效果.............................................90

7.3煤礦井下危險源識別、預(yù)測、預(yù)警系統(tǒng)......................................97

7.3.1水害識別、預(yù)測、預(yù)警系統(tǒng).........................................97

煤礦防治水基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)...............................99

煤礦坊治水專題圖形系統(tǒng).....................................106

731.3水害防治預(yù)警與分析.........................................114

.1水害防治基本說明.....................................115

73132水害防治說明牌........................................116

.3水害防治監(jiān)測表.......................................121

.4水害防治預(yù)警評價指標(biāo)體系.............................123

水害防治遠(yuǎn)程管理及其預(yù)警分析應(yīng)用..........................125

732通防危險源識別、預(yù)測、預(yù)警系統(tǒng)...................................131

采掘生產(chǎn)系統(tǒng)主要監(jiān)控管理內(nèi)容...............................131

7.321.1采掘工作面（新建、刪除）圖標(biāo)........................131

.2采掘工作面說明牌..................................131

.3采掘工作面監(jiān)測顯示預(yù)警表.........................132

通風(fēng)系統(tǒng)主要設(shè)施監(jiān)控管理內(nèi)容..............................133

73221通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)施（新建、刪除）圖標(biāo).......................133

.2通風(fēng)系統(tǒng)說明牌.......................................134

.3通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測表.......................................137

.4通風(fēng)系統(tǒng)評價表.......................................141

7.3.2.3瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控管理內(nèi)容..................................143

7.323.1監(jiān)測傳感器（新建、刪除）圖標(biāo)........................143

.2監(jiān)測傳感器說明牌..................................144

.3監(jiān)測傳感器監(jiān)測表..................................145

.4傳感器監(jiān)測顯示預(yù)警表.............................146

7.3.2.4通防危險源識別、預(yù)測、預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能...............148

7.325通防危險源識別、預(yù)測、預(yù)警系統(tǒng)的實現(xiàn).......................152

733頂板危險源識別、預(yù)測、預(yù)警系統(tǒng)...................................161

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)..............................................161

7.332設(shè)計主要內(nèi)容................................................162

733.3系統(tǒng)主要功能................................................162

7.3.4其他危險源預(yù)警....................................................167

礦井巷道貫通監(jiān)測預(yù)警.......................................167

礦井設(shè)備在線監(jiān)測預(yù)警.......................................168

礦井設(shè)備檢修周期監(jiān)測.......................................169

7.4技術(shù)資料數(shù)字檔案館系統(tǒng).................................................170

7.4.1總體方案說明.....................................................170

7.4.2總體方案架構(gòu).....................................................171

743技術(shù)設(shè)計方案......................................................173

系統(tǒng)平臺部署................................................173

系統(tǒng)平臺體系結(jié)構(gòu)...........................................174

系統(tǒng)平臺功能優(yōu)勢與特點.....................................174

系統(tǒng)界面....................................................176

7.1生產(chǎn)技術(shù)綜合管理系統(tǒng)

7.1.1地測空間管理信息系統(tǒng)

地測空間管理信息系統(tǒng)主要包括以下模塊：

(1)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)。

(2)測量數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)。

(3)三量(儲量］數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)。

(4)水文數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)。

(5)地質(zhì)圖形子系統(tǒng)(包括地質(zhì)、水文平面和剖面圖)。

(6)測量圖形子系統(tǒng)。

(7)回采工作面圖形子系統(tǒng)。

(8)圖例庫子系統(tǒng)。

地質(zhì)數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)

地質(zhì)管理系統(tǒng)是根據(jù)礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)的基本特點及礦井生產(chǎn)特點，采用模塊化

層次型結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計，其中包括文件操作、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)初始化、用戶管理和

報表管理五部分；所有數(shù)據(jù)后臺基于表的管理，實現(xiàn)礦井地形地質(zhì)圖、煤層底板

等高線及儲量計算圖、礦井地質(zhì)剖面圖、煤巖層對比圖、地層綜合柱狀圖、井巷

地質(zhì)素描圖、回采工作面巷道預(yù)想剖面圖、任意等值線圖等圖件的繪制、管理以

及各種報表的打印輸出。包括勘探線數(shù)據(jù)管理、地震勘探線數(shù)據(jù)管理、鉆孔數(shù)據(jù)

管理、煤層管理和斷層數(shù)據(jù)管理，同時還為圖形軟件提供數(shù)據(jù)獲取的剖面數(shù)據(jù)提

取，煤巖層對比圖數(shù)據(jù)提取、鉆孔綜合柱狀圖數(shù)據(jù)提取、層間距數(shù)據(jù)提取以及鉆

孔查詢。其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理均包括數(shù)據(jù)錄入、定位查詢、追加、插入、刪除及返

回等命令。如圖7-1。

圖7-1地質(zhì)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

測量數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)

測量數(shù)據(jù)管理主要有交會定點數(shù)據(jù)管理與計算、導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)管理與計算、

導(dǎo)線成果數(shù)據(jù)管理、貫通誤差預(yù)計、坐標(biāo)正反算以及相關(guān)報表數(shù)據(jù)管理。如圖

7-2所不。

(1)定點交會數(shù)據(jù)管理：主要包括后方交會和方向交會。

(2)導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)管理：主要包括支導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線、復(fù)測支

導(dǎo)線、羅盤支導(dǎo)線等數(shù)據(jù)的管理與計算。能自動進(jìn)行邊長改正：鋼尺與測距儀測

距邊長的各項改正；能自動計算觀測數(shù)據(jù)；能夠?qū)⒂^測數(shù)據(jù)(包括角度與邊長)

自動計算成導(dǎo)線計算的輸入數(shù)據(jù)；導(dǎo)線計算臺帳輸出。

(3)導(dǎo)線成果數(shù)據(jù)管理：主要是各類導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)的計算成果匯總。能夠

直接人工輸入成果數(shù)據(jù)；能夠從計算臺帳中進(jìn)行導(dǎo)線數(shù)據(jù)操作，從而自動實現(xiàn)導(dǎo)

線數(shù)據(jù)由計算臺帳直接轉(zhuǎn)化為成果臺帳。

圖7-2測量數(shù)據(jù)庫

(4)貫通誤差預(yù)計：根據(jù)圖上量取的實際坐標(biāo)系的坐標(biāo)以及貫通水平重要

方向(假定坐標(biāo)系)與真坐標(biāo)系的夾角(假定坐標(biāo)系相對于真坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角)，

預(yù)計貫通水平重要方向上的誤差。改變不同的夾角，可預(yù)計不同方向上的誤差。

同時，改變貫通方案，只需改變旋轉(zhuǎn)角。

（5）其他工具與管理：導(dǎo)入全站儀坐標(biāo)成果、陀螺定向觀測、四等及碎部

水準(zhǔn)測量、坐標(biāo)正反算、高斯投影下反算、坐標(biāo)換帶計算、導(dǎo)線查詢管理。

（6）數(shù)據(jù)查詢：主要針對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用導(dǎo)航檢索方式來查詢數(shù)據(jù)，形成

成果表如圖

7-3o

（7）系統(tǒng)管理：主要有數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出，用戶管理，系統(tǒng)設(shè)置和數(shù)據(jù)提取

等。

圖7-3數(shù)據(jù)查詢

三量（儲量）數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)

儲量管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)各資源儲量塊段的數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)分析。資源儲量管

理系統(tǒng)實現(xiàn)了儲量數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)檢查、報表輸出、數(shù)據(jù)上報、系統(tǒng)維護(hù)等5

大功能。如圖7-4所示儲量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理界面、圖7-5儲量報表的生成。以

下分儲量管理、三量管理和系統(tǒng)管理三部分做詳細(xì)說明：

（1）儲量管理：主要有生產(chǎn)礦井儲量損失量表、生產(chǎn)礦井儲量動態(tài)表、生

產(chǎn)礦井（保有）儲量匯總表（一~1.1）（按類別和標(biāo)高統(tǒng)計）、生產(chǎn)礦井（保有）

儲量匯總表（一?1.2）（按標(biāo)高和煤層統(tǒng)計、生產(chǎn)礦井（保有）儲量匯總表（一~

2.1）（按水平類別和煤厚統(tǒng)計）、生產(chǎn)礦井（保有j儲量匯總表（一?2.2）（按水

平標(biāo)高和煤厚屬性統(tǒng)干）、生產(chǎn)礦井（保有）儲量匯總表（一~3.1）（按水平類

別和傾角屬性統(tǒng)計）、生產(chǎn)礦井（保有）儲量匯總表（一~3.2）（按水平標(biāo)高和

傾角屬性統(tǒng)計）、生產(chǎn)礦井（保有）儲量匯總表（一~4.1）（按水平類別和煤種

統(tǒng)計）、生產(chǎn)礦井（保有）儲量匯總表（一~4.2）（按水平標(biāo)高和煤種統(tǒng)計）、生

產(chǎn)礦井（保有）儲量匯總表（一~5.1）（按水平類別和沼氣類型統(tǒng)計）、生產(chǎn)礦

井（保有）儲量匯總表（一~5.2）（按水平標(biāo)高和沼氣類型統(tǒng)計）、生產(chǎn)礦井（保

有）儲量匯總表（二~1）（按水平類別和水平標(biāo)高統(tǒng)計）、生產(chǎn)礦井（保有）儲

量匯息表（二~2）（按水平標(biāo)高和煤層統(tǒng)計）、生產(chǎn)礦井暫不能開采的儲量匯總

表（?1）（按水平類別和煤層匯總）、生產(chǎn)礦井暫不能開采的儲量匯總表（?2）

（按水平標(biāo)高和煤層匯總）、分采區(qū)儲量表、xxx礦生產(chǎn)礦井儲量及損失量報表

說明（-）o

圖7-4儲量管理數(shù)據(jù)輸入

圖7-5儲量報表輸出

（2）三量管理：主要包括三量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（升拓、準(zhǔn)備、回采）表、采出回

采煤量數(shù)據(jù)表、礦井期末三個煤量數(shù)據(jù)表、按煤層厚度分的采區(qū)回采率表、三量

及回采率情況表、損失量基礎(chǔ)表、礦井采出量及損失量匯總表、三量新發(fā)生量統(tǒng)

計表的數(shù)據(jù)管理、查詢與分析。三量管理系統(tǒng)界面如圖7-6所示。

（3）系統(tǒng)管理：包括密碼修改、用戶權(quán)限管理、數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)。

圖7-6儲量及“三量”測量數(shù)據(jù)庫

地質(zhì)圖形子系統(tǒng)

主要包括鉆孔柱狀圖、綜合柱狀圖、煤巖層對比圖、勘探線剖面圖、底板等

高線及儲量計算圖、巷道素描圖、地形地質(zhì)圖、損失量圖、充水性圖、綜合水文

地質(zhì)圖、瓦斯地質(zhì)圖等圖形的處理。主要實現(xiàn)以下功能：

(1)可自動獲取地質(zhì)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容展布鉆孔數(shù)據(jù)與相關(guān)信息。

(2)可以建立矩形網(wǎng)和三角網(wǎng)地質(zhì)模型，快速生成滿足要求并符合地質(zhì)規(guī)

律的煤層底板等高線圖，各種等值線圖具有解決含逆斷層在內(nèi)的所有復(fù)雜構(gòu)造,

應(yīng)用相關(guān)地質(zhì)模型實現(xiàn)等值線生成。

(3)可自動計算封閉區(qū)域的面積，完成儲量的計算，儲量塊段圖例符號的

繪制。可以任意構(gòu)造儲量塊段符號；能夠自動處理儲量塊段邊界的顏色，如圖

7-58。

(4)可依據(jù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容自動快速生成任意比例尺的勘探線剖面圖、煤巖層

對比圖、單孔柱狀圖與水文相關(guān)曲線圖。如圖7?7。

(5)可動態(tài)實現(xiàn)平剖對應(yīng)，完成相互的動態(tài)修改；能夠同時讀入多層煤的

底板等高線，以方便圖形的對照修改；能夠同時讀入平面圖和剖面圖，以實現(xiàn)圖

形的動態(tài)修改。

(6)可方便、快速地把鉆孔小柱狀注記到鉆孔所在的位置或圖形的邊界，

并實現(xiàn)底板標(biāo)高、煤層厚度和煤化學(xué)表等信息的自動標(biāo)記。

圖7-6地質(zhì)圖形處理——儲量計算

圖7-7地質(zhì)圖形系統(tǒng)一剖面生成

(7)可快速實現(xiàn)剖面圖斷層的追加、刪除、移動、旋轉(zhuǎn)，在處理斷層中相

關(guān)的地層自動處理。

(8)可依據(jù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)自動注記地層、煤層結(jié)構(gòu)、勘探線方位等。

(9)剖面繪制中，能夠在煤層中處理頂煤、底煤及采空區(qū)，處理推斷煤層,

處理不整合等地層界線等，并依據(jù)數(shù)據(jù)庫鉆探資料或綜合資料數(shù)據(jù)自動充填鉆孔

柱狀巖性。

(10)具有單孔柱狀圖自動生成的功能，并且可以根據(jù)需要自定義柱狀I(lǐng)I的

表頭。

(11)依據(jù)測量數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)巷道素描的自動繪制。

(12)可以通過基準(zhǔn)線方式或仰俯角方式實現(xiàn)巷道素描導(dǎo)線點加密。

(13)可以方便處理探煤厚數(shù)據(jù)，自動生成地層界線、煤層厚度探測線等。

(14)處理巷道斷層時，注記參數(shù)可以任意選擇，真傾角和偽傾角可以相互

轉(zhuǎn)換。

(15)自動充填巷道巖性、自動繪制巷道斷面形態(tài)。

(16)依據(jù)數(shù)據(jù)自動生成小柱狀。

(17)自動獲取巷道、煤層頂?shù)装宓臄?shù)據(jù)，以自動生成煤層底板等高線圖。

(18)依據(jù)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫自動生成工作面綜合柱狀圖。

(19)自動獲取任意目錄的巷道素描，并可以圖形整體美觀實現(xiàn)對巷道實測

剖面圖進(jìn)行整體裁剪，并自動生成標(biāo)高線。

測量圖形子系統(tǒng)

測量圖形子系統(tǒng)主要包括采掘工程平面圖、井田區(qū)域地形圖、井上下對照圖、

工業(yè)廣場平面圖、井底車場平面圖、主要煤層保護(hù)煤柱圖、井筒斷面圖等圖形的

處理。主要實現(xiàn)以下功能：

(1)可以方便地實現(xiàn)任意比例尺(1：1000.1：2000、1：5000)填到參

數(shù)的配置。

(2)可以依據(jù)極坐標(biāo)和實際坐標(biāo)方式實現(xiàn)任意比例尺采掘工程平面圖的自

動繪制(如圖7-8所示)。后者數(shù)據(jù)來源于測量導(dǎo)線成果庫并實現(xiàn)交互式與自動

填圖，也可以實現(xiàn)分階段的填圖。

(3)可方便地處理各種數(shù)據(jù)形式的碉室(如胴口、碉中、碉尾，極坐標(biāo))，

貫通巷道與探煤巷道等。

(4)自動處理巷道的空間和平面相交。

(5)可以方便、快速地填繪斷層、月末工作面位置，規(guī)則或不規(guī)則采空區(qū)

邊界顏色，采空區(qū)的延伸等。

(6)可以處理任意比例尺的工作面小柱狀。

圖7-8測量圖形處理

素描及回采工作面圖形子系統(tǒng)

素描及回采工作面圖形子系統(tǒng)主要實現(xiàn)素描圖及工作面圖形的處理，如圖

7-9所示。包括如下內(nèi)容：

圖7-9回采工作綜合地質(zhì)圖形處理

(1)依據(jù)測量數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)巷道素描的自動繪制。

(2)可以通過基準(zhǔn)線方式或仰俯角方式實現(xiàn)巷道素描導(dǎo)線點加密。

(3)可以方便處理探煤厚數(shù)據(jù)，自動生成地層界線、煤層厚度探測線等。

(4)處理巷道斷層時，注記參數(shù)可以任意選擇，真傾角和偽傾角可以相互

轉(zhuǎn)換。

(5)自動充填巷道巖性、自動繪制巷道斷面形態(tài)。

(6)依據(jù)數(shù)據(jù)自動生成小柱狀，自動生成工作面綜合柱狀圖。

(7)自動獲取巷道、煤層頂?shù)装宓臄?shù)據(jù)，以自動生成煤層底板等高線圖。

(8)自動獲取任意目錄的巷道素描，并可以圖形整體美觀實現(xiàn)對巷道實測

剖面圖進(jìn)行整體裁剪，并自動生成標(biāo)高線。

(9)自動生成圖框與圖簽，并最終形成回采工作面圖形。

(10)依據(jù)測量數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)自動生成用于布置設(shè)備的巷道測量剖面圖

(包括坡度、累計長度等參數(shù)，如圖7?10所示)，

圖7-10素描圖系統(tǒng)素描圖剖面

圖例庫子系統(tǒng)

圖例庫管理模塊主要包括地質(zhì)、測量、水文、儲量各類比例尺標(biāo)準(zhǔn)符號庫的

制作與管理。

(1)能夠構(gòu)造各種比例尺、各種形狀的煤礦地測專用圖例。

(2)具有標(biāo)準(zhǔn)模板，用戶根據(jù)模板的尺寸參數(shù)構(gòu)造圖例。

(3)可根據(jù)對話框的列表框選擇調(diào)入和構(gòu)造圖例。

(4)系統(tǒng)嚴(yán)格遵循煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(完備的圖例和線型)，標(biāo)準(zhǔn)的字體,

數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，自動為系統(tǒng)動態(tài)成圖提供服務(wù)，操作命令專業(yè)化、俗語化。

7.1.2防治水管理信息系統(tǒng)

系統(tǒng)實現(xiàn)與地測空間管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。

建立防治水?dāng)?shù)據(jù)庫和專用數(shù)據(jù)處理平臺，滿足《煤礦防治水專項技術(shù)管理體

系（試行）》中防治水工作流程規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的要求，實現(xiàn)對防治水專題圖形和

數(shù)據(jù)的動態(tài)處理；

系統(tǒng)基于高精度三維動態(tài)地質(zhì)體模型，宜實現(xiàn)礦井地層、構(gòu)造、頂?shù)装濉⑺?/p>

文地質(zhì)體（含水層、老空等）等的三維可視化及空間分析與計算，能夠模擬采動

過程與水文地質(zhì)體的關(guān)系及突（涌）水過程；建立預(yù)測預(yù)報模型，實現(xiàn)水文地質(zhì)

數(shù)據(jù)、水文監(jiān)測數(shù)據(jù)、水害分析與預(yù)警、應(yīng)急救援等的一體化管理和可視化；基

于多媒體視訊技術(shù)的虛擬交流協(xié)同GIS工作平臺，建立水情水害協(xié)同會診系統(tǒng)。

7.1.3地質(zhì)保障數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

系統(tǒng)實現(xiàn)與地測空間管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享；

系統(tǒng)構(gòu)建包括鉆探信息、補勘信息、物探信息、工程揭露生產(chǎn)信息、瓦斯信

息、水文信息等在內(nèi)的高精度動態(tài)三維地質(zhì)模型，實現(xiàn)地測工作的模型化和動態(tài)

管理；建立能夠指導(dǎo)礦井安全高效生產(chǎn)的煤炭資源/儲量、煤層、構(gòu)造、煤質(zhì)、

瓦斯地質(zhì)、頂?shù)装濉⑺牡刭|(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等條件的可視化分析系統(tǒng)；

系統(tǒng)實現(xiàn)礦井開發(fā)地質(zhì)條件的量化預(yù)測與綜合評價；

基于地質(zhì)填圖、遙感遙測、工程測量、鉆探、坑探、地球物理勘探、地球化

學(xué)勘探、采掘揭露等多種技術(shù)手段獲取的多源地測信息，應(yīng)建立礦井瓦斯、水害、

熱害、沖擊地壓等動力地質(zhì)災(zāi)害的技術(shù)評價體系，結(jié)合地質(zhì)規(guī)律和高精度動態(tài)三

維地質(zhì)模型進(jìn)行分析判斷，為地質(zhì)預(yù)測和管理決策提供技術(shù)支撐。

7.1.4“一通三防”管理信息系統(tǒng)

通風(fēng)安全管理信息系統(tǒng)主要包括通風(fēng)專題圖形管理子系統(tǒng)、通風(fēng)阻力測定計

算子系統(tǒng)、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算子系統(tǒng)。實現(xiàn)通風(fēng)圖形的數(shù)字化管理，利用專業(yè)制圖命

令繪制通風(fēng)相關(guān)圖形，并能夠?qū)崿F(xiàn)基于通風(fēng)圖形的通風(fēng)相關(guān)計算功能；通過通風(fēng)

圖形計算機(jī)繪制和通風(fēng)計算計算機(jī)解算提高通風(fēng)專業(yè)工作的效率和質(zhì)量，以保障

煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的正常運行。

通風(fēng)專題圖形處理子系統(tǒng)

通風(fēng)專題圖形處理子系統(tǒng)包括通風(fēng)系統(tǒng)圖形處理模塊、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖形處理模

塊、通風(fēng)立體圖形處理模塊、通風(fēng)圖例庫管理模塊。其中，通風(fēng)系統(tǒng)圖形處理模

塊主要包括通風(fēng)系統(tǒng)圖、避災(zāi)路線圖、注漿系統(tǒng)圖、瓦斯抽放系統(tǒng)圖、瓦斯抽放

曲線圖、防塵系統(tǒng)圖、防火系統(tǒng)圖、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)圖等圖形的處理；通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖

形處理模塊主要處理通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的自動生成與編輯；通風(fēng)立體圖形處理模塊主要

處理通風(fēng)立體示意圖的生成與編輯。

通風(fēng)專題圖形處理子系統(tǒng)具體功能如下：

(1)系統(tǒng)基于GIS理念設(shè)計，具有空間拓?fù)潢P(guān)系，實現(xiàn)圖形動態(tài)互動。

(2)基于采掘工程平面圖的巷道布置繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖。如圖7-11。

(3)可以在通風(fēng)系統(tǒng)圖上交互式或自動標(biāo)注節(jié)點。

(4)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果可以自動標(biāo)注在通風(fēng)系統(tǒng)圖中的相應(yīng)位置。

(5)根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)路解算結(jié)果可以標(biāo)注巷道的風(fēng)流方向、風(fēng)量、風(fēng)阻和風(fēng)壓。

(6)基于通風(fēng)系統(tǒng)圖可以實時顯示監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)(如風(fēng)機(jī)開停等開關(guān)

量數(shù)據(jù)和瓦斯、風(fēng)速等模擬量數(shù)據(jù))。

(7)可以根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果生成壓能圖。

(8)在通風(fēng)系統(tǒng)圖基礎(chǔ)上可以處理生成通風(fēng)系統(tǒng)立體圖。如圖7?12。

(9)可以在通風(fēng)系統(tǒng)立體圖上進(jìn)行通風(fēng)設(shè)施、通風(fēng)參數(shù)等的標(biāo)注。

(10)可以由通風(fēng)系統(tǒng)圖生成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。如圖7-13。

(11)生成的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖具有美化、簡化、修改編輯功能。

(12)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果可以標(biāo)注在通風(fēng)系統(tǒng)圖中的相應(yīng)位置。

(13)根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)路解算結(jié)果可以標(biāo)注分支的風(fēng)流方向、風(fēng)量、風(fēng)阻和風(fēng)壓。

(14)根據(jù)給出的主通風(fēng)機(jī)的特性點可以繪制出特性曲線。如圖7-14,

(15)各類圖形具有巷道、一通三防設(shè)施等的屬性標(biāo)注功能。

(16)標(biāo)注內(nèi)容可以修改、查詢。

(17)可以對圖中任意區(qū)域內(nèi)各類一通三防設(shè)施參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計、查詢。

(18)建立“一通三防”基本圖例庫。即建立如永久風(fēng)門、臨時風(fēng)門、永久

調(diào)節(jié)風(fēng)門(窗)、臨時調(diào)節(jié)風(fēng)門(窗)、永久密閉、臨時密閉、風(fēng)橋、測風(fēng)站、進(jìn)

風(fēng)(新風(fēng))、回風(fēng)(乏風(fēng))、主通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)、供水管路、灌漿管路、種類

安全監(jiān)測傳感器等的圖例庫。可以對圖例進(jìn)行編輯修改、可以增加或刪除圖例；

圖例嚴(yán)格符合煤炭行業(yè)規(guī)范。

圖7-11通風(fēng)系統(tǒng)圖繪制及其應(yīng)用

圖7-12通風(fēng)立體圖的生成

圖7-13通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖的生成及解算

圖7-14風(fēng)機(jī)特性曲線分析

通風(fēng)阻力測定計算子系統(tǒng)

通風(fēng)阻力測定計算子系統(tǒng)根據(jù)阻力測定所采用的方法（氣壓計法、壓差干法）

進(jìn)行通風(fēng)阻力測定結(jié)果的計算，計算時可對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)平差，從而得到真

實值。該系統(tǒng)主要功能包括：

（1）可以自動處理通風(fēng)系統(tǒng)的各種實測值，得到系統(tǒng)的固有參數(shù)（如風(fēng)阻）

和狀態(tài)量（風(fēng)量、風(fēng)壓、自然風(fēng)壓、風(fēng)流密度、濕度和溫度）。

（2）建立風(fēng)網(wǎng)風(fēng)阻數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中包含以下信息：分支（巷道）編號、

分支名稱、分支起始節(jié)點編號、分支末節(jié)點編號、始末點標(biāo)高、始末點氣壓、始

末點干溫度、始末點濕溫度、始末點風(fēng)速、分支斷面形狀、分支支護(hù)形式、分支

斷面規(guī)格（基本參數(shù)、面積、周長）、分支長度、分支風(fēng)速、分支風(fēng)阻、分支百

米風(fēng)阻、分支摩擦阻力系數(shù)、分支風(fēng)量、分支風(fēng)壓等。

實現(xiàn)效果如圖7-15。

圖7-15礦井通風(fēng)阻力測定數(shù)據(jù)處理

通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算子系統(tǒng)

通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算子系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能：

（1）有主通風(fēng)機(jī)參數(shù)的解算：解算程序可以使用主扇監(jiān)測數(shù)據(jù)（礦井風(fēng)量、

風(fēng)壓)，自動、動態(tài)解算風(fēng)網(wǎng)各分支風(fēng)量，并將計算結(jié)果自動標(biāo)在通風(fēng)系統(tǒng)圖和

通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖上。如圖7-16。

圖7-16通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算系統(tǒng)

(2)已知礦井需風(fēng)量的解算：根據(jù)已知風(fēng)量，計算主扇負(fù)壓及各分支風(fēng)量,

并將計算結(jié)果自動標(biāo)在通風(fēng)系統(tǒng)圖和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖上。

(3)已知礦井負(fù)壓的解算：根據(jù)主通風(fēng)機(jī)負(fù)壓計算風(fēng)網(wǎng)各分支風(fēng)量，并將

計算結(jié)果自動標(biāo)在系統(tǒng)圖和網(wǎng)絡(luò)圖上。

(4)固定風(fēng)量解算：指定風(fēng)網(wǎng)某支路需風(fēng)量，計算風(fēng)網(wǎng)相關(guān)參數(shù)，并將計

算結(jié)果自動標(biāo)在通風(fēng)系統(tǒng)圖和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖上。

(5)建立主通風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)庫：包括主通風(fēng)機(jī)型號、電機(jī)功率、葉片角度、特

性曲線。

(6)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模縱解算、貫通模擬解算、銅助通風(fēng)模擬、可控循環(huán)通風(fēng)模

擬、火災(zāi)影響模擬、反風(fēng)模擬與瓦斯排放等，并可以實現(xiàn)多方案的模擬、比較與

決策。

(7)實現(xiàn)一通三防的設(shè)計，主要包括瓦斯涌出預(yù)測、煤層瓦斯含量預(yù)測、

采煤工作面瓦斯涌出量預(yù)測、掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測等。

(8)實現(xiàn)需風(fēng)量計算、防塵管路選型、礦井通風(fēng)能力計算等。

(9)實現(xiàn)基于通風(fēng)系統(tǒng)圖的網(wǎng)絡(luò)解算。如圖7-17。

圖7-17基于系統(tǒng)圖的網(wǎng)絡(luò)解算

7.1.5采礦輔助設(shè)計系統(tǒng)

采礦輔助設(shè)計系統(tǒng)要求提供參數(shù)化驅(qū)動的設(shè)計工具，對常規(guī)設(shè)計能夠自動生

成設(shè)計圖、施工圖和工程量表和設(shè)備材料表，對皮帶、支架、支護(hù)方式能夠進(jìn)行

選型計算并在輸入?yún)?shù)庫的情況下能夠智能選型并給出結(jié)論。

總體設(shè)計及流程設(shè)計

參數(shù)化制圖能夠快速生成圖形，是減少手工制圖工作量的方法之一，且參數(shù)

化制圖與設(shè)計工作流程吻合，所以，本系統(tǒng)采用參數(shù)化制圖方式。采用面向?qū)ο?/p>

的思想，以業(yè)務(wù)為紐帶，把圖元組合為整體，是提高制圖效率及后期修改的關(guān)鍵

因素。在參數(shù)化自動生成的圖形成果中保存設(shè)計參數(shù)，后期通過屬性管理修改設(shè)

計參數(shù)，根據(jù)預(yù)定義的業(yè)務(wù)邏輯，整體更新，從而實現(xiàn)快速、精確修改。

采礦輔助設(shè)計系統(tǒng)以空間數(shù)據(jù)庫、文檔數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)來源，外部通過參數(shù)化

輸入界面實現(xiàn)與用戶的交互，通過核心業(yè)務(wù)模型處理，調(diào)用基礎(chǔ)平臺提供的分析、

繪圖功能，自動生成圖形，總體設(shè)計見圖7-18,流程設(shè)計見圖7-19。

圖7-18總體設(shè)計

圖7-19流程設(shè)計

系統(tǒng)功能設(shè)計

功能設(shè)計來講，主要分為通用命令和專業(yè)命令兩部分。通用命令功能主要針

對文件操作、打印操作、圖形編輯、圖形縮放和圖形設(shè)置來設(shè)計的；而專業(yè)命令

功能主要針對采礦設(shè)計的專業(yè)需求和實用性來設(shè)計的。

礦井投產(chǎn)后，礦井設(shè)計部門主要擔(dān)負(fù)維持礦井正常生產(chǎn)的設(shè)計工作，主要包

括礦井的方案設(shè)計、專業(yè)設(shè)計與工程設(shè)計。

(1)方案設(shè)計：一般包括采區(qū)設(shè)計、工作面設(shè)計等中小型設(shè)計。

(2)專業(yè)設(shè)計：包括通風(fēng)、運輸、機(jī)電等設(shè)計，專業(yè)設(shè)計由設(shè)計部門和專

業(yè)處室協(xié)同完成。

(3)工程設(shè)計：包括采區(qū)車場設(shè)計、采區(qū)變電所設(shè)計、采區(qū)煤倉設(shè)計、采

區(qū)水倉設(shè)計、碉室施工設(shè)計、巷道斷面設(shè)計、交岔點設(shè)計等。

方案設(shè)計和專業(yè)設(shè)計主要是基于采掘工程平面圖等基礎(chǔ)圖件進(jìn)行，其設(shè)計依

據(jù)是基礎(chǔ)圖件上包含的坐標(biāo)和高程信息，以及地質(zhì)、測量等部門提供的鉆孔和巷

道信息，即數(shù)據(jù)來源是地測部門提供的地質(zhì)、測量等數(shù)據(jù)。

工程設(shè)計主要是單項工程設(shè)計，一般主要包含復(fù)雜的計算或需要經(jīng)過頻繁的

參數(shù)調(diào)整，最終按照設(shè)計數(shù)據(jù)精確地繪制成施工圖，并指導(dǎo)施工。

一般在方案設(shè)計中，需要協(xié)調(diào)各專業(yè)共同完成，其中包含專業(yè)設(shè)計的成分。

根據(jù)采礦設(shè)計的業(yè)務(wù)組成和工作實際，功能設(shè)計相應(yīng)的劃分為兩大部分：方案設(shè)

計、工程設(shè)計。

系統(tǒng)專業(yè)功能

.1工程設(shè)計

工程設(shè)計是采礦設(shè)計部門日常工作的重頭戲,各種工程在施工前必須拿到設(shè)

計部門審核合格的設(shè)計圖紙才能施工。這一部分設(shè)計要求精度比較高，出圖一般

都是施工圖級別，根據(jù)功能設(shè)計的分類，這一部分主要包括巷道斷面設(shè)計、交岔

點設(shè)計、炮眼布置圖設(shè)計及端頭支護(hù)等。

巷道斷面圖主要是針對各種巷道斷面（半圓拱、圓弧拱、三心拱、缺圓拱、

梯形、矩形、異型、U型鋼支護(hù)的半圓拱），能夠根據(jù)參數(shù)自動成圖，并根據(jù)用

戶選擇的運輸設(shè)備等自動成圖，成果達(dá)到施工圖級別。

交岔點設(shè)計主要采用參數(shù)化設(shè)計方式，根據(jù)采礦設(shè)計手冊要求，通過復(fù)雜的

計算，完成設(shè)計中最常用的單開道岔的設(shè)計，并能自動繪制出平面圖、最大斷面

圖及變斷面特征表，成果同樣達(dá)到施工圖級別。

炮眼布置圖部分則是根據(jù)參數(shù)自動完成炮眼布置圖的繪制（三視圖，斷面形

狀包括半圓拱、矩形、異形等），并能手動調(diào)整炮眼編號，補眼，移眼等，極大

的減少工作制圖的工作量，提高工作效率。

端頭支護(hù)屬于加強(qiáng)支護(hù)，這一部分的支護(hù)與其他部分稍有區(qū)別，需要特別對

待C

系統(tǒng)界面見圖7-21,圖7-22,圖7-23,圖7-24。

圖7-21巷道斷面參數(shù)輸入、成圖及參數(shù)管理

圖7-22交岔點設(shè)計

圖7-23炮眼布置圖設(shè)計

圖7-24端頭支護(hù)

.2方案設(shè)計

方案設(shè)計包括采區(qū)車場設(shè)計，采區(qū)煤倉設(shè)計，采區(qū)水倉設(shè)計，綜采面相關(guān)設(shè)

計，采區(qū)變電所設(shè)計，工作面設(shè)計等。

采區(qū)車場設(shè)計針對單道起坡甩車場和雙道起坡甩車場（道岔連接，二次回轉(zhuǎn)）

完成平面線路連接計算、角度計算及高程閉合計算，并能自動完成平面圖、線路

坡度圖的自動繪制。

綜采面相關(guān)設(shè)計可以完成與綜采面相關(guān)的設(shè)計，包括綜采面運回順槽設(shè)計、

綜采面巷道布置、絞車窩設(shè)計及綜采面設(shè)備布置圖（示意）等。

采區(qū)設(shè)計中涉及到的采區(qū)煤倉、采區(qū)水倉及采區(qū)變電所的設(shè)計等，采用參數(shù)

繪制的方式，完成計算和繪圖等一系列步驟。

工作面設(shè)計能夠根據(jù)采礦設(shè)計習(xí)慣和煤礦日常工作的習(xí)慣圈出工作面，例

如，可以直接用方位角、轉(zhuǎn)角等的描述語言直接繪制相關(guān)的巷道，而不必轉(zhuǎn)換為

數(shù)學(xué)上的各種角度，從而提高工作效率。

界面見圖7-25,圖7-26,圖7-27所示。

圖7-25采區(qū)車場設(shè)計

圖7-26綜采面巷道布置設(shè)計

圖7-27工作面設(shè)土

.3圖表繪制

對作業(yè)規(guī)程中涉及的掘進(jìn)循環(huán)作業(yè)圖表、開拓循環(huán)作業(yè)圖表和回采循環(huán)作業(yè)

圖表能夠采用參數(shù)化的方式自動繪制，避免手工繪制的繁瑣工序，界面見圖

7-28。可以根據(jù)現(xiàn)有的接續(xù)計劃自動繪制出各種接續(xù)圖表供領(lǐng)導(dǎo)層決策使用。

圖7-28接續(xù)圖表繪制

.4開放的參數(shù)管理

對本系統(tǒng)中涉及的各種專業(yè)參數(shù)，用戶能夠自由添加和修改，適應(yīng)以后技術(shù)

進(jìn)步增加的新型號和各種參數(shù)的更新。

7.L6礦井供電、固定與運輸設(shè)備選型設(shè)計系統(tǒng)

礦井供電、固定與運輸設(shè)備選型設(shè)計系統(tǒng)包括礦井供電設(shè)計與計算子系統(tǒng)和

固定與運輸設(shè)備選型設(shè)計系統(tǒng)，其中礦井供電設(shè)計與計算系統(tǒng)完成礦井供電系統(tǒng)

的各種圖形繪制，固定及運輸設(shè)備選型設(shè)計系統(tǒng)完成包括絞車、皮帶輸送機(jī)、排

水系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)等固定運輸設(shè)備選型設(shè)計；該軟件系統(tǒng)為煤礦動力部門研制開發(fā)，

主要解決供電、運輸設(shè)備選型設(shè)計，利用計算機(jī)三段提高供電、運輸圖形繪制的

效率，提高計算的效率和各種報告的編制速度。

7.1.G.1礦井供電設(shè)計與計算

礦供電部分要實現(xiàn)無縫集成輸配電CAD和輸配電GIS等功能，集繪圖、計

算、管理、優(yōu)化、統(tǒng)計于一體，可以同時完成設(shè)備參數(shù)庫的建立、供電系統(tǒng)型的

繪制、數(shù)據(jù)調(diào)用、標(biāo)注、修改、儲存、輸出，可實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)和多回路復(fù)雜電網(wǎng)的故

障電流計算、繼電保護(hù)裝置整定計算和設(shè)備選型計算，實現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的可視化管

理的供電系統(tǒng)。礦井供電設(shè)計與計算是集繪圖、計算、管理、優(yōu)化、統(tǒng)計于一體,

可以同時完成設(shè)備參數(shù)庫的建立、供電系統(tǒng)圖的繪制、數(shù)據(jù)調(diào)用、標(biāo)注、修改、

儲存、輸出，故障電流計算、潮流計算、繼電保護(hù)裝置整定計算，電網(wǎng)數(shù)據(jù)的可

視化管理等。系統(tǒng)運行環(huán)境簡單，人一機(jī)界面友好，使用方便，安全可靠。系統(tǒng)

除了具備通用軟件功能外，還具備與礦井供電設(shè)計相配套的專業(yè)功能，比如供電

計算與優(yōu)化。

系統(tǒng)總體上強(qiáng)調(diào)集成管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享應(yīng)用，并基于采掘工程平面實現(xiàn)供

電設(shè)計與管理，實現(xiàn)提升運輸設(shè)計等。具體目標(biāo)如下：

(1)具備良好的基本繪圖功能。

(2)具備完整的符合煤礦供電標(biāo)準(zhǔn)的供電設(shè)備圖元庫。

(3)方便地繪制供電電網(wǎng)圖。

(4)在圖上能夠方便的選擇設(shè)備和電纜的型號。

(5)實現(xiàn)供電系統(tǒng)相關(guān)計算：

——短路電流計算

——整定值的計算

——負(fù)荷統(tǒng)計計算

——電纜的長時載流量的計算

——電壓損失計算

(6)設(shè)備的優(yōu)化優(yōu)擇。

(7)電纜的優(yōu)化設(shè)計。

(8)供電設(shè)計說明書的自動生成。

(9)設(shè)備參數(shù)庫必須是開放性的，用戶可以自己添加。

(10)能夠方便的在圖上自動標(biāo)注短路電流和整定值。

.1基本繪圖

系統(tǒng)具有基本繪圖功能和特殊繪圖功能兩部分?；竟δ苤饕欣L制直線、

繪制圓、繪制圓弧、繪制多線、繪制多邊形、繪制箭頭等；特殊功能有繪制短路

點、繪制設(shè)備、繪制電纜、繪制樣條曲線以及繪制光柵圖形、文本標(biāo)注等。

繪制短路點根據(jù)用戶的實際需要,在某些地方要設(shè)置短路點進(jìn)行安全計算,

此功能可以進(jìn)行短路點的設(shè)置，當(dāng)點擊此功能并且鼠標(biāo)移動到對應(yīng)的用電沒備

時，系統(tǒng)會有自動捕捉提示，用戶可方便繪制。

繪制設(shè)備：主要實現(xiàn)在供電系統(tǒng)圖上用電設(shè)備的繪制，并將新建的用電設(shè)備

自動存儲在后臺數(shù)據(jù)庫中。繪制設(shè)備分為兩步：選擇設(shè)備和在屏幕上繪出，其中

設(shè)備都已存在設(shè)備庫中，并且以標(biāo)準(zhǔn)圖例符號的形式存在，用戶只需選中其對應(yīng)

的設(shè)備圖例，并在屏幕顯示即可。

繪制電纜：系統(tǒng)圖中設(shè)備之間的連接用電纜來實現(xiàn)，只有設(shè)備連接正確才能

進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，所以電纜的作用非常重要。

繪制樣條曲線：在供電系統(tǒng)圖中也需要某種曲線來實現(xiàn)圖形的繪制，根據(jù)實

際情況，樣條曲線可以很好滿足，所以本系統(tǒng)提供了繪制樣條曲線的功能，系統(tǒng)

會根據(jù)用戶的輸入點自動計算并繪制出圓滑曲線。

.2供電計算

計算功能是系統(tǒng)的核心功能之一，其強(qiáng)大的計算使得以前只能靠手工低精度

完成的工作變成自動化完成并具有高精度的高質(zhì)量高效率工作。具體實現(xiàn)起來分

為以下幾部分：

短路電流計算：此功能根據(jù)圖形中設(shè)置的短路點進(jìn)行整個圖形中所有需要計

算的短路電流計算，并顯示計算結(jié)果。

保護(hù)整定計算：由于礦井供電中大部分都是高壓供電，其保護(hù)措施顯得更為

重要，供電圖形中有好多因安全需要設(shè)置的饋電開關(guān)和其它保護(hù)設(shè)施，在此基礎(chǔ)

上可以進(jìn)行保護(hù)整定計算，同時可以顯示計算結(jié)果。

負(fù)荷統(tǒng)計計算：對整個供電系統(tǒng)的負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計非常必要，它不但可以

獲得當(dāng)前系統(tǒng)的總負(fù)荷，而且為決策提供了詳實數(shù)據(jù)。本功能主要針對系統(tǒng)中的

變壓器設(shè)備進(jìn)行。

長時載流量計算：供電系統(tǒng)的安全性是最受關(guān)注的，而長時載流量是系統(tǒng)安

全性的一個重要參數(shù)，在一個設(shè)計完好的供電系統(tǒng)中可以完成這項計算，而且可

以顯示計算結(jié)果。

電壓損失計算：供電系統(tǒng)的工作效率也是受關(guān)注的焦點之一，而這項計算主

要通過電壓損失進(jìn)行，所以電壓損失的計算對評價用電效率具有很高的價值。本

軟件提供了這項功能，具體實現(xiàn)分為電動機(jī)啟動電壓損失計算和電動機(jī)正常工作

電壓損失計算，計算結(jié)果也可以顯示。

.3圖庫與設(shè)備管理

圖庫與設(shè)備管理功能主要指后臺數(shù)據(jù)庫的管理，由于圖形系統(tǒng)中的各種設(shè)備

及其連接方式都存儲在后臺數(shù)據(jù)庫中，這對整個系統(tǒng)的正常運行提供了極大的支

持，同時其管理功能也顯得尤其重要。主要分為以下三部分：

(1)圖庫的管理：主要存儲管理圖元設(shè)備。

(2)設(shè)備參數(shù)庫管理：主要存儲管理設(shè)備參數(shù)。

(3)設(shè)備查詢功能：主要對設(shè)備的某些特征參數(shù)進(jìn)行查詢。

系統(tǒng)實現(xiàn)效果如圖7-29、圖7-30、圖7-31、圖7-32、圖7-33、圖7-34。

圖7-29供電設(shè)計與計算系統(tǒng)

圖7-30標(biāo)準(zhǔn)、開放的圖例庫

圖7-31各種供電計算

圖7-32設(shè)備參數(shù)管理

圖7-33設(shè)備設(shè)置與選型

圖7-34供電設(shè)計報告自動生成

給排水設(shè)計與管理系統(tǒng)

可以基于采掘工程平面圖或工業(yè)廣場圖，實現(xiàn)給排水設(shè)計，主要增加一些標(biāo)

準(zhǔn)圖元庫實現(xiàn)設(shè)計。主要包括：吸入式主排水泵胴室設(shè)計、壓入式主排水泵洞室、

潛水泵主排水泵胴室設(shè)計、管子道設(shè)計、排水鉆孔設(shè)計、水倉設(shè)計、排水系統(tǒng)巷

道布置設(shè)計等。

給排水設(shè)計與管理系統(tǒng)可自定義建立各種設(shè)備、管件、消防設(shè)備和各種設(shè)施

等參數(shù)庫并進(jìn)行增添、修改、查詢、統(tǒng)計、修改；并在此基礎(chǔ)上繪制給排水系統(tǒng)

圖和編輯給排水系統(tǒng)圖，可以進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計，修改屬性。系統(tǒng)可進(jìn)行平差計算和

設(shè)備選型計算，也可根據(jù)系統(tǒng)圖和數(shù)據(jù)庫自動進(jìn)行復(fù)雜管網(wǎng)平差計算、水泵或泵

房工況計算、管道和管件選型計算、設(shè)備管道統(tǒng)計計算、水泵優(yōu)選計算等；并能

夠進(jìn)行圖文雙向查詢。

給排水設(shè)計與選型計算實現(xiàn)界面如圖7-35、圖7-36、圖7-37、圖7-38、

圖7-39所示。

圖7-35給排水系統(tǒng)圖設(shè)計參數(shù)設(shè)置與方案選擇

圖7-36給排水系統(tǒng)圖設(shè)計生成

圖7-37給排水方案設(shè)計一計算管徑選型

圖7-38給排水方案設(shè)計一管道特性曲線及工況確定

圖7-39排水設(shè)備的選型與設(shè)計報告自動生成

運輸提升設(shè)計與管理系統(tǒng)

運輸提升設(shè)計與管理系統(tǒng)主要包括提升設(shè)計和運輸設(shè)計兩部分。其中提升設(shè)

計主要包括提升機(jī)和絞車的選型設(shè)計與計算；運輸設(shè)計包括帶式輸送機(jī)選型設(shè)計

與計算。

7.L6.3.1提升機(jī)（絞車）選型設(shè)計與計算

礦井提升機(jī)（絞車）在煤礦生產(chǎn)中擔(dān)負(fù)運輸人員、煤炭、材料、設(shè)備等作用。

合理地、準(zhǔn)確地設(shè)計計算出提升機(jī)（絞車）設(shè)備型號是提高設(shè)計效率的重要體現(xiàn)。

提升機(jī)（絞車）選型設(shè)計與計算主要包括四人部分：立井多繩摩擦式提升機(jī)

選型計算，立井單繩纏繞式提升機(jī)選型計算、斜井主井提升機(jī)選型計算、斜井副

井提升設(shè)備（絞車）選型計算。

其主要的設(shè)計內(nèi)容包括：

提升容器的選擇與計算、提升鋼絲繩的選擇計算、提升機(jī)的選擇計算、提升

電動機(jī)的預(yù)選、提升機(jī)與井筒的相對位置的確定、提升容器的運動規(guī)律、提升系

統(tǒng)的動力方程式、變位質(zhì)量的計算、速度圖參數(shù)的確定、提升動力學(xué)計算與例題、

電動機(jī)功率的驗算、交流拖動提升設(shè)備電耗和效率的計算、設(shè)計方案的保存和計

算報告的生成等。以立并單繩纏繞式提升機(jī)選型計算為例，其具體實現(xiàn)如下：

(1)原始參數(shù)輸入：礦井年產(chǎn)量、年工作日數(shù)、每天工作小時數(shù)、礦井井

深、提升方式、卸煤高度、裝載高度、松散密度、礦井電壓等級等。如圖7-40

所示。

圖7-40立井單繩纏繞式提升機(jī)選型計算原始參數(shù)輸入

(2)根據(jù)原始參數(shù)確定立井單繩纏繞式提升機(jī)的小時提升量、提升高度、

一次提升時間、一次提升量進(jìn)而選出所需的提升容器型號，根據(jù)選擇初的提升容

器型號，得到一次實際的提升量、一次實際提升時間、一次實際提升速度。同時,

根據(jù)提升容器型號參數(shù)數(shù)據(jù)計算得到提升鋼絲繩的型號，并對提升鋼絲繩進(jìn)行安

全系數(shù)校驗。如圖7-41所示。

圖7-41選取提升容器和提升鋼絲繩型號

(3)根據(jù)以上計算得到的參數(shù)，選出提升機(jī)型號，并對提升機(jī)進(jìn)行最大靜

張力和最大靜張力差進(jìn)行校驗。同時根據(jù)已選提升機(jī)的參數(shù)計算提升電動機(jī)功率

和轉(zhuǎn)速選擇合適的電動機(jī)型號。如圖7-42所示。

圖7-42選取提升機(jī)型號和電動機(jī)型號計算

(4)輸入鋼絲繩的內(nèi)(外)偏角可計算預(yù)選鋼絲繩長度，進(jìn)而重新計算鋼

絲繩弦長和復(fù)算內(nèi)(外)偏角，計算鋼絲繩仰角、計算提升系統(tǒng)變位質(zhì)量。如圖

7-43所示。

圖7-43計算提升機(jī)與井筒的相對位置和變位質(zhì)量

(5)可以計算出繪制提升系統(tǒng)速度圖與提升動力學(xué)圖相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)；根據(jù)

計算速度圖數(shù)據(jù)可繪制出速度圖，輸出到當(dāng)前圖形文件；根據(jù)計算力圖數(shù)據(jù)輸出

到當(dāng)前圖形文件；如圖7-44、圖7-45、圖7-46所示。

圖7-44計算速度圖和力圖參數(shù)輸入

圖7-45繪制得到的速度圖

圖7-46繪制得到的提升動力學(xué)圖

(6)對電動機(jī)功率進(jìn)行驗算，并計算交流拖動提升設(shè)備的電耗及功率，計

算提升設(shè)備實際提升能力；可保存選型計算方案并自動生成選型計算報告。如圖

7-47、圖7-48、圖7-49、圖7-50所示。

圖7-47驗算電動機(jī)功率和生成報告

圖7-48保存方案和打開提升機(jī)選型報告模板

圖7-49創(chuàng)建Word文檔寫入數(shù)據(jù)對話框

圖7-50生成立井單身纏繞式提升機(jī)選型報告

.2帶式輸送機(jī)選型設(shè)計與計算

帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運輸物料的機(jī)械。主要應(yīng)用于物料在

一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程，

所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。

帶式輸送機(jī)選型設(shè)計與計算的設(shè)計內(nèi)容包括：輸送機(jī)理論運量的計算、每米

機(jī)長物料質(zhì)量計算、傳動滾筒直徑計算、輸送帶的確定、輯子的參數(shù)確定、傳動

滾筒圓周力及軸功率計算、電動機(jī)功率計算、最小張力確定、輸送帶張力計