基本介紹
- 中文名：採掘工程平面圖
- 外文名：mining engineering plan
- 套用途徑：煤礦生產建設中最重要的圖紙
地圖構成要素,圖素庫設計,一級圖素,二級圖素,三級圖素,數據結構特點,劣勢及發展方向,
地圖構成要素
採掘工程平面圖是將開採煤層或其分層內的採掘工程和地質情況，採用標高投影的原理，按一定比例尺繪製而成的圖紙。圖上必須包括下列內容：
a.井田技術邊界線，保護煤柱邊界線和其它技術邊界線，並註明名稱和批准文號；
b.本煤層內的以及與開採本煤層有關的鄰近巷道，主要巷道須註明名稱和月末工作面位置，斜巷要註記傾向和傾角，巷道交叉變坡處以及平巷每50-100m要註記軌面或底板高程；
c.回採區、丟煤區或註銷或報損區，回採區要繪出月末工作面位置，在圖上每個工作面的適當位置，註記平均采厚、煤層傾角、開採方法、開採年度和繪出煤層小柱狀；丟煤區要註明丟煤原因和煤量；註銷或報損區要註明批准文號和煤量；
d.永久導線點和水準點的位置；
e.勘探和表明煤層埋藏的資料，如鑽孔和勘探線區；
f.重要採掘安全資料，如發火區、積水區、煤及瓦斯突出區等，並註明發生時間、程度和其他有關情況；
g.地面重要工業建築、居民區、鐵路等；
h.井田邊界以外1 OOm內的鄰礦採掘工程和地質資料。
為了快速將採掘工程平面圖錄入計算機內，必須建立採掘工程圖形圖素系統，以柔性數據化圖素形式自動組合成圖。
圖素庫設計
對採掘工程平圖紙進行分析，無論其圖紙多么複雜，變化多大，卻總是由一些基本不變的大小不一的圖素組成。因此，可以將整張圖逐級分解成採礦圖形圖素或圖元。採礦圖素庫由採礦圖元或圖元組成，採礦圖元是採礦圖紙中分解出的基本單元，它們是可以程式化的內容。根據各圖素的大小及其可分解和組合性，採礦圖素系統分為三級：一級圖素系統(基本圖素)，二級圖素系統(圖例符號圖素)和三級圖素系統(組圖成圖圖素)
一級圖素
一級圖素為基本圖素，主要特點是數據化程度低，設計繪圖需要的參數較少，主要包括有點、線、圓、圓環、矩形和弧形、文字等。
二級圖素
二級圖素為圖例符號圖素，這類圖素的主要特點是數據化程度較高，可以看成是由許多基本圖素組合而成的集合體。主要包括有線型符號、設備符號、專用地質測量符號和專用採礦圖例符號，這類圖素較為複雜，其中許多圖素是圖塊圖素。
線型符號分為分界線性和巷道線型兩類，其中分界線型有井田邊界線，煤柱邊界線，盤區分界線，條帶分界線(區段分界線)。巷道線型有巷道中心線，前期岩巷、後期岩巷和煤巷。
專用採礦圖例符號有通風類，井巷類。通風符號有風門、風牆、調節風窗、風橋。井巷類符號有絞車房、變電所、煤倉、火藥庫和井銅。
設備符號有有通風類，工作面類，運輸類。通風類設備符號有主扇和局扇兩種。工作面類設備符號有采、掘、支、運和其它設備。采的設備有煤電鑽和採煤機；掘的設備有煤電鑽、岩石電鑽和掘進機；支的設備有木支柱、金屬摩擦支柱、單體液壓支柱和液壓支架等；運的設備有可彎曲刮板輸送機、刮板輸送機、破碎機、橋式轉載機、可伸縮膠帶輸送機、裝岩機和裝煤機等；其它設備有乳化液泵站、移動變電站、乾式變壓器、小水泵、回柱絞車、調度絞車、注水泵、探水鑽等。運輸類設備符號有絞車、無極繩絞車、膠帶輸送機、礦車、單軌吊車和卡軌車等。
地質測量符號有鑽孔、陷落柱、等高線、村莊線、斷層線和指北針等。
三級圖素
三級圖素為組圖成圖圖素，這類圖素的主要特點是數據化程度很高，成圖性好，其本身可以完成某一圖形的全部或部分內容的設計繪製，是大量基本圖素和複雜圖素的集合體。主要包括有單項工程施工圖圖素，標準圖形圖素，標準表格圖素和其它組圖成圖類圖素。這些圖素均以數據為基礎，可實現自動數據化成圖，並可按要求進行組合成圖。如圖框圖簽，水溝、軌道等。
數據結構特點
採掘圖作為存儲礦山信息的載體，應便於維護和儘量減少數據冗餘，同時還要滿足不同用戶層的需求。採掘圖上的要素可以概括為點、線、面和體四種類型的實體，任一實體都具有一定的空間位置和屬性。空間位置用來描述實體的分布，屬性數據描述實體的特徵，二者密不可分，相互依存，其中空間位置是關鍵，屬性附屬於空間位置，只有有了空間位置，屬性才有意義和存在的價值。任何複雜的對象均是由這四種實體或部分實體構成的有序集合。
點狀實體的空間位置由((x } Y)表示，線狀實體的位置由一列坐標的有序集表示，即[( x1， y1)( x2， y2)。。。。。。( xn， yn)]，而面狀實體是由一封閉曲線或多邊形加內點表示，即[( x1， y1)( x2， y2)。。。。。。( xn， yn)( x0， y0)]，立體實體是由閉合的面加內點表示。
採掘圖的實體屬性具有屬性值，如點狀實體可分為實體點、註記點、內點、結點及角點等，線狀實體具有線的長度，彎曲度和方向性，面狀實體的性質包括面積、周長、相鄰性及重疊性等，立體實體的特徵包括體積、周長及島等。
劣勢及發展方向
近年中國諸多煤礦企業進入老舊礦井的開採階段，井下條件複雜，開採層位過多，並且大部分煤礦企業的採掘工程管理工作仍然以採掘工程平面圖作為主要管理工具。在採掘工程平面圖卜進行採掘工程設計、計畫、填圖、修改和補圖等管理工作。完全手工在圖板上進行管理工作的管理方式己經逐步淘汰，普遍的管理方式是機助繪圖人機互動式完成，即通過地質測量部門提供採掘工程平面圖電子圖，設計人員通過CAI)圖形平台在採掘工程平面圖上完成設計和計畫工作。但是管理起來依然是一個巨大的工程。
目前採掘工程管理方式存在很多缺點，不能較好反映採掘工程的動態特性。煤礦企業採掘生產系統是隨著時間推移而不斷改變的空間立體系統。要準確無誤的實現對採掘生產工程的決策管理，必須能夠即時掌握地下採掘生產工程的變化情況。目前的管理髮放難以保證信息的實時性。
傳統的地質信息的表達方式是採用平面圖(地形地質圖、底板等高線圖、地層/煤層等厚線圖等)和剖面圖(勘探線地質剖面圖、鑽孔柱狀圖等)以及透視和軸側圖。煤礦的採掘工作就是以地質測量工作成果為基礎進行的。傳統的採掘設計工作圍繞煤礦採掘工程平面圖展開，採掘設計計畫要通過採掘工程平面圖反映，採掘測量成果要對採掘工程平面圖進行填繪和補充。而採掘設備和採掘安全技術等工作一般在採掘工程平面圖上只能出現很少的內容，絕大部分工作無法反映。煤礦採掘工程平面圖被稱為“交換圖”，是指揮管理煤礦生產的核心。
21世紀的最大特點之一就是全球市場的統一，市場競爭更加激烈。在這種特殊背景下，市場需求要求企業不斷地提高管理水平和生產效率，深化技術創新，以管理促生產，以生產促效率。在市場經濟大潮的衝擊下，煤礦企業正在面臨著一場全面的革命。要立足、生存和發展，就必須改革落後的管理方式。
煤礦採掘工程平面圖動態管理系統是眾多學科領域的交義結合，它涉及傳統的煤礦地質、測量、採礦和安全等領域，是一個規模龐大的系統工程。在CAD技術、GIS技術和可視化技術高度發展的今天，將傳統的煤礦採掘工程管理與現代技術手段有機結合才能真正實現煤礦採掘工程動態管理。
