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基本信息

項(xiàng)目名稱(chēng)：
基于數(shù)字礦山的綜采工作面自動(dòng)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)
小類(lèi)：
能源化工
簡(jiǎn)介：
基于數(shù)字礦山的綜采工作面自動(dòng)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)在全面分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，基于數(shù)字礦山完成了綜采工作面自動(dòng)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了綜采工作面“三圖三表”、端頭及加強(qiáng)支護(hù)設(shè)計(jì)、采煤機(jī)進(jìn)刀方式自動(dòng)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了煤礦開(kāi)采設(shè)計(jì)、管理、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)可視化。
詳細(xì)介紹：
作品說(shuō)明 打開(kāi)AutoCAD繪圖軟件，點(diǎn)擊回采工藝，在彈出的對(duì)話(huà)框中，分別有工作面設(shè)備布置、工作面循環(huán)圖表、勞動(dòng)組織表、工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表、綜采面采煤機(jī)進(jìn)刀方式、綜采工作面端頭支護(hù)及加強(qiáng)支護(hù)等功能對(duì)話(huà)框。 點(diǎn)擊工作面設(shè)備布置對(duì)話(huà)框，彈出的對(duì)話(huà)框。 在主運(yùn)輸順槽中標(biāo)題下：在順槽形狀中選擇“矩形巷道”，主運(yùn)輸方式中選擇“膠帶運(yùn)輸”，在主運(yùn)寬度中輸入“5300”，在主運(yùn)高度中輸入“2700”，膠帶運(yùn)輸機(jī)距內(nèi)幫距離中輸入“1600”，在膠帶運(yùn)輸機(jī)寬度中輸入“1200”，在轉(zhuǎn)載機(jī)寬度中輸入“1000”，在轉(zhuǎn)載機(jī)與膠帶連接長(zhǎng)度輸入“15000”等；在輔助運(yùn)輸順槽對(duì)話(huà)框中：在順槽形狀中選擇“矩形巷道”，在輔運(yùn)運(yùn)輸方式中選擇“單軌吊運(yùn)輸”，在輔運(yùn)寬度中輸入“5300”， 輔運(yùn)高度中輸入“2700”，在單軌吊距內(nèi)幫距離輸入“2500”；在右面的對(duì)話(huà)框中，在支架尺寸中輸入“1750”，截深中輸入“800”，工作面長(zhǎng)度輸入“215000”，在工作面傾角輸入“90”，在煤層厚度輸入“3110”，在支架尺寸中輸入“4353”，在采煤機(jī)滾筒直徑中輸入“1800”，在采煤機(jī)機(jī)身高中輸入“1600”，在采煤機(jī)機(jī)身寬中輸入“1500”，在刮板輸送機(jī)中部溜槽輸入“1000”，在采高中輸入“3000”，在采煤方法中選擇“走向長(zhǎng)臂”，在煤層傾角中輸入“3”，然后點(diǎn)擊繪圖，系統(tǒng)則自動(dòng)繪制CAD圖。 點(diǎn)擊循環(huán)作業(yè)圖表對(duì)話(huà)框，選擇起始位置進(jìn)刀。 在作業(yè)方式中選擇“三八制”，在端頭長(zhǎng)度輸入“30”，在斷頭進(jìn)到速度中輸入“0.02”，在日進(jìn)刀數(shù)中輸入“14”，在起始割煤位置中選擇“工作面端頭”，在時(shí)間坐標(biāo)軸起始時(shí)間中選擇“0”，在工作面長(zhǎng)度中輸入“230”，在綜采工作面工序配合方中選擇“及時(shí)支護(hù)方式”，在檢修班時(shí)間（起點(diǎn)或終點(diǎn)）中選擇“起點(diǎn)：16”，選擇“檢修班割煤”，在割煤刀數(shù)中輸入“2”，然后點(diǎn)擊自動(dòng)繪圖，系統(tǒng)則自動(dòng)繪制CAD圖。 點(diǎn)擊勞動(dòng)組織表對(duì)話(huà)框，彈出的勞動(dòng)組織表。 工作制中標(biāo)題下：選擇“三八制”；選擇“檢修班割煤”，在“跟班副隊(duì)長(zhǎng)”工種下：在夜班中輸入“2”，在早班中輸入“1”，在中班中輸入“1”，在“班長(zhǎng)”工種下：在夜班中輸入“2”，在早班中輸入“2”，在中班中輸入“2”，在“采煤機(jī)司機(jī)”工種下：在夜班中輸入“3”，在早班中輸入“3”，在出煤中輸入“3”等等，系統(tǒng)會(huì)在相應(yīng)標(biāo)題欄中計(jì)算出總數(shù)。根據(jù)實(shí)際情況添加項(xiàng)目和添加行。然后點(diǎn)擊繪圖，系統(tǒng)則自動(dòng)繪制CAD圖。 點(diǎn)擊綜采工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表對(duì)話(huà)框，彈出綜采工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表對(duì)話(huà)框。 在工作面長(zhǎng)度項(xiàng)目下：在單位中輸入“m”，在指標(biāo)中輸入“215”，在走向長(zhǎng)度項(xiàng)目下，在單位中輸入“m”，在指標(biāo)中輸入“900”，在設(shè)計(jì)采高項(xiàng)目下，在單位中輸入“m”，在指標(biāo)中輸入3.0”，如果有需要可以添加備注，根據(jù)實(shí)際情況添加項(xiàng)目和添加行。然后點(diǎn)擊繪圖，系統(tǒng)則自動(dòng)繪制CAD圖。 點(diǎn)擊綜采面采煤機(jī)進(jìn)刀方式對(duì)話(huà)框，彈出的進(jìn)刀方式對(duì)話(huà)框。 選擇直接推入發(fā)進(jìn)刀，在工作面端部斜切進(jìn)刀中選擇割三角煤，在端頭進(jìn)刀長(zhǎng)度輸入“45000”，在輸送機(jī)彎曲段長(zhǎng)度輸入“18000”。然后，點(diǎn)擊繪圖，系統(tǒng)則自動(dòng)繪制CAD圖。 點(diǎn)擊端頭支護(hù)及加強(qiáng)支護(hù)對(duì)話(huà)框，彈出斷頭支護(hù)及加強(qiáng)支護(hù)對(duì)話(huà)框。 在支架尺寸（寬）中輸入“1750”，在支架尺寸（長(zhǎng)）中輸入“4353”，在截深中輸入“800”，在端面距中輸入“340”，在主運(yùn)順槽寬度中輸入“5300”，在輔運(yùn)順槽寬度中輸入“5300”在工作面長(zhǎng)度中輸入“215000”。在工作面端頭支護(hù)形式標(biāo)題下選擇自移式端頭支架，在端頭支架長(zhǎng)度中輸入“5500”，在端頭支架（寬）中輸入“2000”，在端頭支架數(shù)（一側(cè)）中輸入“3”，在端頭出支架距順槽外側(cè)距離中輸入“1600”。選擇端頭需單體支柱進(jìn)行支護(hù)。在右側(cè)輔運(yùn)順槽標(biāo)題下，在輔運(yùn)順槽高度中輸入“2700”，在超前支護(hù)形式中選擇單體液壓支柱支護(hù)。在主運(yùn)順槽標(biāo)題下，在輸送機(jī)距煤壁距離中輸入“1600”，在主運(yùn)順槽高度重輸入“2700”。然后，點(diǎn)擊繪圖，系統(tǒng)則自動(dòng)繪制CAD圖。

作品專(zhuān)業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

基于數(shù)字礦山完成了綜采工作面自動(dòng)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了綜采工作面“三圖三表”、端頭及加強(qiáng)支護(hù)設(shè)計(jì)、采煤機(jī)進(jìn)刀方式自動(dòng)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了煤礦開(kāi)采設(shè)計(jì)、管理、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)可視化。技術(shù)手段是應(yīng)用VBA開(kāi)發(fā)語(yǔ)言對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。創(chuàng)新點(diǎn)在于基于數(shù)字礦山開(kāi)發(fā)綜采工作面自動(dòng)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化。應(yīng)用VBA實(shí)現(xiàn)圖形的輸出，產(chǎn)生DWG格式圖形，并且數(shù)據(jù)可以修改。

科學(xué)性、先進(jìn)性

目前，中國(guó)的礦業(yè)科技含量和管理水平與世界發(fā)達(dá)采礦國(guó)家相比還存在相當(dāng)大的差距，信息建設(shè)的總體水平不高，信息基礎(chǔ)設(shè)施落后，數(shù)字化信息與知識(shí)存量較低，沒(méi)有形成企業(yè)信息化決策和礦業(yè)信息化發(fā)展的規(guī)模優(yōu)勢(shì)。目前，中國(guó)礦山的數(shù)字化基本現(xiàn)狀是：空間基礎(chǔ)信息不足、信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重。基于數(shù)字礦山綜采工作面自動(dòng)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的出現(xiàn)，具有資源數(shù)字化、技術(shù)一體化、信息集成化、業(yè)務(wù)協(xié)同化、管理集約化、決策科學(xué)化，智能化等優(yōu)勢(shì)。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

該作品于2010年與伊泰集團(tuán)合作進(jìn)行中期驗(yàn)收.

作品所處階段

生產(chǎn)階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

綜采工作面自動(dòng)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)服務(wù)與技術(shù)轉(zhuǎn)讓.

作品可展示的形式

現(xiàn)場(chǎng)演示、磁盤(pán)

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

打開(kāi)AutoCAD繪圖軟件，點(diǎn)擊回采工藝，在彈出的對(duì)話(huà)框中，分別有工作面設(shè)備布置、工作面循環(huán)圖表、勞動(dòng)組織表、工作面技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表、綜采面采煤機(jī)進(jìn)刀方式、綜采工作面端頭支護(hù)及加強(qiáng)支護(hù)等功能對(duì)話(huà)框。應(yīng)用VBA開(kāi)發(fā)語(yǔ)言對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)綜采工作面設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化。軟件適用于綜采工作面設(shè)計(jì)，其應(yīng)用前景廣闊。每個(gè)礦井能節(jié)省10萬(wàn)元，若應(yīng)用于是100個(gè)煤礦，經(jīng)濟(jì)效益為1000萬(wàn)元。

同類(lèi)課題研究水平概述

美國(guó)、加拿大、澳大利亞等礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在數(shù)字礦山方面的研究起步較早，美國(guó)首先提出“數(shù)字地球”的概念，隨后被許多專(zhuān)家學(xué)者引用。之后，世界上許多國(guó)家結(jié)合各自的實(shí)際，分別進(jìn)一步提出了數(shù)字礦山的發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)目標(biāo)。數(shù)字礦山是“對(duì)真實(shí)礦山整體及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)與數(shù)字化再現(xiàn)，是一個(gè)硅質(zhì)礦山，是數(shù)字礦區(qū)和數(shù)字中國(guó)的一個(gè)重要組成部分”。 目前，礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家建設(shè)數(shù)字礦山的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控和自動(dòng)化采礦。20世紀(jì)9O年代初，加拿大國(guó)際鎳公司(INCO)開(kāi)始研究遙控采礦技術(shù)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)采礦過(guò)程的遙控操作。芬蘭采礦行業(yè)也于1993年宣布了自己的智能采礦技術(shù)方案，涉及采礦實(shí)時(shí)過(guò)程控制、資源實(shí)時(shí)管理、礦山信息網(wǎng)建設(shè)、新機(jī)械應(yīng)用和自動(dòng)控制等28個(gè)專(zhuān)業(yè)。瑞典也制定了向礦山自動(dòng)化進(jìn)軍的戰(zhàn)略計(jì)劃。美國(guó)已成功開(kāi)發(fā)出一個(gè)大范圍的采礦調(diào)度系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊、調(diào)度優(yōu)化以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)進(jìn)行露天礦生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制與管理，并成功應(yīng)用于工業(yè)中，已使露天礦近乎實(shí)現(xiàn)了無(wú)人采礦。加拿大已制訂出一項(xiàng)擬在2050年實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)景規(guī)劃，即在加拿大北部邊遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)一個(gè)無(wú)人化礦山，通過(guò)衛(wèi)星操控礦山的所有設(shè)備，實(shí)現(xiàn)機(jī)械破碎和自動(dòng)采礦。20世紀(jì)90年代以來(lái)，世界上一些礦業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了許多數(shù)字礦山建設(shè)方面的軟件，并且已經(jīng)在很多礦山得到了成功應(yīng)用。 越來(lái)越多的中國(guó)礦業(yè)科技人員在積極思考如何推進(jìn)中國(guó)礦山的信息化改造，以及如何發(fā)展數(shù)字礦山技術(shù)，政府和部門(mén)也對(duì)數(shù)字礦山高度重視，例如，國(guó)家“是五信息化發(fā)展規(guī)劃”中明確指出窯利用信息技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。 2001年以來(lái)，國(guó)內(nèi)有關(guān)學(xué)術(shù)組織相繼召開(kāi)了一系列以數(shù)字礦山為主題的學(xué)術(shù)會(huì)議。2001年，中國(guó)礦業(yè)聯(lián)合會(huì)組織召開(kāi)了首屆國(guó)際礦業(yè)博覽會(huì)，其中包括一個(gè)以“數(shù)字礦山”為主題的分組會(huì)。2002年春，由吳立新、朱旺喜、張瑞新新任執(zhí)行主席在中國(guó)科協(xié)第86次青年科學(xué)家論壇以“數(shù)字礦山戰(zhàn)略及未來(lái)發(fā)展”為主題，在北京中國(guó)科協(xié)會(huì)堂召開(kāi)。2006年，煤炭工業(yè)技術(shù)委員會(huì)和煤礦信息與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)在新疆烏魯木齊召開(kāi)了“數(shù)字化礦山技術(shù)研討會(huì)”，提出了建設(shè)安全、高效、綠色、和諧的新型現(xiàn)代化礦井的目標(biāo)。
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