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基本信息
- 項目名稱：
- 基于數(shù)字礦山的綜采工作面自動化設(shè)計系統(tǒng)
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 基于數(shù)字礦山的綜采工作面自動化設(shè)計系統(tǒng)在全面分析國內(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化設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)，實現(xiàn)了綜采工作面“三圖三表”、端頭及加強支護設(shè)計、采煤機進刀方式自動化設(shè)計，實現(xiàn)了煤礦開采設(shè)計、管理、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)可視化。
- 詳細介紹：
- 作品說明 打開AutoCAD繪圖軟件，點擊回采工藝，在彈出的對話框中，分別有工作面設(shè)備布置、工作面循環(huán)圖表、勞動組織表、工作面技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表、綜采面采煤機進刀方式、綜采工作面端頭支護及加強支護等功能對話框。 點擊工作面設(shè)備布置對話框，彈出的對話框。 在主運輸順槽中標(biāo)題下：在順槽形狀中選擇“矩形巷道”，主運輸方式中選擇“膠帶運輸”，在主運寬度中輸入“5300”，在主運高度中輸入“2700”，膠帶運輸機距內(nèi)幫距離中輸入“1600”，在膠帶運輸機寬度中輸入“1200”，在轉(zhuǎn)載機寬度中輸入“1000”，在轉(zhuǎn)載機與膠帶連接長度輸入“15000”等；在輔助運輸順槽對話框中：在順槽形狀中選擇“矩形巷道”，在輔運運輸方式中選擇“單軌吊運輸”，在輔運寬度中輸入“5300”， 輔運高度中輸入“2700”，在單軌吊距內(nèi)幫距離輸入“2500”；在右面的對話框中，在支架尺寸中輸入“1750”，截深中輸入“800”，工作面長度輸入“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”，在采煤機滾筒直徑中輸入“1800”，在采煤機機身高中輸入“1600”，在采煤機機身寬中輸入“1500”，在刮板輸送機中部溜槽輸入“1000”，在采高中輸入“3000”，在采煤方法中選擇“走向長臂”，在煤層傾角中輸入“3”，然后點擊繪圖，系統(tǒng)則自動繪制CAD圖。 點擊循環(huán)作業(yè)圖表對話框，選擇起始位置進刀。 在作業(yè)方式中選擇“三八制”，在端頭長度輸入“30”，在斷頭進到速度中輸入“0.02”，在日進刀數(shù)中輸入“14”，在起始割煤位置中選擇“工作面端頭”，在時間坐標(biāo)軸起始時間中選擇“0”，在工作面長度中輸入“230”，在綜采工作面工序配合方中選擇“及時支護方式”，在檢修班時間（起點或終點）中選擇“起點：16”，選擇“檢修班割煤”，在割煤刀數(shù)中輸入“2”，然后點擊自動繪圖，系統(tǒng)則自動繪制CAD圖。 點擊勞動組織表對話框，彈出的勞動組織表。 工作制中標(biāo)題下：選擇“三八制”；選擇“檢修班割煤”，在“跟班副隊長”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”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“采煤機司機”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)會在相應(yīng)標(biāo)題欄中計算出總數(shù)。根據(jù)實際情況添加項目和添加行。然后點擊繪圖，系統(tǒng)則自動繪制CAD圖。 點擊綜采工作面技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表對話框，彈出綜采工作面技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表對話框。 在工作面長度項目下：在單位中輸入“m”，在指標(biāo)中輸入“215”，在走向長度項目下，在單位中輸入“m”，在指標(biāo)中輸入“900”，在設(shè)計采高項目下，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)實際情況添加項目和添加行。然后點擊繪圖，系統(tǒng)則自動繪制CAD圖。 點擊綜采面采煤機進刀方式對話框，彈出的進刀方式對話框。 選擇直接推入發(fā)進刀，在工作面端部斜切進刀中選擇割三角煤，在端頭進刀長度輸入“45000”，在輸送機彎曲段長度輸入“18000”。然后，點擊繪圖，系統(tǒng)則自動繪制CAD圖。 點擊端頭支護及加強支護對話框，彈出斷頭支護及加強支護對話框。 在支架尺寸（寬）中輸入“1750”，在支架尺寸（長）中輸入“4353”，在截深中輸入“800”，在端面距中輸入“340”，在主運順槽寬度中輸入“5300”，在輔運順槽寬度中輸入“5300”在工作面長度中輸入“215000”。在工作面端頭支護形式標(biāo)題下選擇自移式端頭支架，在端頭支架長度中輸入“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行支護。在右側(cè)輔運順槽標(biāo)題下，在輔運順槽高度中輸入“2700”，在超前支護形式中選擇單體液壓支柱支護。在主運順槽標(biāo)題下，在輸送機距煤壁距離中輸入“1600”，在主運順槽高度重輸入“2700”。然后，點擊繪圖，系統(tǒng)則自動繪制CAD圖。
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、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化設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)，實現(xiàn)了綜采工作面“三圖三表”、端頭及加強支護設(shè)計、采煤機進刀方式自動化設(shè)計，實現(xiàn)了煤礦開采設(shè)計、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開發(fā)語言對AutoCAD進行二次開發(fā)。創(chuàng)新點在于基于數(shù)字礦山開發(fā)綜采工作面自動化設(shè)計系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)計過程自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化。應(yīng)用VBA實現(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、先進性
- 目前，中國的礦業(yè)科技含量和管理水平與世界發(fā)達采礦國家相比還存在相當(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)字化信息與知識存量較低，沒有形成企業(yè)信息化決策和礦業(yè)信息化發(fā)展的規(guī)模優(yōu)勢。目前，中國礦山的數(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化設(shè)計系統(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。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 該作品于2010年與伊泰集團合作進行中期驗收.
作品所處階段
- 生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 綜采工作面自動化設(shè)計系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)與技術(shù)轉(zhuǎn)讓.
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示、磁盤
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 打開AutoCAD繪圖軟件，點擊回采工藝，在彈出的對話框中，分別有工作面設(shè)備布置、工作面循環(huán)圖表、勞動組織表、工作面技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表、綜采面采煤機進刀方式、綜采工作面端頭支護及加強支護等功能對話框。應(yīng)用VBA開發(fā)語言對AutoCAD進行二次開發(fā)，實現(xiàn)綜采工作面設(shè)計過程自動化。軟件適用于綜采工作面設(shè)計，其應(yīng)用前景廣闊。每個礦井能節(jié)省10萬元，若應(yīng)用于是100個煤礦，經(jīng)濟效益為1000萬元。
同類課題研究水平概述
- 美國、加拿大、澳大利亞等礦業(yè)發(fā)達國家在數(shù)字礦山方面的研究起步較早，美國首先提出“數(shù)字地球”的概念，隨后被許多專家學(xué)者引用。之后，世界上許多國家結(jié)合各自的實際，分別進一步提出了數(shù)字礦山的發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)目標(biāo)。數(shù)字礦山是“對真實礦山整體及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一認識與數(shù)字化再現(xiàn)，是一個硅質(zhì)礦山，是數(shù)字礦區(qū)和數(shù)字中國的一個重要組成部分”。 目前，礦業(yè)發(fā)達國家建設(shè)數(shù)字礦山的重點是實現(xiàn)遠程遙控和自動化采礦。20世紀(jì)9O年代初，加拿大國際鎳公司(INCO)開始研究遙控采礦技術(shù)，目標(biāo)是實現(xiàn)整個采礦過程的遙控操作。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，涉及采礦實時過程控制、資源實時管理、礦山信息網(wǎng)建設(shè)、新機械應(yīng)用和自動控制等28個專業(yè)。瑞典也制定了向礦山自動化進軍的戰(zhàn)略計劃。美國已成功開發(fā)出一個大范圍的采礦調(diào)度系統(tǒng)，采用計算機、無線數(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)進行露天礦生產(chǎn)的計算機實時控制與管理，并成功應(yīng)用于工業(yè)中，已使露天礦近乎實現(xiàn)了無人采礦。加拿大已制訂出一項擬在2050年實現(xiàn)的遠景規(guī)劃，即在加拿大北部邊遠地區(qū)建設(shè)一個無人化礦山，通過衛(wèi)星操控礦山的所有設(shè)備，實現(xiàn)機械破碎和自動采礦。20世紀(jì)90年代以來，世界上一些礦業(yè)發(fā)達國家已經(jīng)開發(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。 越來越多的中國礦業(yè)科技人員在積極思考如何推進中國礦山的信息化改造，以及如何發(fā)展數(shù)字礦山技術(shù)，政府和部門也對數(shù)字礦山高度重視，例如，國家“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，國內(nèi)有關(guān)學(xué)術(shù)組織相繼召開了一系列以數(shù)字礦山為主題的學(xué)術(shù)會議。2001年，中國礦業(yè)聯(lián)合會組織召開了首屆國際礦業(yè)博覽會，其中包括一個以“數(shù)字礦山”為主題的分組會。2002年春，由吳立新、朱旺喜、張瑞新新任執(zhí)行主席在中國科協(xié)第86次青年科學(xué)家論壇以“數(shù)字礦山戰(zhàn)略及未來發(fā)展”為主題，在北京中國科協(xié)會堂召開。2006年，煤炭工業(yè)技術(shù)委員會和煤礦信息與自動化專業(yè)委員會在新疆烏魯木齊召開了“數(shù)字化礦山技術(shù)研討會”，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)。
