一、技術背景
綜采工作面在生產(chǎn)過程中需要進行割煤、移架、推刮板輸送機等多項工序，協(xié)調好各工序先后順序及生產(chǎn)檢修作業(yè)是實現(xiàn)礦井安全、高效生產(chǎn)的保證?；夭晒ぷ髅嫜h(huán)圖表是礦井采煤方法設計圖紙及現(xiàn)場回采工作面作業(yè)規(guī)程中的一個重要圖形文件，用于礦井對每天的作業(yè)循環(huán)進行規(guī)劃，該圖表一般為手工繪制或通過AutoCAD的基本命令來完成，單個圖表繪制周期一般為3~4小時，繪制效率低且準確性差，不利于礦井安全、高效生產(chǎn)，實際指導意義不強。
本技術成果立足于生產(chǎn)實際，將我國目前采煤方法中應用最廣的綜采和綜放采煤技術進行集中整合，通過AutoCAD進行二次開發(fā)，利用計算機完成該圖表的繪制，軟件簡單實用，不僅可以顯著提高循環(huán)圖表的繪制效率和準確率，同時設計成果統(tǒng)一、美觀，對現(xiàn)場生產(chǎn)實踐具有較強的指導意義，實用價值明顯。
二、研究內(nèi)容
1.基本原理
目前我國采煤方法中應用最廣的是綜采和綜放采煤技術，由于工藝不同，它們的作業(yè)循環(huán)圖表內(nèi)容不一樣，但是結構大體相同，本軟件將綜采和綜放采煤方法整合在一起，對各采煤工序的cad線型進行了統(tǒng)一，并利用AutoLisp語言對AutoCAD進行二次開發(fā)，實現(xiàn)了綜采工作面作業(yè)循環(huán)圖表參數(shù)化程序設計。
2.關鍵技術
本軟件繪制而成的的綜采工作面循環(huán)圖表由橫坐標（表示時間）和縱坐標（表示回采工作面長度）組成，在橫坐標上，根據(jù)作業(yè)方式不同劃分為三八制和四六制（目前國內(nèi)礦井井下多采用四六制），在縱坐標上，根據(jù)工作面長度，以10m為一格將其劃分。軟件運行時，依據(jù)設計人員輸入的基本參數(shù)：回采工藝、工作面長度、進刀方式、循環(huán)方式，第一班起止時間來構建坐標網(wǎng)，并依據(jù)相關參數(shù)對割煤、移架、推移輸送機、放頂煤（僅在綜放中設計）等各道工序的起止坐標點反復進行計算，根據(jù)計算出的起止坐標點進行畫線。
為簡化程序，本軟件將坐標計算和畫線分別做成子程序，反復調用，由于檢修班次的隨機性，使各工序線在作業(yè)圖表循環(huán)中可能不連續(xù)，因此在程序中設置條件語句，判明檢修班所在班次，在繪制各工序線時，不至于畫在檢修班內(nèi)。
3.工藝流程
（1）工藝流程圖
本成果為CAD二次開發(fā)的軟件程序，流程圖見圖1。
圖1 軟件流程圖
（2）繪圖步驟
① 繪圖之前，需要將程序拷貝至AutoCAD支持目錄（Support文件夾）下，然后在AutoCAD中加載該程序，在AutoCAD命令框中輸入“hzzcxhtb” （即繪制綜采循環(huán)圖表首字母） ，進入軟件界面，見圖2。
圖2 軟件運行界面
② 在運行界面中輸入工作面長度、第一班起始時間、采煤工藝參數(shù)等信息，并選擇工作制度和采煤工藝，根據(jù)目前我國的實際情況，工作制度提供“三八制”、“四六制”兩個選項，采煤工藝提供“綜采”和“綜放”兩個選項，為滿足不同礦井的實際生產(chǎn)需要，采煤工藝參數(shù)中考慮了割煤刀數(shù)、檢修時間、割三角煤時間、端頭進刀長度等參數(shù)，設計人員可根據(jù)實際情況對相關參數(shù)進行相應調整以進一步貼合現(xiàn)場實際。
圖片 圖3 軟件生成的綜采工作面循環(huán)圖表
③ 在AutoCAD中拾取圖表插入點后，點擊繪圖，1秒內(nèi)即可在AutoCAD中生成1:1000比例大小的循環(huán)圖表，繪制結果見圖3，設計人員可依據(jù)圖幅大小和實際需要對生成的圖表進行等比例縮放。
4.技術特點
（1）相比于傳統(tǒng)的AutoCAD基本命令繪制圖形，本軟件大大縮短了設計時間，提高了繪圖效率。同時，采用計算機程序化設計可以實現(xiàn)精準繪圖，為礦井安全、高效生產(chǎn)提供了保證。
（2）軟件在設計過程中充分考慮了采煤過程中的各工序銜接關系和生產(chǎn)實際需要，同時人機交互界面簡潔美觀，繪制的循環(huán)圖表中縱軸工作面長度以10m為一格劃分，橫軸時間以1h為一格劃分，設計的精度和準確性更高，充分體現(xiàn)了采煤工作中各工序在任意班次任意時間內(nèi)的時空關系，具有極強的指導意義。
三、應用效果
本軟件通過作業(yè)循環(huán)圖表參數(shù)化程序設計，1秒內(nèi)即可完成循環(huán)圖表的繪制工作，高效、準確地規(guī)劃出各工序銜接順序，使回采工作面中各采煤設備有效利用，勞動組織調配更加合理，且圖表內(nèi)各工序線型統(tǒng)一、美觀，如嚴格按此圖表進行作業(yè)，將有利于工作面的安全、高效生產(chǎn)，經(jīng)濟和社會效益顯著。
該軟件安裝簡操作簡單，使用效果明顯，推廣難度小，目前已在數(shù)十座礦井項目設計文件及施工圖中進行了應用。
該成果以我國采煤方法中最常用綜采和綜放采煤技術為基礎，適用于90%以上的生產(chǎn)礦井以及相關設計、科研單位，應用范圍極廣。
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