關(guān)于召開(kāi) 2024 山西省煤炭學(xué)會(huì)煤礦智能化委員會(huì)年會(huì)暨千人智庫(kù)科創(chuàng)服務(wù)站工作會(huì)的通知

一、技術(shù)背景

綜采工作面在生產(chǎn)過(guò)程中需要進(jìn)行割煤、移架、推刮板輸送機(jī)等多項(xiàng)工序，協(xié)調(diào)好各工序先后順序及生產(chǎn)檢修作業(yè)是實(shí)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(shè)計(jì)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)回采工作面作業(yè)規(guī)程中的一個(gè)重要圖形文件，用于礦井對(duì)每天的作業(yè)循環(huán)進(jìn)行規(guī)劃，該圖表一般為手工繪制或通過(guò)AutoCAD的基本命令來(lái)完成，單個(gè)圖表繪制周期一般為3~4小時(shí)，繪制效率低且準(zhǔn)確性差，不利于礦井安全、高效生產(chǎn)，實(shí)際指導(dǎo)意義不強(qiáng)。

本技術(shù)成果立足于生產(chǎn)實(shí)際，將我國(guó)目前采煤方法中應(yīng)用最廣的綜采和綜放采煤技術(shù)進(jìn)行集中整合，通過(guò)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，利用計(jì)算機(jī)完成該圖表的繪制，軟件簡(jiǎn)單實(shí)用，不僅可以顯著提高循環(huán)圖表的繪制效率和準(zhǔn)確率，同時(shí)設(shè)計(jì)成果統(tǒng)一、美觀，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義，實(shí)用價(jià)值明顯。

二、研究?jī)?nèi)容

1.基本原理

目前我國(guó)采煤方法中應(yīng)用最廣的是綜采和綜放采煤技術(shù)，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(jié)構(gòu)大體相同，本軟件將綜采和綜放采煤方法整合在一起，對(duì)各采煤工序的cad線型進(jìn)行了統(tǒng)一，并利用AutoLisp語(yǔ)言對(duì)AutoCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了綜采工作面作業(yè)循環(huán)圖表參數(shù)化程序設(shè)計(jì)。

2.關(guān)鍵技術(shù)

本軟件繪制而成的的綜采工作面循環(huán)圖表由橫坐標(biāo)（表示時(shí)間）和縱坐標(biāo)（表示回采工作面長(zhǎng)度）組成，在橫坐標(biāo)上，根據(jù)作業(yè)方式不同劃分為三八制和四六制（目前國(guó)內(nèi)礦井井下多采用四六制），在縱坐標(biāo)上，根據(jù)工作面長(zhǎng)度，以10m為一格將其劃分。軟件運(yùn)行時(shí)，依據(jù)設(shè)計(jì)人員輸入的基本參數(shù)：回采工藝、工作面長(zhǎng)度、進(jìn)刀方式、循環(huán)方式，第一班起止時(shí)間來(lái)構(gòu)建坐標(biāo)網(wǎng)，并依據(jù)相關(guān)參數(shù)對(duì)割煤、移架、推移輸送機(jī)、放頂煤（僅在綜放中設(shè)計(jì)）等各道工序的起止坐標(biāo)點(diǎn)反復(fù)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算出的起止坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行畫(huà)線。

為簡(jiǎn)化程序，本軟件將坐標(biāo)計(jì)算和畫(huà)線分別做成子程序，反復(fù)調(diào)用，由于檢修班次的隨機(jī)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(shè)置條件語(yǔ)句，判明檢修班所在班次，在繪制各工序線時(shí)，不至于畫(huà)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(kāi)發(fā)的軟件程序，流程圖見(jiàn)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(jìn)入軟件界面，見(jiàn)圖2。

圖2 軟件運(yùn)行界面

② 在運(yùn)行界面中輸入工作面長(zhǎng)度、第一班起始時(shí)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(guó)的實(shí)際情況，工作制度提供“三八制”、“四六制”兩個(gè)選項(xiàng)，采煤工藝提供“綜采”和“綜放”兩個(gè)選項(xiàng)，為滿足不同礦井的實(shí)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(shí)間、割三角煤時(shí)間、端頭進(jìn)刀長(zhǎng)度等參數(shù)，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整以進(jìn)一步貼合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。

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(diǎn)后，點(diǎn)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(jié)果見(jiàn)圖3，設(shè)計(jì)人員可依據(jù)圖幅大小和實(shí)際需要對(duì)生成的圖表進(jìn)行等比例縮放。

4.技術(shù)特點(diǎn)

（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(shè)計(jì)時(shí)間，提高了繪圖效率。同時(shí)，采用計(jì)算機(jī)程序化設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)繪圖，為礦井安全、高效生產(chǎn)提供了保證。

（2）軟件在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮了采煤過(guò)程中的各工序銜接關(guān)系和生產(chǎn)實(shí)際需要，同時(shí)人機(jī)交互界面簡(jiǎn)潔美觀，繪制的循環(huán)圖表中縱軸工作面長(zhǎng)度以10m為一格劃分，橫軸時(shí)間以1h為一格劃分，設(shè)計(jì)的精度和準(zhǔn)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(shí)間內(nèi)的時(shí)空關(guān)系，具有極強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

三、應(yīng)用效果

本軟件通過(guò)作業(yè)循環(huán)圖表參數(shù)化程序設(shè)計(jì)，1秒內(nèi)即可完成循環(huán)圖表的繪制工作，高效、準(zhǔn)確地規(guī)劃出各工序銜接順序，使回采工作面中各采煤設(shè)備有效利用，勞動(dòng)組織調(diào)配更加合理，且圖表內(nèi)各工序線型統(tǒng)一、美觀，如嚴(yán)格按此圖表進(jìn)行作業(yè)，將有利于工作面的安全、高效生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

該軟件安裝簡(jiǎn)操作簡(jiǎn)單，使用效果明顯，推廣難度小，目前已在數(shù)十座礦井項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件及施工圖中進(jìn)行了應(yīng)用。

該成果以我國(guó)采煤方法中最常用綜采和綜放采煤技術(shù)為基礎(chǔ)，適用于90%以上的生產(chǎn)礦井以及相關(guān)設(shè)計(jì)、科研單位，應(yīng)用范圍極廣。

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