采掘工程平面图

反映开采煤层或开采分层内采掘工程现状及采掘计划和地质资料的综合性图纸

采掘工程平面图是反映开采煤层或开采分层内采掘工程现状及采掘计划和地质资料的综合性图纸，是煤矿生产建设中最基本最重要的图纸，主要用以指挥生产，及时掌握采掘进度，了解与邻近煤层的空间关系，进行采区设计，修改地质图纸，安排生产计划，进行“三量”计算等许多方面。

地图构成要素

采掘工程平面图是将开采煤层或其分层内的采掘工程和地质情况，采用标高投影的原理，按一定比例尺绘制而成的图纸。图上必须包括下列内容：

a.井田技术边界线，保护煤柱边界线和其它技术边界线，并注明名称和批准文号；

b.本煤层内的以及与开采本煤层有关的邻近巷道，主要巷道须注明名称和月末工作面位置，斜巷要注记倾向和倾角，巷道交叉变坡处以及平巷每50-100m要注记轨面或底板高程；

c.回采区、丢煤区或注销或报损区，回采区要绘出月末工作面位置，在图上每个工作面的适当位置，注记平均采厚、煤层倾角、开采方法、开采年度和绘出煤层小柱状；丢煤区要注明丢煤原因和煤量；注销或报损区要注明批准文号和煤量；

d.永久导线点和水准点的位置；

e.勘探和表明煤层埋藏的资料，如钻孔和勘探线区；

f.重要采掘安全资料，如发火区、积水区、煤及瓦斯突出区等，并注明发生时间、程度和其他有关情况；

g.地面重要工业建筑、居民区、铁路等；

h.井田边界以外1 OOm内的邻矿采掘工程和地质资料。

为了快速将采掘工程平面图录入计算机内，必须建立采掘工程图形图素系统，以柔性数据化图素形式自动组合成图。

图素库设计

对采掘工程平图纸进行分析，无论其图纸多么复杂，变化多大，却总是由一些基本不变的大小不一的图素组成。因此，可以将整张图逐级分解成采矿图形图素或图元。采矿图素库由采矿图元或图元组成，采矿图元是采矿图纸中分解出的基本单元，它们是可以程序化的内容。根据各图素的大小及其可分解和组合性，采矿图素系统分为三级：一级图素系统(基本图素)，二级图素系统(图例符号图素)和三级图素系统(组图成图图素)

一级图素

一级图素为基本图素，主要特点是数据化程度低，设计绘图需要的参数较少，主要包括有点、线、圆、圆环、矩形和弧形、文字等。

二级图素

二级图素为图例符号图素，这类图素的主要特点是数据化程度较高，可以看成是由许多基本图素组合而成的集合体。主要包括有线型符号、设备符号、专用地质测量符号和专用采矿图例符号，这类图素较为复杂，其中许多图素是图块图素。

线型符号分为分界线性和巷道线型两类，其中分界线型有井田边界线，煤柱边界线，盘区分界线，条带分界线(区段分界线)。巷道线型有巷道中心线，前期岩巷、后期岩巷和煤巷。

专用采矿图例符号有通风类，井巷类。通风符号有风门、风墙、调节风窗、风桥。井巷类符号有绞车房、变电所、煤仓、火药库和井铜。

设备符号有有通风类，工作面类，运输类。通风类设备符号有主扇和局扇两种。工作面类设备符号有采、掘、支、运和其它设备。采的设备有煤电钻和采煤机；掘的设备有煤电钻、岩石电钻和掘进机；支的设备有木支柱、金属摩擦支柱、单体液压支柱和液压支架等；运的设备有可弯曲刮板输送机、刮板输送机、破碎机、桥式转载机、可伸缩胶带输送机、装岩机和装煤机等；其它设备有乳化液泵站、移动变电站、干式变压器、小水泵、回柱绞车、调度绞车、注水泵、探水钻等。运输类设备符号有绞车、无极绳绞车、胶带输送机、矿车、单轨吊车和卡轨车等。

地质测量符号有钻孔、陷落柱、等高线、村庄线、断层线和指北针等。

三级图素

三级图素为组图成图图素，这类图素的主要特点是数据化程度很高，成图性好，其本身可以完成某一图形的全部或部分内容的设计绘制，是大量基本图素和复杂图素的集合体。主要包括有单项工程施工图图素，标准图形图素，标准表格图素和其它组图成图类图素。这些图素均以数据为基础，可实现自动数据化成图，并可按要求进行组合成图。如图框、图签，水沟、轨道等。

数据结构特点

采掘图作为存储矿山信息的载体，应便于维护和尽量减少数据冗余，同时还要满足不同用户层的需求。采掘图上的要素可以概括为点、线、面和体四种类型的实体，任一实体都具有一定的空间位置和属性。空间位置用来描述实体的分布，属性数据描述实体的特征，二者密不可分，相互依存，其中空间位置是关键，属性附属于空间位置，只有有了空间位置，属性才有意义和存在的价值。任何复杂的对象均是由这四种实体或部分实体构成的有序集合。

点状实体的空间位置由((x } Y)表示，线状实体的位置由一列坐标的有序集表示，即[( x1， y1)( x2， y2)。。。。。。( xn， yn)]，而面状实体是由一封闭曲线或多边形加内点表示，即[( x1， y1)( x2， y2)。。。。。。( xn， yn)( x0， y0)]，立体实体是由闭合的面加内点表示。

采掘图的实体属性具有属性值，如点状实体可分为实体点、注记点、内点、结点及角点等，线状实体具有线的长度，弯曲度和方向性，面状实体的性质包括面积、周长、相邻性及重叠性等，立体实体的特征包括体积、周长及岛等。

劣势及发展方向

近年中国诸多煤矿企业进入老旧矿井的开采阶段，井下条件复杂，开采层位过多，并且大部分煤矿企业的采掘工程管理工作仍然以采掘工程平面图作为主要管理工具。在采掘工程平面图卜进行采掘工程设计、计划、填图、修改和补图等管理工作。完全手工在图板上进行管理工作的管理方式己经逐步淘汰，普遍的管理方式是机助绘图人机交互式完成，即通过地质测量部门提供采掘工程平面图电子图，设计人员通过CAI)图形平台在采掘工程平面图上完成设计和计划工作。但是管理起来依然是一个巨大的工程。

采掘工程管理方式存在很多缺点，不能较好反映采掘工程的动态特性。煤矿企业采掘生产系统是随着时间推移而不断改变的空间立体系统。要准确无误的实现对采掘生产工程的决策管理，必须能够即时掌握地下采掘生产工程的变化情况，管理发放难以保证信息的实时性。

传统的地质信息的表达方式是采用平面图(地形地质图、底板等高线图、地层/煤层等厚线图等)和剖面图(勘探线地质剖面图、钻孔柱状图等)以及透视和轴侧图。煤矿的采掘工作就是以地质测量工作成果为基础进行的。传统的采掘设计工作围绕煤矿采掘工程平面图展开，采掘设计计划要通过采掘工程平面图反映，采掘测量成果要对采掘工程平面图进行填绘和补充。而采掘设备和采掘安全技术等工作一般在采掘工程平面图上只能出现很少的内容，绝大部分工作无法反映。煤矿采掘工程平面图被称为“交换图”，是指挥管理煤矿生产的核心。

21世纪的最大特点之一就是全球市场的统一，市场竞争更加激烈。在这种特殊背景下，市场需求要求企业不断地提高管理水平和生产效率，深化技术创新，以管理促生产，以生产促效率。在市场经济大潮的冲击下，煤矿企业正在面临着一场全面的革命。要立足、生存和发展，就必须改革落后的管理方式。

煤矿采掘工程平面图动态管理系统是众多学科领域的交义结合，它涉及传统的煤矿地质、测量、采矿和安全等领域，是一个规模庞大的系统工程。在CAD技术、GIS技术和可视化技术高度发展的今天，将传统的煤矿采掘工程管理与现代技术手段有机结合才能真正实现煤矿采掘工程动态管理。

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