1、附录A对三维动态电子矿图的研究摘要：基于AutoCAD中矿图的应用，这篇文章介绍了三维动态电子矿图(DE3DMM)。三维动态电子矿图基于VB和SQL服务器数据库，能够及时的查询工作面、巷道、机械设备、电气设备、矿井通风和矿井安全的数据信息。动态进行中的矿井运输、提升、通风、排水、安全、通信和照明等等被虚构。更加完善了工作面的推进。在矿山中由企业内部互连网交换和分享各个部门的信息也被应用。1前言我国煤炭资源丰富，已知含煤区域面积约55万多km2，绝大多数省、市、自治区(含台湾省)都赋存有不同数量的煤炭资源。根据1985年末全国累计探明总们量为782234Mt。伴随着信息技术的不断进步，数字地球，
2、数字中国越来越成为研究的焦点。在未来，信息化和数字化会成为一个重要的职业和行业。但是在我国煤炭行业的信息化和数字化是走运的。数字矿山的研究仍然肩负着巨大的责任。 这种所谓的数字化矿山就是数字化的表示方法，是对整个实际矿山相关现象的实现。它收集了在复杂空间中井上、井下的主要角落的信息，之后依照每一个三维立体空间坐标建立一个完整的数字信息矿山模型。数字矿山分为井上、井下两个主要部分。一个满意正在建设中的数字矿山，指定为动态电子矿山地图的研究，在这篇报道中被介绍1。动态电子矿山地图的含义是：采矿工作面、巷道、矿山机械、电气设备、矿井通风、矿山安全等等的信息输入到电子计算机中，构建相关的数据库，同时形
3、成二维、三维的地图。在这个基础之上，从数据库到二维、三维地图，双向调查能够实现。在矿井运输、提升、通风、排水、安全、通信和照明等等方面的动态演示的虚拟，采矿工作面的移动也能够完善。通过网络，矿山中各个部门之间信息的交换和分享也被构建。我国煤矿经过40多年的建设2，特别是80年代以来。狠抓了矿井技术改造、改扩建，矿井的生产技术面貌和整体面貌有了很大的改变。但煤炭工业是地下作业，采深不断增加，采场不断扩大，生产条件日趋复杂，安全生产难度也越来越大。尽管在不同时期对矿井技术改造、矿井改扩建有不同的提法，做法和重点也不尽相同，但实质都要采用新技术和新装备，通过对矿井系统的更新和改造，达到改善技术经济指
4、标。提高效率、效益的目的。技术改造在指导思想上遵循生产矿井区别对待、分类指导的原则，一是对部分储量丰富、开采条件好的矿井，依靠科技进步，积极采用新技术、新装备、新工艺、新材料。实现煤矿的集中生产和现代化，达到增产、减面、减头、减人、提高效率、提高效益，即进行矿井的改扩建；二是对大多数矿井，不以增产为主要目的，重点改善安全和生产条件，健全生产环节，完善生产系统，稳定现有生产水平，延长矿井寿命，加快新井达产，稳定老井产量，促进现有生产矿井持续、稳定、健康地发展，即进行矿井的一般性技术改造。2系统的计划目标和原理如果要描述一个矿井的生产系统，不仅要描述制图空间的特征，还要描述如：文字数据、图片、视频
5、、声音等（图1）这些属性的特征。传统的生产管理中，这两个结构是独立的。制图空间的特征是由手工画图来描述的，而那些属性的特征则是通过帐目来描述。现在画图不需要手工，但是测量的数据处理不得不应用计算机。这不仅保障了画图的精确性，而且也减少了画图的劳动强度。矿井各个部门大量的生产数据，如测量点的相配，原料的错误，掘进进程等，也被保存这计算机的数据库中。因此，通过处理能在两个部分之间实现信息的交流和调查。由于图和数据库是先对独立的，关键的技术是在实时的时间里能够把两个独立的系统连接和查究。动态的电子矿图分别在以下方面发展：（1）在矿井的局域网中建立一个数据库，不但能在这个计算机中系统的查询和服务，而且
6、能在不同的部门之间分享。数据库能够支持各式各样的信息，例如，大量的测量数据，矿井和图象档案的图片描述。（2）来选择适当的发展平台和发展工具。能够考虑的选择一个适当和安全的计算机操作系统和不断完善的能力。（3）在图形数据库和属性数据库之间建立一种相应的关系。最好如果这种相对应的关系被建立的话，它很有可能在形数据库和属性数据库之间来从事这种质询。（4）能够支持更多的相互之间转变的文档。因为一个矿井的生产系统包括许多的图像文件。对在相同的时间里能处理大量的文件，在实时的时间里能够相互转化而感到满意。（5）实现双向的质询。能够实现从CAD图到相应的属性数据库的查询和从属性数据库到CAD图的查询3。（6
7、）能动态的展示矿井的运输、提升、通风、排水、安全和照明、通信等等。（7）结合工作面的软件改变软件去获悉采煤工作面和制图工作面的连续情形。（8）通过矿井的系统、，使用企业内部的互联网能够实现信息的交流和分享。图1 真实数据的制度结构示意图3发展平台和工具的选择目前，Windows 操作系统和Microsoft Office系统软件被广泛的应用。为了能方便的操作，在客户机上应用了Windows98、2000操作系统或是更高的2000，服务器中应用的是 Windows2000操作系统。为了能保存大量的矿山数据，要选择合适的数据库系统。在DE3DMM（动态的电子三维变化矿图）Microsoft SQL
8、 Server 2000简体中文版在数据库的服务器中应用。有许多方法来实现动态的电子矿图系统。第一种方法是发展一个有自己版权的软件系统，来实现矿图的绘制，查询，帮助决策，和来展示每一个矿井部门的动态生产系统。第二种方法是基于CAD系统的连接，应用各种各样发展中的工具来继续进行二级的发展4。在这个系统中，第二个方法被采纳。就是利用VB来继续进行二级的发展和实现质询。关于矿井运输、提升、通风、排水、提供减轻灾难的动态显示在矿图中实现。4 系统分析和关键技术的分解动态的电子系统包括5：（1）建立一个属性的数据组件，也就是CAD画图包括的信息。（2）登录数据库组件。（3）建立和连接组件。（4）动态的查
9、询组件。（5）迅速的结束不同文档的组件。（6）动态的显示组件；（7）创建帮助文件。属性数据库包括：（1）基本特点，数据和各种各样的象征。（2）文件资料的两种主要信息。例如在矿井中具体的物体图片和一些当场的视频。第一种信息能够通过SQL Server 2000直接输入到数据库中。第二种信息需要通过处理来插入到数据库中。这两种信息都能够通过用客户软件来读出。作为局域网数据系统中的C/S，不同的使用者有这不同的权限。因此需要为不同的使用者创建不同的帐号。查询基本的方式是依据表格之间的关系在绘制的物体实体中从一个领域能够查找出另一个领域，并且能在绘制文件和数据库中查找出需要的信息。这些信息包括：（1）
10、根据数据库的记录数据来查询绘图实体的位置和特征。（2）通过绘图实体来查询数据库。这样就能实现从绘制到数据库的查询。在绘制和数据库之间，有两种连接方式，分别是内部连接和外部连接。外部连接过去常常用来在绘制和数据库之间区别各式各样的连接，以此来保证连接的唯一性，并且为了这种连接被证实要建立一个固定的标志物。图2展示了这种结构。图3展示了绘制的关系表。表中保存了内部的连接。objHandle栏和Flag栏一起构成了表格的关键词。objHandle一栏显示了物体的序号。在一个绘制文件中，实体和实体的序号是相互一致的。并且序号的整个存在期间和绘制时期是一样长的。因此被认为是内部的连接，以此在相同的绘制中
11、来保证唯一性。图片文件和图像文件被转化为数据流，之后被保存在数据库中。在数据库中这些信息由独立的二进制文件来保存。（在SQL Server 2000中，如果数据大于8K，将作为一个独立的文件被保存。）图片的格式是BMP和JPG，而图像的格式是AVI、MPG和Data。图2 表格结构在矿井的生产期间，为了能正确的反应平衡，正指标系统被采用。先进的时间线路，该指数的先进时间的线路，建议速度的线路。事实上，工作面的平衡是矿井的平衡。其只要的技术有两个方面。首先是能够找出在发展中的，准备的，掘进的线路的关系，为了能在掘进的过程中保证时间和空间的合理性。其次是计算最后一次的道路，这将被提取要作为一个采煤
12、工作面。如果这样做的话，有足够的时间来实现连续变化的采煤工作面。图3 绘制目标的关系结构5采面的安全及生产管理现代化的生产方式，要求管理工作也必须现代化。生产规模越大，分工越细，机械化程度越高，技术越先进，对管理工作的要求就越细致，越严格。要使管理工作符合现代化的要求，必须掌握先进的科学管理方法，讲究经济效益，严格管理制度，确保工程质量，实现安全生产。实现科学管理，要全面落实“长期、稳定、安全、高产”的方针，实现煤炭工业高速度、现代化，促进煤炭生产的发展。“安全第一”是煤矿生产的一项基本方针，要切实防止采面顶板、沼气、煤尘，自燃等各种重大事故的发生。这对促进煤炭生产持续稳步发展，保证职工生产安
13、全具有十分重要的意义。采面经济效果，也是衡量管理水平的一个重要标志，首先表现在高产、高效率上，同时要兼顾局部效果与整体效果(如一个工作面与全矿井的关系)，眼前效果和长远效果(如突击高产与持续稳产的关系)。防止发生只追求暂时的高产，而不顾消耗、不计成本、不讲利润、不重视提高劳动生产率、不注意采掘平衡关系等倾向。 实现科学的管理，必须建立在符合客观规律的基础上，对于井下生产第一线尤为重要。对煤层条件的变化、地质构造、矿山压力的显现特征及规律，滚筒采煤机或刨煤机、输送机和液压支架的工作状况，工作面工时利用、开机率情况、空气中粉尘及有害气体含量的多少等等，都应该有计划地经常进行观察和测定。要特别注意资
14、料的积累，及时进行整理和分析，认识和掌握客观规律，不断改进生产工艺，尽量避免或减少在实际工作中的盲目性6。建国四十多年来，随着生产技术的发展，我国采面生产技术管理也经历了几个发展阶段。50年代初到60年代中，推广了阜新矿务局平安矿一米层回采工作面正规循环作业的经验，对推进当时的生产起了重要的作用。如开滦、淮南、淄博、本溪、蛟河、阳泉、徐州等矿区均取得较好的效果。由于十年动乱，采面生产技术及管理水平受到影响，1975年统配煤矿平均单产仅为9658t月，工作面效率4.0t/工左右，单产、效率均较低，事故较多；70年代后期以来，随着机械化水平的提高，采面生产技术管理水平逐步有了恢复与改善，在此期间原
15、煤炭工业部颁发了采煤工作面质量标准及检查评级办法(1978年)、采煤工作面正规循环作业暂行管理办法(1979年)、生产矿井正规循环作业的若干规定的通知(1980年)。1985年平均单产达11728t月，工作面效率达50t工左右，十年来分别提高了2143、25，采面各种事故也相应减少，各项指标虽尚未明显改善，但为以后大力发展创造了条件。1985年后，针对上述问题，采取了有力措施，我国采面生产技术管理水平又有了新的发展7。6具体事例取平顶山煤矿的三维动态电子矿图作为例子来简要的展示动态电子矿图系统的应用。6.1 登录数据库在登录数据库之前，它必须保证客户端与伺服器的畅通。服务器本身也可以作为客户端
16、。当要载入数据库时，用户可以双击该图标的应用功能程序，单击登录Load工具栏，之后出现登录界面，在服务器列表中选择服务器，输入相一致的用户名和密码，最后单击OK按钮。6.2 加入电动矿图与数据库打开一号平顶山矿的三维动态电子矿图，在CAD中连接实体数据库中的信息，之后在数据库中数千的CAD图中一个接一个的连接目标。在同一时间，以相同的方式把该项准备的视频，图片，声音将连接到CAD绘图。6.3 查询已经连接好的电子矿图在AutoCAD 2002中打开平顶山矿的三维动态电子矿图，之后运行动态电子矿图系统，作为目前的文件转变平顶山矿的三维动态电子矿图，及时单击和查询工具栏和地图。有主要的两种查询方式。第一,数据库中一个领域的属性能连接到CAD绘图。
