炮眼布置及自動化施工.docVIP

序號： 編碼： 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽作 品 申 報 書作品名稱： 基于專家系統(tǒng)的炮眼優(yōu)化設(shè)計及自動化施工 學(xué)院名稱： 能源與安全學(xué)院 申報者姓名（集體名稱）： DIY 團隊 類別：自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文 哲學(xué)社會科學(xué)類社會調(diào)查報告和學(xué)術(shù)論文 科技發(fā)明制作A類 科技發(fā)明制作B類 說 明1申報者應(yīng)在認(rèn)真閱讀此說明各項內(nèi)容后按要求詳細填寫。2申報者在填寫申報作品情況時只需根據(jù)個人項目或集體項目填寫A1或A2表，根據(jù)作品類別（自然科學(xué)類學(xué)術(shù)論文、哲學(xué)社會科學(xué)類社會調(diào)查報告和學(xué)術(shù)論文、科技發(fā)明制作）分別填寫B(tài)1、B2或B3表。所有申報者可根據(jù)情況填寫C表。3表內(nèi)項目填寫時一律用鋼筆或打印，字跡要端正、清楚，此申報書可復(fù)制。4序號、編碼由校第三屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽組委會填寫。5學(xué)術(shù)論文、社會調(diào)查報告及所附的有關(guān)材料必須是中文（若是外文，請附中文本），請以4號楷體打印在A4紙上，附于申報書后，字?jǐn)?shù)在8000字左右（文章版面尺寸14.522cm）。6作品申報書須按要求由單位統(tǒng)一報送。7其他參賽事宜請向校團委咨詢。8. 報送地址：校團委辦公室聯(lián) 系 人：江山 孫瑋聯(lián)系電話：6632127E-mail:tuanweiaust. A2申報者情況（集體項目）說明：1必須由申報者本人按要求填寫；2申報者代表必須是作者中學(xué)歷最高者，其余作者按學(xué)歷高低排列；3本表中的學(xué)籍管理部門簽章視為申報者情況的確認(rèn)。申報者代表情況姓名李玉春性別男出生年月1990.10學(xué)院能源與安全學(xué)院專業(yè)、年級采礦工程08級5班學(xué)歷本科學(xué)制四年入學(xué)時間2008年作品名稱基于專家系統(tǒng)的炮眼優(yōu)化設(shè)計及自動化施工畢業(yè)論文題目通訊地址安徽理工大學(xué)收發(fā)室郵政編碼231001辦公電話常住地通訊地址安徽理工大學(xué)校內(nèi)3號樓郵政編碼住宅電他作者情況姓 名性別年齡學(xué)歷所在單位閃 濤男21本科能源與安全學(xué)院08級5班高 站男21本科能源與安全學(xué)院08級5班林 翔男21本科能源與安全學(xué)院08級5班張 喬男21本科能源與安全學(xué)院08級5班何 祥男21本科能源與安全學(xué)院08級5班夏 偉男21本科能源與安全學(xué)院08級5班資格認(rèn)定學(xué)校學(xué)籍管理部門意見以上作者是否為2011年7月1日前正式注冊在校的全日制非成人教育、非在職的高等學(xué)校中國籍?？粕?、本科生、碩士研究生或博士研究生。是否 （部門簽章）年 月 日學(xué)院負(fù)責(zé)人或?qū)熞庖姳咀髌肥欠駷檎n外學(xué)術(shù)科技或社會實踐活動成果是否負(fù)責(zé)人簽名：年 月 日B3申報作品情況（科技發(fā)明制作）說明：1必須由申報者本人填寫；2本部分中的科研管理部門簽章視為對申報者所填內(nèi)容的確認(rèn)； 3本表必須附有研究報告，并提供圖表、曲線、試驗數(shù)據(jù)、 原理結(jié)構(gòu)圖、外觀圖（照片）,也可附鑒定證書和應(yīng)用證書； 4作品分類請按照作品發(fā)明點或創(chuàng)新點所在類別填報。作品全稱基于專家系統(tǒng)的炮眼優(yōu)化設(shè)計及自動化施工作品分類（E）A機械與控制（包括機械、儀器儀表、自動化控 制、工程、交通、建筑等） B信息技術(shù)（包括計算機、電信、通訊、電子等） C數(shù)理（包括數(shù)學(xué)、物理、地球與空間科學(xué)等） D生命科學(xué)（包括生物、農(nóng)學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)、健 康、衛(wèi)生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化學(xué)、化 工、生態(tài)、環(huán)保等）作品設(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)設(shè)計目的：使地下工程施工中的炮眼布置環(huán)節(jié)簡化，達到優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，提高三維可視化程度的效果，且與掘進作業(yè)線配套使用，實現(xiàn)掘進工作的自動化、科學(xué)化?；舅悸罚夯贏utoCAD三維繪圖平臺，應(yīng)用計算機C語言編程工具，設(shè)計一款應(yīng)用于不同條件下巷道掘進的炮眼布置優(yōu)化設(shè)計軟件。該軟件可以根據(jù)巷道巖石性質(zhì)、巷道斷面形狀及大小、炮眼深度、炮眼直徑、支護形式等得到巷道掘進的各項爆破參數(shù)，并能直觀的顯示出集炮眼的布置方式、位置、數(shù)量、深度、傾角于一體的三維圖像；同時也可以與機械打眼作業(yè)線配套使用，實現(xiàn)掘進工作的自動化、科學(xué)化，為地下工程施工的快速掘進及自動化管理提供一定的技術(shù)參考。創(chuàng)新點：1基于AutoCAD繪圖平臺，應(yīng)用C語言進行二次開發(fā)設(shè)計，具有較好的可讀性；2基于專家系統(tǒng)的炮眼布置設(shè)計，優(yōu)化爆破參數(shù)； 3炮眼布置參數(shù)三維可視化效果與掘進作業(yè)線配套使用，實現(xiàn)打眼工作的自動化。技術(shù)關(guān)鍵：炮眼布置參數(shù)專家系統(tǒng)的形成以及CAD二次開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用。主要技術(shù)指標(biāo)：炮眼布置參數(shù)的科學(xué)化程度，專家系統(tǒng)的形成，C語言程序設(shè)計運行，三維可視化效果，系統(tǒng)的可操作性及自動化程度。作品的科學(xué)性先進性（必須說明與現(xiàn)有技術(shù)相比、該作品是否具有突出的實質(zhì)性技術(shù)特點和顯著進步。請?zhí)峁┘夹g(shù)性分析說明和參考文獻資料）現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品特點：目前國內(nèi)外對AutoCAD進行的二次開發(fā)，主要使用VisualLisp/AutoLisp語言，使用比較容易，但是存在著以下幾點不足之處：1是程序可讀性較差；2是系統(tǒng)性和集成性不強；3是可視化程度不高。作品的實質(zhì)性技術(shù)特點和顯著進步 ：與現(xiàn)有的人工布置炮眼相比，該技術(shù)利用專家系統(tǒng)，根據(jù)輸入地下工程施工的基本參數(shù)，計算出炮眼數(shù)目、傾角以及裝藥量等，設(shè)計出詳細的炮眼布置平面圖和三維立體圖，優(yōu)化炮眼布置，實現(xiàn)炮眼的可視化，使炮眼布置清晰、明了；同時可與機械打眼作業(yè)線配套使用，實現(xiàn)掘進工作的自動化，為地下工程施工的快速掘進機自動化管理提供一定的技術(shù)參考，該技術(shù)在研發(fā)上的投資成本低，操作簡便。參考文獻：1 張浩.CAD/CAM技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展綜述C.第六屆全國計算機應(yīng)用聯(lián)合學(xué)術(shù)會論文集.2002.2 王福軍等.AutoCAD2000環(huán)境下C/VisualC+應(yīng)用程序開發(fā)教程M.北京:北京希望電子出版社.2000.1-19.3 吳濤.建筑CAD二次開發(fā)技術(shù)M.北京：電子工業(yè)出版社.2002.4 李大友.計算機在CAD中的應(yīng)用AutoCAD應(yīng)用M.北京：機械工業(yè)出版社.2002.5 張玉萍.利用AutoCAD VBA開發(fā)用戶圖庫系統(tǒng).機械設(shè)計與制造.NO.1. 2003.作品在何時、何地、何種機構(gòu)舉行的評審、鑒定、評比、展示等活動中獲獎及鑒定結(jié)果作品所處階 段（B）A實驗室階段 B中試階段 C生產(chǎn)階段D （自填）技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式作品可展示的形 式 實物、產(chǎn)品 模型 圖紙 磁盤 現(xiàn)場演示 圖片 錄像 樣品使用說明及該作品的技術(shù)特點和優(yōu)勢，提供該作品的適應(yīng)范圍及推廣前景的技術(shù)性說明及市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)測使用說明及該產(chǎn)品的技術(shù)性特點和優(yōu)勢： 基于專家系統(tǒng)的炮眼布置，優(yōu)化爆破參數(shù)，精確裝藥；基于AutoCAD繪圖平臺應(yīng)用C語言進行二次開發(fā)設(shè)計，達到炮眼布置參數(shù)三位可視化的效果，便于施工工人理解，優(yōu)化支護，提高巷道施工進度；技術(shù)的研發(fā)成本較低，操作簡便，運行可靠。適應(yīng)范圍：地下巷道掘進；隧道施工；教學(xué)科研。推廣前景的技術(shù)性說明：以計算機理論為基礎(chǔ)的專家設(shè)計系統(tǒng)對炮眼的布置實現(xiàn)可視化操作，更便于爆破施工，成本低，容易操作，在掘進巷道和開拓隧道上有明顯優(yōu)勢，同時也能與其它機械化作業(yè)線配套使用以提高功效，前景廣闊。市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)測：該技術(shù)研發(fā)的成本低，投資少，不僅可以應(yīng)用在巷道掘進方面，例如將該系統(tǒng)與一些機械設(shè)備相結(jié)合，實現(xiàn)自動化鉆眼爆破，可廣泛應(yīng)用于巖巷施工，而且在開拓隧道和教學(xué)使用方面也具有一定的參考價值。在開拓隧道方面，可以更直觀的將炮眼布置設(shè)計出來，便于爆破；在教學(xué)運用方面，可以利用多媒體將炮眼布置的立體圖顯示出來，使炮眼布置清晰、明了，供學(xué)生更好的理解與掌握。專利申報情況提出專利申報 申報號 申報日期 年 月 日已獲專利權(quán)批準(zhǔn) 批準(zhǔn)號 批準(zhǔn)日期 年 月 日 未提出專利申請科研管理部門簽 章 年 月 日C.當(dāng)前國內(nèi)外同類課題研究水平概述 說明：1.申報者可根據(jù)作品類別和情況填寫； 2.填寫此欄有助于評審。AutoCAD是美國Autodesk公司通過計算機輔助繪圖和設(shè)計軟件包，是目前在Windows環(huán)境下應(yīng)用最廣泛、使用人說最多的CAD支持軟件，具有易于掌握、使用方便等特點，尤其是具有開放性結(jié)構(gòu)和易于用戶定制的功能。AutoCAD是基于第三代面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)的高度智能化的、具有很強的三維處理能力和直觀生動的交互界面的CAD平臺軟件產(chǎn)品，深受廣大工程技術(shù)人員的喜愛。 目前，國內(nèi)CAD應(yīng)用主要集中在以共程數(shù)據(jù)庫為核心，包括曲面和實體造型技術(shù)的集成化系統(tǒng)這一階段，大部分的CAD產(chǎn)品，由一些基礎(chǔ)的設(shè)計會平臺，結(jié)合專業(yè)方面的規(guī)范和數(shù)據(jù)盡心二次開發(fā)，并且集成相關(guān)的計算、分析軟件，形成設(shè)計人員獨自完成設(shè)計工作的專業(yè)集成化工具。國外的應(yīng)用除了一般的集成化系統(tǒng)，在一些設(shè)計需求發(fā)展較快的領(lǐng)域，也開發(fā)了一些專門的CAD產(chǎn)品，實現(xiàn)了集設(shè)計工具、知識管理、專家系統(tǒng)于一體，具有一定協(xié)同工作能力的智能化集成系統(tǒng)。目前已研究的專家系統(tǒng)模型有很多種，其中較為流行的有：基于規(guī)則的專家系統(tǒng)、基于案例的專家系統(tǒng)、基于框架的專家系統(tǒng)、基于模糊邏輯的專家系統(tǒng)、基于D-S證據(jù)理論的專家系統(tǒng)、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)和基于遺傳算法的專家系統(tǒng)等，各有各的優(yōu)缺點。但是在專家系統(tǒng)的研究中存在一定的缺失，對于 AutoCAD的二次開發(fā)，并沒有把專家系統(tǒng)與自動化施工聯(lián)系起來，只是簡單的把CAD的二次開發(fā)應(yīng)用到巷道斷面圖的設(shè)計上并沒有真正的做到智能化，我想這也是我們技術(shù)成果的一個創(chuàng)新。D.推薦者情況及對作品的說明說明：1由推薦者本人填寫；2推薦者必須具有高級專業(yè)技術(shù)職稱，并是與申報作品 相同或相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者或?qū)I(yè)技術(shù)人員（教研組 集體推薦亦可）；推薦者情況姓 名涂敏性別男年齡47職稱教授工作單位安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院通訊地址安徽理工大學(xué)郵政編碼232001單位電話住宅電薦者所在單位簽章同意推薦 （簽章） 年 月 日請對申報者申報情況的真實性作出闡述經(jīng)審核該作品已取得實踐效果，值得更深層次的科學(xué)研究。 請對作品的意義、技術(shù)水平、適用范圍及推廣前景作出您的評價 作品的發(fā)明技術(shù)及使用效果符合實際生產(chǎn)需要，解決了炮眼布置工作量大及可視化效果差的難題，既有良好的經(jīng)濟效益又有廣闊的發(fā)展前景。其它說明涂 敏，教授，現(xiàn)在安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院，采礦與安全工程學(xué)報雜志編委，安徽省煤礦專家組成員，國際巖石力學(xué)學(xué)會會員。主要從事煤礦開采新技術(shù)、礦山壓力及巖層控制方面的教學(xué)和科研究工作，研究方向是礦山開采新技術(shù)和巖層控制理論，在煤炭學(xué)報、巖石力學(xué)與工程學(xué)報、煤炭科學(xué)技術(shù)等雜志上發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，被Ei收錄4篇，獲得省部級科研獎勵5項，參加煤礦安全規(guī)程的編寫工作，并負(fù)責(zé)編寫煤礦安全規(guī)程問答（采掘）、采掘與防治水等工作，參加國家“十五”規(guī)劃教材采動影響與控制編著1部。發(fā)表的論文有：1、潘謝礦區(qū)采動巖體裂隙發(fā)育高度研究，煤炭學(xué)報2004年6 涂敏Ei檢索2、走向短壁水力采煤頂板周期垮落規(guī)律研究，巖石力學(xué)與工程學(xué)報200415，涂敏、謝廣祥Ei檢索3、厚松散層及超薄覆巖厚煤層防水煤柱開采試驗研究，巖石力學(xué)與工程學(xué)報200420，涂敏等Ei檢索 4、Dynamic Principal of Development of Strata Separation Fracture of the Roof in the Coal Seam Mining，（采動覆巖中離層裂隙動態(tài)發(fā)育規(guī)律研究），國際安全會議200410上海 涂敏、馮梅梅 劉澤功Ei檢索5、綜放開采頂板離層裂隙變化研究，煤炭科學(xué)技術(shù)20044，涂敏、劉澤功6、巨厚松散強含水層下開采覆巖移動破壞分析，礦山壓力與頂板管理20042，涂敏、余中林7、厚松散頂板下煤層開采頂板垮落規(guī)律研究，礦山壓力與頂板管理20044，8、承壓水上開采底板破壞數(shù)值模擬研究.礦山壓力與頂板管理，05年2期9、 高效短壁機械化采煤工藝研究.煤炭科學(xué)技術(shù)05年12期10、遠程下保護層開采被保護煤層變形規(guī)律研究與應(yīng)用。采礦與安全工程學(xué)報、2006第三期、獲獎：1、厚松散層及超薄覆巖條件下無煤柱放頂煤開采技術(shù)研究。排第六，本院排第二。2003年煤炭部科技進步三等獎，排名第七。2、采礦工程專業(yè)教學(xué)改革與發(fā)展方向研究。2005年安徽省教學(xué)成果二等獎，排名第四， 3、煤礦采動巖體滲流災(zāi)變防治研究，2006年度高等學(xué)?？萍歼M步獎，一等獎，排名第十五。4、破碎巖體滲流規(guī)律及其在煤礦突變?yōu)暮Ψ乐沃械膽?yīng)用。2007年度江蘇省科技進步獎二等獎。排名第五。5、破碎巖體滲流規(guī)律及其在煤礦突變?yōu)暮Ψ乐沃械膽?yīng)用。2007年國家科技進步二等獎，排名第九。推薦者情況姓 名宮能平性別男年齡46職稱教授工作單位安徽理工大學(xué)教務(wù)處通訊地址安徽理工大學(xué)教務(wù)處郵編232001單位電話6632255住宅電話推薦者所在單位簽章同意推薦 簽章日期 年 月 日 請對申報者申報情況的真實性作出闡述經(jīng)審核該作品已取得實踐效果，值得更深層次的科學(xué)研究。 請對作品的意義、技術(shù)水平、適用范圍及推廣前景作出您的評價作品的發(fā)明技術(shù)及使用效果符合實際生產(chǎn)需要，解決了炮眼布置工作量大及可視化效果差的難題，既有良好的經(jīng)濟效益又有廣闊的發(fā)展前景。其它說明宮能平，教授，工學(xué)博士，工程力學(xué)專業(yè)碩士生導(dǎo)師。2003年被評為安徽省“十五”首批中青年骨干教師，2005年被評為安徽省高等學(xué)校學(xué)科帶頭人培養(yǎng)對象，2007年被評為安徽省教學(xué)名師、安徽省模范教師；2005年主持安徽省精品課程理論力學(xué)建設(shè)，是該省級精品課程的負(fù)責(zé)人；此外，兼任安徽省力學(xué)學(xué)會常務(wù)理事、安徽省高等教育學(xué)會理事、煤炭高校教材編審委員會常務(wù)理事。先后承擔(dān)和參與國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金、安徽省教育廳自然科學(xué)重點基金、教育部科學(xué)技術(shù)研究重點項目以及大型企業(yè)委托開發(fā)的橫向科研項目多項，申請實用新型專利一項；在ACTA MECHANICA SOLIDA SINICA、復(fù)合材料學(xué)報、固體力學(xué)學(xué)報、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報、上海交通大學(xué)學(xué)報、力學(xué)季刊、煤炭學(xué)報和煤炭科學(xué)技術(shù)等國內(nèi)外重要期刊上發(fā)表論文30余篇，其中多篇被SCI和EI檢索收錄，主編出版教材3部。現(xiàn)任安徽理工大學(xué)教務(wù)處處長、招生辦公室主任、教學(xué)評估辦公室主任、應(yīng)用力學(xué)研究所所長。學(xué)院組織協(xié)調(diào)機構(gòu)確認(rèn)并蓋章 年 月 日 學(xué)院評審委員會初評意見評委簽名： 年 月 日校團委 確認(rèn)蓋章 （蓋章） 年 月 日E校組織委員會資格和形式審查意見組委會資格審查意見 審查人（簽名） 年 月 日組委會形式審查意見 審查人（簽名） 年 月 日組委會審查結(jié)果合格 不合格 負(fù)責(zé)人（簽名） 年 月 日F參賽作品打印處學(xué)院名稱：能源與安全學(xué)院作品名稱：基于專家系統(tǒng)的炮眼優(yōu)化設(shè)計及自動化施工創(chuàng)新點：1基于AutoCAD繪圖平臺，應(yīng)用C語言進行二次開發(fā)設(shè)計，具有較好的可讀性；2基于專家系統(tǒng)的炮眼布置設(shè)計，優(yōu)化爆破參數(shù)； 3炮眼布置參數(shù)三維可視化效果與掘進作業(yè)線配套使用，實現(xiàn)打眼工作的自動化。設(shè)計目的：使地下工程施工中的炮眼布置環(huán)節(jié)簡化，達到優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，提高三維可視化程度的效果，且與掘進作業(yè)線配套使用，實現(xiàn)掘進工作的自動化、科學(xué)化。作品的實質(zhì)性技術(shù)特點和顯著進步 ：與現(xiàn)有的人工布置炮眼相比，該技術(shù)利用專家系統(tǒng)，根據(jù)輸入地下工程施工的基本參數(shù)，計算出炮眼數(shù)目、傾角以及裝藥量等，設(shè)計出詳細的炮眼布置平面圖和三維立體圖，優(yōu)化炮眼布置，實現(xiàn)炮眼的可視化，使炮眼布置清晰、明了；同時可與機械打眼作業(yè)線配套使用，實現(xiàn)掘進工作的自動化，為地下工程施工的快速掘進機自動化管理提供一定的技術(shù)參考，該技術(shù)在研發(fā)上的投資成本低，操作簡便。G1全校評審委員會意見粘貼處研究報告目錄一 研究背景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18二 簡述爆破參數(shù)設(shè)計專家系統(tǒng). . . . . . . . . . . . . . . . . . .19三 炮眼布置方式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21一 炮眼的分類 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21二 炮眼的布置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21四 AutoCAD二次開發(fā) . . . . . . . . . . . . . . . . . .23五 基于專家系統(tǒng)的炮眼優(yōu)化設(shè)計及自動化施工主要技術(shù) . . .24六 附錄 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32一指導(dǎo)老師及團隊簡介 . . . . . . . . . . . . . . .32二參考文獻 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 一、 研究背景 目前已研究的專家系統(tǒng)模型有很多種，其中較為流行的有：基于規(guī)則的專家系統(tǒng)、基于案例的專家系統(tǒng)、基于框架的專家系統(tǒng)、基于模糊邏輯的專家系統(tǒng)、基于D-S證據(jù)理論的專家系統(tǒng)、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)和基于遺傳算法的專家系統(tǒng)等，各有各的優(yōu)缺點。同時國內(nèi)CAD應(yīng)用主要集中在以工程數(shù)據(jù)庫為核心，包括曲面和實體造型技術(shù)的集成化系統(tǒng)這一階段，大部分的CAD產(chǎn)品，由一些基礎(chǔ)的設(shè)計平臺，結(jié)合專業(yè)方面的規(guī)范和數(shù)據(jù)進行二次開發(fā)，并且集成相關(guān)的計算、分析軟件，形成設(shè)計人員獨自完成設(shè)計工作的專業(yè)集成化工具。國外的應(yīng)用除了一般的集成化系統(tǒng)，在一些設(shè)計需求發(fā)展較快的領(lǐng)域，也開發(fā)了一些專門的CAD產(chǎn)品，實現(xiàn)了集設(shè)計工具、知識管理、專家系統(tǒng)于一體，具有一定協(xié)同工作能力的智能化集成系統(tǒng)。采礦CAD 技術(shù)的研究與應(yīng)用幾乎與計算機圖形設(shè)備同步發(fā)展，20世紀(jì)80年代曾使其他行業(yè)不敢輕視，30屆APCOM 會議旺盛的人氣是最好的見證，20世紀(jì)90年代初在國際CAD市場上，至少有14個商品化礦床模型與采礦輔助設(shè)計軟件與AutoCAD“叫板”，這是礦業(yè)軟件技術(shù)人員的驕傲。但90年代中后期以來，面對迅速發(fā)展的三維可視化技術(shù)與其他行業(yè)(機械、建筑、醫(yī)學(xué)等) 相比，采礦CAD 技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)落后，無論是基礎(chǔ)研究、應(yīng)用，還是人才培訓(xùn)和儲備都落在了后面。我國采礦CAD的發(fā)展更是令人堪憂，雖然CAD 技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用，國外基于實體構(gòu)模的采礦輔助設(shè)計軟件也已開發(fā)成功，但是由于市場競爭激烈，目前公開發(fā)表的CAD開發(fā)核心技術(shù)資料幾乎沒有。國內(nèi)許多單位熱衷于購買國外軟件，近幾年來，數(shù)十家經(jīng)濟效益較好的礦山企業(yè)和設(shè)計單位投資數(shù)萬至幾十萬美元購買國外礦業(yè)軟件，這對急需投入的中國礦業(yè)軟件發(fā)展是一個打擊。礦山企業(yè)與高等院校及科研院所合作開發(fā)軟件已越來越少，除了經(jīng)濟因素外，其中主要原因是礦山企業(yè)難以留住高水平的軟件開發(fā)和管理人員。礦業(yè)軟件開發(fā)的高投入、長期性和人才流失嚴(yán)重，使煤礦管理人員對自主開發(fā)礦業(yè)軟件失去信心和耐心。許多企業(yè)著迷于國外軟件的三維可視化功能，對國外軟件的語言、設(shè)計思想、圖紙表達習(xí)慣等與中國的區(qū)別則不予重視。 再有，由于礦山之間的行業(yè)差異（煤炭、冶金、有色金屬與建材等），同行業(yè)礦山之間的個體差異（開采方式、地質(zhì)條件等），以及個別礦山生產(chǎn)過程中需處理的瞬息萬變的難以預(yù)料的信息差異，使得CAD 軟件的開發(fā)具有較強針對性?？傮w上，礦業(yè)軟件開發(fā)處于一種“各自為政”、“低水平重復(fù)開發(fā)”的狀態(tài)。礦山CAD的應(yīng)用正處在一個由基于二維平面的設(shè)計模式向基于三維空間的設(shè)計模式的過渡階段，也正是如此，我們DIY團隊?wèi)?yīng)運而生，致力于研發(fā)新技術(shù)，開發(fā)出集成化、智能化程度較高的采礦CAD 軟件，在AutoCAD For Windows 平臺上利用ADS 技術(shù)開發(fā)采礦CAD，一旦技術(shù)成熟、軟硬件價格下降，傳統(tǒng)的設(shè)計模式將徹底改變。煤炭是我國主要能源，分別占一次能源生產(chǎn)和消費總量的76%和69%，煤炭工業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃因此指出，“煤炭工業(yè)是關(guān)系能源安全和國民經(jīng)濟命脈的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)”。據(jù)統(tǒng)計，我國煤炭消費與經(jīng)濟增長相關(guān)系數(shù)為0.50.6，根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃，“十一五”期間國民經(jīng)濟增長速度預(yù)期為年均7.5%，據(jù)此測算煤炭需求將保持年均3.754.5%的速度增長。經(jīng)濟持續(xù)增長將為煤炭行業(yè)業(yè)績穩(wěn)步增長提供根本動力。由于煤礦地下生產(chǎn)條件的復(fù)雜性等原因，采礦行業(yè)同其它行業(yè)相比有著自己鮮明的特點，它與機械和建筑設(shè)計不同，其工程圖不易標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)定種類繁多、實際變化大。目前，國內(nèi)巖巷施工仍以鉆爆法為主，巖巷懸臂式掘進機在我國正在進行試驗。以鉆爆法為主的巖巷機械化作業(yè)線，主要有二種，一種是氣腿式鑿巖機配耙斗式或鏟斗式裝巖機作業(yè)線;另一種是全液壓鉆車配側(cè)卸裝巖機作業(yè)線。第一種在我國應(yīng)用較多，掘進速度一般為6070m/月，第二種在我國應(yīng)用較少。綜掘機機械化已是成熟的技術(shù)，微處理器、計算機和專家系統(tǒng)的應(yīng)用，以及巖層控制理論和技術(shù)的完善，進一步提高了作業(yè)安全性和生產(chǎn)效率。由此本團隊就聯(lián)想著利用CAD二次開與打眼作業(yè)線相結(jié)合，實現(xiàn)機械操作的自動化、科學(xué)化，為地下工程施工的快速掘進及自動化管理提供一定的技術(shù)參考。二、專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是一個智能計算機程序系統(tǒng)，其內(nèi)部含有大量的本領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R和經(jīng)驗，能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來處理該領(lǐng)域的問題。也就是說，專家系統(tǒng)是一個具有大量專門知識或經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，它應(yīng)用人工智能技術(shù)和計算機技術(shù)，根據(jù)領(lǐng)域一個或多個專家提供的知識和經(jīng)驗經(jīng)過推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以便解決那些需要人類專家處理的復(fù)雜問題，簡而言之，專家系統(tǒng)是一種模擬人類專家解決領(lǐng)域問題的計算機程序系統(tǒng)。專家系統(tǒng)由人機交互界面、知識庫、推理機、解釋器、綜合數(shù)據(jù)庫、知識獲取6個部分構(gòu)成。知識庫用以存放專家提供的專門知識。專家系統(tǒng)的問題求解是運用專家提供的專門知識來模擬專家的思維方式進行招兵買馬，知識庫是決定一個專家系統(tǒng)是否優(yōu)越的關(guān)鍵因素，專家系統(tǒng)的性能水平取決于知識庫中所擁有知識的數(shù)量和質(zhì)量。知識表示采用產(chǎn)生式、框架和語意網(wǎng)絡(luò)等幾種形式，其中以產(chǎn)生式規(guī)則表示應(yīng)用最普遍，其模式為：IFTHEN。 數(shù)據(jù)庫用于存放系統(tǒng)運行過程中所需要和產(chǎn)生的所及信息。推理機是針對當(dāng)前問題的信息，識別、選取、匹配知識庫中規(guī)則，以得到問題求解結(jié)果的一種機制。目前應(yīng)用較為廣泛的兩種推理方法分別為正向和反向推理。一般的問題多為設(shè)計性問題，較多采用正向推理。知識獲取是專家系統(tǒng)的關(guān)鍵，也是專家系統(tǒng)設(shè)計的瓶頸問題，通過知識獲取機制可以擴充和修改知識庫，實現(xiàn)專家系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)。解釋機制能夠根據(jù)用戶的提問，對結(jié)論、求解過程以及系統(tǒng)當(dāng)前的求解狀態(tài)提供說明。用戶界面則為人機間相互交換信息提供了必要的手段。（一）系統(tǒng)設(shè)計通過對現(xiàn)場大量工程資料的分析研究，獲得巖巷掘進施工現(xiàn)場的實際經(jīng)驗和專家知識，進行歸納總結(jié)，并利用已有的成果進行可行性分析，建立合適的系統(tǒng)模型。爆破參數(shù)設(shè)計影響巖巷爆破設(shè)計的主要因素包括巖石脆韌性、巖體可爆性級別、巖石節(jié)理發(fā)育程度、瓦斯及煤塵情況、軟弱夾層、普氏系數(shù)、巷道斷面等定性與定量因素。由于這些因素?zé)o法用統(tǒng)一或定量的標(biāo)準(zhǔn)進行表達，爆破設(shè)計僅依靠個人的知識水平和職業(yè)道德，實際質(zhì)量無法得到保證。將專家系統(tǒng)技術(shù)引入到爆破參數(shù)的設(shè)計中，能在一定程度上保證實際結(jié)果的準(zhǔn)確性，減少重復(fù)性勞動，提高工作效率。爆破參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)由人機交互界面、知識庫、推理機、解釋器、綜合數(shù)據(jù)庫、知識獲取6個部分構(gòu)成。知識庫的構(gòu)建是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵因素，它用于存放本領(lǐng)域?qū)＜姨峁┑膶ｉT知識以及爆破工程實例。爆破參數(shù)設(shè)計主要包括爆破方案、鉆豹器材、掏槽方式的選擇、炮眼布置以及爆破效果預(yù)測等。對于爆破方案的選擇，系統(tǒng)采用基于規(guī)則知識的推理模式。爆破方案的選擇炮眼深度爆破方案0h2淺孔爆破2h3.5中深孔爆破h3.5深孔爆破其他因素規(guī)則判斷除采用基于規(guī)則知識的推理外，還采用基于爆破實例的推理模式。將當(dāng)前爆破設(shè)計原始資料與知識庫中大量爆破實例比對，找出最匹配的實力。通過對找到實例的參數(shù)調(diào)整修改，得到適合現(xiàn)場需要的爆破設(shè)計。因此，設(shè)計結(jié)果的準(zhǔn)確性同樣取決于知識庫中爆破實例的數(shù)量和質(zhì)量。根據(jù)爆破參數(shù)的計算結(jié)果，或在參數(shù)輸入框中輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，即可實現(xiàn)圖標(biāo)的自動繪制。在炮眼布置參數(shù)對話框中，用戶可通過人機交換的方式輸入或修改數(shù)據(jù)。爆破參數(shù)專家系統(tǒng)人 機 界 面知 識 獲 取 模 塊知識庫圖表公式經(jīng)驗推理機解決執(zhí)行模塊調(diào)度模塊解釋模塊黑板領(lǐng)域黑板控制黑板“黑板”是一個公共動態(tài)數(shù)據(jù)庫。在問題求解過程中所產(chǎn)生的全部信息都記錄在“黑板”上?！昂诎濉鄙闲畔⒌男薷挠兄R源來完成。在爆破參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)由以下兩個部分組成：（1） 完成功能推理的領(lǐng)域黑板。它的功能有： 記錄當(dāng)前的設(shè)計方案：記錄當(dāng)前的巷道斷面形狀、巷道巖石性質(zhì)、巷道斷面大小等參數(shù)。 事件表：對“黑板”上某一信息的每一次修改構(gòu)成一個事件。從公共動態(tài)數(shù)據(jù)庫劃出一部分存儲單元作為事件表，記錄“黑板”上所有信息變化的事件。如使用規(guī)則修改了當(dāng)前方案的炮眼深度，則產(chǎn)生一個標(biāo)記(炮眼深度-修改)，形成一個事件，記錄在事件表內(nèi)，為各知識源公用。（2） 完成性能推理(調(diào)度推理)的控制黑板。它的功能是根據(jù)事件表和系統(tǒng)狀態(tài)選擇下一個具體步驟。爆破參數(shù)設(shè)計優(yōu)化策略巷道斷面大小、形狀、巖石性質(zhì)等參數(shù)開始初始設(shè)計分析可行？評價再設(shè) 計公式、圖表規(guī)范、經(jīng)驗 評價準(zhǔn)則爆破實例確定最終爆破參數(shù)NYYN初始設(shè)計根據(jù)輸入的巷道斷面形狀、巷道巖石性質(zhì)、巷道斷面大小等參數(shù)產(chǎn)生一個試探性的設(shè)計方案，這個方案一般比較粗糙，只滿足幾個主要的約束，效果差。分析主要是測試當(dāng)前設(shè)計是否滿足約束條件，如果不滿足，給出分析結(jié)果一直到在設(shè)計。評價對可行性設(shè)計按評價準(zhǔn)則進行評價，以確定是否接受當(dāng)前設(shè)計。再設(shè)計根據(jù)分析和評價結(jié)果，修改當(dāng)前設(shè)計方案，產(chǎn)生一個新的方案。對于每一次再設(shè)計，系統(tǒng)照例進行分析、評價，然后推薦并執(zhí)行有一次再設(shè)計，直至獲得由評價準(zhǔn)則確認(rèn)的可接受的方案為止。目前的爆破參數(shù)設(shè)計專家系統(tǒng)發(fā)展存在著一些限制，在未來的年代中，許多今日專家系統(tǒng)的缺失將會被逐漸改善，相信未來的爆破參數(shù)設(shè)計專家系統(tǒng)應(yīng)該繼續(xù)研究的項目有： 1具有處理爆破參數(shù)常識的能力； 2使專家系統(tǒng)具有反饋的能力；3輕易獲取與更新知識的能力。三、炮眼布置方式（一）炮眼的分類按照用途不同炮眼可以分為四類：(1)掏槽眼一般用于爆破出新的自由面，為其他炮眼創(chuàng)造有利的爆破條件。(2)輔助眼一般用來進一步擴大掏槽眼爆破形成的自由面。(3)崩落眼一般破碎煤巖的主要炮眼，經(jīng)掏槽眼、輔助眼爆破后，崩落眼就有足夠大的平行或大致平行于炮眼的自由面，在該自由面方向上形成較大的爆破漏斗。(4)周邊眼一也稱輪廓眼，主要用途是使爆破后的巷道斷面、形狀和方向符合設(shè)計要求。按周邊眼的位置可分為頂眼、幫眼和底眼。（二）炮眼的布置 1掏槽眼的布置：掏槽眼一般位于巷道斷面中央靠近底板，這樣便于鉆眼時掌握方向并且有利于上部炮眼爆破時巖石借助自重而崩落。如果斷面中存在軟、硬夾層時。則掏槽眼應(yīng)位于軟巖層中。根據(jù)掏槽眼和工作面之間的夾角，可分為：斜眼掏槽法，其中包括單向掏槽、錐形掏槽、楔形掏槽；直眼掏槽法，其中有平行龜裂掏槽、角柱掏槽、菱形掏槽、螺旋掏槽；混合掏槽法，即斜眼和直眼混合掏槽。(1) 斜眼掏：斜眼掏槽適用于各類巖石，其炮眼和工作面夾角為5570，巖石越堅硬夾角越小；每側(cè)眼間距取300500，堅硬巖石取較小值；眼底一般較其他炮眼深200，每對眼底間距100200，不能打透；掏槽眼一次起爆。但炮眼深度超過2m時，可采用雙楔形掏槽、分兩次起爆。(2) 直眼掏槽：直眼掏槽的炮眼深度一般不受巷道斷面大小的限制，更適于中深孔或深孔爆破；爆破的巖石塊均勻。巖石拋離不遠；全部掏槽眼互相平行，而且相距較近，有利于使用鑿巖臺車。其缺點是鉆眼工作量大,需要雷管段數(shù)較多。有瓦斯的工作面不能采用，眼孔質(zhì)量要求較高。(3) 混合掏槽：混合掏槽的實質(zhì)是直眼掏糟，只是在擴大糟孔時采用斜眼。這樣可以較直眼掏糟法減少鉆眼工作量；增大斜眼與工作面的夾角 (一般取7585)，也可以克服一些斜眼掏槽法的缺點。2輔助眼的布置(包括崩落眼)：輔助眼是布置在掏槽眼和周邊眼之間的炮眼，是大量崩落巖石和刷大斷面的主要炮眼。輔助眼之間和輔助眼各圈之間的距離,一般均為400600方向基本垂直工作面,且要布置比較均勻,使崩下的巖石塊度大小和堆集距離，都要便于裝巖工作。3周邊眼的布置：周邊眼是用來崩落巖石并形成巷道斷面的設(shè)計輪廓，它是決定巷道成型的主要因索。周邊眼的間距一般為50080。根據(jù)巖石硬度,幫眼眼口距巖幫約100200。幫眼眼底一般伸出巷道輪廓線外100200。底眼眼口距地板150并需向下傾斜。一般扎到底板標(biāo)高以下200左右以防拉底，便于鋪軌。提高月進尺量炮眼直徑的大小對鉆眼效率、全斷面炮眼數(shù)目、單位炸藥消耗量和爆破巖石塊度與巖壁平整度等均有影響，因此，應(yīng)根據(jù)巷道斷面大小、塊度要求、炸藥性能和鑿巖機性能等綜合考慮，進行選擇。炮眼直徑大，可減少炮眼數(shù)目，炸藥能量相對集中，也可提高爆破效率，但鉆速下降，影響爆破質(zhì)量和降低圍巖穩(wěn)定性。在采用氣腿式鑿巖機的情況下，現(xiàn)場多根據(jù)藥卷直徑來確定。目前國內(nèi)巖巷掘進均采用32、35兩種藥卷。因炮眼直徑比藥卷直徑大10左右，所以目前的炮眼直徑多采用4245。20世紀(jì)80年代后期，我國煤礦巖巷掘進中，在斷面12m2的條件下應(yīng)用小直徑藥包（25、27），炮眼直徑為30，采用同一規(guī)格鉆錨桿眼和掘進炮眼，可提高鉆眼速度，彌補了由于眼徑減小而增加炮眼數(shù)目，提高了掘進速度，而且節(jié)約了支護成本，取得了良好的綜合技術(shù)經(jīng)濟效益，這種方法稱為“三 小”技術(shù)。影響炮眼深度的主要因素有：巖石性質(zhì)、巷道斷面大小、循環(huán)作業(yè)方式、鑿巖機類型、炸藥威力、工人技術(shù)水平等因素來確定。確定合理的炮眼深度的依據(jù)是：炮眼利用率比較高（一般根不低于590%）；鉆眼和掘進速度快；掘進成本低。據(jù)此分三個方面來討論炮眼深度的合理性：1)合理的炮眼深度必須與具體施工條件相適應(yīng)：氣腿式輕型鑿巖機，較適宜的鉆眼深度一般為2.23.0m;采用鑿巖臺車配備重型鑿巖機，炮眼深度在3 m以上則更為有利。 2)合理的炮眼深度必須保證較高內(nèi)爆破效率，為了達到較高的炮眼利用率，除了考慮巖石條件和合理的炮眼布置外，還與炮眼的質(zhì)量和爆破材、裝藥結(jié)構(gòu)等有密切關(guān)系。 3)合理的炮眼深度應(yīng)盡可能使每班能夠完成整循環(huán)。這樣每班的工作任務(wù)明確，便于組織和管理，有利于實現(xiàn)正規(guī)循環(huán)作業(yè)，眼深與循環(huán)時間的確定必須和現(xiàn)有技術(shù)裝備水平和施工條件密切結(jié)合，在合理的炮眼深度范圍內(nèi)，應(yīng)力爭達到每班多循環(huán)，以加快掘速度。 合理的炮眼數(shù)目應(yīng)當(dāng)保證有較高的爆破效率(炮眼利用率不小于8590%)，爆下的巖塊和爆破后的巷道輪廓均能符合施工和設(shè)計要求。 另外，也可以按一個循環(huán)的總裝藥量平均裝入所有炮眼的原則進行估算，作為實際排列炮眼的參考。 四、AutoCAD二次開發(fā)廣義的二次開發(fā)是指在某些系統(tǒng)軟件及支撐軟件的基礎(chǔ)上，針對特定的應(yīng)用領(lǐng)域及用戶需求而開發(fā)的應(yīng)用軟件，AutoCAD二次開發(fā)通常指在AutoCAD的基礎(chǔ)上，通過利用AutoCAD提供的開放式資源和開放式體系結(jié)構(gòu)，結(jié)合領(lǐng)域或?qū)I(yè)特色對AutoCAD進行的在開發(fā)，以滿足本行業(yè)或本專業(yè)的特定需求。該技術(shù)在對AutoCAD二次開發(fā)的基礎(chǔ)上，提出將CAD二次開發(fā)與專家系統(tǒng)和自動化施工相結(jié)合，從而完成系統(tǒng)更復(fù)雜內(nèi)涵更豐富的開發(fā)需求，并且應(yīng)用于井巷工程施工中的炮眼優(yōu)化布置方面。（一）CAD二次開發(fā)的基礎(chǔ)CAD二次開發(fā)的基礎(chǔ)得益于AutoCAD提供的開放式體系結(jié)構(gòu)(Open architecture),也就是AutoCAD提供給用戶的開發(fā)環(huán)境和對用戶開放的可供用戶開發(fā)的功能模塊和數(shù)據(jù)庫。主要有以下幾個方面：1外部命令：通過增加或修改程序參數(shù)文件ACAD.PGP,便可在AutoCAD內(nèi)部使用。 2開放的“標(biāo)準(zhǔn)庫”：如標(biāo)準(zhǔn)線形庫ACAD.LIN和標(biāo)準(zhǔn)剖面線庫ACAD.PAT,用戶可增加修改，甚至重定義；3用戶界面：AutoCAD提供開放的菜單狀態(tài)條DCL對話框語言等用戶界面功能，方便用戶的界面設(shè)計。4、“幫助文件”用戶化：用戶可重定義或修改AutoCAD的幫助文件，也可以定制幫助文件；5、命令組文件：命令組文件（*.SCR）是包含AutoCAD命令序列的ASCII文件，用戶可根據(jù)需求自定義命令組文件；6、用戶可重定義或取消AutoCAD的命令；7、DIESEL語言（Direct Interpretively Evaluated String Expression Language）：DIESEL表達式可通過方式宏（mode macro）使用系統(tǒng)變量：8、編程開發(fā)界面API(Application Programming Interfaces):主要有AutoLISP語言及編程，AutoCAD2000版后提供Visual LISP功能；AutoCAD R11版增加了ADS（AutoCAD Development System）高級開發(fā)系統(tǒng)，使用戶可以用C語言對AutoCAD進行二次開發(fā)，這是AutoCAD的第二代開發(fā)環(huán)境，具有較強的綜合性；ActiveX Automation自動化，可作為自動化控制器的應(yīng)用程序；ARX編程界面（AutoCAD Runtime Extension），可利用先進的C+語言進行編程，也可以使用第三方開發(fā)的ARX程序。（二）、CAD二次開發(fā)的主要途徑 在AutoCAD的環(huán)境下，進行二次開發(fā)的主要途徑是文件開發(fā)及程序開發(fā)。1、 文件開發(fā) 文件開發(fā)指根據(jù)用戶需求，按照AutoCAD提供的標(biāo)準(zhǔn)文件格式及方法，建立、增加、或改變、編輯AutoCAD支持的ASCII碼標(biāo)準(zhǔn)文件，已達到用戶需求。文件開發(fā)主要用于解決圖形的一些形式化問題，也可以與其它高級語言或CAD系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。AutoCAD提供并支持的ASCII碼標(biāo)準(zhǔn)文件，主要有：ACAD.PGP：外部命令及參數(shù)文件；ACAD.LIN，*.LIN：標(biāo)準(zhǔn)線型庫機用戶自定義線性庫；ACAD.PAT，*.PAT：標(biāo)準(zhǔn)圖案填充庫及用戶自定義圖案填充庫；*.SCR：命令組文件；*.SLD，*.SLB:用戶自制的幻燈片及幻燈片庫；ACAD.SHP,*.SHP:標(biāo)準(zhǔn)字體庫及用戶自定義字庫；*.MNU,*.MNS:用戶自定義菜單；*.DCL:用戶自定義對話框；*.DXF:與其他CAD系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換的中介文件。2、 程序開發(fā)程序開發(fā)指利用AutoCAD提供的編程環(huán)境和開發(fā)工具，通過編寫程序來實現(xiàn)對AutoCAD的開發(fā)，可解決較深層次計較復(fù)雜的問題，因而功能也更強大，也便于實現(xiàn)CAD的智能化。以下是AutoCAD二次開發(fā)方法：AutoCAD二次開發(fā)方法開發(fā)語言對AutoCAD的控制能力程序可讀 性使用難易程度系統(tǒng)著重點Object-ARXC+最深入較好難智能性VB/VBAVisualBasic一般好較易易用性ADSC語言較深入較好較難綜合性AutoUSP/VsualUSPAutoLISP/VisualLISP一般較差易交互性Dot NETVisualC#.NET VisualBasic.NET僅AutoCAD2006以上支持三采礦CAD技術(shù)研究進展國外從八十年初起以礦床模型為代表的礦用軟件發(fā)展很快，涉及到地質(zhì)資料處理、礦床建模、開采輔助設(shè)計、管理信息系統(tǒng)等各個方面。其中部分軟件如DATAMINE, VULCAN已實現(xiàn)了真三維集成圖形環(huán)境大部分軟件僅適用于某個專業(yè)工作，如儲量計算、采掘計劃編制、地測圖繪制、爆破設(shè)計、巖體力學(xué)等。進入九十年代，可視化和集成化技術(shù)在CAD/CAM, GIS、流體力學(xué)、有限元計算等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，在地質(zhì)和礦山CAD方面亦已起步，如DATAMINE, VULCAN, Earthworks等。國內(nèi)，自80年代中期起，我國少數(shù)設(shè)計單位引進國外的軟件，進行消化吸收，由于國外礦山管理體制的不同，加上礦用軟件的通用性差、費用高、語言障礙等原因，推廣有一定的難度。近二十年來，煤炭、冶金、建材等行業(yè)在礦業(yè)軟件的研究方面都有一定的投入，取得了一些有價值的成果，特別是在管理信息系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用方面取得了較好的社會與經(jīng)濟效益。但是，工程技術(shù)信息處理方面的應(yīng)用軟件的研制進展緩慢，與企業(yè)的實際需求存在較大的差距。以礦床建模為主線的軟件開發(fā)與應(yīng)用雖然發(fā)展較快，但大多數(shù)停留在數(shù)字型的處理上，在實體模型與信息可視化方面研究較少，可視化集成采礦CAD技術(shù)在國內(nèi)基本還是空白。CAD技術(shù)在采礦行業(yè)的應(yīng)用起步較早，幾乎與計算機圖形處理技術(shù)同步發(fā)展，早在八十年代初，就出現(xiàn)了一些功能較齊全的采礦CAD軟件系統(tǒng)，如D.Hartly等人研制的地下礦設(shè)計軟件，建立了一個采礦工程圖形庫，根據(jù)需要可以組合這些圖形，完成采礦的設(shè)計工作，并可給出設(shè)計結(jié)果的立體圖和投影圖。Intergraph公司采礦與地質(zhì)應(yīng)用分部研制的Intergraph這樣一個綜合的交互式的圖形系統(tǒng)，用來管理一個復(fù)雜的動態(tài)的礦床模型。在美國許多礦山公司，如蘭特公司、比特爾建筑與礦山公司等，都由于應(yīng)用Intergraph系統(tǒng)獲得了很好的經(jīng)濟效益。據(jù)報導(dǎo)，德國還有在圖形工作站上安裝的采礦設(shè)計集成化系統(tǒng)，它把地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)、礦床模型、儲量計算、開采設(shè)計、模擬開采、巖石力學(xué)和效果評價等綜合在一起來綜合解決礦床開采的設(shè)計問題。從歷屆APCOM會議資料報道來看，在近期內(nèi)，國外研制和開發(fā)了十多個關(guān)于地質(zhì)儲量計算和礦床開采輔助設(shè)計方面的商品化軟件，如MINEX3D, Surpac, Mintec, Geo-Model, Geostat system,LUNX, Mincromine, Egales, MinCom, MineMap, DATAMINE, GEO