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石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔布置数学模型及可视化

作　者: 刘宪正
导　师: 余忠林
学　校: 安徽理工大学
专　业: 采矿工程
关键词: 石门揭煤立井揭煤钻孔布置数学模型可视化模型 VBA程序设计
分类号: TD713.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 18次
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内容摘要

煤矿井下发生的煤与瓦斯突出事故是复杂的矿井动力现象之一,它的发生往往给矿井生产带来严重的影响和破坏。煤矿煤与瓦斯突出大部分在揭煤时发生,因此揭煤突出是最主要的突出模式之一。在我国目前的技术发展水平下,穿层钻孔卸压预抽煤体瓦斯是煤矿揭煤的主要局部防突措施,这些措施的实施有效地防治了煤与瓦斯突出。但在实际中,钻孔布置参数的选择依据不统一,理论依据不足,常带有不同设计人员的经验性,这导致了卸压抽排钻孔的有效性降低,生产成本增高；对于钻孔布置参数也没有完全实现计算机自动计算,在实际计算时耗时较长,有时存在较大误差。另外,现有卸压抽排钻孔施工图都是二维示意图,不能直观显示揭煤钻孔布置的可视化图形。因此,本文为了准确、快速地得出不同巷道与煤层位置关系下石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔参数,自动绘制其可视化图形以直观地指导煤矿井巷揭煤卸压抽排钻孔的施工,采用解析几何的方法建立石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔参数计算模型,并用AutoCAD中的可视化方法建立三维巷道、钻孔及煤层的可视化模型,然后用VBA编程,设计出便于输入不同条件参数的用户界面,通过运行程序求得钻孔布置参数,绘制出可视化图形。得出的图形及设计参数与实际较为接近,可直接指导煤矿石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔的设计及施工,所建立的参数计算模型也可作为钻孔设计人员的参考。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
Contents  11-14
第1章绪论  14-24
  1.1 问题的提出  14
  1.2 研究背景  14-16
  1.3 国内外研究动态及存在的问题  16-22
    1.3.1 石门揭突出煤层的研究现状  16-18
    1.3.2 石门揭煤防治突出的方法  18-20
    1.3.3 三维建模及采矿系统工程在煤矿生产中的研究现状  20-22
    1.3.4 防治石门揭煤时煤与瓦斯突出研究存在的问题  22
  1.4 本文研究思路及主要内容  22-24
    1.4.1 研究思路  22
    1.4.2 主要内容  22-24
第2章建立石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔布置数学模型  24-54
  2.1 石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔布置方式  24-26
  2.2 建立石门揭煤和立井揭煤卸压抽排钻孔参数的数学模型  26-52
    2.2.1 建立空间直角坐标系、求取煤层面方程  26-38
    2.2.2 石门揭煤卸压抽排钻孔布置参数计算模型  38-50
    2.2.3 立井揭煤卸压抽排钻孔布置参数计算模型  50-52
  2.3 本章小结  52-54
第3章用VBA实现巷道、钻孔及煤层的可视化和数据通信  54-74
  3.1 AutoCAD VBA的简单介绍  54-57
    3.1.1 VBA的主要功能  54-55
    3.1.2 VBA工程  55
    3.1.3 VBA管理器和宏  55-57
    3.1.4 VBA IDE开发环境  57
  3.2 AutoCAD中用VBA实现三维巷道及钻孔的可视化模型  57-67
    3.2.1 三维巷道实现的方法  59-66
    3.2.2 三维钻孔实现的方法  66-67
  3.3 AutoCAD中用VBA实现煤层及控制区域的可视化模型  67-69
    3.3.1 煤层控制区域煤体可视化模型的实现方法  68
    3.3.2 煤层可视化模型的实现方法  68-69
  3.4 AutoCAD VBA的数据通信机制  69-71
    3.4.1 AutoCAD与其他应用程序的数据通信  69
    3.4.2 ActiveX Automation技术的通信框架  69-70
    3.4.3 AutoCAD与Excel的数据通信  70-71
  3.5 用户界面的创建  71-73
    3.5.1 窗体  71-72
    3.5.2 命令按钮  72
    3.5.3 标签与文本框  72-73
  3.6 本章小结  73-74
4 模型应用实例  74-92
  4.1 石门揭煤卸压抽排瓦斯钻孔布置的模型应用实例  74-81
    4.1.1 石门揭煤的地质条件概述  74
    4.1.2 石门揭煤钻孔布置的实践应用  74-81
  4.2 立井揭煤卸压抽排瓦斯钻孔布置的模型应用实例  81-90
    4.2.1 立井揭煤的地质条件概述  81-82
    4.2.2 立井揭煤钻孔布置的实践应用  82-90
  4.3 几种不同形式巷道揭煤的综合  90-91
  4.4 本章小结  91-92
5 主要结论与展望  92-94
  5.1 主要结论  92
  5.2 存在的问题及展望  92-94
参考文献  94-98
致谢  98-100
作者简介及读研期间主要科研成果  100

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