ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ Seria: GÓRNICTWO z. 191
_______ 1990 Sr kol. 1095
Andrzej KAHBOWNIK Zdzisław KOSIŃSKI
Politechnika Śląska, Gliwice
PROJEKTOWANIE UKŁADU WYROBISK UDOSTĘPNIAJĄCYCH POKŁADY HA POZIOMIE WYDOBYWCZYM KOPALNI Z WYKORZYSTANIEM PROGRAMU AUTO CAD
Streszczenie. W artykule wskazano na konieczność wielowarianto
wego projektowania układu wyrobisk udostępniających pokłady na po
ziomie wydobywczym kopalni węgla kamiennego. Przedstawiono zasady odwzorowania w komputerza wariantu bazowego udostępnienia. Omówio
no sposób tworzenia na ekranie monitora kolejnych wariantów przez przekształcenie wariantu bazowego. Podano przykład projektowy i po
kazano wariant bazowy oraz jeden wariant uzyskany przez jego prze
kształcenie. Opracowany program dla komputera I3M-PC wykorzystujący program Auto CAD może byó stosowany w kopalniach i biurach projek
towych .
1. WSTĘP
Projektowanie układu wyrobisk udostępniających pokłady na poziomie wydobywczym kopalni nie zostało dotychczas ujęte w postaci modelu matematycznego. Nie jest to chyba możliwe, gdyż na układ ten wpływają dwa podstawowe czynniki, których wystąpienie jest - można powiedzieć - losowe. Czynnikami tymi są: zaleganie pokładów na poziomie wydobywczym kopalni oraz rozmieszczenie i lokalizacja szybów względem granic obszaru górniczego i względem pokładów. Tym niemniej, wobec czasochłonności i pracochłonności wykonywania wyrobisk udostępniających na poziomie, dąży się do zaprojektowania najkorzystniejszego układu wyrobisk. Układ najkorzystniejszy można wybrać opierając się na ustalonym kryterium spośród opracowanych wariantów projektowych.
Podjęto prace nad opracowaniem metody, która pozwoliłaby dokonywać takiego wyboru. Podstawowym założeniem opracowania metody było przeprowadzenie całej analizy za pomocą komputera
A. Karbowalk, Z. Xoaiáski
osobistego typu IBH-PC. Skoro tak, to pierwszym zadaniem w opracowywaniu wspomnianej metody i oprogramowania komputerowego stało się odwzorowanie w komputerze układu wyrobisk udostępniających na poziomie. Prostą konsekwencją tego jest stworzenie możliwości opracowywania wielu wariantów układu wyobisk udostępniających za pomocą komputera.
Prezentowany komunikat przedstawia dotychczasowe wyniki prób opracowania metody i oprogramowania komputerowego w tym zakresie
2. PRZEZNACZENIE I BUDOWA PROGRAMU PLAJT <t
Opracowano program o nazwie PLAN. który' wykorzystuje program Auto CAD i który jest przeznaczony do:
1. Wprowadzania do komputera za pomocą digitizera w systemie Auto CAD podkładu mapy poziomu (wyjaśnienia poniżej).
2. Wprowadzania do komputera za pomocą digitizera w systemie Auto CAD układu wyrobisk udostępniających pokłady na poziomie.
3. Obróbki pliku wynikowego.
4. Wykonywania rysunku układu wyrobisk udostępniających na drukarce lub na ploterze.
5. Opracowywania nowego wariantu układu wyrobisk udostępni a j ących.
6. Uzyskania wynikowego pliku dyskowego z danymi o węzłach i odcinkach wyrobisk.
Program PLAN jest zbudowany na zasadzie hierarchcznie ułożonych "menu" wywoływanych z "menu nadzorcy" (rys.1).
Pierwsze cztery opcje uaktywniają program Auto CAD i pozwalają na:
1. "Wprowadzenie sieci wyrobisk programem Auto CAD".
Przygotowany na planie projektowanego poziomu wariant bazowy układu wyrobisk udostępniających jest wczytywany do komputera za pomocą digitizera.
2. "Edycja rysunku sieci wyrobisk programen Auto CAD".
Opcja ta pozwala na tworzenie na ekranie opierając się na wariancie bazowym, dalszych wariantów układu wyrobisk
udostępniających na poziomie.
P ro je k to w a n ie u lc ła d u w y r o b i s k . . 135
Program P L A N - M E N U N A D Z O R C
3
Wybierz jednaj z możliwości:
- MENU - .iii .
1. Wprowadzanie sieci wyrobisk programem AUTO CAD 2. Edycja rysunku sieci wyrobisk programem AUTO CAD 3. Wprowadzanie podkładu mapy programem AUTO CAD 4. Edycja podkładu mapy programem AUTO CAD
5. Opracowanie danych o sieci wyrobisk programem PLAN 6. Dostęp do DOS'u (powrót - <EXIT>)
7. Koniec programu i powrót do DOS'u
t - wybór w góre 1 - wybór w dół
«■J - akceptacja wyboru
B y s . 1. Menu nadzorcy programu FLAB
Fig. 1. Menu of tbe Supervisor of the FLAB Programme
Program P L A N - M E N U G L Ö W N E |
Wybierz jedną z możliwości:
...i - MENU - i. 1 w ...
1. Wprowadzanie danych o sieci wyrobisk 2. Operacje na danych sieci wyrobisk 3. Wyprowadzenie danych o sieci wyrobisk.
4. Dostęp do DOS‘u (powrót - <EXIT>)“
5. Koniec programu PLAN
t - wybór w góre i - wybór w doł
«-J - akceptacja wyboru
Bys. 2. Menu główne programu PLAB Fig. 2. Kain menu of tba PLAB programme
136 A . Karbownik, Z. Kosiński
3. "Wprowadzanie podkładu mapy programen Auto CAD".
Opcja ta pozwala na wprowadzenie podkładu mapy poziomu, na który składają się: siatka kilometrowa, granice obszaru górniczego, uskoki, warstwice pokładów. Elementy te są wprowadzane za pomocą digitizera.
4. "Edycja podkładu mapy programem Auto CAD".
Opcja ta pozwala na dokonywanie zmian w elementach podkładu mapy.
5. "Opracowanie danych o sieci wyrobisk programem PLAN".
Wybór tej opcji pozwala na rozwinięcie się "menu głównego"
(rys.2). z którego każda opcja z kolei rozwija się w swoje podrzędne "menu".
Opcja 1. "Wprowadzanie danych o sieci wyrobisk".
Opcja pozwala na wczytanie układu wyrobisk z pliku Auto CAD’u, czytanie z zewnętrznego pliku danych współrzędnych "z" węzłów oraz danych o parametrach odcinków wyrobisk.
Opcja 2. "Operacje na danych o sieci wyrobisk".
Opcja pozwala na dokonywanie korekty błędów wynikłych podczas wprowadzania danych z powodu niedokładności odczytu współrzędnych za pomocą digitizera.
Opcja 3. "Wyprowadzanie danych o sieci wyrobisk".
Opcja pozwala na wydruk danych^tzn. odcinków sieci wyrobisk na ekranie lub drukarce (tablica 1) oraz na wykonanie planu wyrobisk udostępniających na drukarce
lub ploterze.
3. PRZYKŁAD PROJEKTOWY
Przykład projektowy ilustruje jedynie sposób posługiwania się programem PLAN z wykorzystaniem Programu Auto CAD.
Opracowany wariant bazowy układu wyrobisk udostępniających pokłady należy przygotować do wprowadzenia do komputera. W tym celu cały układ wyrobisk dzieli się na odcinki wyrobisk przez oznaczenie węzłów. Węzłem może być: początek wyrobiska, koniec wyrobiska, odgałęzienie wyrobiska i skrzyżowanie wyrobisk.
Projektowanie układu wyrobisk.. 137
Rys. 3* Układ wyrobisk udostępniających pokłady na poziomis - wariant ba
zowy
Fig. 3. Excavation system of first driving on tbe production level - ba
sic variant
138 A. Karbownlk, Z. Kosiński
3ys. 4- Fragment układu wyrobisk udostępniających w otoczeniu szybu pery
feryjnego
Fig. 4* A part of the system of opening excavations adjacent to a perl- pherial shaft
Projektowania układu wyrobisk*. 139
Rys. 5. Układ wyrobisk udostępniających pokłady na poziomie - drugi *ra«
riant
Fig. 5. Excavation system opening new lodges on the rodootion level ~ ano~
ther variant
Tablica
140 A. Karbownik, Z. Kosiński
•s N Ul m U -rH "O C X I O O O -a.
% >
1^4 Z
—* c o u i >o k > o f " < r f " u i k> 4 3 ^ 0 4 —< c n « x c d - « c-4 04 c o r-^ r-^ i n n c d u i o
n> x i N H O
"O i j O tf> ‘-a e t
- O -O -O K« ^ O « T N S « o t b < 1 O N C>i M D W i n -H h - N -O N 0 ( D K.I £D U l 0 4 IN
«fi
—ł tfi f i
«fi l i X I N X O f i o ^ e t > -
« f O ' N N O f i O N - ' ( M i l f ' « i n O < t f O O M I l C h - ' N N ( N ' 0 1 N ' 0 0 « t < f S - < f
> - X n f z O o U i - 1-*
ffi > - Z 2
- 0 t O f O N O 0 “ M K ' a ) (D K i N ^ «O K i «1 N N - > O M « i N N i n o o - CS 1 - o - c t o m u i u i «3- o - - o « r - « o —« - • - * c d t o o « f ^ t t « i o r o < t « r y i o ^ u i c o t o CN CN N K ' - O - O - « N llT H - i n N o > o o o o « r N O O N o i n - o CD O 0 3 o - o o
o o o o o o o d o o o o o o o o d o o d ^ o d
N J s n .
O XI e n O f i 3 k . e
>» l_J Q 5
o - T O - - O - O o - K ' 5T M i Tł K ) N S O t O - 0 3 Q H CIJ o C M > -O O N T « t l i i N -O M r - - O N o CO -O «1- < l O OD D 1 - UT « f n - UT O CD < l O O m - N ^ r i < i i n - 0 K> o o - CD O - I M O U l IfJ Ch K ' -O b l N N - O - O t CO «T >C O - O - • Cb O -O M O N CM M I I ( b -H yT
^ - f i o a i • i c o e j o c d c o i " r - j n o c > k ’ a-’ ^ o-i n-’ 04 i > 0 4 i n - o u i 4 3 o «3- o-" - ó t ó 0 4 c o 4 3 o o *j- - * n o - « n m r ; w n - c n ' T - o u i r ^ u i u i u i c O' ^ - ' ^ - —« r ^ - D —< 4 J ' t c g
—« —« —« r o — —< — - o r^- 0 4 - < o o o —« o —• «*■ 0 4 - « —« o -
cn - « - « - «
1
■O - i i k- An Z M 1
0/
2 CL
N CD K ; t UT -O N < 1 N ( b O - C ^ « i 1T1 « i Q - N CD O - O ^ CD K j < i l f ) - O N - • O O U l K ' - « CN -H — -r- O i n — ~ CN CN CS CN CN CM CN C>l tO 0 4 tO K i tO
- « - M u t i i T i n N O s c D o o ^ N M t ^ i n^ M r i a j o or - i M t - i - o - o c D oc b O
_ ^ ^ ^ ^ _ c s| r>4 0 4 0 4 CN CN IN CM CN W CN TO
O e n Oj 2 O U '- C 0
•fi a* N a*- s
•fi XJ ai c
«fi a
e
N
o O o o o o o c o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o i n - • c n r>. o * a o c n o o *c» i n w ^ «3- o «a- o d r*- w c n a o i n i n t o c n t o t o c n i n - o — o - o c d CO CD CN O K i 0 * M M 0 ^ C4 0 4 «t" O K i U l K» K> 0 * *3" K t (N Ki 0 4 CD CO f~- O r- ’ CO ~ «3- U l 4 3 C4 ~ K* U l «T CN CD 4 3 4 3 CO O CO CD 4 3 —" f ó 0 4 CD t ó 0 4 4 3 O^ 0 4 0 ^ ^ C M - l l i J - i N N t C N - O i n t t ł r . « t > 0 - ' ^ C D ’ H - ' L J N > C i < l i n O i n C N N M O C h « i C O - « c n k > ^ ■ K i ^ o i K K ł ^ ^ M K i m 0 1 < r k > ^ r o n o i o n o ^ - ^ T ^ K i r o ^ i J ^ r N *3- k > « r
E
> -
M N N t - C D ' O t / ) 0 ' C D K ' C D O O ' 0 ' N ' O C b - « T « i - O i n 0 3 ' C I I O N i n - « O i O i n K i l O
■ r m l i t o i i i n o n « r c n i n < i ( b n « r o t o - o 4 3 o u i - * i n c o r o u i 04 u o o o u i - o 0 4 e t
< K l - 0 l l T l l T l i l < l ' 0 - i l N C D m a ) C M > O - 0 < l - 0 S N C D C D C ^ - 0 N M D C 0 f ' t K i K l ' ł C 4
O O O O O O O O O O O O O
E
X
- UT C K i N X K i O - - U J O > i f CD O O M 1 - N ^ O O N «T K i K i K ) b l < 1 < i - f i U J C M i T
• o - d - y j o - « t c > n e n n o n - o c o t n f o r - i o > t c d n - i y i c n ijT - y j t o - « o « i 4 3 o - 4 3 t o cm m i n m > o ^ c > o o c m m i t K> k j w k i r i X i i n o o o r c K* t ó t ó tO t ó t ó t o 0 4 C ^ f Ó r Ó K K K ^ ^ l ń u Ó c Ń c Ń C N r Ń 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 CN 0 4 0 4 0 4 0-4
k-
z 0 4 C D -K i < ł l i i 4 ] N < l 0-1 O - O - 0 4 K ' t ID « i t h N CD Cb O - • CD K ) « i UT -O N - h O O 111 tO - « 0 4 > 0 U l - « - ^ - « 0 4 0 4 0 4 CN CN 0 4 0 4 0 4 K> 0 4 K ; K> K i
o CP OJ 2 O
ffi ■ U 0 CL 'ti X
0 ł - 2
•fi
01 c
«fi Q
6
N
o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o CD 0 3 li’ 0 4 N I M > a j 0 ^ « i n U J N T O - ł 1 - CO E& 0 4 0 3 CO UJ U"3 4 3 M K i K i CM 0 4 tO ^ 0 - 0 4 0 4 l > - > * h 0 4 CN O tO CD tO K> O" 0 4 T 0 4 0 4 'T K i U l U0 tO tO 0 - K> — — 0 4 0 4 -4- CD CD CO N h ! f x J q - « ł l i i 4 J l > K* U l «T O'! CD 4 J -Ó 4 J 0 ^ Ch m CD ^ ^ CN o ! Kj M N S N C4 CO CD O UT > t N N N > ł 0 4 IJT K i « t - i 4 J - « - « - < 0 4 - liT U l 4 3 4 J 4 3 O b~ li“ 0 4 N l l l ( b O « i T T (N « f t o ■ i < T K i r t K ) « T t ' ) M K ) n « ł 4 , M M K j K i r t « t <! f ' i ’i l / ) r / ) « I T « i O ' I O ' l « i
r—i E
>
n ll*J 0 4 N « ł - i - 0 4 3 o . CD K i CD O Cb Cb 0 “ N K " H < i ę f 4D 4 3 O 4 3 K i K i i n U J OJ K i K ' U l 43 43 <3- U l tO U l U l 0 - O CD 0 4 0 4 -43 CO 0 4 « ? < i O 0 4 4 ) O O ^ « T C l tO tO 0 4 0 4 U l U l U l -43 43 4 3 43 4 3 L l U l U l U l 4 3 4 3 O - CD CD CO CO CO CO O 4 3 4 J 0 ^ CD CD 4 3 43 O - CO CO 0 4 K i K> K i O O O O O O O O © O O O O O O O O O «© f — f ~ O O ^ ~ K t ó t ó K*
e
X
f t - < t K i N N 4 3 IO b 3 l i i O t «T CD O O O i - N t « i O O ^ K ) tO iO U l U l ^ 4 3 4 3 U l - - ' • 0 - L 3 I > 0 ' ' i - 0 4 3 N 4 3 N 4 D a 3 « f ' i N N C - 4 0 l > C D a 3 l > U i r - 4 C 4 ' - * - ^ 0 Ch - ' M ' 4 3 4 ) M N Cv| N C4 N N O - M M b O O O U l 111 tO tO tO tO l l l l l l T t C O i O O O K ; tO K* M K i i K i tÓ t ó f i K t ó t ó K* t ó CN 0 4 0 4 CN 0 4 0 4 C4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4
k.
z
« ^ C - 4 r O n U l l i l 4 J N C DI > 0 - i 0 4 M « f i l i 3 4 J N a 3 C D O O C N f O ' ł - * r - i l 4 j a 3 I > 0 ‘ 0
^ 0 4 0 4 0 4 0 4 CN 0 4 0 4 0 4 0 4 CN 0 4 M
X I k- 0 Z k.
> - 2
- « t ' 4 Ki r r i i l < l N C DO O ^ N K i ' } - | n 4 3 NC O O ' 0 ^ 0 4 K ) ' 7 Ul - O N m O ' 0 - ' M K ) < i
^ „ w « « ^ M CN T4 N IN IN C4 CN 0 4 0 4 K ; M K i K i K i
Projektowanie układu wyrobisk..» 141
Uzyskuje się sieć wyrobisk, w której wszystkie węzły należy ponumerować liczbami kolejno od 1, przy czym numer 1 uzyskuje szyb wydobywczy.
Za pomocą digitizera odczytuje się współrzędne kolejnych węzłów sieci.
Założenia do odwzorowania sieci w komputerze są następujące:
1. Sieć składa się z odcinków wyrobisk.
2. Odcinki wyrobisk są liniami prostymi^ lub łukami.
3. Połączenie dwóch wyrobisk realizowane jest w węźle.
4. Każde wyrobisko posiada dwa węzły o określonych numerach.
5. Sieć jest dwuwymiarowym planem ze współrzędnymi głębokości
"z" wprowadzanymi na życzenie z osobnego pliku dyskowego.
6. Sieć może posiadać dodatkowy opis parametrów wyrobisk wprowadzany na życzenie z osobnego pliku dyskowego.
Parametry podaje się w postaci kodu liczbowego.
Specyfikacja kodu zależna jest od użytkownika programu.
Na rys.3 przedstawiono przykładowo wariant bazowy układu wyrobisk udostępniających naniesiony na podkład mapy.
Pokazanie numeracji węzłów nie jest możliwe przy tej skali rysunku, dlatego też na rys.4 przedstawiono fragment układu wyrobisk udostępniających z zaznaczonymi węzłami. Tablica 1 zawiera dane o odcinkach wyrobisk przedstawionego układu bazowego.
Wariant bazowy z rys.3 został przekształcony na ekranie monitora za pomocą programu Auto CAD w inny wariant projektowy przedstawiony na rys.5. Obydwa warianty zostały oczywiście zapisane w postaci plików dyskowych programu Auto CAD oraz w postaci tablicy 1 przygotowanej do dalszego przetwarzania.
Przetwarzanie danych liczbowych będzie polegało na opracowaniu harmonogramu budowy i eksploatacji poziomu oraz na obliczeniu wartości kryterium ekonomicznego oceny wariantów projektowych.
Prace w tym zakresie są obecnie prowadzone.
Reoeazants Boo. dr hab. iaż. Roman Magda
142 A . K a r b o a m lk , Z . K o e ii& e k i
DPOEKTHPOBAHiiE CHCTEMH BHPAEOTOK, BCKPHBAINUiX IMACTH HA PAEOVEM r0 P H 3 0 E T £ IDAXTH, C HCIIOJIbSOBAHHEK RPOrPAMMH
P e s k m e
B padoie noKa3ana HeodxoRHMocTS MHoroBapnaHTHoro npoeKrapo-
BaHHfi ciicreuH BupadoioK, BCKpuBaioinHX njiacTH Ha padoveM ropapOHTe KaiieHHoyroJitHoM maxra. IIpeflCTaBBHiOTCH'npaapanH KonapoBaHHH b kom- nBBTepe da30Boro B a p a a m a bckplitmh . OdcyiwaeTCH cnocod co3flaHHH Ha 3KpaHe MOHHTopa ovepeaHMX BapaaHTOB nyTeii npeodpa30BaHHH da30- Boro sapaaHTa. JaH npoeKTHHM npirnep a noKa3aHO ero npeodpa30BaHne.
PaspaSoTaHHan nporpaMMa sjih KOMnBBTepa IBM-PC, acnoJiB3yx)mafl npo- rpasiuy Auto GAD MoseT npaMeEHTBCH b rnaxiax a KOHCipyKiopcKax diopo.
DESIGNING OP THE EXCAVATION SYSTEM OPENING DEPOSITS ON THE PRODUCTION LEVEL IN A COLLIERY BY MEANS OP THE AUTO CAD PROGRAMME
S u m m a r y
The paper deals with the necessity of a multi—variant design of the excavation system opening deposits on the production level in a hard-coal mine. The principles of mapping the basic variant of first driving by means of a computer has been discussed. An examplary design has been provided as well as the basic variant and one variant derived from its transformation. The developed programme for the IBM-PC computer, making use of the AutoCAD programme, may be applied both in collieries and design offices.
