基于VC++的巷道支护安全信息可视化软件的研发

论文摘要

巷道是矿井生产的“动脉”,巷道支护不仅关系到矿井生产的安全,同时也要花费巨额的成本。近年来,随着煤矿开采深度的增加,巷道支护处于十分艰难的境地,高地应力、软岩等深部岩体问题,严重阻碍了矿山巷道施工,并已成为世界性难题。随着岩土理论的不断深入和计算机技术的发展,数据库开发与管理、可视化技术与编程等的应用,推进了巷道施工与支护信息可视化技术的建设与发展,开辟了解决深部巷道支护安全的一条有效途径。本论文以深部巷道支护安全为背景,以施工监测、地下结构理论和岩石力学理论为依据,以可视化编程技术、数据库管理技术和GDI绘图技术为技术核心,初步研发了集成建模、数据管理、数据分析和可视化功能于一体的巷道支护安全信息可视化系统。该系统从巷道支护安全信息出发,通过在巷道表面和巷道围岩内部安装监测元件,监测巷道表面及围岩内部的变形,并将数据录入到系统数据库,实现了数据的可视化管理和数据变化规律的分析。根据监测数据,系统自动绘制出巷道围岩变形后的轮廓,根据理论分析,计算出巷道围岩允许最大变形值,并与实测值比较进而确定巷道支护的安全性,从而判断巷道支护的安全性,实现巷道施工的安全和经济的目标。本系统将面向对象编程的VC++6.0集成开发环境和基于C/S模式功能强大的关系型数据库SQL Server2000结合起来,通过VC++提供的ODBC接口对数据库进行操作,应用图形设备接口函数GDI绘制巷道断面及数据处理。论文以望峰岗煤矿-960米的二副井小断面监测的数据为例,演示程序的整个应用过程,证实了本系统具有自动化程度高、操作简单、灵活性较高并具有友好的人机交互界面等特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究内容
• 1.4 技术路线
• 2 系统的功能需求及开发环境
• 2.1 系统功能需求
• 2.1.1 系统功能分析
• 2.1.2 系统框架设计
• 2.2 相关技术基础
• 2.2.1 信息可视化技术
• 2.2.2 GDI绘图技术
• 2.2.3 SQL数据库与ODBC的介绍
• 2.2.4 DXF数据文件的接口技术
• 2.3 软件开发环境
• 2.3.1 面向对象的系统设计与开发
• 2.3.2 编程工具的选择及其优势
• 3 系统实现
• 3.1 巷道断面可视化功能设计与实现
• 3.1.1 巷道断面可视化概述
• 3.1.2 巷道断面参数化建模的实现
• 3.1.3 模型存储与导出功能的实现
• 3.2 实测数据可视化功能设计与实现
• 3.2.1 现场监测内容及监测方案
• 3.2.2 实测数据库的设计
• 3.2.3 实测数据可视化管理的实现
• 3.3 围岩变形可视化功能设计与实现
• 3.3.1 巷道围岩变形理论
• 3.3.2 围岩变形可视化研究
• 3.3.3 围岩变形功能的实现
• 3.4 系统界面与程序设计
• 3.4.1 系统界面设计
• 3.4.2 功能类的设计
• 3.4.3 系统安全性设计
• 4 应用实例
• 4.1 工程概况
• 4.2 工程应用
• 4.3 本章小结
• 5 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科研成果