西安科技大学期末考试开采设计重点

第一篇：西安科技大学期末考试开采设计重点

1矿井总体设计依据1矿区总体规划设计委托书2矿区详查地质报告及审批文件3矿井环境影响评估。4各省市国民经济和社会发展五年计划和远景目标纲要5煤炭及相关行业五年计划及远景规划。

2矿井设计程序：1提出项目建议书2可行性研究报告3矿区总体设计4矿区初步设计5施工图设计。方案分析比较步骤：

1明确设计需求内容性质目标：2熟悉掌握设计中所要解决总体活局部课题内部及外部条件。3更具内部和外部条件，设计任务内容和目标，提出可行方案。4对提出的可行方案进行经济技术分析。从中选出2、3个较优方案。5对选出的较优方案进行详细的技术和经济计算和比较。全面研究技术和经济的合理性。明确个方案技术经济差异。全方面衡量各个方案。从各个方案中选出相对最优方案。6按设计需求，对方案做出详细文字说明，绘制必须图纸。

方案比较法优点：能够考虑各种罂粟，从质和量的方面比较评价方案，权衡优劣，最终选取符合要求最佳方案，缺点：初选方案由设计首选经济进行粗略分析，由于设计人员经验水平不同。又是坑农在初选时就忽略了最优方案，从而选取的方案只能是次要方案 井田划分原则:自然环境划分，地质因素划分，指煤层赋存形态划分，按煤层组与储量分布划分，按煤种煤质分布情况划分。按地形地物界线划分。人为境界划分：水平标高划分。地质钻孔连线划分。经纬线划分，勘探线划分。

矿区建设顺序原则：先浅后深，先小后大。先易后难，先平硐，再斜井，后立井。先改扩建再新建。先急需后一般。同时建设矿不能太多。

矿井设计步骤：1提出可行性方案2进行方案技术比较3进行方案技术比较。4方案多目标综合评价优选5填写方案说明绘制图纸

井底车场通过能力：单位时间内通过井底车场火灾数量，通常以每运输煤炭吨数表示，确定井底车场通过能力步骤：1计算出不同矿车在井底车场单独运行图标。2根据不同列车配比编制出井底车场调度图标；3 依据调度图标所表示列车平均间隔时间。计算出井底车场通过能力。

井底车场线路划分原则：

1一台电机车未驶出之前，另一台电动车不能驶入的线路划分为一个区段。2若一条线路能同时容纳数量互不干扰的电机车或列车。则该线路划为数个区段。3电动车在最大区段内调车时间不得超过矿井产量所需平均进车时间4区段划分时，必须考虑，信号设置的可能性和合理性。

井底车场线路设计内容：1井底车场型式选择2井底车场线路平面布置设计。3井底车场通过能力计算4井底车场线路坡度设计

井底车场线路布置要求;1有利于提高运输通过能力2使列车在车场巷道内安全运行3线路布置尽量简化，方便施工节约工程量。

3矿井可行性研究内容：1市场需煤量预测2对煤炭资源的研究3矿井生产能力4井田开拓和开采5矿井工业场地总平面布置及环境保护方案等。6搞好综合平衡，落实生产建设条件。制定工程实施计划，确定建设工程和资金运用。7经济分析。

4矿井可行性研究经济评价目的：根据国民经济长期规划和地区规划的需求，结合铲平需求预测和工程技术比较。通过多方案比较。对工程项目的可行性进行科学地运算分析和论证。提出全面经济评价意见。为编制和审批设计任务书提供可靠依据。

5采区设计布置原则：

1矿井第一个采区应该选择在位于井筒附近，储量可靠辖段，在条件许可情况下，可布置中央采区一遍利用斜井提升设备就近出煤。节省工程量加快建设速度。2采区巷道布置要合理集中。系统简单，尽可能少掘岩石集中巷，条件适宜时，可实行连续回采。开采煤层群矿井一般实行巷道联合布置，减少工程量，充分发挥运输设备能力和提高采区生产能能力。3提高矿井机械化水平，积极推广综合机械化采煤，其次使用高档普采，水采和炮采。4倾角小于12度时，尽量推广倾斜长壁采煤法。5倾角小于12度时，条件适宜时刻布置对拉工作面，对拉工作面一般为200、300m。

轨道曲线连接技术需求：为了减少车辆在弯道上运行阻力和增加安全车手。玩到的外轨应高于内轨同时轨距也需加宽。由于车箱外申需要加宽巷道。轨道中心线间距也需加宽。

单开道岔非平面行线路联结特点：用单开道岔和一段曲线线路。把方向不同两条直线线路联结起来。被连接两条直线线路不在同一巷道内。

单开岔平行线路联结：用单开道岔和一段曲线使单轨线路变为双轨

1可行性研究：对一个建设项目在技术上是否可靠，经济上是否合理，进行深入细致的研究。通过计算和多方案比较。对该项目在建成后可能取得的技术经济效果进行预测，从而提出这个项目是否值得投资和如何建设的意见。为投资决策提供可靠根据。2方案比较法：在进行工程设计时，根据已知条件列出技术上可行的若干方案，能否进行具体技术分析和经济比较。从中选出相对最优一种方案，这种设计方案叫方案比较法。3轨道线路是由若干直线段与曲线段连接而成的 4平均坡度：线路坡度的平均值 5轨距：直线轨道上俩钢轨轨头内缘间的距离 6曲线巷道转角：两直线线路的夹角 7冲击角：碰撞角。玩去轨道线路中，前轮以以fan角碰撞钢轨 8线路平面连接：轨道线路平面布置。将若干直线与曲线按一定要求直接或用道岔连接的一个轨道系统 9线路坡度：线路纵断面上两点之间高差与其水平距离比值的千分值 10自动滚行：也叫自溜运行。矿车和坡道上利用其重力或惯性力客服阻力而运行。11等阻坡度：使重车向下，空车向上运行阻力相等的坡度。12稳定系数：使矿车保持稳定的力矩与使矿车翻转的力矩之比。13采区车场：连接采区上山和区段平巷或间断大巷处一组巷道和硐室井底车场：连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室总称 14甩车场：采区中部（有时上部）车场和斜井非最终水平井底车场重要真诚部分。15竖曲线：为避免先路一折线状突然改变方向平行于行车，应使过渡线路过连线状。这段过渡线路为竖曲线。16起坡点：竖曲线的末端。17单道起坡：斜面上又布置单轨线路。到平面上根据实际需要布置平面线路 18双道起坡：斜面上设两个道岔使斜面上变为双轴 19马头门线路：自副井重车线末端至材料进口便正常轨距的起点的一段线路1工程项目经济评价：企业经济评价，国民经济评价 2企业内部收益率：全部投资内部收益率。自由投资内部收益率。3矿井设计参数：定性参数，定量参数 4劳动生产率：回采工效，井下工效，全员工效 5矿井轨道：阻床，轨枕，钢轨，连结零件。6轨道线路的空间位置：用平面图和纵面图表示。平面承可表示线路在平面上的位置，曲率半径 7及直线与曲线的连接：纵断面图表示线路坡度。8钢轨可分为：轨头，轨腰，轨底 9道岔构造：尖轨，辙叉，转辙器，道岔曲轨，护轮轨，基本轨 10道岔类别：单开道岔，对称道岔，渡线道岔 11道岔的选择：1与基本轨轨距相适应2与基本轨轨型相适应3与面过车辆类别相适应4与车辆行驶速度相适应 12线路连接包括平面和剖面联结 13采区车场巷道：甩车道，存车线，联络巷道，硐室：煤仓，绞车房，变电所 14采区车场按地点分为：上部车场，下部车场，中部车场 15甩车场：主提升甩车场，平面提升甩车场，按提升方式分为：双钩提升甩车场，单钩提升甩车场，按位置分为：采区上部车场，中部甩车场，下部甩车场，单钩提升甩车场可分为单钩单侧甩车场，单钩双侧甩车场 16甩车场斜面下路连接系统：单道起坡系统，双道起坡系统 17单道起坡甩车场斜面线路布置方式：一次回转方式，二次回转方式。双道起坡系统道岔与轨道连接方法：道岔一曲线一起道岔，道岔一道 对称道岔联接特点：用对称道岔和两段曲线使单轨线路变为双轨线路。采区下部车场基本形式按煤炭撞车地点不同分为：大巷装车式，石门装车式，绕道装车式。采区上部车场：平车场，甩车场，转盘车场，平车场：顺向平车场，逆向平车场 采区硐室：采区煤仓，采区绞车房，采区变电所 煤仓形式按倾角分为：垂直式，倾斜式，混合式 井底车场：连接井筒和井下主要运输巷道的一组巷道和硐室总称 井底车场设计由井底车场线路设计和硐室设计两部分组成

第二篇：西安科技大学期末考试采煤机械 - 缩印

煤岩湿度：用其含水率表示，含水率是指在煤岩的缝岩固体重量之比。煤岩强度：煤岩体在一定条件下受外力作用开始破坏时所具有的极限应力值。煤岩坚固性:表示煤岩破碎难易程度的综合指标，他是煤岩体抵抗拉压、剪切、弯曲和热力等作用的综合表现，截割阻抗：采用标准刀具对煤岩体进行截割测定得到的单位截割深度作用于刀具上的截割阻力值

2矿用装载机械哪些种类？ 耙斗式装载机、铲斗式装载机、蟹爪式装载机、立爪式装载机

3凿岩机械的工作原理及主要技术参数？

凿岩机械的工作原理：冲击破碎原理。主要技术参数：①冲击功，即工作行程式活塞每次冲击钎尾所做的功；②冲击频率，即活塞在单位时间内对钎尾的冲击次数，一般在2000次/min以上；③转钎角度，即活塞退回时钎杆所转过的角度，一般在10至20度；④转钎扭矩，用来克服作用在钎头和钎杆上的岩石阻力矩，一般应大于10N.m。

4掘进机械的分类、各自的工作原理及使用的条件？现在掘进机械的发展方向？ 分类：循环作业式部分断面掘进机连续作业式全断面掘进机。原理：部分断面掘进机同时实现破碎煤岩、装载、运输、调动行走、喷雾除尘的功能，要经若干次循环截割才能掘出巷道形状和尺寸。全断面掘进机的工作原理是盘形滚刀破石，一次性掘出巷道形状和尺寸。使用条件：部分断面掘进机主要适用于煤及半煤岩巷道；全断面掘进机主要用于开掘岩巷。发展方向：①增强截割能力②提高工作可靠性③采用紧凑化设计，降低重心，提高工作稳定性④增强对各种复杂条件的适应性⑤研究新型刀具和新的截割技术⑥发展自动控制技术⑦发展掘锚机组，实现快速掘进。

5说明滚筒采煤机的基本组成和各部分的作用？什么叫普采、高档普采、综采工作面？

基本组成：主要有电动机、牵引部、截割部和附属装置等部分组成。作用：电动机是滚筒采煤机的动力部分；牵引部使采煤机沿工作面移动；左右截割部减速箱将电动机的动力经齿轮减速后传给摇臂的齿轮，驱动滚筒旋转；滚筒是采煤和落煤的工作机构；调高液压缸用于调节采煤机的采高；调斜液压缸用于调整采煤机的纵向坡度；电气控制箱用于采煤机的各种电气控制和保护。

普采工作面：普通机械化的采煤工作面。综采工作面：综合机械化的采煤工作面。高档普采工作面：以单体液压支柱代替金属支柱工作面。

6为何要控制截割速度？何为有链牵引和无链牵引及各自的优缺点？ 滚筒速度越高，煤的块度越小，并造成煤尘飞扬，所以要控制截割速度。有链牵引：通过牵引链、链轮、链接头和紧链装置传动的称为有链牵引。无链牵引：无链牵引取消了固定在工作面两端的牵引链，以采煤机牵引部的驱动轮或再经中间轮与铺设在输送机槽帮上的齿轨相啮合，从而使采煤机沿工作面移动。

无链迁移的优缺点：优点：①采煤机移动平稳，振动小，降低了故障率，延长了及其使用寿命②可采用多牵引，提高牵引力,以适应在大倾角条件下工作③消除了断链事故，增大了安全性缺点：对输送机的弯曲和走伏不平要求高，对煤层地质条件变化的适应性差；使机道宽度增加约100mm，加长了支架的控顶距离。

7采煤机牵引传动装置的类型？电牵引有何特点？何谓内外喷雾？ 采煤机牵引传动装置的类型：机械牵引、液压牵引、电牵引。电牵引特点：调速性能好；抗污染能力好；寿命和效率高，维修工作量小；易于实现各种保护、检测和显示；结构简单，机身长度可以大大缩短，提高了采煤机的通过性能和开缺口效率。内喷雾：喷嘴装载滚筒上，将水从滚筒里向截齿喷射 外喷雾：喷嘴装在采煤机机身上，将水从滚筒外向滚筒及煤层喷射。

8简述刨煤机的组成和工作原理

组成：刨煤机构、气液缓冲器、刨头减速器

9液压支架的组成及工作过程包括哪些基本动作？结合支架的特性曲线说明在支撑和承载阶段支架阻力的变化过程。

组成：顶梁、立柱、底座、推移千斤顶操纵阀和控制阀组成基本动作：升柱、降柱、移架和推溜

支撑阶段：随着顶板的下沉，支架阻力继续增加。当立柱腔体的压力达到调定压力时，立柱收缩。当下腔体压力低于调定压力时，支架阻力在一定范围内跳

10何谓支架的初撑力？工作阻力和工作强度？它们取决于什么因素？

初撑力：当立柱下腔体压力达到泵站工作压力时，立柱对顶板产生的压力。工作阻力：支架载荷k与支护效率η之比，即p=R/η=qF/η×10

支护强度：液压支架顶板的支撑力与支架对顶板的支护面积之比

初撑力取决于顶板类别工作阻力取决于支架立柱支护强度取决于采高、顶板岩石密度、顶板岩石厚度等

11液压支架的“三阀一柱”在支架工作中起何作用？为什么说液控单向阀、安全阀和立柱是保证之家恒阻性的重要条件？

液压支架可以完成升柱、降柱、移架、推溜等工作；可以使支架承受顶板对其载荷；可以根据顶板作用并通过“三阀一柱”来调节，使支架围岩相适应。

初撑结束后，立柱下腔液体压力升高，立柱推力也随之增大，这是支架增阻阶段。当立柱下腔体的压力达到安全阀的调定压时，安全阀开启溢流，立柱收缩，支架随顶板下降。当立柱下腔运动压力低于调定压力时，安全阀即关闭。

12说明液压支架有几大类型？各类在总体结构力学特点及使用条件上有何不同？影响架型选择的主要因素？ 类型：支撑式支架、掩护式支架、支撑掩护式支架

不同点：1支撑式：力学特点：立柱多，支撑力大，切顶性能好适用条件：中等稳定以上顶板 2 掩护式：力学特点：立柱少，切顶能力弱，由前后连杆和底座铰接构成四连杆机构使抗水平力的能力增强，立柱不受横向力；顶梁前端的运动轨迹近似平行于煤壁的双纽线，前梁距变小。适用条件：松散破碎的不稳定或中等稳定顶板3支撑掩护式：a力学特点：具有支撑式的顶梁和掩护式的掩护梁，兼有切顶性能和防护作用；适用条件:压力较大，易于冒落的中等稳定或稳定顶板

影响因素：①煤层厚度②煤层倾角③底板强度④地质构造⑤瓦斯含量⑥设备成本

13乳化液泵与普通油泵相比结构有何特点？水仓油型乳化液特点？ 特点：①乳化液的黏度低，泵的压力高，因此柱塞和缸筒之间不能采用间隙密封，必须采用密封封闭②乳化液的润滑性差，因此，传动部分与工作部分必须分开，传动部分用专业润滑油进行润滑。水仓油型乳化液特点：具有安全、经济、粘湿特性和防锈性能好，对橡胶密封材料腐蚀低，对人体无害，黏度低，易泄露，润滑性差，冻结膨胀率高。

第三篇：西安科技大学10级期末考试计算机考试

1、FLAC和FLAC3D建模有什么区别？

答：FLAC和FLAC3D基本的建模思想大致是一样的，不同的是FLAC是首先用GRID命令把整体的网格画出来，然后用MODELL NULL命令把网格分成许多部分，再用GEN命令把这些部分一块一块搭接起来。然后再用GEN LINE，GEN ARC等命令画出要开挖的边界，在FLAC中产生网格的命令只有一个GRID，而且只能用一次。而FLAC3D是直接用GEN 命令一块一块搭接，GEN可以用很多次。

2.如何保存计算结果？如何暂停计算？怎样调用一个文件？如何在程序中进行暂停，并可恢复计算？如何调用已保存的结果？

答：save +文件名;ECS;File/call或者call命令;在命令中加入pause命令，用continue进行继续;rest +文件名；或者File / Restor3、对DD,DIP的理解

DD表示节理面正方向在XY面上的投影与Y轴的夹角，也等于节理面与XY面的交线与X轴的夹角； DIP表示节理面与XY面的夹角。对称参照面与xy平面的夹角在xy平面的投影是一条射线，dd表示y轴正向顺时针到那条射线的夹角。首先应该按照dd的方向大体确定这个面的朝向，dd 指的是从y轴正方向按顺时针（clockwise）方向转向所要确定面的法线方向在xy平面上的投影的夹角，然后再确定dip，dip指的是从xy平面转向所要确定的平面的角．

4、改变模型应力边界时FLAC与3DEC的不同之处

答：在3DEC中，当改变应力边界时，模型表面的应力直接被更换，FLAC中改变应力边界时，模型表面的应力为两者应力相加。

5、采矿工程中数值模拟软件有哪几种，分析比较各自适用性及优缺点？

（1）FLAC是快速拉格朗日差分分析（Fast Lagrangian

Analysisof Continua），相信学过数学都应该听说过（拉格朗日^_^）。它最早由Willkins用于固体力学领域。FLAC 3D程序是美国ITASCA公司的产品，目前已经成为岩土力学计算中的重要数值方法之一。它是对FLAC二维的扩展，广泛应用于边坡稳定性评价、地下洞室、隧道工程、矿山工程、甚至是核废料处理。

优点：

1.采用混合离散方法模拟材料的屈服或塑型流动特性，比起有限元更合理。

2.它的求解过程是动态的，能够模拟动态问题。

3.FLAC 3D是基于显式方法进行求解的，方便求出应力增量。

不足：

1.对于线性问题的求解，FLAC3D比其他有限元程序运行得要慢；但是，当进行大变形非线性问题或模拟实际可能出现不稳定问题时，FLAC3D是最有效的工具。

2.用FLAC3D求解时间取决于最长的自然周期和最短的自然周期之比。

(2)UDEC, 通用离散单元程序UDEC(Universal Distinct

Element Code)是基于离散单元法用于模拟非连续系统的二维数值程序。UDEC可以模拟静态或动态载荷作用下非连续介质(如节理岩体)的响应。

最初，开发UDEC是为分析节理岩石边坡的稳定性。UDEC经常应用子采矿工程相关问题的研究，包括静态和动态分析。

UDEC还可以用在地下结构和深部地下高放射性废料存储等领域。

(3)ANSYS

ANSYS软件具有结构、热、电磁、流体分析等强大的功能.该软件采用APDL参数化设计语言,能和AutoCAD, UG, SolidWorks, I-DEAS, PRO/E 等多种CAD软件接口。

6.FLAC使用步骤

使用前步骤：

步骤1：依比例画出所欲分析的资料

在纸上画出地点的位置、地层资料、并简单标示距离及深度资料。

步骤2：换算输入资料成同一单位

将现有地层资料，换算成同一单位。步骤3：应用公式简略计算

应用公式或依据经验，简略算出FLAC输出资料的范围，以作为Debug及输出资料分析时验证。

步骤4：建立x, y坐标与node i, j之间的关系 程序的编写步骤1 Config2 Grid3 Model

4求起始的应力平衡

(1)建立x, y坐标与网格的关系，建议使用Gen指示：

(2)设定材料性质：prop

(3)设定外力：Set Grav, Apply Pressure, inisxx, Syy

(4)设定边界条件：fix, free

(5)求起始的应力平衡：solve

(6)储存：Save

7.什么是边界条件，举例说明如何选取？ 数值模型的边界条件由场变量(如应力、位移)组成，它是场变量在模型边界的指定。力学边界条件主要有两种类型:应力边界条件和位移边界条件。边界类型的选择 有时加在被模拟物体特殊表面上的边界条件类型很难知道。例如，在模拟实验室三轴试验中，把通过压盘所加的载荷看做应力边界，还是把压盘作为刚性体采用位移边界呢？当然，可以模拟整个试验机，包括那个压盘，但那样很费时。如果刚度反差很大，需要花很长时间才收敛。一般地，如果施加载荷的物体与样品相比很硬，如硬20多倍，那么可以把它作为刚性边界；如果它与样品相比是软的，如软20倍，那么可以把它作为应力边界。虽然作用在物体表面的流体压力属于后一种类型，为了找到岩体的失稳载荷，经常把节理岩体的上边界作为有固定位移速度的刚性边界。这样处理的优点是可以较为容易地控制试验并获得好的荷载以为移曲线图。

8、采矿工程问题的特点及研究方法 与一般岩土工程问题相比．采矿工程中，工作面上覆岩层的损伤、断裂和失稳往往是不可避免的，不像一般岩土工程那样，一定要防止这类现象的发生。目前的固体力学还只能对较为理想的弹性、塑性和损伤体进行可靠的变形与受力分析，而在采场覆岩的变形、运动与受力分析中，更多的是材料或结构破坏后的力学行为，以及结构破坏和失稳的全过程，而且工作面周围不同区域的岩体，其力学性能变化的差别很大，采动岩体是一种连续与非连续相福合的复杂介质。对一般的岩土工程问题，材料和结构破坏意味看报废，因而无任何研究价值；而采矿工程问题中，必须研究材料和结构破坏后的力学行为。采矿工程师们更加关心的问题基本上可以划分为两大类。(1)第一类：采场围岩控制问题．即岩体结构是如何破断的，破断后的岩块是否趋于稳定状态，以及结构失稳后的形态变化。(2)第二类：巷道围岩控制问题，即开采后覆岩移动、变形和破坏导致围岩应力场的变化规律 采矿工程问题除具有一般岩土工程问题的特点外，还具有以下一些主要特点:（1)80%以上煤矿巷道或硐室受到工作面开采的动压影响。（2)煤矿巷道或确室与开采工作面的空间位置关系复杂。（3)由于巷道或硐室与工作面的空间位置关系不同，不同位置的巷道或硐室受到采动影响的程度差别很大。（4)工作面开采将引起很大范围内的岩层产生破裂、垮落、移动和变形。（5)由于受到工作面开采影响的程度不同，开采工作面周围岩体受到的损伤程度不同，其力学性能变化的差别较大。（6)与其他岩土工程相比，工作面周围巷道围岩压力大，围岩比较破碎，围岩中网状裂隙面的间距在1~3 }m以下。(7)受采动应力场强烈影响的巷道围岩产生极不均匀的变形，这种变形与工作面开采引起的整体位移场和采动应力场的分布关系极为密切。9.采矿工程问题探究方法及各自特点 答

1、工程实践类比：根据实践经验和对相似工程地质条件下的工程问题进行对比来确定其巷道布置，施工，支护等其他工程方案。

2、物理模拟（如相似材料模拟）：是通过实验室物理实验模拟真实物理过程的方法。将实际地形物理的缩小模型置于实验体（如风洞、水槽等）内，在满足基本相似条件（包括几何、运动、热力、动力和边界条件相似）的基础上，模拟真实过程的主要特征，如空气动力规律和扩散规律。由于所有相似条件不可能完全满足，针对具体要求恰当选取相似参数是实现物理模拟的关键。物理模拟主要用于数值计算模式难于处理的复杂地形以及建筑物影响时的扩散研究。物理模拟实验与现场实验相比条件易控制、重复，且省人力、物力，可进行较全面和规律性实验，是大气扩散研究的重要手段。

3、数值模拟（如flac2d等）：数值模拟也叫计算机模拟。它以电子计算机为手段，通过数值计算和图像显示的方法，达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的。具有直观，简单，节省人力、物力、财力的特点。

10、数值模拟中单元划分原则 答：1.利用对称性2单元的大小（越小越精细）3单元的形状（三角形、四边形、不规则形状）4连续体厚度有突变，弹性参数有突变，突变线要作为单元的边界线5节点必须在单元的顶点上，不能在一个边上。

11、有限元法的分类 答：

一、以方程中未知数代表的意义分：1.位移法（未知数是位移）2.力法（未知数是力）3.混合法（未知数是位移和力）

二、以推导方法分：1直接法2变分法3加权余数法

第四篇：西安科技大学简介

西安科技大学

西安科技大学是前身可追溯到1938年成立的国立西北工学院矿冶工程系（该系由天津大学矿冶系和中国矿业大学矿冶系合并组成），1957年国家高教部决定该系调整到当时已由上海迁来西安的交通大学，1958年陕西省人委、高教局决定“将西安交通大学采矿、地质两系师资及设备物资调出组建西安矿业学院，原中科院院长郭沫若题写了校名，1998年国务院决定将我校划转陕西省，1999年教育部批准更名为“西安科技学院”，2003年教育部批准更名为“西安科技大学”。

学校简介

西安科技大学

西安科技大学（简称西科大），历史悠久，底蕴深厚，其前身可追溯到1895年成立的北洋西学学堂（即北洋大学工学院）采矿冶金科和1909年成立的焦作路矿学堂（即焦作工学院）采矿冶金科。[1]

1938年7月，北洋大学工学院（天津大学）、焦作工学院（中国矿业大学和河南理工大学）迁至西安合成国立西北工学院矿冶系。

1957年，西北工学院矿冶系调整到西安交通大学。

1958年9月15日以西安交通大学采矿系、地质系及基础课部部分师资与设备为基础成立了西安矿业学院，原中国科学院院长郭沫若题写了校名，与中国矿业大学（原北京矿业学院）是当时煤炭系统仅有的两所5年制本科高校。1998年8月，国务院决定将我校划转陕西省，实行“中央与地方共建，以地方管理为主”。

1999年6月9日，经教育部批准更名为“西安科技学院”。2003年4月16日，经教育部批准更名为“西安科技大学”。

2012年，西安科技大学入围中西部高校基础能力建设工程重点建设高校。

2012年9月23日，西安科技大学研究生院揭牌，这是西北地区唯一一家矿业类院校的研究生院。西安科技大学成立于1958年，现已形成以地矿及其相关学科为特色，以工科为主体，多学科协调发展的办学格局。

第五篇：西安电子科技大学

西安电子科技大学

国家大学生创新性实验计划项目

开 题 报 告

项目名称：投影屏激光定位系统

项目负责人：赖贵雄

项目组成员：夏 冰艾忻然

指导教师：牛海军

所在院系：计算机学院

填报日期：2010年6月1日

西安电子科技大学教务处制

填写说明

一、《项目开题报告》要按顺序逐项填写，空缺项要填“无”。要求一律用A4纸打印，于左侧装订成册。

二、《项目开题报告》中栏目“1至8”由学生填写，栏目“9”由教师填写，栏目“10”由学院负责人填写。

三、《项目开题报告》由所在学院审查、签署意见后，一式三份（均为原件），报送教务处教学研究科。

项目名称投影屏激光定位系统项目类型

（划“√”）基础研究应用研究开发研究其它√

1、项目来源及选题依据

目前投影仪多媒体演示在会议及授课方面广泛使用，现有的投影仪激光笔虽然能控制鼠标的移动，但操作起来很繁琐。如果利用激光笔的光点对鼠标指针进行快速定位，配合现有的无线控制按钮，则可以快速操作计算机，进行开关文件，PPT划取重点，视频播放等应用。

2、选题过程中已经阅读的文献资料，以及各项准备工作（如计算、实验等）

一、光斑采集的可行性分析和试验：对不同型号的激光笔进行光点的拍摄测试。一个光点的直径为5毫米、面积m=19.6平方毫米,屏幕面积M= 3×2.5m=7.5平方米，用500万像素的摄像头进行拍摄，求得所占像素个数N=(m/M)*5000000=13。证明光点可以被捕捉而不会被摄像头过滤掉。

试验：分别用像素为200万，500万，1000万摄像头拍摄，调整对比度后光点均清晰可见。

二、对所采集的图片利用Photoshop进行了处理（调低亮度，调高对比度）。光点更易被电脑识别。我们对拍摄的图片进行了分析，因为激光点的能量很高，拍摄下来后，它的RGB值均在240~255间。而因为投影仪投影的亮度较低，能量较弱，所以投影出来的红色，RGB值在140~160间。因此，即使投影全红色的图像，我们还是很容易从摄像头拍摄的图片中提取激光点。

3、国内外同类课题研究现状

现有的投影仪无线控制激光笔具有PPT翻页，鼠标左右键点击，光电轨迹球（或摇杆，按键）控制鼠标指针移动等功能。但鼠标只能上下左右一格一格移动，操作不便。

4、详细阐述所选课题的目的和意义

现有的投影仪激光笔鼠标指针移动操作繁琐，不能直接在投影屏上进行操作。本研究目的在于通过投影屏上的激光点控制鼠标指针，方便用户的使用。

目前多媒体演示广泛应用于会议及课堂等领域，其研究意义是提供了一个很人性化的工具用于演讲、会议还有授课，能有效节省用户的时间，方便演讲者在台上下走动。可见发展前景很好。

5、根据选题所要完成的工作和预期成果及成果形式

要完成的工作：

通过对图像的接收及处理，利用激光笔打在投影屏上的光点，控制鼠标指针的移动，实现无线鼠标和PPT控制集成的功能。

预期成果：

这项技术弥补现有投影仪无线控制激光笔的不足，激光笔打在投影屏上的光点可以直接控制鼠标指针，灵活地在投影屏上移动，再配合无线控制激光笔传输到电脑的命令，进行相应操作，如开关文件，视频的播放，PPT划线等功能。

成果形式：

摄像头置于投影仪上方负责接收图像；投影仪无线控制激光笔（包含激光发射器，鼠标左右键、上下翻页按钮）；驱动程序。

6、拟采用的研究方案和要解决的关键技术问题 研究方案：

计算机通过摄像头获取投影屏上的图像，并对图像进行处理，提取投影屏区域，确定屏幕边缘。然后提取光点，通过光点在屏幕上的纵横比例来计算激光点的坐标，再调用windows的API对鼠标光标进行相应的移动操作。并配合无线控制激光笔传输到电脑的命令，进行相应操作，如PPT划线等功能。

关键技术问题：

1、光点捕捉：保证激光点不被摄像头过滤掉。经过计算证明200万像素的摄像头即可保证。

2、图像处理：

a.利用串行边缘分割法提取投影屏区域，确定屏幕边缘。

b.利用帧差分或动态捕捉等算法提取光点，计算光点到屏幕四边的距离。利用光点到屏幕边沿的纵横比例，计算出激光笔所指的准确位置。

3、通过算得的坐标，调用windows的API把鼠标指针移动到该坐标点。

4、将上述程序封装。

7、研究工作进度的初步安排

2010.6~2010.8:查阅资料研究图像处理的算法，并把提取投影屏边缘及激光点坐标的算法确定。

2010.9~2010.10：选定合适像素的摄像头。完成论文《图片中激光点位置的提取》并发表。2010.11~2011.2：程序编写，及优化；完成论文《投影屏激光定位系统分析》并发表。2011.3~2011.6：专利申请；后期工作。

8、项目经费预算（请认真、详细填写附表1）仪器费：4200

资料费：400

论文发表费：1400

专利申请费：3000

其他：1000

9、指导教师意见

项目选题合理，具有创新性，关键技术明确，研究方案可行，实用价值较高。

同意选题。

指导教师签字：

年月日

10、学院意见

单位（公章）：负责人签字：

年月日11.学校意见

负责人签字：

年月日附表1：国家大学生创新性实验计划项目经费预算表

项目名称投影屏激光定位系统项目负责人 赖贵雄联系方式***所在学院计算机学院 指导教师牛海军材料费

（器件注明名称型号，可另附页）计划明细

（计划内容参照项目经费管理办法）单价（元）数量预算金额（元）用途百脑通D881（200万像素摄像头）2002400采集图像奥尼ANC酷睿至尊版（500万像素摄像头）50021000采集图像台电SL100（1000万像素摄像头）50021000采集图像激光笔（飞利浦SNP3000）50021000做实验优廉特YLT-229鼠标激光笔2502500做实验数据线15元/米20300用于连接设备资料费

（图书注明书名、出版社）《算法导论》

机械工业出版社85185研究提高程序运行的效率《数字图像处理（Digital Image

Processing）》

电子工业出版社80180研究图像处理技术《精通Visual c++数字图像处理技术与工程案例》 人民邮电出版社59159软件实现及测试参考使用《计算机图形学的算法基础》

机械工业出版社44144学习图像算法的基础《Windows驱动开发技术详解》

电子工业出版社65165学习开发驱动程序《软件工程-理论与实践》

高等教育出版社53153学习项目开发流程论文发表费《图片中激光点位置的提取》7001700发表论文《投影屏激光定位系统分析》7001700发表论文专利申请注册费投影屏激光定位系统注册300013000注册申请专利其他费用

项目管理、交通等费用3001300资料打印等杂物费实验室、投影仪租用3001300进行项目研究不可预见费用400400合计9986元注：此表将作为报销时的参考依据，请严格按照审批后的总金额预算！

目负责人(签名)___________指导教师（签名）___________日期_____________

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