SURPAC軟件在礦山測量中的應(yīng)用

【摘要】本文詳細(xì)介紹了surpac軟件在礦山測量中的幾項(xiàng)重要功能。通過建立測量數(shù)據(jù)庫進(jìn)而生成巷道實(shí)體模型，為礦山生產(chǎn)設(shè)計(jì)計(jì)劃、測量工作服務(wù)，構(gòu)建礦山的數(shù)字化平臺。

【關(guān)鍵詞】巷道實(shí)體模型；DTM；Str文件；三角網(wǎng)；斷面；圖紙輸出

1.SURPAC軟件簡介

SURPAC作為GEMCOM公司旗下最著名的軟件之一，一直致力于礦山和地質(zhì)勘探等領(lǐng)域的應(yīng)用，于2004年就已獲得了中國國土資源部的認(rèn)證。目前，我國露天礦山、地下礦山、礦山設(shè)計(jì)及研究院所、地質(zhì)勘查單位、礦業(yè)大學(xué)等領(lǐng)域超過100家單位在使用SURPAC軟件。

SURPAC軟件是地質(zhì)、采礦、測量和生產(chǎn)管理的共享信息平臺；兼容多種流行的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)格式；提供二次開發(fā)函數(shù)庫。在測量方面可用于地表測量、地下測量、工程量驗(yàn)收等環(huán)節(jié)。

2.SURPAC軟件中的測量功能

2.1 測量應(yīng)用程序

核心三維圖形模塊；測量控制數(shù)據(jù)庫；放線工具；坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換；方量計(jì)算；傳輸轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)；井下、地表測量數(shù)據(jù)；穩(wěn)定性監(jiān)控；鉆孔和爆破設(shè)計(jì)等。

2.2 SURPAC軟件中的測量應(yīng)用特點(diǎn)有：

擁有地下和地面測量模塊，與圖形模塊集合形成有效的編輯和數(shù)據(jù)操作；測量數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建和管理簡單；測站資料可以直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫并且可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的編輯和刪除；支距測量、剖面測量等功能使測量數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建簡單；可以直接從圖形中生成放線數(shù)據(jù)。

2.3 SURPAC軟件中的測量應(yīng)用工作有：

地表/地下礦山測量數(shù)據(jù)庫的建立；外部數(shù)據(jù)的導(dǎo)入；分中段/分區(qū)查看、顯示、編輯測量控制點(diǎn)；與幾種主要全站儀的接口（Geodat、Leica、Nikon、Topcon等）；地表/地下測量方法的選擇；地表/地下測量中閉合運(yùn)算的應(yīng)用；地表/地下測量結(jié)果的三維立體顯示、體積計(jì)算及驗(yàn)收報(bào)告；穩(wěn)定性監(jiān)控結(jié)果及圖形顯示。

3.SURPAC在礦山測量中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 巷道實(shí)測圖的繪制

巷道實(shí)測的方法采用支距法，即以巷道中心線為方向線，選取特征的邊幫，讀出支距的長度和支點(diǎn)兩邊的垂距。我們之前礦山巷道實(shí)測圖繪制是通過AUTOCAD2006和EXCEL2007共同實(shí)現(xiàn)的，在SURPAC中也是可以實(shí)現(xiàn)的。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1）選擇測量>>井下測量>>支距法。

2）輸入要定義的線文件的名字和位置，選擇是鍵盤數(shù)據(jù)輸入或者是文件輸入，文件輸入是指可以定制好文件格式直接導(dǎo)入即可。采取鍵盤輸入的方法，點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕。

3）執(zhí)行后彈出的對話框定義一些基本屬性，包括測量員、日期和工作目的等。上下關(guān)系選擇垂直。

4）測站設(shè)置添起始測站和前視測站，鏈測距離添實(shí)際支距法的測量距離。點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕。

5）以下表格是支距測量的數(shù)據(jù)，鏈測距離是支距測量位置，偏移量是指左偏，右偏。在Surpac中默認(rèn)左偏為負(fù)值，右偏為正值。向上向下是指：如果從底板測量，則向上為巷道高，向下為0.如果為腰線，則向上，向下為巷道高的一半。如圖所示填好，點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕。如果輸完請點(diǎn)擊取消按鈕，停止輸入。程序會自動處理將文件保存到進(jìn)路1.str文件中，可拖入視口查看。

3.2 巷道實(shí)體模型的實(shí)現(xiàn)

3.2.1根據(jù)巷道中線生成實(shí)體巷道（以-298m水平為例）

1）調(diào)入已生成的-298m實(shí)測中線.str。（根據(jù)AUTOCAD2004中實(shí)測圖只保留設(shè)計(jì)中線圖層，拖至surpac中保存為str文件）如圖：

2）調(diào)用實(shí)體模型>>創(chuàng)建三角網(wǎng)>>使用中線與剖面。選用斷面線文件為掘進(jìn)斷面3.8X3.3.str，這是一個三心拱斷面。

3）執(zhí)行后并選擇線段，可以得到如下結(jié)果。

4）調(diào)用實(shí)體模型>>實(shí)體工具>>報(bào)告實(shí)體體積。填寫對話框并執(zhí)行，就可以得到-298m巷道實(shí)體的體積和表面積，為工程上的概預(yù)算準(zhǔn)確提供數(shù)據(jù)。

3.2.2由測量數(shù)據(jù)生成實(shí)體巷道

1）打開頂?shù)装?str文件，代表了由現(xiàn)場實(shí)際測量數(shù)據(jù)得到的線文件，其中線串1代表測量獲得的底板邊線，線串1001代表底板的中線，線串2代表測量獲得的頂板邊線，線串30003代表頂板的中線。

2）調(diào)用文件>>保存>>線/DTM，在保存的線串范圍中填寫1；1001。

將底板上的線保存為底板.str，調(diào)入到圖形工作區(qū)；同樣把頂板線保存為頂板.str。

3）將代表頂板的線文件頂板.str調(diào)入圖形區(qū)。

4）調(diào)用DTM工具>>由當(dāng)前層創(chuàng)建DTM，確認(rèn)執(zhí)行。得到：

5）調(diào)用DTM工具>>DTM間剪切或相交>>用線剪切DTM。目的是剪切掉在巷道輪廓線以外的多余部分的DTM。注意：要確保選擇的點(diǎn)是圖中藍(lán)線上的點(diǎn)。

6）執(zhí)行彈出的對話框，應(yīng)保留邊界內(nèi)部的DTM。

得到如下結(jié)果。

7）保存為頂板.dtm文件。

8）同樣的步驟，可以得到底板.dtm。

9）將生成的頂?shù)装迕鍰TM文件在同一圖層中打開，按住CTRL鍵分別將這兩個文件拖入圖形區(qū)。

10）調(diào)入顯示>>線>>顯示為線，并將文件調(diào)整縮放至一個便于選擇頂?shù)装迕娴囊暯恰?/p>

11）調(diào)用實(shí)體模型>>創(chuàng)建三角網(wǎng)>>兩個段之間，體號與三角網(wǎng)號均采用1，分別選擇頂?shù)装迕嫔系牡V柱邊緣，可形成中間的礦柱。

12）調(diào)用實(shí)體模型>>創(chuàng)建三角網(wǎng)>>兩個段之間，體號與三角網(wǎng)號均采用1，分別選擇頂?shù)装迕嫔线吘?，可生成?shí)體巷道的兩幫。

13）保存為實(shí)測巷道.dtm，調(diào)用實(shí)體模型>>有效性驗(yàn)證>>驗(yàn)證實(shí)體，檢驗(yàn)結(jié)果如下表明，巷道實(shí)體是有效的。

3.2.3報(bào)告巷道實(shí)體面積

報(bào)告巷道實(shí)體體積的具體步驟：

1）打開相關(guān)的DTM文件。

2）選擇實(shí)體模型>>實(shí)體工具>>報(bào)告實(shí)體體積。

3）輸入如下所示信息，點(diǎn)擊執(zhí)行。一個報(bào)告將產(chǎn)生。

4）關(guān)閉報(bào)告文件。

3.2.4DTM體積、挖方和填方體積以及查詢方位角和坐標(biāo)

將全站儀測量數(shù)據(jù)導(dǎo)入到CASS7.0軟件中，將頂?shù)讏D形分別保存為兩個圖形，通過實(shí)體模型或者DTM菜單生成對應(yīng)的DTM文件，圈定面積的邊界線，執(zhí)行之后即可得到對應(yīng)的體積。

3.2.5圖形文件輸出

1）頁面設(shè)置：對紙張尺寸、邊框、坐標(biāo)網(wǎng)和標(biāo)題塊等設(shè)置。

2）繪圖輸出。

4.使用surpac軟件的心得體會

SURPAC軟件具有強(qiáng)大的功能，可以繪制平面圖、三維圖，可以查詢方位角距離坐標(biāo)以及巷道實(shí)體的體積面積，可以進(jìn)行土方量的計(jì)算以及圖紙的輸出等，在以后的工作中要多多應(yīng)用和學(xué)習(xí)，提高該軟件在礦山測量中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]周智勇，陳建宏，周科平.Surpac Vision軟件在礦床建模中的應(yīng)用[J].礦業(yè)工程，2004年04期

[2]羅周全，劉曉明，蘇家紅，吳亞斌，劉望平.基于Surpac的礦床三維模型構(gòu)建[J].金屬礦山，2006年04期

[3]丁威，陳廣平.利用Surpac軟件打造數(shù)字化金屬礦山[J].礦業(yè)快報(bào)，2006年03期

作者簡介

翟志鵬（1982～），男，工程師，畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)測繪專業(yè)，現(xiàn)在武鋼中非（香港）礦業(yè)有限公司任職，從事礦山測量方面的研究和管理工作等。