計算機自動繪制技術(shù)在采礦工程制圖中的應(yīng)用

劉 俠 開 灤（集團）有限責任公司唐山礦業(yè)分公司

計算機自動繪制技術(shù)在采礦工程制圖中的應(yīng)用

劉 俠 開 灤（集團）有限責任公司唐山礦業(yè)分公司

在采礦工程的規(guī)劃與開發(fā)階段中，工程圖件對于采礦工程決策具有重要意義，同時也是采礦工程中最常見的文件，根據(jù)礦山企業(yè)的要求，并結(jié)合礦山本身的特征從而制定科學(xué)的開采方案。計算機自動繪圖技術(shù)的出現(xiàn)為現(xiàn)代采礦工程制圖帶來了積極的影響。

計算機；自動繪圖技術(shù)；采礦工程；工程制圖

工程圖件是礦山開采人員了解礦山生產(chǎn)設(shè)計的主要依據(jù)，同時也是采礦活動開展的重要依據(jù)。采礦工程圖件能夠?qū)㈤_采空間、地下巷道、礦巖結(jié)構(gòu)以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)等相關(guān)因素表現(xiàn)出來。在過去，通常是由人工繪圖完成的，不但效率低且人力、精力耗費量也較大?，F(xiàn)代自動機自動繪制技術(shù)的應(yīng)用能夠提高制圖效率，并且減少人力、精力的浪費。文章主要針對計算機自動繪制技術(shù)展開分析，報道如下。

1.計算機自動繪制技術(shù)的原理

1.1 采礦工程圖件的基本特征

井下立體結(jié)構(gòu)的礦山常用工程圖一般是用二維坐標標記的，這是采礦工程圖件的主要特征，利用平面坐標和標高能夠反映地下巷道的空間關(guān)系，例如利用巷道線來反映工作面與巷道之間的位置關(guān)系，還可以用等高線來標注工作面與地下礦巖的空間關(guān)系[1]。通過大量研究和實踐證實，計算機自動繪制技術(shù)具有操作簡單、高效的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。工程圖件能夠通過直觀的形式將采礦工程各方面情況展示出來，并且在觀察礦山立體結(jié)構(gòu)時可以通過將屏幕坐標來反映，能夠?qū)⒌V山各結(jié)構(gòu)完整的展現(xiàn)出來。

1.2 剖面圖結(jié)構(gòu)生成的原理

在采礦工程設(shè)計過程中，采礦工程剖面圖繪制需要以采礦工程圖件作為基礎(chǔ)，采礦工程圖件中的平面標點和標高主要是利用聲場原理標注出來的，能夠確定基礎(chǔ)繪制的參數(shù)，對于指導(dǎo)平面圖的繪制具有積極影響[2]。工程具體繪制步驟主要為：首先采集工作面、巷道等采礦工程的各項參數(shù)和標高，然后進行數(shù)據(jù)處理，在采礦工程圖件繪制過程中用采集到的數(shù)據(jù)作為基本參數(shù)，并對工程平面圖與采礦工程實際參數(shù)進行反復(fù)檢驗，保障繪圖的準確性。

2.工程圖件數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)

2.1 工程與礦山的數(shù)據(jù)模型

在采礦工程設(shè)計活動中，工程數(shù)據(jù)及礦山數(shù)據(jù)等方面參數(shù)要詳細表現(xiàn)出來，通常情況下是采用等高線來反映的，因此一般將等高線坐標定義為（T，mo）。

2.2 斷層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

在繪制采礦工程圖件過程中，斷層主要是通過例線來表現(xiàn)的，斷層圖數(shù)據(jù)的主要根據(jù)土質(zhì)斷層的實際征象來表現(xiàn)的，主要包括斷層厚度、斷層角度、斷層走向以及斷層正逆等方面，一般用來表示斷層結(jié)構(gòu)模型。

2.3 陷落柱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

在采礦工程設(shè)計過程中，陷落柱的標注代表著陷落柱已完成施工，陷落柱的標注主要是通過將其實際特征數(shù)據(jù)表達出來，包括長度、寬度、方位角和滑移角[3]。

2.4 地下巷道數(shù)據(jù)機構(gòu)

在采礦工程設(shè)計過程中，需要將地下巷道標注出來，一般是采用中心線和圖例線來表示的，巷道標注主要是基于巷道的實際特征表現(xiàn)的，包括巷道起點、終點、轉(zhuǎn)折點、斷面、支護方法以及傾斜角等方面的實際情況，在進行設(shè)計的過程中，只有根據(jù)采礦工程結(jié)構(gòu)與巷道之間的轉(zhuǎn)折點標高存在關(guān)聯(lián)。

3.計算機自動繪制技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 計算工作面與工程數(shù)據(jù)的方式

在采礦工程圖件繪制過程中，首先需要對礦巖層和工程數(shù)據(jù)進行采集，首先需要找出等高線與剖面線的交點，可以用Pd（x，y）表示，得到該交點的具體位置后可以利用這一公式：I=，將初始剖面點P0（x0，y0）計算出來，將等高線與所得結(jié)果統(tǒng)籌起來并建立數(shù)據(jù)合集，即可在繪制過程中進行數(shù)據(jù)提取。

3.2 斷層數(shù)據(jù)計算方法

在繪制工程圖件的過程中，斷層數(shù)據(jù)主要是通過斷層例線與斷層交點表現(xiàn)的，通過計算剖線與交點之間的距離，再將交點標高計算出來。能夠用xlz=[（lx1,mx1），（lx2,mx2）]來表達斷層數(shù)據(jù)的集合，采集對象在斷層中主要使用集合的方法表現(xiàn)出來的，并保存在數(shù)據(jù)庫中，可用于自動生成圖件[4]。

3.3 陷落柱計算方法

在繪制采礦工程平面圖過程中，陷落柱與剖面線的交點位置主要是根據(jù)該位置相應(yīng)的標高所決定的，可以采用Pxl（Xx1,Yx1）與Px2（Xx2,Yx2）是相對應(yīng)的交點。能夠用合集的方式將采集到的陷落柱數(shù)據(jù)整理在一起，這樣能夠包含采礦工程中歲有的陷落柱對象，并且對于自動繪制具有較好的作用。

3.4 采礦工程數(shù)據(jù)計算方式

在采礦工程圖件繪制過程中，通過采集井巷工程的各結(jié)構(gòu)參數(shù)，對于工程圖件制作具有重要作用，并且在數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理工作中具有一定的復(fù)雜性，因此，在沒有對剖面線進行計算時需要對巷道標高進行采集，然后再進行剖面線與交點之間的計算。上述數(shù)據(jù)均是采用合集的方式表現(xiàn)出來的，有助于儲存于報告，并且對為自動繪制技術(shù)的應(yīng)用提供基礎(chǔ)參數(shù)。但是在繪制過程中需要注意的是，應(yīng)用計算機自動繪制技術(shù)時會由于有過多的例線表示巷道，因此在巷道例線標高結(jié)構(gòu)設(shè)計模型參數(shù)要進行適當調(diào)整。

目前有許多礦山企業(yè)已經(jīng)全面采用計算機自動繪制技術(shù)，在保障生產(chǎn)安全中起到了重要的作用，根據(jù)國家相關(guān)部門的要求研發(fā)了井下安全生產(chǎn)系統(tǒng)，并且通過相關(guān)部門的驗收，在實際生產(chǎn)中也有較好的應(yīng)用效果，能夠通過監(jiān)控中心對巷道移動目標進行信息采集和處理，并及時向地面計算機管理系統(tǒng)進行反饋，對開采現(xiàn)場進行實時監(jiān)控，并準確把握人員分布情況。

4.結(jié)束語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不安推動，我國工程設(shè)計與施工水平都得到了顯著提升，并且在計算機技術(shù)的推動下，對我國各行各業(yè)的發(fā)展帶來了積極影響。計算機自動繪制技術(shù)在我國采礦工程設(shè)計中表現(xiàn)出了較好的應(yīng)用效果，有助于提高采礦工程繪圖的效率和質(zhì)量，減少人力、時間的浪費，為我國礦山企業(yè)的發(fā)展帶來了較好的幫助。

[1]杜焱喆.計算機自動繪制技術(shù)在采礦工程制圖中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù),2013,32(8):115-117.

[2]卿向忠.計算機自動繪制技術(shù)在采礦工程制圖中的應(yīng)用[J].廣東科技,2014,23(24):126-127.

[3]李英,暴合琴,陳仲杰等.計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)在采礦工程設(shè)計中的應(yīng)用[J].有色金屬（礦山部分）,2016,58(1):12-14.

[4]鄭歡歡.計算機自動繪制技術(shù)在采礦工程制圖中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2015,23(9):52-53.

劉俠，男，1982年生，河北唐山人，本科，開灤（集團）有限責任公司唐山礦業(yè)分公司，工程師。