計算機自動繪制技術在采礦工程制圖中的應用

亢娟娜，惠鵬飛

（1.甘肅畜牧工程職業(yè)技術學院，甘肅 武威 733006；2.陜西澄合合陽煤炭開發(fā)有限公司，陜西 渭南 715300）

在礦山開采的時候需要科學合理使用采礦工程圖件，能夠促使礦山開采效率與安全性大幅度提升。但是在科學技術的限制下，現(xiàn)在很多企業(yè)在繪制采礦工程圖的過程中，主要通過手工繪制的方式進行，這樣除了會耗費大量的人力和物力以外，時間上也不能得到保障，也難以提升采礦工程圖繪制質量[1]。而現(xiàn)在應用計算機自動繪制技術，能夠促使采礦工程圖繪制質量提升，也讓礦山開采的效率與安全性得到了保證。

1 計算機自動繪制技術的優(yōu)勢

金屬礦山設計與開采的時候，工程圖件作為其中的一種重要交流語言，在采礦工程中最是一種應用做廣泛的圖件，按照設計者的意圖，結合金屬礦開采自身特征，將任意位置與方向剖面圖繪制出來，從而全面反映開采空間位置、井巷工程、金屬礦地質結構、每層結構等有關因素。以往采礦工程中在完成這部分工作后，會用到傳統(tǒng)人工繪制方法，計算工作量很大，繪圖工作量大，在簡單重復過程中容易出錯，尤其是復制與保存困難較大。針對這種情況，要發(fā)揮出計算機自動繪制技術的作用，將計算機強大的計算能力體現(xiàn)出來，為礦山工程的有序發(fā)展奠定良好基礎。

2 計算機自動繪制技術在采礦工程制圖中的具體應用

2.1 計算層與地面數(shù)據(jù)方式

工程設計期間金屬層與地表數(shù)據(jù)為兩個相同數(shù)據(jù)內容，先需要將等高線與剖切線的交叉點計算出來，通過Pd（x，y）的方式表示，并以此交點為基礎計算初始剖切點P0（x0，y0），計算的時候需要根據(jù)以下公式進行（公式1），并把等高線和求出數(shù)據(jù)構成數(shù)據(jù)集合，同時在數(shù)據(jù)庫內根據(jù)相應順序保存，為繪制程序計算過程中的提取提供方便。

2.2 采集斷層數(shù)據(jù)計算方式

進行開采工程圖繪制的過程中，對斷層數(shù)據(jù)采集來說，主要通過采集斷層剖切線與斷層交點進行標識，并計算剖切線與交點的距離，利用計算機將交點所在標高提取出來[2]。斷層數(shù)據(jù)采集集合的表示方法為 ：Xlz=[（lx1，mx1），（lx12，mx2）]，所有采集對象在每個斷層內通過一個集合形式進行表現(xiàn)。最后要保存在計算機數(shù)據(jù)庫內，為調用自動生成程序提供方便。

2.3 采集陷落柱數(shù)據(jù)計算方式

在采礦工程剖面圖的繪制過程中，陷落柱交點與陷落柱剖切線、交點與剖切線的距離及其相應的標高為采集陷落柱數(shù)據(jù)的對象，交點對應表達式為Px1（Xx1，Yy1）和Px2（Xx2，Yy2）。通過一個集合把所有采集到的陷落柱數(shù)據(jù)表示出來，這里面會包括所有的陷落柱對象，最后保存在數(shù)據(jù)庫內，為計算機自動產生調用程序創(chuàng)造有利條件。

2.4 采集采礦工程數(shù)據(jù)計算方式

在采礦生產工程圖繪制的過程中，對于井巷工程數(shù)據(jù)的采集來說，在整個工程數(shù)據(jù)采集過程中屬于關鍵的內容，在數(shù)據(jù)采集與處理數(shù)據(jù)的時候，涉及很多復雜的事項。因此，在未計算出剖切面投射點的條件下，需要采集巷道水平投射點，接下來需要計算出剖切點與這個點的距離[3]。

與上文相同用一個集合形式表示出所有井巷工程采集數(shù)據(jù)，并保存在數(shù)據(jù)庫中，這樣才有利于實現(xiàn)計算機自動產生程序調用。實際應用的過程中需要注意以下幾點，即在計算機自動采集生產系統(tǒng)應用的過程中，由于巷道內存在大量的折線，因此需要在計算機模型內設置轉折點的采集數(shù)據(jù)結構。

3 采礦工程剖面圖繪制方法

3.1 通過計算機表示自動生成程序模型

以計算機程序方式建立剖面圖程序模型，內容包括圖簽、井巷工程、標尺網、圖框、斷層、陷落柱及其地表名稱、尺寸等。通過計算機進行自動繪制時包括以下幾點：先在工程圖紙上繪制圖簽、圖框及標尺網，以采礦工程平面采集點的方式表示整個井下生產工程狀況，并在剖面圖上標上名稱、標尺等。需要引起注意的是，實際采礦工程要按照陷落柱、斷層和井巷等特點進行，這些約束條件將對圖簽、圖框及標尺網產生決定性作用。

3.2 工程實例分析

當前計算機自動繪制技術已經得到了廣泛應用，提升了礦山工程圖件數(shù)字化水平，效果也非常顯著，尤其是對人員定位、井下通訊聯(lián)絡、環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控等系統(tǒng)的應用，是計算機繪圖技術在礦山安全生產中的典型應用。在工程實際上，構成部分有系統(tǒng)承載網、人員定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、調度通信和數(shù)字廣播等[4]。在某采礦工程中，將調度系統(tǒng)監(jiān)控中心站設置在地面上，能夠實現(xiàn)對巷道遠距離移動目標的非接觸式信息采集與處理，同時可以向地面計算機管理系統(tǒng)及時、準確的反饋礦山巷道內各區(qū)域人員的動態(tài)狀況，既能實時監(jiān)控，還可以全面了解井下人員動態(tài)分布狀況與采掘工作面人員數(shù)量。要建立能夠監(jiān)控井下各作業(yè)區(qū)域人員GPS動態(tài)坐標分布和作業(yè)環(huán)境變化監(jiān)測與超標報警的管理系統(tǒng)，確?？梢酝瓿蓪崟r通話，對下井人員進行考勤和實時統(tǒng)計，并收錄個體信息等。通過發(fā)揮出計算機系統(tǒng)的強大保障作用，有利于讓各安全生產避險系統(tǒng)穩(wěn)定運轉。

4 結語

總之，在科學技術快速發(fā)展的過程中，我國各項工程設計和施工技術獲得了快速提升，特別是在計算機技術發(fā)展和完善過程中，在社會各個領域都發(fā)揮著重要作用。在我國采礦工程中也逐步應用了新科技，尤其是體現(xiàn)在采礦工程制圖方面，實現(xiàn)了采礦工程制圖精準性的提升，讓傳統(tǒng)手工作業(yè)的問題得到了解決。因此，我們今后需要進一步進行探討，更好的發(fā)揮著計算機自動繪制技術的作用，提升采礦工程制圖的準確性。