龍軟與Surfer在礦井沉陷預(yù)計(jì)中的應(yīng)用

孫艷兵

摘?要：本文著重介紹了如何利用龍軟地測(cè)信息系統(tǒng)和surfer共同配合處理礦井沉陷預(yù)計(jì)。文中介紹了龍軟信息系統(tǒng)和surfer的的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)展望未來(lái)兩個(gè)軟件更好的契合。

關(guān)鍵詞：沉陷預(yù)計(jì);surfer的優(yōu)缺點(diǎn)

【中圖分類號(hào)】?TP319?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）18-0213-01

礦區(qū)沉陷預(yù)計(jì)是“三下”采煤不可缺少的一項(xiàng)重要工作，是測(cè)量人員日常工作的重要組成部分，預(yù)計(jì)的成果為決策層做出各種決策提供了重要依據(jù)，特別是公司提出實(shí)施?“先搬后采”政策的情況下，較為準(zhǔn)確的預(yù)計(jì)出沉陷的范圍就顯得尤為重要。

朱集東煤礦是國(guó)家“十一五”規(guī)劃重點(diǎn)能源建設(shè)項(xiàng)目之一，是淮南億噸級(jí)煤炭基地和全國(guó)六大煤電基地總體規(guī)劃的重要組成部分，是淮南礦業(yè)集團(tuán)“十二五”期間第一個(gè)建成投產(chǎn)的大型現(xiàn)代化礦井。屬于典型的三高一深礦井，截至2019年底礦井已開(kāi)采11槽工作面11個(gè)，13槽工作面5個(gè)，礦井范圍內(nèi)沉陷面積大，沉陷預(yù)計(jì)工作量大。

但是礦區(qū)目前并無(wú)統(tǒng)一且操作簡(jiǎn)便的開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)軟件，唯一可用的沉陷預(yù)計(jì)軟件是北京龍軟公司的龍軟地測(cè)信息系統(tǒng)內(nèi)的沉陷預(yù)計(jì)子模塊。但是，該軟件在制作沉陷預(yù)計(jì)圖件過(guò)程中，無(wú)法快速完成多工作面同時(shí)預(yù)計(jì)成圖工作;當(dāng)多工作面聯(lián)合預(yù)計(jì)時(shí)，軟件卡頓、死機(jī)時(shí)常發(fā)生，完成一幅礦井沉陷預(yù)計(jì)圖費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

1?利用龍軟沉陷預(yù)計(jì)模塊生成下沉數(shù)據(jù)：

龍軟地測(cè)空間信息系統(tǒng)是北京龍軟公司聯(lián)合淮南礦業(yè)集團(tuán)針對(duì)礦山地測(cè)工作量身定制的一套非常實(shí)用的地理信息系統(tǒng)軟件，極大的方便了測(cè)量人員的日常工作，軟件的市場(chǎng)占有率高，軟件的穩(wěn)定性和可靠性得到了充分的論證和實(shí)踐的檢驗(yàn)。

1.1?沉陷預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)的生成：

根據(jù)軟件的操作步驟，逐步操作，即可生成預(yù)計(jì)下沉數(shù)據(jù)，特別提醒幾點(diǎn)：

1）左下角點(diǎn)坐標(biāo)是指面上上山方向左下角點(diǎn)坐標(biāo)，實(shí)際高斯坐標(biāo)系;

2）上下邊界采深是指上下邊界標(biāo)高加上地面標(biāo)高的值;

3）指向上山方位角的計(jì)算方法：

在地理坐標(biāo)系中，指向上山方向方位角?=工作面走向方位角±90

1.2?龍軟沉陷預(yù)計(jì)軟件的優(yōu)、缺點(diǎn)：

1）龍軟沉陷預(yù)計(jì)模塊，提供了沉陷預(yù)計(jì)的數(shù)據(jù)計(jì)算，計(jì)算數(shù)據(jù)導(dǎo)出，沉陷等值線的生成功能，軟件沉陷預(yù)計(jì)計(jì)算模型可靠，數(shù)據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確且穩(wěn)定;

2）龍軟在生成等值線的過(guò)程中，操作步驟繁雜，且成圖速度慢;特別是當(dāng)參與預(yù)計(jì)的工作面較多，設(shè)置數(shù)據(jù)間隔較密時(shí)，生成等值線的時(shí)間特別長(zhǎng)甚至?xí)霈F(xiàn)軟件死機(jī)不能工作;當(dāng)數(shù)據(jù)間隔設(shè)置較大時(shí)，生成的等值線圖形較差;

3）龍軟生成的下沉等值線是龍軟系統(tǒng)專用的格式圖形，與礦上使用的cad圖形兼容性較差;

2?利用Surfer生成等值線：

Surfer?軟件是美國(guó)Golden?Software?公司編制的一款以畫(huà)三維圖（等高線，image?map，3d?surface）的軟件。Surfer?具有的強(qiáng)大插值功能和繪制圖件能力，使它成為用來(lái)處理XYZ數(shù)據(jù)的首選軟件，是地測(cè)工作者必備的專業(yè)成圖軟件?？梢暂p松制作基面圖、數(shù)據(jù)點(diǎn)位圖、分類數(shù)據(jù)圖、等值線圖、線框圖、地形地貌圖、趨勢(shì)圖、矢量圖以及三維表面圖等;提供11種數(shù)據(jù)網(wǎng)格化方法，包含幾乎所有流行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法;提供各種流行圖形圖像文件格式的輸入輸出接口以及各大GIS軟件文件格式的輸入輸出接口，大大方便了文件和數(shù)據(jù)的交流和交換;提供新版的腳本編輯引擎，自動(dòng)化功能得到極大加強(qiáng)。

2.1?等值線的生成：

1）啟動(dòng)Surfer軟件，格網(wǎng)—數(shù)據(jù)—選擇龍軟生成的下沉數(shù)據(jù)中的W.txt文件—OK，然后跳出對(duì)話框

在“數(shù)據(jù)列信息欄”中，根據(jù)原始數(shù)據(jù)的具體情況調(diào)整X、Y對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)列，點(diǎn)確定。

為了讓生成的等值線更加平滑，利用軟件本身強(qiáng)大的數(shù)值插值功能，對(duì)原始下沉數(shù)據(jù)進(jìn)行加密計(jì)算。網(wǎng)格—線條平滑—選擇W.grd文件—打開(kāi)—確定。

2）等值線最終生成：

圖形—新建—等值線圖—選擇out.grd文件—在生成的等值線圖中—屬性管理器—層次—最小等值線（設(shè)置成100）—等值線間隔（設(shè)置成100）

3）導(dǎo)出生成等值線：導(dǎo)出生成等值線，選擇DXF格式，選擇文件夾，命名文件名即可得到生成的等值線。

4）Surfer優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

（1）軟件操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，在處理多工作面甚至整個(gè)井田范圍內(nèi)多年度累積下沉等值線時(shí)，均能快速成圖;

（2）軟件強(qiáng)大的數(shù)據(jù)插值功能，實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中能減少龍軟在計(jì)算下沉等值數(shù)據(jù)的密度，加快龍軟的運(yùn)行速度，同樣能生成線條平滑美觀的等值線圖;

（3）軟件的3D成圖功能，能生成3D沉陷圖，同時(shí)用不同顏色表示下沉值，能更加立體直觀的反映出下沉情況。

缺點(diǎn)：

（1）在煤礦實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，需要的等值線一般為0.1m，0.5m，1.0m，………，但是該軟件無(wú)法指定生成該類型等值線，只能設(shè)置固定等值線間隔的等值線，然后再選取需要的等值線;

（2）生成的3D圖形無(wú)法與地形圖數(shù)據(jù)很好的結(jié)合，這有待于后續(xù)進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)，以期兩者能更好的結(jié)合。

3?軟件應(yīng)用

軟件在礦沉陷預(yù)計(jì)中使用了多年，使用多年一直平穩(wěn)運(yùn)行，較好的滿足了礦井沉陷預(yù)計(jì)的實(shí)際需要;在礦井沉陷預(yù)計(jì)過(guò)程中，利用龍軟地測(cè)信息系統(tǒng)中的沉陷預(yù)計(jì)模塊，發(fā)揮其地測(cè)專業(yè)軟件的特點(diǎn)，準(zhǔn)確的生成工作面下沉數(shù)據(jù);再利用Surfer軟件強(qiáng)大的圖形處理功能，快速生成各種要求的等值線，較好的完成了礦井沉陷預(yù)計(jì)工作，滿足生產(chǎn)需要，對(duì)礦井生產(chǎn)起到了積極的指導(dǎo)作用。

同時(shí)兩款軟件的結(jié)合，揚(yáng)長(zhǎng)避短，避免了單一使用龍軟成圖過(guò)程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理慢、成圖慢、成圖質(zhì)量差等缺點(diǎn)，為礦區(qū)沉陷預(yù)計(jì)快速成圖提供了保障，在全礦區(qū)推廣使用必定會(huì)為測(cè)量工作者帶來(lái)便利，為各種決策提供依據(jù)。