數(shù)字化礦山建設(shè)中地下礦山采礦設(shè)計(jì)自動(dòng)化建模技術(shù)

王忠江 丘永富 陳乘棟

（新疆哈巴河阿舍勒銅業(yè)股份有限公司 阿勒泰 836500）

1 采礦設(shè)計(jì)建模工作難點(diǎn)和亟待解決的問題

地下礦山要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化礦山，但因工程地質(zhì)情況復(fù)雜，采礦方法多變，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化建模設(shè)計(jì)難度大。由于autocad 的先入為主和簡(jiǎn)單易用，使大量的采礦設(shè)計(jì)人員養(yǎng)成使用autocad 設(shè)計(jì)習(xí)慣，但其工作效率低，不能滿足大量的采礦設(shè)計(jì)建模工作需要。而surpac（數(shù)字化建模眾多軟件中以surpac 為例）軟件具有設(shè)計(jì)繪圖難度大，編程容易的特點(diǎn)。但學(xué)習(xí)上手困難，培訓(xùn)周期長(zhǎng)。

我國(guó)各個(gè)礦山擁有大量有autocad 設(shè)計(jì)技術(shù)人員，怎樣發(fā)揮他們的經(jīng)驗(yàn)，使他們通過很少建模培訓(xùn)就能勝任采礦設(shè)計(jì)建模工作，這是一個(gè)亟待解決的問題。

2 采礦設(shè)計(jì)建模工作解決方案和實(shí)施步驟

采礦設(shè)計(jì)建模思路：surpac 設(shè)計(jì)資料轉(zhuǎn)換為autocad格式→autocad中設(shè)計(jì)巷道中心線→在surpac中調(diào)整設(shè)計(jì)巷道中心線標(biāo)高→利用中心線和巷道斷面形成設(shè)計(jì)巷道實(shí)體。

詳細(xì)步驟如下：

（1）準(zhǔn)備設(shè)計(jì)依據(jù)材料：xx 中段礦體.dtm，xx 中段礦體.str，xx中段底板.dtm，xx中段礦體.str xx中段實(shí)測(cè)巷道實(shí)體.dtm，xx中段實(shí)測(cè)巷道實(shí)體.str，設(shè)計(jì)巷道斷面圖集；

（2）創(chuàng)建文件夾“F:XX 設(shè)計(jì)資料”，將以上文件放入該文件夾；

（3）打開surpac，創(chuàng)建文件夾“F:XX 設(shè)計(jì)”并設(shè)為當(dāng)前目錄；

（4）“xx中段礦體.dtm”和“xx中段實(shí)測(cè)巷道實(shí)體.dtm”合并為“xx 中段礦體和實(shí)測(cè)巷道合并.dtm”沿設(shè)計(jì)標(biāo)高的水平切剖面，形成“xx中段需設(shè)計(jì)高程水平剖面.str”，保存為“surpac轉(zhuǎn)cad.dwg”；

（5）用autocad 打開“surpac 轉(zhuǎn)cad.dwg”，進(jìn)行巷道中心線設(shè)計(jì)；

（6）將設(shè)計(jì)好巷道中心線移至“巷道中心線”圖層，然后保存為“cad轉(zhuǎn)surpac.dwg”；

（7）在surpac 中“cad 轉(zhuǎn)surpac.dwg”轉(zhuǎn)為“xx 中段設(shè)計(jì)中心線.str”文件，將xx中段設(shè)計(jì)中心線.str落在“xx中段底板.dtm”，保存為“xx中段中心線標(biāo)高調(diào)整.str”；

（8）利用“xx 中段中心線標(biāo)高調(diào)整.str”和“設(shè)計(jì)巷道斷面圖集”中的設(shè)計(jì)斷面文件，形成設(shè)計(jì)巷道實(shí)體，完成采礦設(shè)計(jì)建模完成。

以上第（3）-（4）步驟在surpac 運(yùn)行以下程序（打開文本復(fù)制以下代碼，保存tcl格式）：

set status[SclFunction"EXIT GRAPHICS"{}]

file mkdir E:\XX設(shè)計(jì)；cd E:\XX設(shè)計(jì)

set status [SclFunction"RECALL ANY FILE" {file="..\xx 設(shè)計(jì)資料\xx 中段實(shí)測(cè)巷道實(shí)體.dtm"mode="appendToCurrentLayer"；]；set status [SclFunction "RECALL ANY FILE" {file="..\xx 設(shè)計(jì)資料\xx中段礦體.dtm" mode="appendToCurrentLayer；}]；set status [SclFunction "FILE SAVE" {layer="main graphics layer"frmsaveFileAs={{output_file="surpac2dtm:xx中段礦體和實(shí)測(cè)巷道合并" output_type="Surpac DTM Files" outputExt=".dtm" Surpac={Purpose=""range="" FileFormat="text" ForceCompatibility="true"ForceValidation="true"}saveStyle="N"}}frmSaveMultipleFiles={{_action="apply"}}}]

set status [ SclFunction "EXIT GRAPHICS" {} ]；set status[SclFunction"RECALL ANY FILE"{file="xx中段礦體和實(shí)測(cè)巷道合并.dtm" mode="openInNew-Layer"}]

set status [ SclFunction "SLICING PLANES"{frm00298={{forward="100000" backward="100000"method="Elevation"plane_thickness=""step_distance="100000" value="53" sectionBlockModel="N"block_layer="block sections" tolerance="0" section_objects="Y" object_range="" object_layer="xx 中段需設(shè)計(jì)高程水平剖面"confirm_line_ends="N"interval_range="interval" colour_fill_bm_sections="N"zoom_plane="N" view_limits="N" display_planes="N"use_interactive="N"colour_method="No change"trace_colour="jungle green" }}}]；set status [ SclFunction "FILE SAVE"{layer="xx 中段需設(shè)計(jì)高程水平剖面"frmsaveFileAs={{output_file="xx 中段需設(shè)計(jì)高程水平剖面"output_type="Surpac String Files" outputExt=".str" Surpac={Purpose="" range=""FileFormat="text"ForceCompatibility="true"

ForceValidation="true"}saveStyle=

"N"}}frm00121={{_action=""}}}]

set status[SclFunction"EXIT GRAPHICS"{}]

set status [ SclFunction "RECALL ANY FILE"{file="xx 中段需設(shè)計(jì)高程水平剖面.str" mode="openInNewLayer"}]set status [SclFunction "FILE SAVE"{layer="xx 中段需設(shè)計(jì)高程水平剖面.str"frmsaveFileAs={{output_file="surpac 轉(zhuǎn)cad"output_type="Autocad DXF/ DWG Files" outputExt=".dwg"Auto-CAD={version="Autocad 18"}}}}]

第（6）步驟在autocad 完成巷道中心線設(shè)計(jì)后中運(yùn)行以下程序（打開文本復(fù)制以下代碼，保存lsp 格式）：

（setq tcm "設(shè)計(jì)中心線"）（if（=（tblsearch "layer" tcm）nil（coand "_layer""n" tcm "c""t""255，255，255" tcm ""（coand "LAYER""s" tcm ""（setq ss（ssget'（0."LWPOLYLINE"）

（setq i 0）（setq n（sslength ss）（repeat n（setq spt（ssname ss i）（setq ent（entget spt）（setq old（assoc 8 ent）（setq new（cons 8 tcm））（setq ent（subst new old ent）（entmod ent）（setq i（1+i）

（command "_.saveas""2004""F:\XX 設(shè)計(jì)\cad 轉(zhuǎn)surpac.dwg）(command"._closed）"）

第（7）步驟在surpac 中運(yùn)行以下程序（打開文本復(fù)制以下代碼，保存tcl格式）：

set status[SclFunction"EXIT GRAPHICS"{}]

set status [SclFunction"CAD IMPORT"{frmCadImport={{cad_file="cadu8f6csurpac.dwg" checkAll="N"defaultLayer="" importTextArrows="Y"importStyles="Y" breakSegments="Y" hiddenData="N" hatchPatterns="N" layerTable=table{load cadLayer surpacLayer}{

{"N""0""0" }{"N""1""1" }{"N""2""2" }{"N""5""5"}{"Y""設(shè)計(jì)中心線""設(shè)計(jì)中心線"}}}}}]

set status [SclFunction"FILE SAVE"{layer="設(shè)計(jì)中心線"frmsaveFileAs={{output_file="XX 中段設(shè)計(jì)中心線"output_type="Surpac String Files"outputExt=".str"Surpac={Purpose=""range=""

FileFormat="text"ForceCompatibility="true"Force-Validation="true"}saveStyle="N"}}}]

set status[SclFunction"EXIT GRAPHICS"{}]

set status[SclFunction"RECALL ANY FILE"{file="..\xx設(shè)計(jì)資料\xx中段底板.dtm"mode="openInNew-Layer"}]

set status[SclFunction"RECALL ANY FILE"{file="xx中段設(shè)計(jì)線.str"mode="openInNewLayer"}]

set status [SclFunction "STRING RANGE OVER DTM" {frm01314={{dtm_layer="xx 中段底板.dtm"object_id_lay="1"trisolation_id_lay="1"string_range=""interp="Y"}}}]

set status [SclFunction "FILE SAVE"{layer="xx 中段設(shè)計(jì)中線.str"frmsaveFileAs={{output_file="xx 中段中心線標(biāo)高調(diào)整"output_type="Surpac String Files"outputExt=".str"Surpac={Purpose=""range=""FileFormat="text"ForceValidation="true"

ForceCompatibility="true"}saveStyle="N"}}}]源代碼的可向wzjck@qq.com索取。

3 結(jié)論

數(shù)字礦山的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)礦山的綜合自動(dòng)化，將采礦專業(yè)技術(shù)人員從耗時(shí)和繁瑣的工作流程中解放出來。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)建模自動(dòng)化，將采礦專業(yè)技術(shù)人員的時(shí)間和精力花在采礦設(shè)計(jì)本身。