SURPAC二次開發技術在地質繪圖中的應用

李 暢,劉曉明,聞 磊

(1.長沙礦山研究院, 湖南長沙 410012;2.中南大學, 湖南長沙 410083)

SURPAC二次開發技術在地質繪圖中的應用

李 暢1,劉曉明2,聞 磊1

(1.長沙礦山研究院, 湖南長沙 410012;2.中南大學, 湖南長沙 410083)

運用大型三維數字礦業軟件 Surpac建立了某礦深部礦床地質模型,采用 Tcl語言對 Surpac軟件進行二次開發,以建立的礦床地質模型為基礎編寫繪圖程序,實現了礦床地質圖形的自動繪制,為礦山技術人員繪制地質圖紙及礦山管理工作提供了強有力的支持。

Surpac;二次開發;地質繪圖

0 前 言

數字化礦山軟件強大的可視化功能,能將大量復雜、多維的工程數據轉換成直觀的視覺信息,使人們能在三維環境里充分發現、認識和理解采礦的各種現象及規律,從而優化工程設計,指導工程實踐。

Surpac軟件是 1套在礦業領域內應用較早并具有國際領先水平的大型數字化礦山軟件,其核心是一個完全集成的數據可視化和可編輯的三維圖形模塊,可以直觀地生成和顯示各種三維模型,創建擁有三維數字化、多視角、色彩渲染、旋轉縮放顯示等強大功能的虛擬環境。

某礦床已進入深部開采階段,為了繪制更精確的地質圖形,利用 Tcl語言對 Surpac軟件進行二次開發,編制了地質剖面的自動繪制程序,提高了技術人員的工作效率,大大方便了礦山地質圖件的繪制、管理及共享。

1 軟件繪圖方式

1.1 繪圖方式對比

Surpac軟件有自動繪圖和文件繪圖2種方式。自動繪圖采用軟件默認的對線串、填充圖案、標注等的設置,繪圖原則是“所見即所得”;文件繪圖強調對不同圖元使用不同的繪制方式,可根據用戶的具體需求,進行更為復雜的圖紙繪制,其比較見表1。

1.2 文件繪圖流程

文件繪圖的流程如圖1所示。

2 基于 Tcl語言的 Surpac二次開發

2.1 Tcl語言簡介

表1 自動繪圖和文件繪圖的特點

Tcl是 Surpac軟件的腳本語言,且可嵌入命令,可以在 Windows NT/98/2000、Unix及變種、Macintosh系統平臺上使用。作為腳本化語言,它提供標準的語法、變量、程序流向控制和子過程。由于是解釋性程序,Tcl可以很容易地嵌入到 Surpac軟件中。

Tcl語言的語法命令簡單易懂,同時它還提供了宏文件錄制功能。這樣編程者既可以利用 Tcl語言創建窗口、菜單、工具條等來完成編程任務,還可以通過對軟件已有功能的操作將一系列任務錄制到 1個腳本中并進行回放。宏文件的一大優點是將眾多菜單、工具條的操作縮減成簡單的“一鍵”。當宏文件中所使用的繪圖文件名稱發生改變時,只需對宏文件進行編輯,改變現用的繪圖文件名稱即可。

2.2 繪圖方式定義

定義繪圖方式之前,首先要確定圖元的種類。1幅完整的地質圖,基本圖元包括圖框、坐標軸、礦體界線、巖層界線、節理界線、鉆孔 (軌跡線、孔號、孔深、品位、巖性等)、坑道、填充區、標注等。Surpac有 3種圖元繪制方式,即線、注釋、圖片。注釋和圖片類型是定義注釋 (文本)和圖片的位置、高度,線類型針對的是“.Str”文件中包含對象的一些繪制方式定義。上述圖元中,除了標注和鉆孔的相關信息使用注釋圖元繪制方式外,其他都采用線類型繪制方式。

圖1 文件繪圖流程

圖元繪制方式說明的是“怎么繪制”,而圖元繪制映射則為“繪制什么”,即在“.Str”文件與圖元繪制方式之間建立一種映射關系,軟件會將已經定義的繪制方式傳遞給“.Str”文件,實現文件繪圖。

3 Surpac二次開發的應用

3.1 礦山簡介

礦床為大型層控鉛鋅礦床,礦層厚度達數百米,鉛鋅品位較高。礦區地層的主體為地臺構造層的地層部分,缺失低洼構造層。主要賦礦地層劃分如下:中泥盆統桂頭組(D2g);中泥盆統棋梓橋組 (D2q);上泥盆統佘田橋組 (D3g);上泥盆統錫礦山組(D3x);下石炭統巖關階孟公坳組 (C1ym)。礦區發育有多組褶皺構造,斷層構造十分發育。礦床為“多因復成”綜合成礦模式,由初始沉積礦化期、同生沉積成巖成礦期、成巖后活化改造富集 (化)成礦期 3個成礦期構成。

文章針對礦床深部礦段 (-360 m以下)展開了以礦床地質模型為基礎的剖面成圖技術研究。

3.2 二次開發的應用

礦山三維地質模型是地質剖面成圖的基礎,其中礦床地質數據庫是繪制鉆孔軌跡及元素品位的依據;礦床實體模型是繪制礦體邊界、巖層屬性、節理等的依據;中段巷道模型是繪制坑道邊界的依據。深部礦段的三維地質模型見圖2。運用 Tcl語言對Surpac軟件進行二次開發,形成了一系列自定義菜單,用戶可以根據繪圖需求,進行子菜單操作,實現地質剖面圖的一鍵繪制。二次開發子菜單見圖3。

圖2 礦床模型及地質鉆孔三維顯示

繪制的剖面圖如圖4所示,該圖清晰地描述出礦體、夾石、巖層、節理、鉆孔取樣等信息。整個圖件繪制過程簡單易操作,成圖所反映的信息清晰、規范,成圖的“.pf”圖形格式與 AutoCAD有接口,并可根據不同圖元自動劃分圖層,方便對圖形的編輯、修改。剖面圖可以作為礦山采礦單體設計的圖形資料,很大程度上加快了礦山繪圖工作的電子化進程。

圖3 二次開發子菜單

圖4 自動繪制的剖面圖

4 結 論

為了在三維空間內清晰、直觀地表達礦床的地質數據信息,運用大型三維數字礦業軟件 Surpac建立了某礦床深部的三維地質模型,采用 Tcl語言對Surpac進行二次開發,實現了在三維地質模型基礎上自動繪制地質剖面圖的功能,為礦山技術人員的繪圖、資料管理、資源共享等提供了強有力的技術支撐。

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2010-06-08)

李 暢 (1983-),女,湖南望城人,碩士,主要從事數字礦山技術研究,Email:lichang1118@163.com。