計算機自動繪制技術在采礦工程制圖中的應用

劉 俠 開 灤（集團）有限責任公司唐山礦業分公司

計算機自動繪制技術在采礦工程制圖中的應用

劉 俠 開 灤（集團）有限責任公司唐山礦業分公司

在采礦工程的規劃與開發階段中，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，根據礦山企業的要求，并結合礦山本身的特征從而制定科學的開采方案。計算機自動繪圖技術的出現為現代采礦工程制圖帶來了積極的影響。

計算機；自動繪圖技術；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設計的主要依據，同時也是采礦活動開展的重要依據。采礦工程圖件能夠將開采空間、地下巷道、礦巖結構以及地質結構等相關因素表現出來。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。現代自動機自動繪制技術的應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展開分析，報道如下。

1.計算機自動繪制技術的原理

1.1 采礦工程圖件的基本特征

井下立體結構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系，例如利用巷道線來反映工作面與巷道之間的位置關系，還可以用等高線來標注工作面與地下礦巖的空間關系[1]。通過大量研究和實踐證實，計算機自動繪制技術具有操作簡單、高效的優勢，被廣泛應用于各行各業。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構時可以通過將屏幕坐標來反映，能夠將礦山各結構完整的展現出來。

1.2 剖面圖結構生成的原理

在采礦工程設計過程中，采礦工程剖面圖繪制需要以采礦工程圖件作為基礎，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，能夠確定基礎繪制的參數，對于指導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和標高，然后進行數據處理，在采礦工程圖件繪制過程中用采集到的數據作為基本參數，并對工程平面圖與采礦工程實際參數進行反復檢驗，保障繪圖的準確性。

2.工程圖件數據的基本結構

2.1 工程與礦山的數據模型

在采礦工程設計活動中，工程數據及礦山數據等方面參數要詳細表現出來，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 斷層數據結構

在繪制采礦工程圖件過程中，斷層主要是通過例線來表現的，斷層圖數據的主要根據土質斷層的實際征象來表現的，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構模型。

2.3 陷落柱數據結構

在采礦工程設計過程中，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據表達出來，包括長度、寬度、方位角和滑移角[3]。

2.4 地下巷道數據機構

在采礦工程設計過程中，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的，包括巷道起點、終點、轉折點、斷面、支護方法以及傾斜角等方面的實際情況，在進行設計的過程中，只有根據采礦工程結構與巷道之間的轉折點標高存在關聯。

3.計算機自動繪制技術的具體應用

3.1 計算工作面與工程數據的方式

在采礦工程圖件繪制過程中，首先需要對礦巖層和工程數據進行采集，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，將等高線與所得結果統籌起來并建立數據合集，即可在繪制過程中進行數據提取。

3.2 斷層數據計算方法

在繪制工程圖件的過程中，斷層數據主要是通過斷層例線與斷層交點表現的，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）]來表達斷層數據的集合，采集對象在斷層中主要使用集合的方法表現出來的，并保存在數據庫中，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該位置相應的標高所決定的，可以采用Pxl（Xx1,Yx1）與Px2（Xx2,Yx2）是相對應的交點。能夠用合集的方式將采集到的陷落柱數據整理在一起，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 采礦工程數據計算方式

在采礦工程圖件繪制過程中，通過采集井巷工程的各結構參數，對于工程圖件制作具有重要作用，并且在數據采集和數據處理工作中具有一定的復雜性，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。上述數據均是采用合集的方式表現出來的，有助于儲存于報告，并且對為自動繪制技術的應用提供基礎參數。但是在繪制過程中需要注意的是，應用計算機自動繪制技術時會由于有過多的例線表示巷道，因此在巷道例線標高結構設計模型參數要進行適當調整。

目前有許多礦山企業已經全面采用計算機自動繪制技術，在保障生產安全中起到了重要的作用，根據國家相關部門的要求研發了井下安全生產系統，并且通過相關部門的驗收，在實際生產中也有較好的應用效果，能夠通過監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進行反饋，對開采現場進行實時監控，并準確把握人員分布情況。

4.結束語

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

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

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

[3]李英,暴合琴,陳仲杰等.計算機輔助設計系統在采礦工程設計中的應用[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在采礦工程制圖中的應用[J].數字技術與應用,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分公司，工程師。