數字化礦山建設中地下礦山采礦設計自動化建模技術

王忠江 丘永富 陳乘棟

（新疆哈巴河阿舍勒銅業股份有限公司 阿勒泰 836500）

1 采礦設計建模工作難點和亟待解決的問題

地下礦山要實現數字化礦山，但因工程地質情況復雜，采礦方法多變，實現自動化建模設計難度大。由于autocad 的先入為主和簡單易用，使大量的采礦設計人員養成使用autocad 設計習慣，但其工作效率低，不能滿足大量的采礦設計建模工作需要。而surpac（數字化建模眾多軟件中以surpac 為例）軟件具有設計繪圖難度大，編程容易的特點。但學習上手困難，培訓周期長。

我國各個礦山擁有大量有autocad 設計技術人員，怎樣發揮他們的經驗，使他們通過很少建模培訓就能勝任采礦設計建模工作，這是一個亟待解決的問題。

2 采礦設計建模工作解決方案和實施步驟

采礦設計建模思路：surpac 設計資料轉換為autocad格式→autocad中設計巷道中心線→在surpac中調整設計巷道中心線標高→利用中心線和巷道斷面形成設計巷道實體。

詳細步驟如下：

（1）準備設計依據材料：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中段實測巷道實體.dtm，xx中段實測巷道實體.str，設計巷道斷面圖集；

（2）創建文件夾“F:XX 設計資料”，將以上文件放入該文件夾；

（3）打開surpac，創建文件夾“F:XX 設計”并設為當前目錄；

（4）“xx中段礦體.dtm”和“xx中段實測巷道實體.dtm”合并為“xx 中段礦體和實測巷道合并.dtm”沿設計標高的水平切剖面，形成“xx中段需設計高程水平剖面.str”，保存為“surpac轉cad.dwg”；

（5）用autocad 打開“surpac 轉cad.dwg”，進行巷道中心線設計；

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

（7）在surpac 中“cad 轉surpac.dwg”轉為“xx 中段設計中心線.str”文件，將xx中段設計中心線.str落在“xx中段底板.dtm”，保存為“xx中段中心線標高調整.str”；

（8）利用“xx 中段中心線標高調整.str”和“設計巷道斷面圖集”中的設計斷面文件，形成設計巷道實體，完成采礦設計建模完成。

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

set status[SclFunction"EXIT GRAPHICS"{}]

file mkdir E:\XX設計；cd E:\XX設計

set status [SclFunction"RECALL ANY FILE" {file="..\xx 設計資料\xx 中段實測巷道實體.dtm"mode="appendToCurrentLayer"；]；set status [SclFunction "RECALL ANY FILE" {file="..\xx 設計資料\xx中段礦體.dtm" mode="appendToCurrentLayer；}]；set status [SclFunction "FILE SAVE" {layer="main graphics layer"frmsaveFileAs={{output_file="surpac2dtm:xx中段礦體和實測巷道合并" 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中段礦體和實測巷道合并.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 中段需設計高程水平剖面"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 中段需設計高程水平剖面"frmsaveFileAs={{output_file="xx 中段需設計高程水平剖面"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 中段需設計高程水平剖面.str" mode="openInNewLayer"}]set status [SclFunction "FILE SAVE"{layer="xx 中段需設計高程水平剖面.str"frmsaveFileAs={{output_file="surpac 轉cad"output_type="Autocad DXF/ DWG Files" outputExt=".dwg"Auto-CAD={version="Autocad 18"}}}}]

第（6）步驟在autocad 完成巷道中心線設計后中運行以下程序（打開文本復制以下代碼，保存lsp 格式）：

（setq tcm "設計中心線"）（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 設計\cad 轉surpac.dwg）(command"._closed）"）

第（7）步驟在surpac 中運行以下程序（打開文本復制以下代碼，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""設計中心線""設計中心線"}}}}}]

set status [SclFunction"FILE SAVE"{layer="設計中心線"frmsaveFileAs={{output_file="XX 中段設計中心線"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設計資料\xx中段底板.dtm"mode="openInNew-Layer"}]

set status[SclFunction"RECALL ANY FILE"{file="xx中段設計線.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 中段設計中線.str"frmsaveFileAs={{output_file="xx 中段中心線標高調整"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 結論

數字礦山的最終目標是實現礦山的綜合自動化，將采礦專業技術人員從耗時和繁瑣的工作流程中解放出來。實現設計建模自動化，將采礦專業技術人員的時間和精力花在采礦設計本身。