矿山测量数字化过程中基础矿山工程图的数字化技术方案研究

刘晓茹

（神华宁夏煤业集团汝箕沟无烟煤分公司，宁夏 石嘴山753003）

0 引言

一般情况下，若干基础矿山工程图组合而成每一个矿山所使用的矿山工程图，这些基础矿山工程图是构成矿山工程图的基本的要素，基础矿山工程图又由底板等高线图、地形地质图、采掘工程平面图、井上下对照图、地质剖面图等组合而成。

1 分类和内容排序

就采掘工程平面图中包括的对象而言，可分为两类：一类是煤层底板等高线图，另一类是采掘工程和实测工程类图。两类矿山工程图中的内容都较多，不同的对象绘制方法也不同，首先要根据对象特点进行分类和排序，对象的排序非常关键，不正确的排序，会使工作量增加许多。排序的原则是：优先排序边界对象或截断其它对象的，其次是独立对象和分散对象，最后绘制各类填充。

①煤层底板等高线图排序

其内容按绘制顺序排列为：坐标网格，断层，裙皱，陷落柱，露头，井田边界，小煤奋边界，等高线，煤柱线，剖面线，钻孔，文本说明，釆空区，填充等。

②采掘工程和实测工程排序

井下采掘工程具有复杂性，各种工程名称要用专用术语描述，其基本的排序按主次如下排列：井筒和井筒注记，岩石大巷，煤层大巷和巷道名称注记，井底车场，水仓及注记，岩石上山，煤层上山及注记，采区边界，回采巷道及注记，分层巷道，回采工作面及编号，煤仓，各种测点，巷道倾角，煤岩层产状，井巷实测断层，采空区和回釆月份，填充等。

2 绘图环境的设定

要在AutoCAD平台上数字化采掘工程平面图，首先要做的就是对绘图环境进行构建，其依据的就是国家的相关标准。绘图环境的内容主要包括，设置工程图界线、绘图单位、坐标原点和绘图比例，建立图层，设定线型、线宽、颜色，创建文字等。图层这种工具主要为AutoCAD系统表达工程图，它在工程图的绘制、显示、修改甚至输出中起重要作用，所以，在数字化采掘工程平面图的过程中，创建标准的图层库十分必要，图层库的创建必须按遵循一定的原则。创建采掘工程平面图标准图层库时，每一种内容应独立创建一个图层，还要依据国家的相关标准来设置对象的颜色、线型、线宽、高度等特性，且必须设为“随层”。一般来说，图层越多越好，多个图层的使用能加快数字化速度，多个图层管理起来相对简单。严格禁止在0图层上绘制对象，0图层应保留来创建图块。值得注意的是，要单独为工程图设立一个图层，这样，绘制好工程图后，对工程图的显示、打印控制就比较方便，也可将工程图删除。

对采掘工程平面图来说，创建两个图层库相对较好，这两个图库就是煤层底板等高线图层库和采掘工程、实测工程图层库，两个图层库各自单独存放。

绘图环境的设置方法可釆用交互式作图的方法，也可以利用现有的绘图环境设置软件直接进行设置。采矿地质标准图层库中相关图层库就可以在图层库创建时直接被调用。

3 插入和调整光栅工程图

就包含的内容而言，釆掘工程平面图涉及情况较多，大部分涉及的是采掘工程类，所以应依具体情况在数字化此类矿山工程图时分别对待。

对于新建矿山来说，一般的釆掘工程量不是很大，从保证图纸的精度角度考虑，采用光栅工程图数字化的方法就没有必要，可以使用直接绘制的方法，即根据测量所得的数据，直接在煤层底板等高线图中进行绘制。因井下各类工程图使用了原始的测量数据在矿山测量坐标系统中直接绘制，所以对图与实际的一致性起了保证作用，这样也为数字化图的使用和填图奠定了好的基础和开端。

对于老矿山，因采掘时间长，积累下的釆掘工程和实测工程数量上非常多，只有用光栅工程图数字化的方法才可保证质量。

4 创建矿山测量坐标系

首先，将选中工程图文件中的所有对象(包括光栅工程图)，使用MOVE命令并以坐标网格左下角为基点，移动至世界坐标原点(0，0，0)，再使用新建UCS命令中的新建原点，将坐标网格左下角的坐标值负值移动坐标原点，打开命令UCS对话框，将未命名的坐标修改为矿山测量坐标，确定、关闭对话框，保存文件。

在矿山测量坐标建好的情况下，对于钻孔、高程点、导线点等需要依实际坐标插入的对象，可先将矿山测量坐标置为当前，然后输入实际坐标值(在命令行或对话框中)，这样，所插入的对象的位置将与实际的位置相符了。

5 编辑修改

采掘工程平面图数字化以后，其上的对象都已被矢量化，但仍要仔细编辑和修改，其目的就是为了保证内容完整和方便以后的管理和使用。

1）按坐标网格检查内容；

2）按图层检查特性；

3）按整幅图检查显示；

4）按测量台帐逐个检查带有属性数据的对象。

6 参照叠加

采掘工程平面图数字化的过程中，分组是最佳的选择，通常，煤层底板等高线图上的内容为一组，采掘工程和实测工程为一组，在分组的前提下再管理。实践中，部分矿山工程图不需要全部内容，只需要其中一部分，比如井上下对照图，需要的就只是采掘工程和实测工程图的内容，而煤层底板等高线图的内容是它所不涉及的。要是把采掘工程和煤层底板等高线的对象数字化为一体，需要分离时就会很困难，这给以后管理和使用数字化图带来解决的麻烦。

那么，怎样把煤层底板等高线和采掘工程这两部分叠加起来，得到需要的釆掘工程平面图，这个问题可利用外部参照来解决。外部参照(也叫外部引用)是指把外部已有的工程图文件插入到当前工程图文件内的方法。外部参照的本质是将其它工程图文件链接到需要插入的当前工程图中，实际上主工程图文件只保存外部参照工程图文件的存取路径和名称，当前工程图文件的大小不会明显增加。

另外，一个含有外部参照内容的工程图，当它被打开时，系统能自动调入外部参照工程图的最新版本，则当前工程图就被及时更新了。外部参照对于主工程图而言，是一个单独的对象，我们可以对它做常规编辑处理。

使用外部参照把煤层底板等高线和采掘工程与实测工程两个工程图文件处理成一个主工程图，选择参照文件是最关键的。因实际生产中，釆掘工程和实测工程部分远比煤层底板等高线部分更新的频繁，所以最好以采掘工程和实测工程部分为插入的参照图，煤层底板等高线部分作为主工程图文件。这样，只要打开矿山釆掘工程平面图文件，采掘工程和实测工程部分就自动更新而形成最新的矿山采掘工程平面图。

煤层底板等高线图和采掘工程与实测工程图叠加组合为矿山釆掘工程平面图时，通常会有些内容是重复的或不需要的，处理这些的内容的方法就是把它们所在图层关闭或冻结，这样就不会被显示和打印了。

7 结束语

总之，数字化基础矿山工程图地位十分重要，它是建立数字化矿山工程图资源库和应用系统所必须依赖的基础，同时是数字化矿山的一个重要的组成部分，这项工作十分复杂，工作量也大，研发合理的技术方案成为必然要求。

［1］黄艳丽.广西大厂高峰锡矿三维数字化矿山信息系统的建立及应用研究[D].昆明理工大学，2008.

［2］武妍.基于VBA的AutoCAD二次开发系统的研究与应用[D].太原理工大学，2008.