矿山地质剖面绘制系统设计与研究

2014-04-10卢伟国LUWeiguo

价值工程 2014年9期

卢伟国LU Wei-guo

（黑龙江省老柞山金矿，七台河 066000）

（Heilongjiang Province Laozuoshan Goldmine，Qitaihe 066000，China）

0 引言

地质剖面图在进行地质研究工作中是可以解决各种地质问题，这也是其工作的根本，在剖面绘制的过程中，是有一定的要求，它是以地表某方向来看，对不同岩层结构、岩体形态及相关接触面进行记录及采集标本，然后以某种比例、选择不同的岩性花纹及符号来绘制平面图形[1]。

1 矿山地质剖面的定义及内容

地质剖面可以说是根据地质的情况在地表上画出一条线，再利用与此条线相交或者有关的钻孔提供的数据，在图纸上描绘出钻孔的分层情况，再利用不同的符号或者图案对每一层地质进行了解，这样可以全面的了解该剖面的基础地质信息。

根据地质剖面的研究内容不同，一般是可以分为工程地质剖面图、水文地质剖面图、矿山地质剖面图、煤田地质剖面图等。不同的类型有不同的特点，比如水文地质剖面图是能够更系统的为工作人员展现出地下水层及地质情况，这对地下水资源的利用和开发有一定的帮助；工程地质剖面图是可以更系统的了解每个工程的地质基础条件，为施工方向提供一定的建设依据；矿山地质图可以反映出矿山的地质特点，成矿的规律及分布，这对于矿山开采的顺利进行有一定的积极作用。

2 矿山地质剖面绘制系统分析与设计

在进行剖面绘制之前，首先要确定钻孔的分布情况，这样可以针对性的选择钻孔的位置。考虑到这一特点，则需要施工者确定好矿区位置，然后明确钻孔平面分布图，由于计算机电脑技术的应用是可以根据平面图上的分布来了解钻孔的基本信息，比如钻孔号，坐标，标高等，这样就可以确定钻孔的三维柱状图及剖面图，之后再利用专业计算软件对数据模型进行计算，从中了解到图纸上每一层地质的详细信息[2]。

MapGIS 属于一个计算机数据模型计算软件，也是地质研究当中一个必不可少的程序，我们知道在计算机绘图技术逐渐发展起来之后，地质研究工作中就可以利用这个技术原理对图纸进行专业的设计和仿真。尽管当前地质柱状图和剖面图的成图软件有很多，但是很多软件都有一定的缺点，因为大部分软件都有一定的地域性，基本上每换一个矿区，就需要重新做调整，这样就无法更好的满足用户的要求。而MapGIS 是有一定的规范性，它突破了各种情况的限制，能够对不同的图形进行数据化的计算，而且矿区的工作者也可以根据自己的需要自定义的编制文字的大小及图片的尺寸等等。MapGIS 能够将图形上的点、线、面统一的连在一起，形成一个三维结构，这样地质工作者就可以更好的分析实现柱状图和剖面图的基本情况。

3 矿山地质剖面图绘制模块

绘制模板中矿山地质剖面研究中是一个很重要的技术，它主要是可以表达人们现实生活当中的地质情况，利用模型更能够形象的表达出每个地质结构的情况。本文利用对地质剖面绘制的计算模型和数据模型的综合运用来了解绘制模板的具体类型。

3.1 地质绘制模板剖面计算模型为了能够让地质结构更形象一些，图形采集到的数据应该有从上到下的层次性分局，这样不仅可以更直观的看到结构布局，同时也能够方便管理。对于最终的计算模型图形来说，它是由简单的图形形成的，而每个简单的图形也是由基础图元组成的，所以这些图纸需要有一定的层次性，这样通过研究地质剖面图的几何特点，发现相似点，同时对钻孔，地质结构的分布利用点、线、面统一整合，这样就可以形成有矢量地质剖面图[3]。

3.2 钻孔平面布置图钻孔平面布置图可以说是对子图片的再次诠释，利用计算数据编程软件，通过钻孔信息表当中点明的钻孔编号、标高、坐标等进行信息诠释，比如用X、Y 坐标来确定钻孔桩子图当中的位置，而在绘制的过程中也需要对钻孔进行基础特性介绍比如钻孔编号、标高、坐标位置等。对于钻孔平面布置图来说是希望能够让使用者更直观的分析钻孔的分布特点，这样就可以在绘制柱状图和地质剖面图的时候有更详细，更准确的直观表达。

3.3 钻孔柱状图模块设计柱状图是一个非常关键的地质图件，一般是用来反映某个矿区地层的基本布局，这样才能够顺利的绘制出综合性柱状图。这些柱状图的种类多，用途不同，而且样式也有很大的差异。①层次结构模型。根据钻孔柱状图的图形样式，是能够从中了解到其组成，那就是直线、矩形、文字、图案等，然后就可以利用MapGIS't 的点、线、区三图元进行组合分析。②岩性柱状的绘制算法。在钻孔柱状图的绘制过程中，岩性柱状的绘制也是非常关键的，一般钻孔当中的不同岩性是由多个矩形组成的，长度不一。一般每个岩性柱是可以利用MapGIS线的工作计算的添加线方法来描绘出来的，基本上是确定了矩形四个点之后就可以很好的描绘，具体的计算过程是需要按照逆时针方向从左上角开始收集点的坐标，然后将最后一个坐标与第一个坐标重合，就可以形成矩形[4]。③岩性柱状的生成。因为钻孔柱状图样式类型多，作用不同，一般是根据使用者的需求来针对性绘制的。

4 矿山地质剖面图生成模块设计

4.1 地层空间分布类型在绘制地层剖面图的时候，最重要的是要注意剖面线的连接方式。按照某矿山的具体情况，一般是对地层的分类有两种：垂向地层的连接方式，没有地层确实的情况；垂向地层的不连续分布。对于第一种方式来说，一般只需对相似的顶板依次连接就能够形成地层剖面。而第二种又可分为两类：假如临近的钻孔当中某一个钻孔存在，但另一个钻孔不在某层，那么这层就是尖灭；假如在组成剖面的三个钻孔中，中间的在某一层，其他相邻的不在某一层，那就是地层透镜。

4.2 地层空间分布类型处理原则对于上节介绍尖灭点来说，在测量位置的时候是可以通过目测来确定，不过随着计算机的运用，也可以根据相关的数据，对尖灭点的纵横坐标来计算具体的位置。不过一般根据计算原则来看，为了能够更准确的提高精准率，是可以将透镜体当中前后临近两个钻孔的尖灭体组合形成的，之后对于不连续地层的处理就可以更好的确定尖灭点的位置，同时也可以根据工作人员的经验，按照尖灭层厚度来设置灭点间的距离。

4.3 地层空间分布类型的产生式规则受到地质结构的复杂性影响，通过钻孔数据其实是无法准确性的绘制地质剖面图，同时还需要借助相关的知识来绘制。本文对地层空间的分类与地层尖灭性原则结合在一起，这样更形象的表现出地层线的产生式规则，通过这种产生式规则来实现对地层形态的判断。对于产生式规则系统来说，它包含一个数据库，一个规则库还有一个控制模板也就是规则分析器。对于事实数据库来说用来存放一些求解问题的数据，而规则库主要是存放规则，这个规则就对专业的知识领域有了介绍，那就是生产式。