数字化矿山建设中地下矿山采矿设计自动化建模技术

王忠江 丘永富 陈乘栋

（新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司 阿勒泰 836500）

1 采矿设计建模工作难点和亟待解决的问题

地下矿山要实现数字化矿山，但因工程地质情况复杂，采矿方法多变，实现自动化建模设计难度大。由于autocad 的先入为主和简单易用，使大量的采矿设计人员养成使用autocad 设计习惯，但其工作效率低，不能满足大量的采矿设计建模工作需要。而surpac（数字化建模众多软件中以surpac 为例）软件具有设计绘图难度大，编程容易的特点。但学习上手困难，培训周期长。

我国各个矿山拥有大量有autocad 设计技术人员，怎样发挥他们的经验，使他们通过很少建模培训就能胜任采矿设计建模工作，这是一个亟待解决的问题。

2 采矿设计建模工作解决方案和实施步骤

采矿设计建模思路：surpac 设计资料转换为autocad格式→autocad中设计巷道中心线→在surpac中调整设计巷道中心线标高→利用中心线和巷道断面形成设计巷道实体。

详细步骤如下：

（1）准备设计依据材料：xx 中段矿体.dtm，xx 中段矿体.str，xx中段底板.dtm，xx中段矿体.str xx中段实测巷道实体.dtm，xx中段实测巷道实体.str，设计巷道断面图集；

（2）创建文件夹“F:XX 设计资料”，将以上文件放入该文件夹；

（3）打开surpac，创建文件夹“F:XX 设计”并设为当前目录；

（4）“xx中段矿体.dtm”和“xx中段实测巷道实体.dtm”合并为“xx 中段矿体和实测巷道合并.dtm”沿设计标高的水平切剖面，形成“xx中段需设计高程水平剖面.str”，保存为“surpac转cad.dwg”；

（5）用autocad 打开“surpac 转cad.dwg”，进行巷道中心线设计；

（6）将设计好巷道中心线移至“巷道中心线”图层，然后保存为“cad转surpac.dwg”；

（7）在surpac 中“cad 转surpac.dwg”转为“xx 中段设计中心线.str”文件，将xx中段设计中心线.str落在“xx中段底板.dtm”，保存为“xx中段中心线标高调整.str”；

（8）利用“xx 中段中心线标高调整.str”和“设计巷道断面图集”中的设计断面文件，形成设计巷道实体，完成采矿设计建模完成。

以上第（3）-（4）步骤在surpac 运行以下程序（打开文本复制以下代码，保存tcl格式）：

set status[SclFunction"EXIT GRAPHICS"{}]

file mkdir E:\XX设计；cd E:\XX设计

set status [SclFunction"RECALL ANY FILE" {file="..\xx 设计资料\xx 中段实测巷道实体.dtm"mode="appendToCurrentLayer"；]；set status [SclFunction "RECALL ANY FILE" {file="..\xx 设计资料\xx中段矿体.dtm" mode="appendToCurrentLayer；}]；set status [SclFunction "FILE SAVE" {layer="main graphics layer"frmsaveFileAs={{output_file="surpac2dtm:xx中段矿体和实测巷道合并" 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中段矿体和实测巷道合并.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 中段需设计高程水平剖面"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 中段需设计高程水平剖面"frmsaveFileAs={{output_file="xx 中段需设计高程水平剖面"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 中段需设计高程水平剖面.str" mode="openInNewLayer"}]set status [SclFunction "FILE SAVE"{layer="xx 中段需设计高程水平剖面.str"frmsaveFileAs={{output_file="surpac 转cad"output_type="Autocad DXF/ DWG Files" outputExt=".dwg"Auto-CAD={version="Autocad 18"}}}}]

第（6）步骤在autocad 完成巷道中心线设计后中运行以下程序（打开文本复制以下代码，保存lsp 格式）：

（setq tcm "设计中心线"）（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 设计\cad 转surpac.dwg）(command"._closed）"）

第（7）步骤在surpac 中运行以下程序（打开文本复制以下代码，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""设计中心线""设计中心线"}}}}}]

set status [SclFunction"FILE SAVE"{layer="设计中心线"frmsaveFileAs={{output_file="XX 中段设计中心线"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设计资料\xx中段底板.dtm"mode="openInNew-Layer"}]

set status[SclFunction"RECALL ANY FILE"{file="xx中段设计线.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 中段设计中线.str"frmsaveFileAs={{output_file="xx 中段中心线标高调整"output_type="Surpac String Files"outputExt=".str"Surpac={Purpose=""range=""FileFormat="text"ForceValidation="true"

ForceCompatibility="true"}saveStyle="N"}}}]源代码的可向wzjck@qq.com索取。

3 结论

数字矿山的最终目标是实现矿山的综合自动化，将采矿专业技术人员从耗时和繁琐的工作流程中解放出来。实现设计建模自动化，将采矿专业技术人员的时间和精力花在采矿设计本身。