在露天开采设计中应用CAD系统.pdf

一 塑 三里 ～竺 在露天开采设计中应用 C A D系统 丁 n 江西铜业膺司永平铜矿胡明清吴敏 I l 摘要本文删 ⋯⋯坑 ⋯ ⋯⋯⋯ 7 三 对软件应用中的技术难点及其解决措施作了阐述。 美 键 词计 算 机 辅 助 诬 计露 天 开 采 设 计 钭p 计算机辅助设计， 即 C A D技术 ， 是近几年中各 行业在许多领域中得到 广泛应用 的计算 机应用技 术。采矿技术人员也努力把 C A D技术应用于采 矿 设计 中。由于计算机具有很强的图形显示和人机对 话功能， 能在彩色屏幕上直观地反映出形象逼真 的 图象 ， 并可直接在屏幕上进行设计和调整。整个设 计控制在设计者手 中并按设计者的意图执行 ， 可 以 使最终的设计较好地满足采矿工程的要求 。我矿与 马鞍山矿山设计研究院合作开发的“ 矿山生产管理” 系统， 即属于该类系统。 该系统功能多， 用户界面友好， 系统与其他的软 件 如A u to lA s p 等 有接 口， 在数据处理上， 采用数据 库、 T e x t 等多种格式进行转 换， 兼容性 较好。采矿 C AD系统因要进行图形处理和大量数据处理 ， 因此 对设备有一定要求 1 具有较大的硬盘、 内存 和大 屏幕彩显的微机。 2 数字化仪。 3 绘图机。具体 工作方法和思路是 设 计有关基础数据和图纸可 由 数字化仪输入， 通过微机处理后显示在大屏幕上 ， 经 过技术人员的设计、 修改和诃整后 ， 用绘图机随时绘 出需要的图纸。 应用微机 C A D系统来做采矿设计 主要有 以下 几个方面的工作 1 建立地质资料库 采矿设计所需的地质资料十分繁杂庞大， 并且 要求准确精细 ， 以往地质图件资料的整理、 保存需要 大量的人力和空间。在使用过程中进行修改、 复制、 比例缩放等工作相当繁杂 ， 并且 由于多次使用 ， 人为 误差也较高。这样会直接影响设计工作效率和工作 质量。应用微机极强的数据保存 、 复制功能和图形 功能 ， 用数字化仪将地质图件及有关基础数据输 到计算机中， 形成文件保存在硬盘中， 必要时还可备 收稿日期 1 9 9 9 1 1 0 5 似 坪 份在光盘上， 需要时可随意调出， 要屏幕上显示， 进 2 建立矿床模型 要 能让采矿技术人员在计算机上做采矿设计 ， 首先必须要在计算机上利用 已有地质资料建立一个 矿床地质模型。 对于露天矿山开采设计而言， 地质数据库和现 状地形是基础和依据， 缺一不可。所需的原始资料 主要有 1 地质资料 剖面图和平面图； 品位数据 C a 、 s 等。 2 采矿设计境界 原设计院设计的露天 开采境界 。 3 采场现状地表地形。 4 矿、 岩体重 分矿体分别为 I I一4矿体3 ． 1 2 t ／ m 3 ； Ⅱ 一3矿 体 3 ． 1 6 t ／ m 3 ； 老窿矿 1 ． 6 t ／ m 3 等， 岩 2 ． 7 t ／ m3 等。 首先从数字化仪上输入矿床地质剖 面图、 地表 等高线图、 现有的平面 境界 图等。数据输入后， 由 计算机程序执行切平面一由剖面图转平 面图， 并 自动形成平面矿体 块 数据。对形成的平面图有不 满意之处可随时修改 ， 对完善地质平 面图有着积极 的意义。而后将 地质品位 、 矿石体重及其矿 体空间 位置数据输数据库。之后即可利用形成 的地质数 据库计算矿量、 变动矿量、 采矿贫化损失率等。利用 绘图机可随时绘 出所需的地质图件。 3 应用 C A D进行采矿设计 传统的手工艺采矿设计是在图纸上完成的。大 部分工作是圈量和算量过程。由于这项工作繁琐费 时 ， 采矿技术人员在傲多方案比较时， 常感到心有作 法而力不足。因此利用计算机来完成这种低效率 的 维普资讯 4 2 铜 业 工 程 加0 0 №2 重复工作， 可大为提高技术人员的工作效率， 数字化 仪可将板面图纸上的任一点坐标传输给计算机， 这 样在数字化仪上做设计和手工在图纸上作设计十分 相似， 使技术人员容易掌握。所不 同的是进行射线 用的不是笔而是数字化仪的定标器。定标器把算量 封闭圈及台阶线的每一个点都输人至计算机， 并在 微机屏幕上显示出所画的线条。计算机结合所建立 的矿床模型 自动完成算量工作， 并输出所画的作业 区域 内的矿岩量、 矿石品位 、 矿种类别、 剥采比、 吨公 里等许多数据信息， 供技术人员参考。如不合适， 可 以修改 ， 也可以删掉重圈， 直至达到要求为止。计算 机将设计结果记录下来， 可 随时由绘 图机及打印机 输出图纸和数据。 做采剥生产计划也如此， 可以充分利用计算机 计算快速、 准确的长处， 圈定计划切割线后， 计算机 根据所建立的矿床模型进行各种计算 ， 给出台阶各 个切割块 的有关数据， 如不能满足生产需要 。 则可反 复诃整计划推进线， 檄机则一遍遍重算切割块内的 矿岩量、 矿石品位等技术经济参数并提供给采矿技 术人员参照 ， 直至满足生产需求为止。而后根据给 定的其他条件形成生产计划圈， 绘成图纸后 即可用 于指导生产 。 用 C A D系统做设计 ， 比较方便、 灵活 ， 可见范围 大， 操作简单易行， 易于为采矿技术人员接受 和使 用 ， 同时可根据生产实际实现多方案比较优化。 4 在计算机上进行开采管理 利用计算机的彩色大屏幕显示采场块段模型， 并进行开采管理， 可以更方便地做采矿生产安排。 在计算机屏幕上按矿岩类别、 不同的台阶， 采用 不同的彩色区分， 蒋采场现状和矿岩分布同时显示 在屏幕上 ， 掌握 电铲在各水平工作的时间和空间关 系， 电铲作业 的工作线长度 ， 上下水平 的超前关系。 安全和工作平 台宽度等都可在屏幕上观察出来。从 而使电铲作业 、 台阶推进都能满足采矿工艺条件。 5 联机绘 图 利用计算机辅助设计系统做完采矿设计后， 所 有的成果都保存在计算机中， 要用于指导现场作业 。 还必须形成图件发放到作业单位。绘图机的绘图数 据已存在计算机中， 只要用 A u t ,A D绘 图软件即可 进行绘图。在设计过 程中， 程序经计算后 自动形成 了结果数据库 ， 使用绘图软件 A u t o l i s p 调用该数据 库即可快速成图， 并通过绘图机快速绘出所需图纸 。 6 系统简评 应用计算机 C A D系统进行露天矿开采设计 ， 太 大提高了设计工作的效率和质量。另一方面可以将 计算机优化与人工控制结合起来 ， 充分利用人 的思 维和判断能力以及现场工程师 的工作经验， 利用计 算机的快速、 准确的计算 能力 ， 来优化设计工作， 该 系统在矿山生产管理中取得了一定的应用效果。 但是 ， 诙系统也有 明显不足 第一 、 地质数据建 立在地质剖面图的基础上 ， 而不是依据原始钻孔资 料 ， 显得略为粗糙 ； 第二、 地质数据库更新维护工作 繁杂 ， 工作量偏大； 第三、 没有矿山境界优化功能； 第 四、 投有真三维图形功能 ， 使得应用过程中的视角太 窄 。因此在软件应用中要不断开发完善系统功能。 P P I I C T 0N 0 D Di T0 0l N [ r DE 辄 GN J i a n C m p a n yY o n m g 啊H Min e H a Mn g c 1 g Wu n A b s 喇啮a r tl e l e d e 帕j b 瞄 t h e d e 啦皿n g。 f o p e n r a t 0 p 嘣 。 n ，ml o d a n dp嘲 p r 硼 s c h e d u l e p a b a s e d硼 C A D． 1 Wo r d s C A D 0 p ∞ t a t 维普资讯