露天矿现状地形图的制作及其应用.pdf

I计算机应用 l 一 一 一 一 一 ， 7 ／ 7 ／ - t 露天矿现状地形图的制作及其应用 ， 德兴铜矿高祥 ／‘ ／ t ．J 』 ， ’ 【 摘 要】 本 文 以 德 兴 铜 矿 为 倒 ． 介 绍 了 露 天 矿 疽 i i ； 用 及 制 作 的 全 过 程 ， 井 指 出 了 传统人工方式在制作及生产管理应用方面的弊端 提出了利用计算机制作地形图的技术方法，并 具体阐述谚技术方法在德兴铜矿采矿生产管理中的实际使用情况。 r／， 关 键 词 叠 玉 生 理 查 型 固 ， THE M_ KI NG 0F T0H GRA 脚 I C M仰AND I TS 舰I CAT1 0N I N oP N HT MI NI NG n既i n g Co p F ． e r Mi n e Ga o Xl a n g 【A B s r R A C T】Th i s p a p e r t o o k D e x i n g C o p p e r Mi n e a s a n e x a mp l e ,i n t r o d u c e d t h e imp o r t a m u s e o f t o p o g r a p h i c ma p i n o p e np i t mi n i n g a n d i t s wh o l e p r o c e s s o f ma k i n g , p o i n t e d o u t t h e d i s a d v a n t a g e s o f t r a d i t i o n a l m a n ua l m e t h od i n the m a p ma k i n g a n d p r o d u c t i o n ma n a g e me n t , i n t r o du c e d t o mp u r e r ma k ing t o p o g r a p h i c ma p ， e l a b o r a t e d t h e a p p l i c a t l o n o f t h i s me t h od i n De x i n g Co p p e r Mi n e s p r o du c ti o n ma g emen L KEY W O RDS Op e n p i t m i n i n g P r o duc t i on man a g e me n t To p o g rap h i c ma p Co rn p u t e r 1 概 述 在露天矿的采矿生产管理中，需要经常 根据实际生产情况做出矿山采剥进度计划 包括年度计划 、 五年滚动计划等中 长期 计划和周、月、 季度短期计划 工业场地的 安排 开拓公路设计 、 排土场设计、 排水系 统设计等采矿工程设计，还须进行露天边坡 工程管理、供电系统线路管理、台阶生产作 业面平整等多项工作，以保证整个采矿生产 的顺利进行。采矿生产现状地形图是这些生 产管理工作不可缺少的基础数据资料，同时， 露天指标 、 数据的测量 、 计算．阶段性反映 生产情况，从而合理安排下阶段生产，所以． 现状地形图在露天矿的采矿生产及管理中具 有重要的作用。另一方面，计算机软 硬件 技术的迅速发展为利用计算机制作露天矿生 产现状地形图以及电子地形图在生产管理上 的应用创造了极为有利的条件，下面以德兴 铜 匀侧，详细介绍现状地形图的制作过程 及 j }j 计算机进行本项工作的情况。 2 露天矿生产现状地形特征 露天矿生产由于不受空间环境的约束， 一 般采区范围都很大，大都采用大型机械设 备生产，生产作业能力较大，生产台阶多， 电铲作业点也多，但矿岩都运往固定的卸矿 点 排士场堆慢场等地，因此随生产的进行， 台阶生产作业坡线 台阶底板高程、运输道 ． 路 ． 排 E 场 、堆浸场作 业面都发生变化 ，而 ‘ 有色矿山 l 增增刊 维普资讯 山坡露天 的未开采山坡 、深 凹露天 的最终边 坡以及排水沟 、 排水管道、运输巷道及采区 内主干道路、 工段车间等地方在地形上相对 较稳定，有些在几年之内甚至到开采终了都 不会变化， 也就是说， 露天生产现状地形在生 产作业点处每时都发生变化 ， 而其余的地方变 化较小， 甚至没有变化 因此， 利用现状地形 图这一特征， 制作时只更新变化的部分，提高 工作效率，保证地形图的精度、 完整、 统一。 3 人工方式制作现状地形图 露天矿山一般在每月末修测一次现状地 形，并绘制成图。 在地形测量工作中，外业 采用后方交会法即极坐标法测绘，这种方法 具有测量灵活、方便 、 精度可靠的特点，被 大多数露天矿山所采用。对于生产作业台阶 坡面及台阶的底板高程一般是在每月的月末 进行修测更新 对于新修运输道路、排土场、 工业场地等地方是在工程完工或工作需要时 一 次测量更新；对于山坡露天的未采山坡 、 深凹露天的最终边坡、 主干道路、工段车间 等相对不变的地点，则是依照上次制作的地 形图来描绘。由于人工方式制作现状地形图 需要进行繁重的计算，并在图板上用直尺 、 量角器进行碾点、手工描绘 ，劳动强度大， 工作效率低，且手工描绘会造成累计误差， 加上图纸有一定的收缩性，影响了新制地形 图的精度及图纸的完整、统一性。 4 露天矿生产管理中人工 方式应用现状地形图 现状地形图是采矿生产及管理上的基础 数据，由于人工方式仅以地形图纸的形式在 生产作业量计算 、 作业品位计算以及工程设 计、 生产计划编制等露天矿生产管理中被使 用，这样就造成工作上不灵活，增加了不必 要的工作量，影响了工作效率。 4 1 实际工作需要多种比例的地形图 根据工作性质不同，在露天矿生产管理 工作中要求有多种比例的工程图。带有示意 性质的地形图、工程计划安排图，要求大比 例尺图。 而重要的计算及施工图，要求精度 高的小比例尺图，以满足实际工作需要。德 兴铜矿 1 9 9 2 年以前全采区现状地形图分作两 部分 即南山和北山 ，比例为 1 2 0 0 0 ， 随 着露采工程进行，南 、 北山逐渐合并，在工 作中使用两张地形图不方便，所以 1 9 9 2 年以 后便台并成一张地形图，比例为 1 3 0 0 0 。 测量科计算生产采录 4 量的计算图是 1 1 0 0 0 o 的比例，地质科进行品位计算的图纸是 J 5 0 0 的比例，而生产计划科进行年度以上计划图 是 1 3 0 0 0的比例，周 、月计划图是 1 1 0 0 0 的比例，排土场 、中心运输道路 、1 7 0 m台 阶工业场地等局部设施工程图是 l 1 0 0 0的 比例。由于比例要求不一致，而现状地形图 是基础的图纸，实际工作中要求人工缩放不 同比例的地形图，以满足工作需要，这样不 仅劳动强度大，工作效率低，而且图纸经多 次人工缩放后会降低可靠性，并造成图纸不 一 致。所以，要求改进工作方式，提高工作 效率，保证图纸精度，满足实际工作的需要。 4 ， 2 计算机辅助设计 C A D 的应用 为了优化矿山设计，缩短设计时间，提 高矿山经济效益，同时把工程技术人员从丁 字尺、绘图板 、 计算器和求积仪等手工工具 中解脱出来，提高工作效率，减轻劳动强度， 促进采矿业与高新技术相结合，当前大多数 矿山都在进行计算机辅助设计 C A D 的工 作 。 对于露天矿山而言，现状地形是生产设 计的基础数据，要开展 C A D工作，计算机内 需要有现状地形数据，而人工工作方式仅能 提供地形图纸。所以，首先必须经数字化仪 输入现状地形图，才能进行 C A D工作。这样 做相当于人工描绘一张图，既增加了不必要 的工作量，又影响了计算机的应用效果，而 且每次地形图更新后都必须重复输入一次， 因而在实际工作中需要改进传统的人工工作 方式，实现 C A D工作全过程自动化，充分发 露天矿现状地形图的制作及其应用高样 邮编 3 3 4 2 2 4 维普资讯 挥高技术的作用。 5 利用计算机制作 露天矿现状地形图 德兴铜矿从 1 9 9 2 年开始就进行了利用计 算机制作现状地形图的工作 。 首先是用数字 化仪一次性输入开采区内的三维地形现状 包括对采矿生产管理很重要的山坡、生产 作业台阶、 运输道路和工业场地等地形在内 ， 形成现状地形数据库。 根据计算机工作要求， 建立矿山地形图的计算机处理标准规范，确 定图形数据存贮格式、分类编码、图形系统 接口及数据转换标准，并在 A u to C A D系统上 进行二次开发，实现矿山图形的装入、 转出、 计算处理、打印绘制等功能，同时，根据现 状地形图特征，进行分类处理，并在A m o C A D 系统上建立相对应的图层 见表 1 。这样方 便了现状地形的局部更新编辑处理．从而形 成一套完整的矿山工程图处理系统。另一方 面，根据矿山后方交会测量计算原理，用 C 语言编写了计算处理程序， 在每月的月末经 野外实测，用计算机进行内业计算．把生产 台阶作业线、底板高程点及变化的道路地形 的数据， 经接口 程序按规定的图层 装入A u m C A D 图形系统，再迅速地进行局部域图形的编辑、 更新，而其它未变化的图形在计算机内保持 原样。这样，在计算机内便形成了当前最新 的现状地形图， 最后根据工作要求打印绘制 出现状地形图纸。 表1 地形图数据分类及显示属性规范 6 计算机现状地形图在露采 生产管理中的应用 现状地形 图是露天矿生产管理的基础数 据，在计算机内生成了现状地形图后，根据 实际工作 隋 况，编制采矿生产管理软件系统， 这样便可利用计算机进行设计方案优化、采 剥计划编制、生产作业量计算、生产品位计 算等方面的生产管理工作。从而提高矿山的 经济效益及工作效率．减轻劳动强度。同时， 计算机图形系统能对图形进行任意比例的缩 放及不同局部区域的显示。因此．利用计算 机开展工作，可不受原始图件的比例限制． 且图形数据在计算机内以数字形式保存，精 度高，能保证 图形 的完整 、统一 。 德兴铜矿从 1 9 9 2 年开始使用自己的一整 套采矿管理软件。根据计算机现状地形图进 行年度采剥计划编制工作，先后完成了 1 9 9 2 年至 1 9 9 6 年度采剥计划编制，并在 1 9 9 3 年 进行了本矿长远规划 1 9 9 3 年至开采终了 采矿设计部分以及 “ 德兴铜矿实现 9 万 d 规模可行性研究”的采矿部分等工作。随着 工作的深入进行，从 1 9 9 6 年起，开始利用计 算机进行矿山采剥作业量以及生产品位等数 据指标的计算工作，并进行周、月、季短期 生产计划的编制．极大地提高了矿山采矿生 产管理技术水平。 7 结 语 德兴铜矿利用计算机制作现状地形图， 不仅满足了实际生产管理的需要，而且也为 计算机辅助设计等工作的开展提供了基础数 据， 提高了工作效率，减轻了劳动强度，为 矿山标准化生产创造了条件，具有很高的实 用价值和很好的应用前景。同时，通过本项 工作的实施应用，促进了矿体计算机模型及 卡车调度系统等先进技术在矿山的推广应用， 从而全面提高了矿山采矿管理水平。 一 5 2一 有色矿山【 9 “ 8 增刊 维普资讯