PAGEPAGEII凡口鉛鋅礦礦床建模技術階段研究報告（一） 井巷工程建模中南大學中金嶺南凡口礦2007年1月目錄第一章 前言 11.1凡口鉛鋅礦概況 11.2研究背景及意義 21.2.1研究背景 21.2.2研究意義 21.3研究內容及方法 31.3.1研究內容 31.3.2研究方法 3第二章 建模工具SURPAC簡介 52.1Surpac軟件的技術優(yōu)勢 52.2地質數(shù)據(jù)庫 62.33D模型 72.3.1實體模型 72.3.2塊體模型 82.4采礦設計 92.5生產(chǎn)進度計劃 10第三章 地表模型構建 113.1地表模型建立依據(jù)與方法 113.1.1地表模型建立依據(jù) 113.1.2地表模型建立方法 123.2基于Surfer、GOCAD的地表模型構建 133.2.1Surfer簡介 133.2.2GOCAD簡介 143.2.3等高線的繪制 163.2.4地表模型的建立 183.3基于SURPAC的地表模型構建 193.3.1地表模型建立時對線文件要求 193.3.2地形圖的Surpac處理 203.4地表模型的建立 21第四章 井筒與斜坡道實體建模 224.1主要井筒的實體建模 224.2斜井與斜坡道的實體建模 264.2.1斜井的實體建模 264.2.2斜坡道的實體建模 27第五章 中段平巷實體建模 305.1建模依據(jù) 305.2建模準備 325.2.1各中段平面圖的CAD處理 325.2.2各中段平面圖的Surpac處理 335.3中段巷道實體建模 375.3.1生成DTM 375.3.2生成實體模型 39第六章 輔助井實體建模 446.1措施井實體建模 446.2溜井實體建模 48第七章 實體模型復合 52第八章 結語 55建模工作報告第八章工程巷道實體建模PAGE54前言凡口鉛鋅礦概況凡口礦床為一超大型隱伏鉛鋅礦床，礦區(qū)面積約5000m2，屬仁化縣董塘鎮(zhèn)轄區(qū)，是東西向南嶺鎢、錫、鉍、鉬、銅、鉛、鋅、銀多金屬成礦帶的重要代表性礦床。礦床具有規(guī)模大、礦石品位高、綜合經(jīng)濟價值高等突出總體特征，是我國目前最大的鉛鋅采選企業(yè)。凡口礦于1965年開始建設，1968年建成投產(chǎn)。礦山采用地下開采方式，中央豎井開拓，上向水平分層膠結充填法為主要采礦方法。后通過1984年改擴建和“七五”技改，礦山采選系統(tǒng)形成了生產(chǎn)鉛鋅礦石4000~4500t/d，鉛鋅金屬量15×l04t/a的綜合能力。礦山采用中央主、副井開拓方式，主井地面標高+132m，延伸至-750m，內設雙箕斗礦石提升系統(tǒng)和單箕斗廢石提升系統(tǒng)，礦石經(jīng)礦石溜井（4#，5#），集中溜放到破碎站（-385m、-680m各一個），粗碎后的礦石由主井雙箕斗提升至地表，廢石由主井單箕斗提升到地表，經(jīng)索道送到選廠。雙箕斗提升能力4500t/d，單箕斗提升廢石能力為1500t/d。新、老副井、盲副井擔負所有人員、材料提升任務。其中新副井到-750m，老副井到-455m，盲副井從-320m至-750m?？紤]無軌設備進出及部分材料運輸，從獅嶺開拓了一條地面到-650m斜坡道，平均凈斷面14m2，坡度15%。上部中段高度為40m，深部中段高度為50m，開拓系統(tǒng)如圖1-1。為保護礦體頂板含水層及地表不受開采影響，根據(jù)礦體賦存狀態(tài)及開采技術條件，凡口鉛鋅礦一直采用充填料回填采空區(qū)，用充填體支撐圍巖，有效地控制了采場地壓，減少、延緩和阻止了采空區(qū)圍巖的破壞和移動，避免了地表塌陷、溶洞貫通等，確保了采礦作業(yè)安全，其礦石損失、貧化很低，礦產(chǎn)資源得到了充分回采利用，其礦石損失率一直低于2%。圖1-1開拓系統(tǒng)圖研究背景及意義研究背景研究意義描述礦山地下結構的形狀對于礦山管理和礦山設計都具有重要的意義。隨著計算機技術在采礦業(yè)的不斷應用，采礦業(yè)正由經(jīng)驗型、傳統(tǒng)型向科學型、定量分析與處理、自動化方向發(fā)展，礦山模型的建立是礦山設計工作的重要前提。傳統(tǒng)方法繪制的圖形大部分是二維平面圖，用二維圖形來描述三維空間的礦體，可視性差，缺乏立體感，容易產(chǎn)生誤解，并難于向非專業(yè)技術人員展示自己的設計。建立一個三維礦山模型讓礦體的真實面目呈現(xiàn)在人們面前，對于礦山設計者和生產(chǎn)者無疑具有重要的意義，其應用前景非常廣泛。根據(jù)項目研究思路和工作安排，需要對礦體、開拓工程等建立起三維數(shù)字模型。所建模型不僅要準確地反映礦體、開拓工程等之間的三維空間關系，滿足相關礦體儲量、品位、體積計算等需要，還要為后續(xù)的數(shù)字模擬計算和監(jiān)測方案的科學制訂奠定技術基礎。因此，三維數(shù)字建模是一項重要基礎性工作。對于實現(xiàn)凡口礦的可持續(xù)發(fā)展有重大意義，而開拓工程建模，則又是整個三維數(shù)字建模工作的基礎性工作，是基礎的基礎，所以在資料不足的情況下，先期開展開拓工程建模，可以為后續(xù)的礦山整體三維建模提供一個良好的開端。研究內容及方法研究內容通過三維數(shù)字建模的方式，建立起地表模型、開拓工程模型等，以便更好的了解整個礦山開拓工程在三維空間上的形態(tài)和分布狀況，克服二維空間在數(shù)據(jù)處理和圖形顯示中信息表達不充分，缺乏直觀感等缺陷，實現(xiàn)礦床和開采工程真正意義上的空間可視化。從2006年11月開始，我們按計劃開展了以下工作：收集、整理、分析凡口礦有關的原始資料數(shù)據(jù)（原始地質鉆孔數(shù)據(jù)及地質剖面、化驗樣品數(shù)據(jù)，礦山測量數(shù)據(jù)，采礦工程數(shù)據(jù)）；數(shù)字化工程圖紙線串的編號、屬性定義、真實坐標變換，使其符合實際的地理坐標位置；建立地表實體模型；建立各工程巷道與井筒實體模型；研究方法目前國內金屬礦業(yè)企業(yè)打造數(shù)字化礦山還處于剛剛起步的階段，Surpac軟件作為一套大型數(shù)字化礦山工程軟件，易于學習和使用，有助于實現(xiàn)礦山行業(yè)的數(shù)字化、信息化管理，從而為礦山生產(chǎn)做出更加科學的決策。通過我國多家用戶的使用，Surpac軟件的功能和可靠性得到了驗證，可以服務于礦山生命周期的各個階段，為礦山合理規(guī)劃和生產(chǎn)提供依據(jù)，值得在我國金屬礦山企業(yè)中推廣使用。市場上比較成熟的礦業(yè)軟件有SURPAC、DATAMINE、MICROMINE等，這些軟件在其主要功能上并沒有太大區(qū)別，不過各有其特點。比如DATAMINE的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其強大的CAD功能與數(shù)據(jù)庫功能，而在3D建模以及模型的顯示方面，SURPAC無疑又更勝一籌。SURPAC具有功能強大的圖形繪制顯示模塊，包括了一整套三維立體的和塊體的建模工具，通過激活自動繪圖功能可以任意地在圖形中創(chuàng)建圖形，圖形可以三維方式產(chǎn)生，也可以從旋轉的二維圖形中得到，用戶可以從不同的角度來觀察圖形。SURPAC并且采用了三維圖形可視化仿真、燈光投影、數(shù)據(jù)插值擬合、單元剖分和消隱等技術，便于用戶以最佳效果來觀察圖形。此外，用戶還可將AutoCAD圖輸入SURPAC進行二次開發(fā)。還可以把SURPAC作為開發(fā)基礎，開發(fā)自己的應用程序，腳本語言是公共的TCL語言，該語言非常易學，有許多可得的公共代碼，可以和其它的軟件系統(tǒng)進行整合。建模工具SURPAC簡介隨著中國礦業(yè)的快速發(fā)展，加快和促進數(shù)字化和信息化建設已經(jīng)成為很多金屬礦山企業(yè)的發(fā)展目標。面對科學技術的突飛猛進，以往那種功能單一的應用軟件難以實現(xiàn)測量、地質、采礦等多專業(yè)數(shù)據(jù)信息的共通、共享，無法保證礦山設計的效率和質量。由澳大利亞Surpac國際軟件（SSI）公司開發(fā)的Surpac系列軟件，是一套在礦業(yè)領域內具有國際領先水平的大型數(shù)字化礦山工程軟件，可以廣泛應用在資源評估、地質測量、礦山開采設計規(guī)劃、生產(chǎn)計劃管理，乃至礦山閉坑后的復墾設計的整個礦山生命期的所有階段中，它極大地改進了從測量工程師、采礦工程師、地質工程師到礦山生產(chǎn)管理過程中的技術交流，能夠有效地幫助金屬礦山企業(yè)順利實現(xiàn)開采設計、計劃和管理工作的數(shù)字化、信息化。Surpac軟件與以往的制圖軟件、采礦軟件相比，技術優(yōu)勢是擁有一整套三維立體建模工具，能夠將礦山勘探、三維地質模型建立、工程數(shù)據(jù)庫構建、露天和地下礦山開采設計、生產(chǎn)計劃和開采進度計劃、尾礦和復墾設計等工作完全圖形化。目前，Surpac系列軟件已成功應用在全球90多個國家和地區(qū)的地質勘探部門、礦山企業(yè)和科研院所，擁有5000多個授權用戶。2004-09月，Surpac軟件通過了國土資源部的認證，是中國礦業(yè)聯(lián)合會向中國礦業(yè)企業(yè)推廣的先進的礦業(yè)軟件。Surpac軟件的技術優(yōu)勢作為一套全面的集成軟件系統(tǒng)，Surpac擁有生動流暢的圖形用戶界面（GUI），它采用標準的Windows操作界面，易學易用。這個界面采用Java語言開發(fā)，因此能很好地兼容Internet，可以幫助分布在各地的項目成員輕松實現(xiàn)交互式的協(xié)作工作。Surpac優(yōu)于其它礦山工程軟件的最大特點就在于其面向礦山的三維可視化界面。Surpac擁有功能非常強大的三維圖形系統(tǒng)（3D），其核心是一個完全集成的圖形模塊，包括全面的可視化手段和數(shù)據(jù)編輯工具，可以直觀地生成和顯示地下地質或礦體的三維構造、地面地形模型以及其他各種圖形，輕松創(chuàng)建一個擁有三維數(shù)字化、多視角、色彩渲染、縮放旋轉、數(shù)據(jù)逐層顯示等強大功能的虛擬環(huán)境，減輕人類的認知負擔。將Surpac的三維可視化技術應用于金屬礦中，既可對礦體的賦存狀態(tài)、空間特性進行生動的展示，又能使金屬礦山的開采設計、動態(tài)作業(yè)過程得以直觀的顯示。Surpac的應用能夠極大地改進礦山工程技術人員和高級管理人員之間的信息交流，為礦山?jīng)Q策層提供實時、可視化和準確的數(shù)據(jù)資料，使礦山設計和開采的各個環(huán)節(jié)都能在高效的管理控制之下。Surpac是十分靈活開放的軟件系統(tǒng)，其資源儲量估算模塊與其他的功能模塊有數(shù)據(jù)的導入和導出接口，方便升級擴展。用戶不僅可以按照自己的需要設定個性化的界面，而且能夠利用Surpac宏語言進行二次開發(fā)，方便地編寫新的應用程序，在Surpac中創(chuàng)建自己的功能鍵或菜單，以滿足一些企業(yè)用戶的特殊需求，提高工作效率。使用Surpac軟件進行金屬礦山開采設計另外，Surpac軟件還提供了專門進行地下采礦、露天采礦設計和制圖的工具，可以很方便地完成相關工作的設計和繪圖，生產(chǎn)品位控制、優(yōu)化開采作業(yè)。另外，Surpac還擁有實用的進度計劃軟件包，能夠有效解決礦山開采計劃中的物質多樣性、目標多樣性、采礦地點多樣性等復雜情況所帶來的項目規(guī)劃難題，幫助用戶快速編制采掘進度計劃及各種報表，動態(tài)顯示開采的進度計劃進程。地質數(shù)據(jù)庫收集必要的數(shù)據(jù)資料，創(chuàng)建地質數(shù)據(jù)庫，是使用Surpac軟件進行金屬礦山開采設計的首要工作。Surpac吸收了多用戶的開放數(shù)據(jù)庫技術（ODBC）的優(yōu)勢，因此Surpac地質數(shù)據(jù)庫能夠直接與許多流行的數(shù)據(jù)庫相連接，可用諸如Access、SQLServer、Oracle等任何一種方式來存儲和管理地質信息。地質數(shù)據(jù)庫中匯集了所有必要的地質信息，包括轉孔表、測量表和轉換表這三個基礎數(shù)據(jù)表。存儲在Surpac數(shù)據(jù)庫中的坐標、高程、巖性、化驗、樣品和斷層等數(shù)據(jù)信息，都可以以圖形的方式顯示和查詢，也能夠直接在圖形上修改更新。通過Surpac軟件，礦山設計人員可以快速瀏覽所有鉆孔的信息和圖示，也可以在電腦屏幕上選擇感興趣的剖面，只需用鼠標選定任意兩點，就能自動獲得這兩點之間的一系列剖面圖，接下來可以通過樣品組合和查詢工具，快速得到某一段或者剖面上的品位、面積等相關情況的報告。所生成的鉆孔圖形中，還能顯示出某個或多個鉆孔的地質巖性、品位、軌跡和深度等。3D模型方便快捷的3D實體建模和塊體建模技術是Surpac軟件的一個最顯著的特征。實體模型實體模型是用來描述三維空間的物體，是SURPAC三維模型的基礎。實體不僅僅描述物體的輪廓，它還具備以下功能：★快速計算體積和表面積?！锶我夥轿坏那懈钇拭??！锟捎糜诳臻g的約束，如內、外約束?！矬w之間、體與面可進行并、交、差運算?！锱c地質數(shù)據(jù)庫相交。實體模型是定義地層帶、礦體和采場的通用技術方法，是一個三維的三角網(wǎng)，通過聯(lián)結多邊形形成的一個實體或空心體。一個典型的礦體實體模型如圖2-1所示。實體模型具有關于物體的全部信息，因而易于實現(xiàn)物體空間結構分析、體積運算、立體顯示、任意方向切割剖面等，適合于對礦體進行結構分析和經(jīng)濟評價。通過Surpac生成的一系列剖面圖，用戶可以自動或者手動創(chuàng)建各種復雜形態(tài)的礦體實體模型，也可以根據(jù)實際需要切割某一個實體，快速準確地計算閉合實體的體積。Surpac允許用戶采用多種方式確定礦體邊界范圍，既可以使用現(xiàn)有的平面圖、剖面圖，也可以在屏幕上交互式地進行地質解釋。圖2-1礦體實體模型示意圖塊體模型在過去，Surpac的資源模型也依靠傳統(tǒng)的多邊形模型，這種方式使用簡單也好理解，但是非常受時間限制，特別是當您想更改創(chuàng)建的模型中參數(shù)的時候比較麻煩。Surpac的三維塊模型依舊使用簡單，也便于理解，但是它的特點在于創(chuàng)建模型的速度很快，參數(shù)的修改、刪除和增加都可以隨時進行。Surpac塊體模型是數(shù)據(jù)庫的一種格式，意味著其結構不僅可以存儲和操作數(shù)據(jù)，還能修補來自于數(shù)據(jù)中的信息，這是和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫不同的地方，存儲數(shù)據(jù)的時候更像內插替換一個值，而不是度量一個值。另外一個主要的不同在于這個值具有空間參照性。第三個不同在于塊模型在打開的時候完全放在了內存中，實現(xiàn)了動態(tài)操作，如畫等值線等屬性，當然同時對內存也提出了較高的要求。例如在地質數(shù)據(jù)庫中，特征值都是和空間位置相聯(lián)系的，然而，空間位置卻不是和特征值有必要關系的。塊模型的部分空間是塊的組成部分，每一個都和一個記錄相聯(lián)，這個記錄是以空間為參照的，每個點的信息可以通過空間點來修改而并不僅僅是取決于其精確測量，空間參照就是一些額外的操作，對數(shù)據(jù)庫的容量進行操作和查詢，空間操作的方式是INSIDE和ABOVE，在實體和表面文件中可以用，對于外部和下部空間的操作使用非邏輯操作，例如NOTINSIDE或者NOTABOVE。塊體模型中包含了下列一些組件:1）模型空間。指的是立體體積，在塊體模型概念里實體中什么都不存在。2）屬性。在建立的模型空間屬性都是有條件的屬性，這些屬性可以是指定的、有序的、間隔的，可以是比率，也可以是字符、數(shù)值，特征值可以通過別的屬性值由計算得出，這些屬性值都可以進行報告輸出和可視化瀏覽。3）約束。限制就是對空間操作符和物體的邏輯組合，可以用來控制對塊的選擇，對信息加以修復，或者是對其進行內插值。最后這個約束可以保存為約束文件，這個文件的擴展名為CON。模型本身在模型空間內是一個二進制的圖形結構，通過存在的塊和不存在塊定義模型，模型文件的擴展名為MDL。塊模型可以在任何位置應用，通過空間值的分布建立空間模型。采礦設計在顯示三維可視化環(huán)境中，用戶可以自如地進行交互式采礦開拓（如豎井、斜坡道和運輸巷道）設計和采場開拓（如采場、方孔、放礦溜井）設計。Surpac軟件的露天采礦設計工具可以對采礦場和堆場進行從下向上或者從上向下的交互式設計。用戶能夠對聯(lián)巷、道路、邊坡坡度和臺階寬度進行參數(shù)化設計，還能夠根據(jù)需要隨時調整設計參數(shù)和標準。在整個采礦設計過程中，已有的地質模型或資源模型都能被疊加，這更有利于輔助礦山的規(guī)劃，例如根據(jù)礦山的地質信息就可以決定邊坡坡度的大小。通過輸入DXFASCII格式的測量或者地表地形數(shù)據(jù)，可以有效降低礦坑規(guī)劃和設計Surpac軟件的地下采礦設計模塊充分利用了圖形模塊中的三維設計工具，如“創(chuàng)建一條曲線”、“按坡度成線”、“擴展一條閉合的線段”等方法實現(xiàn)數(shù)字化。在設計中，可以使用兩點之間最短距離作為中心線，使用實體模型工具可以很輕松地構建一個天井或巷道的三維模型。為了使成本最小化、資源回采最大化，Surpac的“品位控制”模塊可以為一體化生產(chǎn)信息提供必備的工具，如刻槽取樣或爆破孔的信息，從而獲得井下剖面的頂、底板測點數(shù)據(jù)和扇形設計圖形，“爆破設計”工具可以用來確定裝藥順序和鉆孔報告，也可以和采場實體模型一起使用。生產(chǎn)進度計劃生產(chǎn)進度計劃雖然只是作為SURPAC中的一個模塊，但卻是一個對于采礦業(yè)（無論是地面還是地下）來說都具有劃時代意義的生產(chǎn)進度計劃軟件，它適用于任何開采過程，是為多種礦藏和采礦方法而準備的。它最終解決了開采計劃中物質多樣性、目標多樣性、采礦地點多樣性等復雜情況帶來項目規(guī)劃中的難題，它包含了兩個模塊：生產(chǎn)計劃表和地下掘進計劃表。生產(chǎn)進度計劃模塊和市場上其它的開采計劃表不同，它真正讓用戶成為生產(chǎn)的決策者。它使得你在制定計劃，解決想在哪里開采，想如何采的問題上變得十分靈活，它能快速告訴你每個時間周期中開采工作進行的地點，并且報告出每個周期的開采數(shù)量和質量。另外，SURPAC除去核心的三維圖形模塊以外，還擁有強大的地下與地面測量模塊，測量模塊與圖形模塊集合形成有效的編輯和數(shù)據(jù)操作，再加上測量工作常規(guī)方法的大范圍優(yōu)化組合，使得SURPAC已成為測量工程師的首選工具。地表模型構建地表模型是用來虛擬地形和表面，一般由若干地形線和散點組成，考慮到每個點的坐標值，將所有點聯(lián)成若干相鄰的三角面，然后形成一個三角網(wǎng)隨著地面起伏變化的單層模型。表面模型只能描述面，在平面上不具有重疊功能，在同一個X，Y上只能有一個Z值。在SURPAC中，可以通過等高線（地形等值線）生成表面模型。地表模型是三維地質建模一項重要的內容。三維地表不僅直接影響到地表工程的設計、施工，而且對于選廠、排土場、孔口等的位置的最優(yōu)布置有很大的影響，同時地表模型作為邊界約束條件，還直接影響到技術經(jīng)濟指標和工程量的計算，因此，我們要建立的地表模型，需要滿足邊界約束和平剖面切割的精度。地表模型建立依據(jù)與方法地表模型建立依據(jù)礦山收集的資料中，地形圖有兩張，分別是“凡口萬分之一地形圖.dwg”和“凡口礦礦區(qū)地形圖.dwg”，綜合考慮兩張地形圖的等高線繪制效果和精度，選擇“凡口礦礦區(qū)地形圖.dwg”為本次地表模型的建立依據(jù)，如圖3-1，該地形圖范圍見表3-1。表3-1凡口礦礦區(qū)地形圖范圍坐標XminXmaxYminYmaxZminZmax坐標值圖3-1凡口礦礦區(qū)地形圖地表模型建立方法地表模型可以在SURPAC或Surfer、GOCAD中建立，生成地表模型前，需對原始地形圖進行相應的處理，處理過程在CAD中完成，處理方法如下：打開“凡口礦礦區(qū)地形圖.dwg”，隱藏除等高線以外的圖層，并運行菜單：復制/打開新文件/粘貼到原位/保存，文件命名為“地形圖.dwg”；對“地形圖.dwg”進行處理?？紤]到對線分層時每隔5m一個高程，防止相近圖層線處理時出現(xiàn)混亂，設置差別大的顏色，采用的圖層名以該層線的標高來命名，比如750層，表示該層線的高程都是750m；地形圖的三維視圖如圖3-2，保存文件為“地形圖.dxf”。圖3-2地形圖的三維顯示基于Surfer、GOCAD的地表模型構建Surfer簡介GoldenSoftwareSurfer8.0(以下簡稱Surfer)是一款畫三維圖（等高線Himagemap，3dsurface）的軟件。Surfer的主要功能是繪制等高線圖（contourmap），此外它還可以繪制基面圖、數(shù)據(jù)點位圖、分類數(shù)據(jù)圖、等值線圖、線框圖、地形地貌圖、趨勢圖、矢量圖以及三維表面圖等；提供11種數(shù)據(jù)網(wǎng)格化方法，包含幾乎所有流行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算方法；具有各種流行圖形圖像文件格式的輸入輸口以及各大GIS軟件文件格式的輸入輸出接口，大大方便文件和數(shù)據(jù)的交流和交換；具有腳本編輯引擎，自動化功能強。Surfer采用了七種數(shù)學模型，每種數(shù)學模型都有其相關的參數(shù)設置。通過對數(shù)學模型的選擇和進行靈活的參數(shù)設置，可以繪制各種類型的等值線圖。如圖3-3為Surfer軟件繪制等高線圖。圖3-3Surfer軟件繪制等高線圖另外Surfer還具有如下功能：軟件本身帶有電子表格，它能對原始數(shù)據(jù)進行全面的處理，比如能對原始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、排序、數(shù)據(jù)格式調整以及對列進行計算等等，其操作與MSExcel類似；能對格網(wǎng)化后的數(shù)據(jù)進行圓滑、函數(shù)計算、轉換及進行殘差分析；能形象地以三維形式顯示立體表面，并能自由旋轉和進行體積（土方）計算；能進行圖面編輯整飾，最大能以A0幅面和以分色形式輸出到打印機或繪圖儀；能以多種文件格式輸出，常見的DXF文件能被其它軟件再利用。GOCAD簡介GOCAD（GeologicalObjectComputerAidedDesign）軟件是法國Nancy理工大學開發(fā)的主要應用于地質領域的三維可視化建模軟件，目前廣泛應用于地質工程、地球物理勘探、礦業(yè)開發(fā)、水利工程中。其主要界面如圖3-4所示。圖3-4GOCAD軟件界面GOCAD軟件具有強大的三維建模、可視化、地質解譯和分析的功能。它既可以進行表面建模，又可以進行實體建模；既可以設計空間幾何對象，也可以表現(xiàn)空間屬性分布。并且，該軟件的空間分析功能強大，信息表現(xiàn)方式靈活多樣。1．GOCAD軟件的對象GOCAD中的對象包括PointSet、Curve、Surface、Solid、Voxet、SGrid、Well、Group、Channel、2D-Grid、X-Section、Frame、Model3d等類型。2．GOCAD軟件中對象的屬性GOCAD中不同類型對象包含的屬性不同。如Surface的屬性類型包括Graphic、Property、Advanced、Constraints、Contours、Texture、Gridding、Info等，每類屬性又包含一些具體內容。3．GOCAD軟件的視圖控制方式GOCAD軟件中有兩種視圖控制方式，一種是用戶用鼠標進行實時的平移、縮放或旋轉，這種方式靈活方便。另一種方式是先確定平移、旋轉或縮放的增量，然后點擊調節(jié)按鈕進行平移、旋轉或縮放，這種方式更容易讓用戶調節(jié)到一個特定觀察狀態(tài)。這兩種方式在不同情況下選用，可方便用戶從任意位置和任意角度觀察對象。等高線的繪制Surfer的最主要的功能是繪制等高線圖，但并不是我們具有了數(shù)據(jù)文件就可以直接繪制等高線，Surfer要求繪制等高線的數(shù)據(jù)有特殊的格式要求，即首先要將數(shù)據(jù)文件轉換成Surfer認識的grd文件格式，才能繪制等高線（當然，可以直接生成Surfer接受的ascii碼的grd文件格式，這樣就可以直接作圖）。Surfer導入的數(shù)據(jù)文件格式X，Y，Z，其中Z為點（x，y）處的值，其中第一列是X坐標，第二列是Y坐標，第三列是（x，y）上的值Z。為了將地形圖轉換成這種格式的數(shù)據(jù)文件，需要經(jīng)過以下處理過程：文件格式轉換。將“地形圖.dwg”文件格式轉換成SURPAC中的線文件格式，轉換對話框如圖3-5所示。圖3-5文件格式轉換對話框點坐標提取。將轉換后的“地形圖.str”以文本文件格式打開，再將文本文件“地形圖.txt”導入ACCESS中，提取點坐標Y，X，Z三列，其余列刪除，導出為“地形圖.xls”格式文件。至此，生成的“地形圖.xls”文件可以直接被Surfer接受，并在其中繪制等高線步驟如下：將數(shù)據(jù)文件轉換成grd文件。運行菜單：網(wǎng)格/數(shù)據(jù)，在打開的對話框中選擇數(shù)據(jù)文件“地形圖.xls”，彈出網(wǎng)格數(shù)據(jù)對話框如圖3-6所示。圖3-6網(wǎng)格數(shù)據(jù)對話框在“數(shù)據(jù)列”中選擇要進行網(wǎng)格化的網(wǎng)格數(shù)據(jù)（X和Y坐標）以及格點上的值（Z列），將X指定為列B，Y指定為列A，原因在于SURPCA中坐標的順序為YXZ，如果是多列數(shù)據(jù)，則可以在下拉菜單中選擇所需要的列數(shù)據(jù)。選擇好坐標XY和Z值后，在“網(wǎng)格化方法"中選擇一種插值方法（如果你需要比原始數(shù)據(jù)的網(wǎng)格X和Y更密的Z數(shù)據(jù)，或是你的網(wǎng)格是非均勻的），則在網(wǎng)格化的過程中，Surfer會自動進行插值計算，生成更密網(wǎng)格的數(shù)據(jù)。如果你只是想繪制原始數(shù)據(jù)的圖，不想插值，則最好選擇距離平方反比法（inversedistancetoapower）或克里格（Kriging）方法。因為這兩種方法在插值點與取樣點重合時，插值點的值就是樣本點的值，而其它方法不能保證如此，這里我們選擇克里格方法。在"輸出網(wǎng)格文件“中輸入輸出文件名“地形圖.grd”，然后在“網(wǎng)格線索幾何學”中設置網(wǎng)格點數(shù)。這里需要注意的是，當X和Y的數(shù)值相差很大時，這里顯示的最大最小值可能有錯誤（即與原始數(shù)據(jù)不同），這是Surfer軟件本身的問題，遇到這種情況，必須手動改正這種錯誤，即輸入正確的最大最小值。由于我們的數(shù)據(jù)沒有此類問題，因此不必手動改正最大最小值。但必須手動改正X和Y的間距或數(shù)據(jù)行數(shù)，這二者是相關的，改動一個，另一個自動改正。如果原始數(shù)據(jù)是等間距的，這里的X和Y的間距或行距最好與原數(shù)據(jù)一致，這樣可以減少插值帶來的誤差。我們的數(shù)據(jù)是不均勻的，所以必須插值，這里可以不進行任何改動。點擊“確認”，生成“地形圖.grd”。繪制等高線。運行菜單：地圖/等值線圖/新建等值線圖，在彈出的對話框中選擇剛才輸出的“地形圖.grd”文件，等高線就繪制好了，如圖3-7所示。圖3-7Surfer中凡口地形等高線圖等高線圖的設置。在所畫的等高線圖中雙擊鼠標，或點擊右鍵，選中“屬性”，就會出現(xiàn)設置等高線的各種屬性。地表模型的建立Surfer中建立的等高線圖只是一些點或由點形成的線，并不具有面的概念，即不是地表模型，但是等高線是在GOCAD中構建地表模型的基礎，采用Surfer建立等高線目的是為了在原等高線基礎上通過點插值方法生成更準確的等高線，再將提取出等高線上的點導入到GOCAD中，最后在GOCAD中完成凡口礦地表模型的構建。詳細的建模方法如下：等高線點導出。在Surfer中打開“地形圖.grd”文件，并顯示點，如圖3-8所示。圖3-8地形圖等高線點顯示將等高線點坐標保存為.dat格式文件，命名為terrain.dat。導出的文件格式如圖3-9所示。圖3-9點坐標格式等高線點導入GOCAD。在GOCAD中導入“terrain.dat”點文件，導入對話框如圖3-10所示。圖3-10GOCAD中導入點對話框完成導入后在顯示窗口中顯示，如圖3-11所示。圖3-11地形圖點顯示創(chuàng)建地表模型。在GOCAD中表面模型用SURFACE表示。在Wizards模塊中通過點創(chuàng)建SURFACE主要有5種方法，如圖3-12所示。圖3-12由點創(chuàng)建面方法選擇這里我們選擇第一種方法，按照系統(tǒng)提示進入下一步，輸入生成面模型的名稱，比如terrain，再進入下一步，如圖3-13所示。圖3-13地表模型創(chuàng)建對話框生成邊界線。生成包括所有點的線邊界，通過重復點擊吸附按鈕可將線精確吸附到點上，如圖3-14所示。圖3-14邊界線生成生成地表模型。選擇創(chuàng)建Surface并按圖3-選擇，完成地表模型的建立，最后生成的地表模型如圖3-15所示。圖3-15凡口礦地表模型基于SURPAC的地表模型構建SURPAC中建立地表模型可以直接運用前面處理好的“地形圖.dxf”文件，先將其導入到SURPAC軟件系統(tǒng)中，經(jīng)過平面轉換和調整，然后在對等高線進行賦值，再對等高線進行處理，滿足SURPAC中地表模型的生成要求，最后完成地表模型的建立。地表模型建立時對線文件要求為了準確構建地表模型，地形圖線文件應滿足以下要求：地形圖線文件范圍需包括92#礦體和銅坑礦區(qū)的主要開拓工程；所有線按5m一個標高分層，把同一標高的線放入同一層，層名以該層線的標高來命名，比如750層，表示該層線的高程都是750m；為了防止相近圖層中的線出現(xiàn)混淆，必須設置相近線顏色差別較大；每層應根據(jù)該層名的數(shù)字拔高相應的高度得到一個三維圖形；對沒有等高線的區(qū)域，需要做一些處理，否則會導致在Surpac中建立地表模型時出現(xiàn)棱角，所以需要按照附近線的趨勢做出判斷，添加部分等高線；由于Surpac建模的需要，地表圖形中不能出現(xiàn)重復線、重復點及跨接。地形圖的Surpac處理經(jīng)CAD處理的“地形圖.dxf”在高程上達到了要求，但是在線的處理上還存在很多重復點和跨接現(xiàn)象，而這些現(xiàn)象在CAD中，由于圖比較復雜，肉眼很難發(fā)現(xiàn)。而且在CAD中，我們試圖通過層定義來保證各種不同標高線在Surpac圖形環(huán)境下以不同的顏色來表示。后來發(fā)現(xiàn)，在Surpac圖形環(huán)境下，實際上并沒有如我們所期望的按層定義來顯現(xiàn)，而是隨機顯示。為此做如下處理工作：運行Surpac，將文件夾“地表建?！痹O為當前工作路徑，打開“地形圖.dxf”，并保存為“地表模型.str”；運行重置圖形工作區(qū)，打開“地表模型.str”，將所有線號統(tǒng)一命名為2號線，運行菜單：編輯/線串/重新編號范圍，按圖3-16設置；圖3-16重新編號點擊“執(zhí)行”后，運行菜單：個性化設置/默認選項設置/顏色，將2D背景顏色變?yōu)榘咨?，效果如圖3-17所示；圖3-17統(tǒng)一編號后地形圖圖層清理。運行菜單：編輯/圖層/清理，分別對重復點、跨接和聚結點進行清理，清理工作前面已經(jīng)闡述。地表模型的建立經(jīng)過CAD和Surpac處理后，就可以生成DTM模型。過程為：運行重置圖形工作區(qū)，打開“地表模型.str”，運行菜單：DTM工具/由當前層創(chuàng)建DTM，彈出的對話框點擊執(zhí)行后，生成的DTM平面如圖3-18，以及三維模型分別如圖3-19和3-20。文件保存為“地表模型.DTM”。圖3-18地表模型平面顯示圖3-19地表模型三維顯示（1）圖3-20地表模型三維顯示（2）圖3-21按高程顯示地表模型井筒與斜坡道實體建模礦山建模的一個重要內容就是各種開拓工程巷道的實體建模，通過三維模型顯示來實現(xiàn)工程可視化。本項目建模部分將分別介紹井筒以及斜坡道建模的方法。凡口礦開拓是采用豎井加斜坡道聯(lián)合開拓方式，礦內各種井筒、巷道非常多，尤其是溜井和斜井，我們要建立的不但包括各主要開拓工程，如各種開拓井筒、斜坡道、盲斜井，也包括各分段中的各種措施井和天井。因為各井筒所擁有的原始數(shù)據(jù)不一樣，建模的方法也就不一樣，必須分類進行實體建模。主要井筒的實體建模用于建模的各主要井筒分類見表4-1。表4-1凡口井筒分類表豎井風井斜井溜井新付井南風井斜井1#大溜井付井新南風井1#盲斜井2#大溜井主井東風井2#盲斜井3#大溜井獅嶺天井深部北回風井盲付井深部溜破風井廢石提升井深部南回風井廢石溜井金星嶺小天井回風井深部廢石溜井將所有井筒按照它們的特征分三類進行實體建模，分別是井筒、斜井，其中豎井、風井、溜井合為井筒類。相對而言，井筒較其他兩類建模都要簡單，坐標比較單一，建模依據(jù)表4-2主要井筒規(guī)格表，根據(jù)井口X、Y坐標及井口標高和井底標高生成中線，然后做斷面，最后由中線結合斷面生成實體模型。表4-2主要井筒規(guī)格表名稱斷面規(guī)格井口標高井底標高井口X坐標井口Y坐標主井Φ5.2132-45583402343付井Φ5.5132-47483902353新付井Φ5.5132-46282772393東風井Φ5.0111.4708673.332071.32南風井Φ4.0124.65-165.080002320新南風井238.28718.52499.1回風井-80-16087702479獅嶺天井3.2×2.2126-808283.02536.94廢石提升井2×2-61-22084122620.3金星嶺小天井110-4086702822.0廢石溜井-120-200842026251#大溜井Φ2.5-40-1608447.02483.452#大溜井Φ5.0-40-1608427.02483.453#大溜井Φ5.0-1608356.82334.0斜井Φ1.095.2480回風井-160-20088082033深部廢石溜井Φ3.0-455-7208320.452343.2盲付井Φ5.0-320-77083902333深部北回風井Φ4.0-240-5008644.02935Φ4.75-500-6508644.02935深部南回風井Φ4.5-240-45585082660Φ4.85-455-55085082660這里以南風井為例闡述建模過程如下。收集各井筒的井口和井底三維坐標以及斷面形狀。收集到各井筒的斷面形狀和標高，井口的X、Y坐標。為順利建模，在數(shù)據(jù)準備階段，從各中段平面圖、開拓系統(tǒng)總體平面示意圖和主斜坡道平面圖等中通過各井筒的平面投影來確定它們的坐標。其間為了盡可能降低由于繪圖的誤差而引起坐標的不準確性，通過多個平面圖進行反復綜合對比分析，選取其中最合理的坐標作為標準建模。各井筒三維坐標及規(guī)格見表4-2。繪制井筒斷面圖。各井筒的形狀都比較規(guī)則，豎井和各風井都是圓形，溜井、天井都是矩形。各井筒的規(guī)格在Surpac中繪制斷面圖。繪制過程中要注意：斷面的幾何中心一定要在坐標原點，最后按一定的文件名以線文件格式保存。繪制井筒中線。在Surpac中，井筒是采用“利用中線和剖面”命令生成的。因此運行菜單：創(chuàng)建/點/通過坐標，彈出對話框如圖4-1所示。圖4-1輸入井口坐標選擇你所希望的線號，輸入南風井井口X、Y、Z坐標，在描述中可以填寫一些相關的信息，比如：南風井井口，完成后執(zhí)行，再按如圖4-2改變Z坐標，輸入2#主溜井井底的描述字樣，執(zhí)行后完成南風井中線的繪制。圖4-2輸入井底坐標生成實體。運行菜單：實體建模/創(chuàng)建三角網(wǎng)/利用中線和斷面生成，彈出對話框如圖4-3。圖4-3由中線和斷面聯(lián)三角網(wǎng)對話框輸入剖面線文件，點擊位置右邊的倒三角，彈出如圖4-4對話框。圖4-4選擇斷面文件選擇文件“直徑4.str”，打開即可，并按圖4-3完成各項設置，執(zhí)行后就完成了南風井實體生成，結果如圖4-5所示，最后將文件保存。圖4-5南風井實體模型（換種顏色）圖4-6所有主要井筒實體模型所有井筒實體模型如圖4-6，建立的井筒實體模型有主井、付井、新付井、東風井、南風井、獅嶺天井、廢石提升井、深部廢石溜井、盲付井、深部北回風井、深部南回風井。共11個井筒實體模型。由于資料中沒有斷面大小，因此新南風井、回風井、金星嶺小天井、廢石溜井的無法建立其實體模型。斜井與斜坡道的實體建模斜井的實體建模斜井的井口和井底三維坐標以及斷面形狀與井筒一樣，在數(shù)據(jù)準備階段，從各中段平面圖、開拓系統(tǒng)總體平面示意圖和主斜坡道平面圖中通過各井通的平面投影來確定它們的坐標。收集過程中，為了盡可能減少由于繪圖誤差而引起的坐標不準確，通過多個平面圖進行綜合比較，選取其中最合理的坐標作為建模標準。與井筒不同的是，斜井坡度一般為25°，所以要知道井口的三維坐標和坡度以及斷面形狀方可進行實體建模。斜井的三維坐標及規(guī)格見表4-3。表4-3斜井規(guī)格表名稱規(guī)格井口標高井底標高X坐標Y坐標斜井Φ2.095.2480繪制斷面圖兩個斜井的都采用三心拱斷面，規(guī)格如表4-3。由于在Surpac中繪制斷面圖非常復雜，因此先采用CAD繪制斷面圖。坐標原點位于底邊中點處，建完后保存為dxf格式，再調入Surpac中，保存為線文件格式。繪制中線。生成實體。以上兩步和井筒實體建模一樣。由于在所收集資料中，斜井的描述資料沒有出口坐標，給出了方位角，但不能確定在哪個方向，因此，斜井實體模型的建立不能夠進行。斜坡道的實體建模斜坡道實體建模相對來說比較復雜，因為它不在一個固定的平面內，有很多的拐角，所以在繪制中線時比較復雜。建模依據(jù)：斜坡道平面圖、斜坡道規(guī)格表。建模過程如下：確定斜坡道規(guī)格。斜坡道的斜坡段和各拐彎處斷面不同。斜坡道規(guī)格見表4-4。表4-4斜坡道規(guī)格表名稱三心拱規(guī)格井口標高井底標高坡度轉彎半徑斜坡段4.4×3.9110-650坡度15%轉彎處4.8×4.0轉彎2%20m繪制斜坡道斷面圖斜坡道采用三心拱斷面，規(guī)格如表4-4。同樣在CAD中完成繪圖工作，坐標原點位于斷面底邊中點處，建完后保存為dxf格式，再調入Surpac中，保存為線文件格式。調入SURPAC后如圖4-7所示。圖4-7斜坡道直線段斷面圖繪制斜坡道中線斜坡道中線的繪制過程比較復雜，首先在CAD中斜坡道平面圖上做出中線，然后將中線和測點導入surpac中，將中線按測點坐標移動，使每個測點在中線上，對于轉彎處保持坡度為2%。如圖4-8所示。圖4-8斜坡道中線圖生成實體。斜坡段和轉彎處段開分別按其斷面形成實體，然后將斷開的部分用實體連接。這樣保證了兩種不同斷面間的平滑過渡，最后生成的實體模型如圖4-9所示。圖4-9斜坡道實體模型中段平巷實體建模建模依據(jù)建立中段巷道實體模型通常有兩種方法：設計工程實體建模和實測工程實體建模。設計工程實體建模主要是根據(jù)巷道中線及巷道斷面，這種方法生成的模型往往與實際邊界不符合，為了準確地反映各中段水平巷道實際邊界及頂?shù)装鍖嶋H標高，本次中段巷道實體建模采用后一種方法，即實測工程實體建模，這種方法巷道的邊界主要依據(jù)實測中段巷道平面圖，頂?shù)装鍢烁邍栏癜凑諟y點標高進行處理，生成的模型能準確地表達巷道的實際邊界、巷道的三維形態(tài)特征。建立各中段巷道實體模型的基礎數(shù)據(jù)主要以測量科實測中段平面圖為依據(jù)，詳細列表5-1如下：表5-1中段巷道平面圖列表（獅嶺和獅嶺南）序號中段名稱序號中段名稱1-360m中段及其分段巷道7-550m中段巷道2-385m中段巷道8-600m中段及其分段巷道3-400m中段巷道9-650m中段及其分段巷道4-415m中段巷道10-680m中段巷道5-455m中段巷道11-710m中段巷道6-500m中段巷道12-750m中段巷道此次建模中首先將這些中段平面圖導入到SURPAC軟件系統(tǒng)中，經(jīng)平、剖面轉換后，使每個中段平面都位于實際位置，這使一項非常費時的工作，因為一個中段水平上不可能每個巷道都恰好位于同一水平，所以同一中段中會有很多巷道需要根據(jù)地質測量成果進行高程的調整。這項工作需要花費比較長的時間，同時地質測量成果的準確性也是致關重要的。中段實測巷道實體模型創(chuàng)建需要通過調整巷道頂?shù)装甯叱虂砩上锏缹嶓w，首先將DXF文件導入數(shù)字化礦山軟件并保存為線文件，同時進行坐標轉換并進行線處理，再根據(jù)測點的高程來調整整個中段巷道頂?shù)装宓母叱?，使其符合實際位置。由于各中段中的巷道規(guī)格不同，巷道斷面不同，因此處理巷道頂板時要根據(jù)實際的巷道斷面進行調整。其中各中段巷道規(guī)格見表5-2、5-3、5-4、5-5。表5-2位置巷道名稱規(guī)格（m）車場部分雙軌平巷4.2*3.2單軌平巷3.0*2.8開拓部分（獅嶺）主巷3.0*2.8回風巷2.6*2.8穿脈巷2.6*2.73開拓部分（獅嶺南）主巷3.0*2.8穿脈巷、回風巷2.6*2.8

表5-3位置巷道名稱規(guī)格（m）車場部分雙軌平巷4.2*3.2單軌平巷3.0*2.8開拓部分主巷、回風巷3.0*2.8穿脈巷2.6*2.73表5-4位置巷道名稱規(guī)格（m）車場部分雙軌平巷4.2*3.2單軌平巷3.0*2.8開拓部分主巷3.0*2.8回風巷2.8*2.8穿脈巷2.8*2.6表5-5位置巷道名稱規(guī)格（m）新付井、老付井盲付井及車場聯(lián)絡巷雙軌平巷3.5*3.0單軌平巷2.6*2.7車場運輸巷雙軌平巷3.7*3.0單軌平巷2.6*2.7運輸主巷、回風巷3.0*2.8川脈巷2.8*2.8天井硐室3.0*3.0分段平巷3.4*3.0采場進路3.0*2.8-650、-750水倉4.0*3.8配電硐室4.0高進行中段實測巷道建模前需對巷道邊界線進行處理，包括CAD和SURPAC處理，下面就以-400m水平中段巷道為例說明中段巷道實體建模的方法。建模準備各中段平面圖的CAD處理因為原始中段平面圖中所包含的信息非常多，所以首先將原始CAD圖中關于巷道的信息提取出來（僅提取巷道和測點），將原圖中與巷道無關的圖層隱藏，復制剩余的圖層到一新文件中，并保存為DXF格式（Surpac只能識別DXF文件，而不能識別DWG文件），刪除圖中的多余信息，比如天井、風井以及圖中的數(shù)字和漢字，處理結果如圖5-1。圖5-1各中段平面圖的Surpac處理文件格式轉換。將DXF文件在SURPAC中轉化為.str線文件格式；提取測點。提取出文件中有用的測點，保存為“-400米中段巷道測點.str”，巷道線保存為“-400米中段巷道.str”；刪除多余點。刪除除巷道外的其他多余點；線串重新編號。由于CAD圖是經(jīng)矢量化得到的，進入SURPAC后生成許多不同顏色的線串，為方便處理，需統(tǒng)一修改線號。運行菜單：編輯/線串/重新編號范圍。在對話框（圖5-2）中統(tǒng)一編為2號（此編號可隨意選擇，此處編為2號是為了方便顯示，因為1號線為白色，顯示不清晰）。結果如圖5-3；圖5-2線串編號對話框圖5-3統(tǒng)一編號結果圖閉合線段。根據(jù)SURPAC要求，所有巷道邊界線必須閉合，使用編輯線功能將巷道線文件中的所有開放的線段閉合，并聯(lián)結為一個整體；標準化線段。由于線文件中點的分布不均，有些點過于密集或疏散，因此有必要將線段標準化。運行菜單：編輯/線段/標準化線段。彈出對話框如圖5-4。經(jīng)過多次測試之后，取點與點之間最大距離為10m，最小為1m，這樣使Surpac圖與原圖誤差較小，而又不影響后面的處理計算。在標準化完成后，再把原圖與標準化后的圖調到一起，做一些細節(jié)上的修改，以保證最大限度與原圖巷道邊界一致；圖5-4標準化線段對話框圖層清理。清理圖中的跨接、重復點及聚結點，保證巷道順利生成實體。運行菜單：編輯/圖層/清理，清理面板如圖5-5，這是線文件處理中最重要的一步，因為任何一點的錯誤都將導致DTM不能生成。尤其是重復點的清理，選擇重復點的最大捕捉距離為0.05m，因為兩點距離小于0.05m是不能生成DTM的；圖5-5圖層清理面板調整線段方向。根據(jù)DTM剪切對線的要求，最外圍的線段和里面所有的線段方向必須相反，這里取外圍線段為順時針，里面所有線段為逆時針。運行菜單：線文件工具/更改線串方向，所有線段都選擇逆時針，如圖5-6。（之后只需再把外圍大圈調為順時針即可）；圖5-6線串方向調整面板圖層運算。運行菜單：編輯/圖層/運算，彈出如圖5-7的對話框，輸入Z=-400，點擊執(zhí)行；圖5-7圖層運算對話框修改線高程。同時調入“-400米中段巷道.str”和“-400米中段巷道測點.str”，根據(jù)測點的標高修改巷道邊界線。這一步非常煩瑣，需要足夠的細心和耐心。修改方法主要是根據(jù)測點先修改測點周圍巷道上點的高程，再采用更改線坡度功能修改兩個測點中間的點的高程，逐個進行修改，完成這步后即完成了巷道底板線的編輯，保存為“-400米中段巷道底板.str”。編輯巷道頂板。為了更加接近三心拱的形狀，這里沒有采用常用的中線來形成拱，而是用2條并行的擴展線來確定拱的形狀，向中間擴展的距離依據(jù)巷道寬度來定，約為巷道寬度的1/3，通常向內擴展1-1.5m，具體按不同的巷道規(guī)格來進行選擇。將“-400米中段巷道底板.str”文件從新保存為“-400米中段巷道頂板.str”，并根據(jù)巷道規(guī)格統(tǒng)一對線文件高程進行修改，并進行線段擴展。運行菜單編輯/線段/擴展范圍，得到對話框如圖5-8，線段范圍0-9999表示包括了所有的線，偏移量為-1m，執(zhí)行后再把得到的線文件重新編號，另外保存為“-400米中段巷道拱.str”，再將“-400米中段巷道頂板.str”和“-400米中段巷道拱.str”調入同一圖層，保存為“-400米中段巷道頂板.str”文件，即形成如圖5-9的所示結果；圖5-8線段擴展對話框圖5-9擴展后線段和原線段結合圖（備注：紅色線為重新編號的擴展線，編號為8號）對“-400米中段巷道頂板.str”文件進行清理，主要檢查是否存在跨接、重復點和聚結點。因為線段在擴展過程中，會出現(xiàn)很多重疊交叉的地方，具體方法前面已經(jīng)敘述，這里就不再介紹；對“-400米中段巷道頂板.str”進行圖層運算。根據(jù)實際情況，巷道的墻高和拱高是按照表5-3的數(shù)據(jù)來處理。以上工作全部完成后，即完成了-400m中段巷道線文件的編輯，接著就可以生成頂?shù)装灞砻婺Ｐ停ê喎QDTM）了。中段巷道實體建模生成DTM根據(jù)實測巷道實體模型建立的方法，要求頂?shù)装婢€文件分別生成DTM，再將他們連接在一起形成真正的實體（簡稱3DM）。生成DTM的具體方法如下：調入“-400米中段巷道底板.str”，如圖5-10所示。運行菜單：DTM工具/由當前層創(chuàng)建DTM，得到的結果圖5-11所示；圖5-10圖5-11底板DTM剪切前效果圖DTM剪切。選則菜單：DTM工具/DTM剪切或相交/用線剪切DTM，然后選中最外面線，得到結果如圖5-12；圖5-12底板DTM剪切結果圖把以上生成的DTM保存并關閉后，再調入“-400米中段巷道頂板.str”，按上面相同的步驟生成DTM，結果分別如圖5-13和5-14所示。圖5-13頂板DTM剪切前效果圖圖5-14頂板DTM剪切結果圖生成實體模型將上面生成的“-400米中段巷道底板.dtm”和“-400米中段巷道頂板.dtm”調入同一個圖層，并保存為“-400米中段巷道.dtm”文件，如圖5-15所示；圖5-15合并之前的顯示選擇在段間連三角網(wǎng)，彈對話框如圖5-16所示，設置體8和三角網(wǎng)1（為了便于觀察三角網(wǎng)連接情況，將體號設置為8），點擊“執(zhí)行”，分別選擇頂?shù)装婢€，局部連接后效果如圖5-17，中間黑色部分即為已經(jīng)連接上；圖5-16設計體號和三角網(wǎng)號圖5-17頂?shù)装錎TM連接后示意圖按照相同的方法依次完成-400m中段頂?shù)装逯g所有的三角網(wǎng)連接工作，最后將體號網(wǎng)號都設置為1，至此-400m中段巷道實體模型生成已經(jīng)全部完成，結果如圖5-18與5-19所示；圖5-18圖5-19將所有中段處理完成后，再調入同一個圖層，最后的結果如圖5-20、5-21所示；圖5-20所有中段巷道綜合效果圖（1）圖5-21所有中段巷道綜合效果圖（2）體積報告。進行實體驗證后進行體積報告，運行菜單：實體模型/實體工具/報告實體體積，彈出下面的對話框如圖5-22，點擊執(zhí)行，則生成體積報告“巷道-400.csv”。圖5-22體積報告對話框輔助井實體建模相對于有井口井底坐標的主要的大的主、副井以及天井和溜井，礦山井下還有許多星羅棋布的小溜井、天井、措施井等輔助井。這些井在建模的時候，因為沒有具體的坐標，也就不可能通過輸入坐標的方法來確定其位置，只能通過原始中段平面圖來確定其位置并建立模型，其建模方法相對大的井筒來說要復雜得多。措施井實體建模下面以550～600中段平面之間的措施井的建模過程為例來說明措施井建模的過程。顯示所有點標注。調入550中段平面圖線文件，通過點擊，顯示點標注，描述字段編號選擇默認的d1，這樣原始CAD圖中的標注字段將會顯示出來，如圖5-1所示。圖5-1550中段平面圖帶點標注顯示局部圖創(chuàng)建井筒點標注。在經(jīng)過上一步操作后，所有標注都顯示出來了，包括測點、硐室等，這里我們只選取井筒的點，在原標注處再重新創(chuàng)立新的點，并把賦給相應的高程與標注，賦值菜單為“編輯>點>屬性”。賦值界面如圖5-2所示。通過反復檢查，確定已經(jīng)建立好所有井筒點標注后，通過菜單“編輯>線串>刪除范圍”，將其它所有多余的線串與點刪除，最終所得得結果如圖5-3所示。圖5-2修改井筒點標注對話框圖5-3550中段井筒點標注圖創(chuàng)建其它中段與分段的井筒標注點。依次對600中段以及600中段的所有分段進行如上的兩步操作，找出所有井筒點標注，并對照巷道模型，賦給相應的高程和標注。合并線文件。將所有中段及分段的井筒點標注線文件合并成一個文件，結果如圖5-4所示。圖5-4550-600所有井筒點標注匯總圖（所有點都有如0#措施井一樣的標注，不過為了顯示方便，其余點都隱藏了標注信息）建立井筒中線。綜合考慮上下中段信息，將所有對應點連成一條直線，即為井筒中線。但因為原始圖中井筒點的標注有時候也不是很精確，在一定范圍內有一定的偏差，所以在連接的時候，會發(fā)現(xiàn)盡管是按照原始坐標建立的井筒標注點，但是大部分對應井筒的點并不是在一條直線上，或多或少都有些偏差。這有可能是井筒原本就不是一條直線，但是在不能確認的情況下，一般選擇首尾兩點連接成直線。最終結果如圖5-5所示。圖5-5井筒中線與標注點復合圖調整井筒位置。因為原始中段圖中的標注有所缺失，有的地方雖然畫了井筒記號，但是并沒有標注其名稱，或者干脆在有些應當有井筒的地方?jīng)]有畫任何標記。所以在完成以上工作后，必須將井筒線和中段模型復合，對比模型和井筒線的位置，對井筒的位置以及坐標進行適當調整。如圖5-6所示，有的井筒在550