煤矿井巷地质素描制图中关键技术问题研究

煤矿井巷地质素描制图中关键技术问题研究

杨春

神木市青草界矿业有限公司   719300

摘要：煤矿井巷地质素描图是煤矿日常安全生产的重要基础图件，它详细记录了井巷及其周边地质环境的信息，为煤矿的采掘规划、灾害预防及治理提供了关键数据支持。然而，传统的地质素描制图方法主要依赖于手工绘制，存在绘图速度慢、精度低、不便于修改和管理等缺陷，难以满足现代煤矿生产管理的需求。随着信息技术的快速发展，计算机成图技术逐渐成为解决这一问题的有效途径。基于此，本篇文章对煤矿井巷地质素描制图中关键技术问题进行研究，以供参考。

关键词：煤矿井巷；地质素描制图；关键技术问题；设计与实现

引言

煤矿井巷地质素描制图中的关键技术问题，旨在提高地质素描图的绘制效率、精度与自动化水平。通过建立了空间坐标转换关系，设计了基于测控点的自动成图机理，并开发了电子坐标纸模拟手工绘图的技术。同时，针对巷道地质素描图的卡片式输出需求，提出了图形输出模板与切割算法，实现了不同巷道类型的分幅卡片模板打印。结合Arc GIS Engine等先进软件工具，设计并实现了煤矿井巷地质素描图自动成图系统，并通过实际测试验证了其功能和性能。基于此，本文旨为提升煤矿地质工作的信息化水平、保障煤矿安全生产具有重要的意义。

1煤矿井巷地质素描制图的概念

煤矿井巷地质素描图是一种专业性的图示工具，它运用素描技法，以煤矿井巷及其周边地质环境为对象，精准描绘出地质客观实体的空间形态及相互关系。这种图示不仅涵盖了地貌景观、地质构造等宏观特征，还细致入微地展现了岩石矿物等微观细节。通过素描图，地质工作者能够清晰地识别出煤层分布、断层走向、岩层产状等关键信息，为煤矿的安全生产提供重要依据。煤矿井巷地质素描图的绘制过程严谨而复杂，需要地质工作者具备扎实的专业知识和丰富的实践经验。

2煤矿井巷地质素描制图关键技术问题研究

2.1数据采集与处理

在煤矿井巷地质素描图的制作中，数据采集与处理是基石。所需的基础数据类型广泛，包括地质勘探报告、岩层样本分析、井下实测数据等，这些通过实地勘探、实验分析和技术测量等手段采集而来。数据的组织尤为关键，需构建逻辑清晰、层次分明的数据结构，确保信息的准确归类与高效检索。同时，实施严格的数据校验与清洗流程，剔除错误与冗余信息，以保障数据的有效性和可用性，为后续的地质素描制图奠定坚实基础。

2.2自动化成图技术研究

在煤矿井巷地质素描图的自动化成图技术探索中，聚焦于构建精准的空间坐标体系，以实现巷道与地层间复杂关系的自动映射与识别。通过智能算法，系统能自主分析并绘制出巷道的地层序列，这一过程涉及对测控点的智能选取，确保地质特征点的精确捕捉。同时，针对地层序列的动态变化，设计了灵活的判断机制，以适应复杂多变的采掘地质环境。此外，为了进一步提升制图效率与精度，创新性地引入电子坐标纸模拟技术，模拟人工绘图的灵活性与精确性，在自动化流程中融入人的智慧与经验，实现了高效与精准的双重飞跃。

2.3图形输出与模板设计

在煤矿井巷地质素描图的图形输出阶段，专注于优化卡片式输出的灵活性与标准化。根据具体需求，精心设计了多样化的图形输出模板，每种模板均精准匹配不同巷道地质素描图的特定要求，确保信息呈现的清晰与规范。针对巷道类型的多样性，深入研究了高效的切割算法，这些算法能够智能识别巷道特征，自动完成图形的分幅处理，使得每张卡片模板都能精确反映对应巷道的地质状况。此过程不仅提升了图形输出的效率，还确保了卡片模板的准确性与实用性，为煤矿地质工作的后续分析与管理提供了极大的便利。

2.4手工与自动化结合技术

在煤矿井巷地质素描图的绘制中，深入剖析了手工成图与自动化成图各自的优势与局限，力求探索二者融合的新路径。手工成图以其灵活性和直观性见长，而自动化成图则胜在速度与精度。为发挥两者优势，设计了创新性的结合策略，旨在实现手工快速成图与自动化成图之间的无缝衔接。这一方案不仅保留了手工成图在复杂地质条件下的判断力，又借助自动化工具提升了制图效率与精确度，确保了整个制图过程的连续性与准确性。

3煤矿井巷地质素描制图系统设计与实现

3.1系统架构设计

在构建煤矿井巷地质素描图自动成图系统时，精心规划了系统架构，深度融合了Arc GIS Engine等前沿软件工具的核心能力。系统采用分层设计原则，自下而上依次为数据层、处理层、逻辑层与展示层。数据层负责集成多源地质数据，确保数据的全面性与准确性；处理层依托Arc GIS Engine强大的空间分析能力，实现数据的自动化处理与转换；逻辑层则专注于业务逻辑的构建，包括巷道识别、地层序列绘制等核心功能；而展示层则提供直观易用的用户界面，支持图形输出与模板定制。此架构不仅确保了系统的高效运行与稳定性能，还促进了各模块间的协同工作，实现了从数据采集到图形输出的全链条自动化，为煤矿地质工作带来了前所未有的便捷与精准。

3.2功能模块划分

煤矿井巷地质素描图自动成图系统的功能模块划分，旨在全面覆盖地质制图的各个环节，提升整体工作效率与成果质量。数据采集模块作为系统的基础，负责集成多源地质信息，确保数据的完整性与准确性，为后续处理提供坚实支撑。自动化成图模块则是系统的核心，依托先进的算法与Arc GIS Engine平台，实现巷道地层的自动识别、序列绘制及复杂地质条件下的快速成图，显著提升制图效率与精度。图形输出模块专注于成果的可视化表达，提供多样化的图形模板与灵活的输出方式，满足用户的不同需求。此外，手工快速成图模块作为补充，保留并优化了传统手工绘图的精髓，为特殊或复杂地质情况提供灵活应对方案，确保制图的全面性与准确性。

3.3系统实现与测试

在系统实现与测试阶段，煤矿井巷地质素描图自动成图系统的各模块经历了精细的开发与严格的验证过程。数据采集模块通过集成多种数据源接口，实现了对地质勘探数据、井下实测数据等信息的全面采集与整合，确保了数据的多样性与准确性。自动化成图模块则利用Arc GIS Engine的空间分析功能，结合自主研发的算法，实现了巷道地层的自动识别、序列绘制及复杂地质条件下的快速成图，显著提升了制图效率与精度。图形输出模块则提供了丰富的图形模板与灵活的输出选项，满足了用户多样化的需求。在系统测试环节，采用了多种测试方法，包括单元测试、集成测试与性能测试等，对系统的各个功能模块进行了全面验证。通过模拟实际工作环境，测试了系统的稳定性、响应速度、数据处理能力等指标，并收集了用户的反馈意见。

结束语

综上所述，煤矿井巷地质素描制图中关键技术问题的研究对于提升煤矿地质工作的信息化水平、保障煤矿安全生产具有重要意义。未来，将继续深化研究，不断优化和完善系统功能，为煤矿地质工作的智能化、自动化发展贡献更多力量。

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