AutoCAD在礦井貫通測量誤差預(yù)計中的應(yīng)用研究

1、AutoCAD在礦井貫通測量誤差預(yù)計中的應(yīng)用研究    摘要：AutoCAD具有豐富的繪圖命令和函數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對點位坐標、距離、角度和方位的快速精確查詢在測量工程中應(yīng)用能夠提高工作效率和測量質(zhì)量。本文闡述了AutoCAD在礦井貫通測量誤差預(yù)計中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：AutoCAD 貫通測量 誤差預(yù)計 礦井貫通 0 引言 AutoCAD具有強大的繪圖功能和二次開發(fā)功能，隨著AutoCAD在礦山測量繪圖中廣泛的應(yīng)用，可在電腦屏幕上用鼠標點擊獲取導(dǎo)線點坐標、點間距高，通過使用AutoCAD中內(nèi)嵌lisp語言開發(fā)附加功能，可直接生成一個*.txt的數(shù)據(jù)文件，再導(dǎo)入至

2、EXCEL表中直接得出設(shè)計貫通點的中誤差。貫通誤差預(yù)計通常要繪制貫通測量導(dǎo)線設(shè)計圖，進行不同測量方案的比較和選擇，且要在圖上量取井下導(dǎo)線各點與設(shè)計貫通點K連線在y軸上的投影長度以及導(dǎo)線各邊的邊長，然后進行平方、求和、開方等一系列計算，求出設(shè)計貫通點的中誤差。而利用AutoCAD可直接求出中誤差大大提高了計算效率。 1、AutoCAD附加功能開發(fā)及導(dǎo)入 利用AutoCAD的強大繪圖功能可以進行煤礦各種測量圖紙的繪制，把圖上點住坐標直接導(dǎo)出至數(shù)據(jù)文件，可大大簡化坐標輸入工作，避免手工輸入坐標不僅工作量大，而且客易出錯的弊端。因此，利用AutoCAD的lisp語音編程，實現(xiàn)圖上點擊直接生成數(shù)據(jù)文件很

3、關(guān)鍵。利用記事本或?qū)懽职遢斎胍韵鲁绦虼a。 2.數(shù)據(jù)文件的生成和導(dǎo)入 1打開AutoCAD，在工具下拉菜單下點擊加載應(yīng)用程序，進入文件路徑瀏覽界面，點擊ZBSZ.lsp，或用APPLOAD命令直接導(dǎo)入ZBSZ.LSP。 2在命令行輸入：ZBSZ，即可進入輸出文件路徑瀏覽界面，鍵入任意輸出文本文件名*.txt后回車。 3依次輸入圖上設(shè)計導(dǎo)線點號，設(shè)置對象捕捉，鼠標點擊設(shè)計導(dǎo)線點位即可完成坐標生成。全部點擊完畢，回車結(jié)束數(shù)據(jù)文件的建立。 4打開Excel表，在數(shù)據(jù)下拉菜單下點擊導(dǎo)入外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)，進入文件路徑瀏覽界面，選擇數(shù)據(jù)文件后點擊打開，按提示操作即可。 3.AutoCAD中進行貫通誤差預(yù)計

4、方法 1 井巷貫通測量類型 井巷貫通測量可以分為三種類型；第一,一井內(nèi)貫通測量,即由井下一條起算邊開始,能夠敷設(shè)導(dǎo)線到達貫通巷道兩端。第二,兩井間貫通測量,是指通過兩個井筒的聯(lián)系測量,把地面平面和高程系統(tǒng)傳遞到井下,然后通過井下兩條起始邊分別敷設(shè)導(dǎo)線到達貫通巷道兩端。上述兩種類型井下導(dǎo)線又都還分為加測陀螺邊和不加測陀螺邊兩種方式。第三,立井貫通測量,是豎井開鑿或豎井延深使用的測量工作。也分為兩種形式,一是從地面和井下相向開鑿,涉及到地面連測、聯(lián)系測量、井下測量三方面內(nèi)容。二是延深立井貫通,只有井下測量部分。 綜上所述,井巷貫通測量分為三種類型,每一類又包括兩種形式,簡稱“三類六種”。 2井巷貫

5、通誤差預(yù)計模型 貫通誤差預(yù)計主要預(yù)計貫通相遇點K的水平重要方向和豎直方向的誤差,誤差來源主要是測角、量邊和高程測量誤差的影響。由于“三類六種”采用的測量方法、內(nèi)容有所不同。如地面連測,其測量方法有三角測量、GPS、導(dǎo)線測量；井下貫通導(dǎo)線測量有加測陀螺邊和不加測陀螺邊兩種形式。所以在貫通誤差預(yù)計時,必須考慮這種差異性,采用相應(yīng)的誤差預(yù)計模型編制程序。貫通誤差預(yù)計的基礎(chǔ)模型是：式1水平重要方向誤差,式2高程方向誤差。 1 2 其中式中: 地面控制測量引起的K點在x方向上誤差； 定向測量引起的K點在x方向上誤差； 井下導(dǎo)線測角、量邊引起的K點在x方向上誤差； 地面高程測量引起的K點高程誤差； 導(dǎo)入高

6、程引起的K點高程誤差; 井下高程測量引起的點高程誤差； n 測量次數(shù)。 井巷貫通誤差預(yù)計程序就是以式1和式2為基礎(chǔ)模型,結(jié)合“三類六種”情況,作適當(dāng)選擇,這樣就可以對不同類型的貫通進行誤差預(yù)計。 3程序與應(yīng)用方式 井巷貫通誤差預(yù)計程序采用AutoCAD的lisp編程,由一個主程序和六個子程序組成,主程序按自定義命令方式編寫,六個子程序采用自定義函數(shù)方式編程。誤差預(yù)計時通過調(diào)用主程序,按相應(yīng)的井巷貫通測量類型去調(diào)用同類型子程序。 圖1 主程序框圖 主程序和六個子程序保存在GTYJ.LSP文件GTYJ.LSP要在AutoCAD搜索路徑下中,GTYJ.LSP在AutoCAD2004中通過運行, 見貫

7、通預(yù)計實例。主程序定義的命令為“WCYJ”，見主程序原代碼,六個子程序函數(shù)名分別為YJ不加陀螺邊一井貫通預(yù)計函數(shù)、YJT加陀螺邊一井貫通預(yù)計函數(shù)、LJ不加陀螺邊兩井貫通預(yù)計函數(shù)、LJT加陀螺邊兩井貫通預(yù)計函數(shù)、KZ立井開鑿貫通預(yù)計函數(shù)、YS立井延深貫通預(yù)計函數(shù),在編寫LJ、LJT和KZ三個函數(shù)時,要考慮地面連測方式。 主程序框圖如圖1所示 應(yīng)用本程序進行誤差預(yù)計時,按下列步驟執(zhí)行。 第一步,在AutoCAD中打開貫通預(yù)計圖形文件 *.dwg或*.dxf,確定貫通預(yù)計點K,并且畫出重要方向X和Y。 第二步,在貫通預(yù)計圖上按照擬定的方案,定出地面和井下測量點位置。 第三步,調(diào)用程序,按提示內(nèi)容用鼠

8、標撲捉地面和井下各點,程序自動進行誤差預(yù)計。誤差預(yù)計結(jié)果輸出到指定文本文件“e:貫通預(yù)計XXX.txt”,“XXX”是程序提示用戶輸入的貫通測量項目名稱。 調(diào)用程序進行誤差預(yù)計有兩種方式,一是在命令行上直接輸入命令WCYJ,二是通過下拉菜單調(diào)用,見圖2。定制下拉式菜單方法如下: 1打開AutoCAD的acad.mnu文件,在下拉式菜單區(qū)*POP11后面加定制好的菜單文件*POP12并保存省略具體菜單文件代碼。 2將主程序和各個子程序復(fù)制到acad.mnl文件中。 3在AutoCAD命令行輸入“menu”命令并運行,在出現(xiàn)的“選擇菜單對話框”中打開acad.mnu文件。結(jié)果在AutoCAD的下拉

9、菜單中增加了如圖2所示的“貫通預(yù)計”下拉菜單。應(yīng)用時,根據(jù)貫通類型選擇對應(yīng)的下拉菜單。 圖2 貫通預(yù)計下拉菜單設(shè)計 本程序特點,只要輸入預(yù)計參數(shù)和撲捉地上及井下各點,就可自動得到貫通預(yù)計結(jié)果,并把貫通預(yù)計結(jié)果保存到文本文件中,克服了傳統(tǒng)預(yù)計方式繁瑣的圖上量取數(shù)據(jù)過程,使用中快捷、方便、可靠。 4.AutoCAD在貫通測量誤差預(yù)計中應(yīng)用的優(yōu)點 1） AutoCAD在貫通測量誤差預(yù)計中的應(yīng)用,克服了繁瑣的傳統(tǒng)手工繪圖模式在繪圖方面的誤差對預(yù)計精度的影響, 提高了工作效率和測量質(zhì)量。 2） AutoCAD提供了“所見即所得”的數(shù)據(jù)查詢工具,獲取數(shù)據(jù)準確快捷,易于掌握,使用方便。 3） AutoCAD

10、是一種開放式的體系結(jié)構(gòu),有一定編程基礎(chǔ)的人員,可利用其中內(nèi)嵌的VBA或AutoCAD的lisp語言編程實現(xiàn)以上功能,取得更佳效果。 4） AutoCAD在測量填圖、工程填圖、等高線調(diào)整、儲量計算、貫通標定幾何要素計算、礦圖更新、圖紙比例轉(zhuǎn)換等方面均能得到較好實現(xiàn),使用靈活,精度高,且圖例、線型、文字、標注等標準易于統(tǒng)一。          5.AutoCAD在礦山貫通測量誤差預(yù)計的實例應(yīng)用 如圖3所示,沿導(dǎo)向?qū)釉谏稀⑾缕较镏g貫通二號下山,預(yù)計貫通相遇點為K?，F(xiàn)在需要預(yù)計K點在水平重要方向上的誤差。 圖3貫通誤差預(yù)

11、計圖 在預(yù)計前,要根據(jù)測量數(shù)據(jù)通過微機系統(tǒng)由AutoCAD完成繪制圖紙?，F(xiàn)就通過AutoCAD實現(xiàn)誤差預(yù)計所需數(shù)據(jù)的獲取過程進行闡述。 1 坐標系轉(zhuǎn)換 調(diào)整AutoCAD系統(tǒng)中坐標軸系如圖3所示,K-18方向為y軸正向,軸與K-18方向垂直且指向y軸左側(cè)為正方向。AutoCAD中的實現(xiàn)方法:首先用“直線”命令作出直線K-18過K點的垂線；然后選擇“工具”/“新建UCS”命令中的子命令“第三點”,第1點指定原點為K點,第2點定義x軸正向,第3點定義y軸正向；在選擇點位時打開對象捕捉工具,能夠精確定位在圓心、端點、交點。 2Ry、l值的獲取 AutoCAD中的“距離查詢”命令不僅能查詢2點之間的距

12、離,而且能得出2點連線與x軸的夾角。坐標系調(diào)整好后,運用AutoCAD的“距離查詢”功能,測量人員能夠精確快速地獲取以上數(shù)值。 Ry的獲?。捍蜷_“打開”和“垂足”捕捉工具,運用“距離查詢”命令依次點取測點和x軸,就能得到所需Ry值。 、l值的獲取:打開“圓心”或“端點”捕捉工具,運用“距離查詢”命令,依次按順序點取2個導(dǎo)線點,即可得到所需、l值。 6.貫通測量施測中應(yīng)注意的問題 注意原始資料的可靠性，起算數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)準確無誤。 各項測量工作都要有可靠的獨立檢核體系。 精度要求很高的重要貫通，要采取提高精度的相應(yīng)措施。 對施測成果要及時進行精度分析，并與原誤差預(yù)計的精度要求進行對比，各個環(huán)節(jié)均不能低

13、于原精度要求，必要時要進行返工重測。 利用測量成果計算標定要素時，注意不要抄錯或用錯已知數(shù)據(jù)資料。 貫通巷道掘進過程中，要及時進行測量和填圖，并根據(jù)測量成果及時調(diào)整巷道掘進的方向和坡度。 有了貫通測量方案之后，通過實際施測，常能發(fā)現(xiàn)在制定方案時所沒有考慮到的一些問題，也可能遇到一些新情況。所以在施測過程中，可以進一步完善和充實預(yù)定的方案。通過這些方式避免了貫通測量中的系統(tǒng)誤差。 7結(jié)束語 測繪技術(shù)發(fā)展,軟件測繪產(chǎn)品替代了過去傳統(tǒng)測繪產(chǎn)品,隨著礦山測繪新技術(shù)應(yīng)用進一步深入,越來越多的礦山實現(xiàn)了地上井下礦圖的數(shù)字化,為更好的利用數(shù)字礦圖提供了條件,加之AutoCAD軟件普及,利用AutoCAD相關(guān)二次開發(fā)技術(shù)編制的貫通誤差預(yù)計程序,既能快速準確的進行各種類型的貫通誤差預(yù)計, 又體現(xiàn)了數(shù)字礦圖的優(yōu)勢。利用AutoCAD的LISP和相關(guān)二次開發(fā)技術(shù)是更好的使用數(shù)字礦圖有效的手段及方法。 參考文獻 周立吾,張國良,林家聰，礦山測量學(xué)第一分冊:生產(chǎn)礦井測量M，中國礦業(yè)學(xué)院出版社,1987 徐建平,王新程，精通AutoCAD2004中文版M，清華大學(xué)出版社,2003 歐星明，魏靖宇，貫通測量誤差預(yù)計的新方法及