礦山地質剖面繪制系統設計與研究

盧偉國LU Wei-guo

（黑龍江省老柞山金礦，七臺河 066000）

（Heilongjiang Province Laozuoshan Goldmine，Qitaihe 066000，China）

0 引言

地質剖面圖在進行地質研究工作中是可以解決各種地質問題，這也是其工作的根本，在剖面繪制的過程中，是有一定的要求，它是以地表某方向來看，對不同巖層結構、巖體形態及相關接觸面進行記錄及采集標本，然后以某種比例、選擇不同的巖性花紋及符號來繪制平面圖形[1]。

1 礦山地質剖面的定義及內容

地質剖面可以說是根據地質的情況在地表上畫出一條線，再利用與此條線相交或者有關的鉆孔提供的數據，在圖紙上描繪出鉆孔的分層情況，再利用不同的符號或者圖案對每一層地質進行了解，這樣可以全面的了解該剖面的基礎地質信息。

根據地質剖面的研究內容不同，一般是可以分為工程地質剖面圖、水文地質剖面圖、礦山地質剖面圖、煤田地質剖面圖等。不同的類型有不同的特點，比如水文地質剖面圖是能夠更系統的為工作人員展現出地下水層及地質情況，這對地下水資源的利用和開發有一定的幫助；工程地質剖面圖是可以更系統的了解每個工程的地質基礎條件，為施工方向提供一定的建設依據；礦山地質圖可以反映出礦山的地質特點，成礦的規律及分布，這對于礦山開采的順利進行有一定的積極作用。

2 礦山地質剖面繪制系統分析與設計

在進行剖面繪制之前，首先要確定鉆孔的分布情況，這樣可以針對性的選擇鉆孔的位置。考慮到這一特點，則需要施工者確定好礦區位置，然后明確鉆孔平面分布圖，由于計算機電腦技術的應用是可以根據平面圖上的分布來了解鉆孔的基本信息，比如鉆孔號，坐標，標高等，這樣就可以確定鉆孔的三維柱狀圖及剖面圖，之后再利用專業計算軟件對數據模型進行計算，從中了解到圖紙上每一層地質的詳細信息[2]。

MapGIS 屬于一個計算機數據模型計算軟件，也是地質研究當中一個必不可少的程序，我們知道在計算機繪圖技術逐漸發展起來之后，地質研究工作中就可以利用這個技術原理對圖紙進行專業的設計和仿真。盡管當前地質柱狀圖和剖面圖的成圖軟件有很多，但是很多軟件都有一定的缺點，因為大部分軟件都有一定的地域性，基本上每換一個礦區，就需要重新做調整，這樣就無法更好的滿足用戶的要求。而MapGIS 是有一定的規范性，它突破了各種情況的限制，能夠對不同的圖形進行數據化的計算，而且礦區的工作者也可以根據自己的需要自定義的編制文字的大小及圖片的尺寸等等。MapGIS 能夠將圖形上的點、線、面統一的連在一起，形成一個三維結構，這樣地質工作者就可以更好的分析實現柱狀圖和剖面圖的基本情況。

3 礦山地質剖面圖繪制模塊

繪制模板中礦山地質剖面研究中是一個很重要的技術，它主要是可以表達人們現實生活當中的地質情況，利用模型更能夠形象的表達出每個地質結構的情況。本文利用對地質剖面繪制的計算模型和數據模型的綜合運用來了解繪制模板的具體類型。

3.1 地質繪制模板剖面計算模型 為了能夠讓地質結構更形象一些，圖形采集到的數據應該有從上到下的層次性分局，這樣不僅可以更直觀的看到結構布局，同時也能夠方便管理。對于最終的計算模型圖形來說，它是由簡單的圖形形成的，而每個簡單的圖形也是由基礎圖元組成的，所以這些圖紙需要有一定的層次性，這樣通過研究地質剖面圖的幾何特點，發現相似點，同時對鉆孔，地質結構的分布利用點、線、面統一整合，這樣就可以形成有矢量地質剖面圖[3]。

3.2 鉆孔平面布置圖 鉆孔平面布置圖可以說是對子圖片的再次詮釋，利用計算數據編程軟件，通過鉆孔信息表當中點明的鉆孔編號、標高、坐標等進行信息詮釋，比如用X、Y 坐標來確定鉆孔樁子圖當中的位置，而在繪制的過程中也需要對鉆孔進行基礎特性介紹比如鉆孔編號、標高、坐標位置等。對于鉆孔平面布置圖來說是希望能夠讓使用者更直觀的分析鉆孔的分布特點，這樣就可以在繪制柱狀圖和地質剖面圖的時候有更詳細，更準確的直觀表達。

3.3 鉆孔柱狀圖模塊設計 柱狀圖是一個非常關鍵的地質圖件，一般是用來反映某個礦區地層的基本布局，這樣才能夠順利的繪制出綜合性柱狀圖。這些柱狀圖的種類多，用途不同，而且樣式也有很大的差異。①層次結構模型。根據鉆孔柱狀圖的圖形樣式，是能夠從中了解到其組成，那就是直線、矩形、文字、圖案等，然后就可以利用MapGIS't 的點、線、區三圖元進行組合分析。②巖性柱狀的繪制算法。在鉆孔柱狀圖的繪制過程中，巖性柱狀的繪制也是非常關鍵的，一般鉆孔當中的不同巖性是由多個矩形組成的，長度不一。一般每個巖性柱是可以利用MapGIS線的工作計算的添加線方法來描繪出來的，基本上是確定了矩形四個點之后就可以很好的描繪，具體的計算過程是需要按照逆時針方向從左上角開始收集點的坐標，然后將最后一個坐標與第一個坐標重合，就可以形成矩形[4]。③巖性柱狀的生成。因為鉆孔柱狀圖樣式類型多，作用不同，一般是根據使用者的需求來針對性繪制的。

4 礦山地質剖面圖生成模塊設計

4.1 地層空間分布類型 在繪制地層剖面圖的時候，最重要的是要注意剖面線的連接方式。按照某礦山的具體情況，一般是對地層的分類有兩種：垂向地層的連接方式，沒有地層確實的情況；垂向地層的不連續分布。對于第一種方式來說，一般只需對相似的頂板依次連接就能夠形成地層剖面。而第二種又可分為兩類：假如臨近的鉆孔當中某一個鉆孔存在，但另一個鉆孔不在某層，那么這層就是尖滅；假如在組成剖面的三個鉆孔中，中間的在某一層，其他相鄰的不在某一層，那就是地層透鏡。

4.2 地層空間分布類型處理原則 對于上節介紹尖滅點來說，在測量位置的時候是可以通過目測來確定，不過隨著計算機的運用，也可以根據相關的數據，對尖滅點的縱橫坐標來計算具體的位置。不過一般根據計算原則來看，為了能夠更準確的提高精準率，是可以將透鏡體當中前后臨近兩個鉆孔的尖滅體組合形成的，之后對于不連續地層的處理就可以更好的確定尖滅點的位置，同時也可以根據工作人員的經驗，按照尖滅層厚度來設置滅點間的距離。

4.3 地層空間分布類型的產生式規則 受到地質結構的復雜性影響，通過鉆孔數據其實是無法準確性的繪制地質剖面圖，同時還需要借助相關的知識來繪制。本文對地層空間的分類與地層尖滅性原則結合在一起，這樣更形象的表現出地層線的產生式規則，通過這種產生式規則來實現對地層形態的判斷。對于產生式規則系統來說，它包含一個數據庫，一個規則庫還有一個控制模板也就是規則分析器。對于事實數據庫來說用來存放一些求解問題的數據，而規則庫主要是存放規則，這個規則就對專業的知識領域有了介紹，那就是生產式。

5 結語

本文闡述了利用計算機軟件開發的優勢，這樣可以方便工作中更快速的實現相關數據的采集、成圖、圖形屬性的了解，這樣才能夠更好的取得一定的效果。

[1]劉長治.單井地質剖面繪制技術研究[D].中國海洋大學,2011.

[2]鄒云翔.礦山地質剖面繪制系統設計與研究[D].中南大學,2011.

[3]朱瑩,陳鎖忠.地質剖面自動繪制系統設計與實現[J].人民長江,2010,08:72-74.

[4]劉學軍.地質剖面自動繪制系統研究[D].南京師范大學,2012.