SURPAC VISION在矿山测量中的应用

董念忠 张利君 盛学栋 赵继勇 程光华(.山东黄金矿业(莱西)有限公司；2.北京科技大学土木与环境工程学院；3.金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室)

SURPAC VISION在矿山测量中的应用

董念忠1张利君1盛学栋1赵继勇1程光华2，3
(1.山东黄金矿业(莱西)有限公司；2.北京科技大学土木与环境工程学院；3.金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室)

随着科学进步及社会的快速发展，矿山的信息化、数字化建设显得越发重要，介绍了SURPAC VISION三维软件在矿山测量中的具体应用，对比传统的测量方式与现代三维软件的测量流程，凸显出三维软件的优越性，提高工作效率，取得了很好的效果，为加快矿山的信息化、数字化建设提供了保证。

SURPAC VISION 矿山测量 数字化 信息化

面对矿山企业建立“数字矿山”的硬性需求，以往单一的二维绘图设计软件已难以实现地质、测量、采矿等多专业的信息共享，更无法保证矿山各项工程设计的质量和效率。SURPAC VISION软件是由澳大利亚GEMCOM公司开发的一个在矿业领域内具有国际领先水平的大型数字化矿山工程软件，是一套强大的三维可视化建模工具，可广泛应用于矿山测量、地质勘探、三维建模及采矿设计等环节[1-2]。SURPAC软件采用标准的Windows操作界面[3]，拥有直观的图形用户界面，简单易懂，易学易用，其优于其他矿业软件的最大特点是三维可视化界面及强大的数据综合处理能力，可实现地质、测量、采矿等专业的信息共享，提高设计的质量及效率[4]。

采掘工程验收测量是日常生产工作之一，而测量验收数据是矿山采掘工程量统计和成本核算的唯一依据。验收测量工作是指导、检查、保证安全生产正规作业的主要手段之一。测量人员严把采掘工程验收关，对采掘工程实施全面质量管理。因此，精确收图收方就成了矿山测量工作中的关键环节。

1 矿山概况

山东黄金矿业(莱西)有限公司始建于2010年，设计采选能力1 000 t/d，因目前尚处于基建期，现实际采选矿石量为300 t/d，为适应矿业发展新形势，莱西公司自建矿以来，积极推进矿山数字化，目前与北京科技大学合作研究推广应用SURPAC VISION三维软件，现已取得初步成果。

2 传统采场测量收方工作

2.1 外业测量

采场采矿完毕，清理干净，测量人员对采空区进行实测收方。在采场内根据已有测量控制点建立临时测量控制点，使用宾得R-400全站仪对矿房进行打点收图，打点时沿矿房边界轮廓进行，再按照约4 m×4 m的方格网进行，顶底板交叉打点，有时矿房面积较大，一个临时控制点不能完成整个矿房的测量收图，就需要建立多个临时控制点多次打点，最终完成整个矿房的收图。

2.2 内业工作

(1)将外业工作测量数据存入全站仪中，与电脑连接，导出测量数据，一般为txt、csv、dat等文本格式，宾得R-400全站仪导出数据为csv格式，数据列依次为点号、X坐标、Y坐标、Z坐标。

(2)通过Excel软件调整数据列依次为点号、Y坐标、X坐标、Z坐标，之后保存为dat格式文件，用记事本打开，见图1。

(3)将得到的dat数据文件使用Cass软件进行展点，得到采场收图散点图，沿采场轮廓将散点连接，得到矿体大体轮廓，见图2。

4月21日，瑞华所通过了天成控股2016年度审计报告，并将结果通报天成控股。4月23日晚间，天成控股发布修正业绩预告，2016年全年净利润为-9700万元。

(4)沿平行勘探线方向按照间距约5 m的尺度做采场剖面图，剖面面积分别为S1、S2、…、Sn。

(5)根据公式计算i和i+1剖面间的体积：

(1)

式中,di,i+1为i剖面与i+1剖面的间距，m。

(6)最终得到采场收测体积：

(2)

图1 测量原始数据

图2 采场轮廓

计算得出采场收测总体积VZ=451 m3。

传统的外业工作相对简单，内业工作数据处理的过程非常复杂，严重制约了矿山工作的高效化。

3 SURPAC软件的采场测量收方

3.1 外业测量

(1)采场采矿完毕，清理干净，测量人员对采空区进行实测收方。在采场内根据已有测量控制点建立临时测量控制点，使用宾得R-400全站仪对矿房进行打点收图，打点前在需收图的矿房顶板及底板沿矿体走向分别布置C1、C2、D1、D2共4条打点直线，沿矿房顶板轮廓边界P1、P2和底板轮廓边界M1、M2进行打点，然后依次按照C1、C2、D1、D2直线的方向进行打点，为保证后期内业数据高效处理，打点时顶底板不允许随意交叉进行，并且每采集完一条线的数据后，应改变点号记录，如在采集D1线时的编号D1Lxx，在换为D2线时改编号为D2Lxx，同时在实际采场数据收集时，可以根据采场面积的大小对顶底板打点线数量做适当增减。

3.2 内业工作

(1)将全站仪与电脑连接，导出csv格式测量数据，文件名为“采场收图数据.csv”，数据列依次为点号、X坐标、Y坐标、Z坐标。

(2)打开SURPAC软件，依次选择“文件-导入-从一个文件导入数据”，选择文本文件为“采场收图数据.csv”，输出到线文件，文件名填写为“采场测量收图”，头行数目为0，描述字段的数目为1(见图3)，执行得“多个字段”对话框，字段号依次填入3、2、4、1，执行，得到“采场测量收图.str”。

图3 文本文件导入

(3)依次选择“线文件工具-由文本对线分类”，选择输入文件为“采场测量收图”，输出文件名为“采场轮廓”，定义分类信息，执行，见图4。

图4 通过文本的线分类

(4)打开“采场轮廓.str”，依次将M1、M2、D1、D2、C1、C2、P1、P2各条线末端连接，得到收图所得的采场立体模型轮廓，见图5。

图5 采场模型轮廓

(5)依次打开“实体模型-创建三角网-两个段之间”，分别在M1、M2、D1、D2、C1、C2、P1、P2各条线间建立三角网面，最终形成完整的“采场测量收图.dtm”实体模型，见图6。

图6 采场三维立体模型

(6)依次打开“实体模型-实体工具-报告实体体积”，文件名选择“采场收测体积”，执行即可得到“采场收测体积.not”，用记事本打开，见图7。

图7 报告采场收测体积

根据传统测量方法计算所得收测体积为451 m3，应用SURPAC软件报告采场收测体积为453 m3，两者计算结果基本吻合，满足矿山采场收测精度要求。

4 SURPAC软件应用效果

(1)常用测量仪器的测量数据通过简单转换后均可直接导入SURPAC软件，方便快捷。

(2)由测量点成线，再由线形成dtm实体模型后，即形成测量所得的实体三维模型，直观有效。

(3)体积方量可通过软件直接报告得出，减少了复杂的计算过程，工作效率高。

5 结 语

矿山生产是一种三维空间的生产过程，充分利用SURPAC软件的三维可视化空间分析的优势帮助矿山进行生产管理和规划，可以大大提高矿山生产效益。目前SURPAC软件仍然只是在少数矿山使用，其推广应用还有很好的前景，矿山的数字化建设水平还有很大的提升空间。为此，在矿山测量、地质、采矿等方面大力推广SURPAC软件，对矿山的数字化建设具有积极意义。

[1] 丁 威，陈广平.利用Surpac软件打造数字化金属矿山[J].矿业快报,2006,25(3):11-13.

[2] 吴亚民.Surpac Vision软件在矿山地质中的应用[J].中国矿山工程,2007,36(4):17-21.

[3] 吴亚斌.基于SURPAC软件矿山数字化的应用[J].现代矿业,2010(3):66-69.

[4] 邵为民.基于SURPAC软件的地下采矿计划MineSched的应用[J].中国矿业,2012(S1):328-331.

2014-08-15)

董念忠(1990—)，男，助理工程师，266600 山东省青岛市莱西市南墅镇北泊村。