一种煤矿回采工作面写实数据效果图的绘制方法与装置与流程

本发明涉及计算机软件制图，尤其涉及一种煤矿回采工作面写实数据效果图的绘制方法与装置。

背景技术：

1、地质保障系统是煤矿智能化建设的重要内容之一，对保障煤矿安全生产具有重要意义。因此数字化和信息化是煤矿智能化的基本要求，运用gis技术实现工作面地质写实数据的动态融合和地质建模对矿井安全高效生产和智能化工作面建设意义重大。在煤矿综采工作面的开采过程中，随着综采工作面的有序回采，间隔一定距离就需要对回采工作面地层结构进行一次写实。回采工作面剖面图用来表示回采线上岩层和煤层的起伏和厚度变化、煤层顶底板岩性以及含有的构造形态，用于指导后续回采工作面的截割规划，亦作为储量计算、矿山建设设计和编制其他专题图的基本依据。目前，绘制回采工作面剖面图和平面图主要有两种方法：

2、(1)完全借助人工整理数据，再人工录入数据通过计算机生成回采工作面剖面图和平面图；

3、在绘制回采工作面剖面图和平面图时需要包含回采工作面剖面图、小柱状、煤层信息、自动计算回采率、探煤点等信息，专题图中信息量巨大，操作繁琐，工作量很大，容易出错。

4、(2)借助excel表格进行整理数据，再通过数据接口通过计算机生成图形；

5、煤矿地质测量人员将手工记录的写实数据存储到excel等文件中，使用辅助制图软件类如autocad等软件插件绘制专题图，一方面存在专题图和数据处理界面分离、可视化效果差的问题，另一方面缺乏图库动态更新，不能及时更新专题图，不便于写实数据的动态更新和高效利用。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的不足之处，本技术实施例提供了一种煤矿回采工作面写实数据效果图的绘制方法与装置，以解决回采工作面剖面图绘制繁琐、写实数据需要自动成图和动态更新等问题。

2、本技术实施例第一方面，提供了一种煤矿回采工作面写实数据效果图的绘制方法，所述绘制方法包括：

3、基于煤矿回采工作面业务采集数据，在空间数据库中构建回采工作面数据存储结构和写实数据存储结构；

4、基于业务流程，从回采工作面采集原始写实数据与回采工作面数据；

5、利用插值算法修正所述原始写实数据为完整写实数据，并将所述完整写实数据以所述写实数据存储结构存入所述空间数据库中，以及将所述回采工作面数据以所述回采工作面数据存储结构存入所述空间数据库中；

6、基于gis平台和所述空间数据库，设置剖面图样式并绘制回采工作面剖面图；

7、基于所述gis平台和所述空间数据库，设置平面图样式并绘制回采工作面平面图。

8、进一步地，基于煤矿回采工作面业务采集数据，在空间数据库中构建回采工作面数据存储结构和写实数据存储结构，包括：

9、基于煤矿回采工作面采集数据，确定所述回采工作面数据存储结构与所述写实数据存储结构之间的关联字段；

10、基于所述关联字段，在所述空间数据库中构建所述回采工作面数据存储结构和所述写实数据存储结构。

11、进一步地，所述利用插值算法修正所述原始写实数据为完整写实数据，包括：

12、获取所述原始写实数据，其中，所述原始写实数据包括：第一写实数据与第二写实数据；所述第一写实数据至少包括：编号为正数的支架编号、巷道采高、顶煤厚度、底煤厚度、破顶厚度及割底厚度；所述第二写实数据至少包括：编号为负数的支架编号与巷道底板高程；

13、利用插值算法修正所述第一写实数据与所述第二写实数据，获取所述完整写实数据；其中，所述完整写实数据包括：所述编号为正数的支架编号或所述编号为负数的支架编号、巷道底板高程、巷道采高、煤顶厚度、煤底厚度、煤厚；其中，所述煤顶厚度包括所述顶煤厚度或所述破顶厚度，所述煤底厚度包括所述底煤厚度或所述割底厚度，所述编号为正数的支架编号与所述编号为负数的支架编号为连续支架编号，所述编号为正数的支架编号对应的支架长度与所述编号为负数的支架编号对应的支架长度相等；所述顶煤厚度为指定支架编号位置回采工作面采煤支架顶部托举的煤层厚度；所述底煤厚度为指定支架编号位置回采工作面采煤支架底部留存的煤层厚度；所述破顶厚度为指定支架编号位置回采工作面截割的煤层顶板岩层厚度；所述割底厚度为指定支架编号位置回采工作面截割的煤层底板岩层厚度。

14、进一步地，所述利用插值算法修正所述原始写实数据，包括以下步骤：

15、步骤s1：按照所述编号为正数的支架编号从小到大排序所述第一写实数据；

16、步骤s2：按照所述编号为负数的支架编号的绝对值从小到大排序所述第二写实数据；

17、步骤s3：用所述第二写实数据中的所述巷道底板高程，通过所述插值算法修正所述第一写实数据中的巷道底板高程；

18、步骤s4：用所述第一写实数据中所述巷道采高，通过所述插值算法修正所述第二写实数据中的巷道采高；

19、步骤s5：用所述第一写实数据中所述顶煤厚度或所述破顶厚度，通过所述插值算法修正所述第二写实数据中的煤顶厚度；

20、步骤s6：用所述第一写实数据中所述底煤厚度或所述割底厚度，通过所述插值算法修正所述第二写实数据中的煤底厚度；

21、步骤s7：修正所述第一写实数据和所述第二写实数据中的煤厚。

22、进一步地，所述插值算法公式包括：

23、如果第一变量数据对应的第一支架编号绝对值，存在大于和小于所述第一支架编号绝对值的第二变量数据对应的第二支架编号绝对值，则选择第一插值算法公式修正，所述第一插值算法公式为：

24、

25、其中，p为第一支架编号绝对值，pz为第一变量数据；p1为小于第一支架编号绝对值中最大的第二支架编号绝对值，p1z为p1对应的第二变量数据；p2为大于第一支架编号绝对值中最小的第二支架编号绝对值，p2z为p2对应的第二变量数据；

26、如果第一变量数据对应的第一支架编号绝对值，仅存在大于第一支架编号绝对值的第二变量数据对应的支架编号绝对值，则选择第二插值算法公式修正，所述第二插值算法公式为：

27、

28、其中，p为第一支架编号绝对值，pz为第一变量数据；p3为大于第一支架编号绝对值中最小的第二支架编号绝对值，p3z为p3对应的第二变量数据；p4为大于p3的最小第二支架编号绝对值，p4z为p4对应的第二变量数据；

29、如果第一变量数据对应的第一支架编号绝对值，仅存在小于第一支架编号绝对值的第二变量数据对应的第二支架编号绝对值，则选择第三插值算法公式修正，所述第三插值算法公式为：

30、

31、其中，p为第一支架编号绝对值，pz为第一变量数据；p5为小于第一支架编号绝对值中最大的第二支架编号绝对值，p5z为p5对应的第二变量数据；p6为小于p5的最大第二支架编号绝对值，p6z为p6对应的第二变量数据；

32、如果第一变量数据对应的第一支架编号绝对值，仅存在一个小于或大于第一支架编号绝对值的第二变量数据对应的第二支架编号绝对值，则选择第四插值算法公式修正，所述第四插值算法公式为：

33、pz＝p7z

34、其中，p为第一支架编号绝对值，pz为第一变量数据；p7为小于或者大于第一支架编号绝对值的第二支架编号绝对值，p7z为p7对应的第二变量数据；

35、其中，所述第一变量数据为所述第一写实数据中的所述巷道底板高程，所述第二变量数据为所述第二写实数据中的所述巷道底板高程；或所述第一变量数据为所述第二写实数据中的所述巷道采高，所述第二变量数据为所述第一写实数据中的所述巷道采高；或所述第一变量数据为所述第二写实数据中的所述煤顶厚度，所述第二变量数据为所述第一写实数据中的所述顶煤厚度或所述破顶厚度；或所述第一变量数据为所述第二写实数据中的所述煤底厚度，所述第二变量数据为所述第一写实数据中的所述底煤厚度或所述割底厚度。

36、进一步地，在所述利用插值算法修正所述原始写实数据之前，所述方法还包括：

37、确定是否存在大于或小于所述第一支架编号绝对值的所述第二支架编号绝对值；

38、若不存在，则确定所述第一写实数据和/或所述第二写实数据有误，上报数据故障信息。

39、进一步地，所述修正所述第一写实数据和所述第二写实数据中的煤厚的公式为：

40、h＝h+th+bh

41、其中，h为煤厚；h为巷道采高；th为煤顶厚度；bh为煤底厚度。

42、进一步地，所述回采工作面剖面图包括回采率与采出煤量注记信息；其中，所述回采率的计算公式为：

43、

44、其中，q为回采率；ah为平均巷道采高；ath为平均破顶煤厚；abh为平均割底煤厚；ach为平均煤厚；

45、所述采出煤量计算公式为：

46、w＝l×(ah+ath+abh)×d×ρ

47、其中，w为采出煤量；l为回采工作面长度；ah为平均巷道采高；ath为平均破顶煤厚；abh为平均割底煤厚；d为每一刀的深度；ρ为煤的密度。

48、进一步地，所述设置剖面图样式包括：注记高度、标题高度、线宽、注记精度、小柱状注记高度、小柱状字体、水平比例尺、垂直比例尺、小柱状比例尺、标题名称、单位名称及格网间距；所述回采工作面剖面图由一组点、线、面及文本注记组成，所述回采工作面剖面图包括：剖面图标题、回采工作面素描图、煤层小柱状、图例、写实数据信息及备注信息；

49、所述设置平面图样式包括：探煤点高度、注记高度、线宽、煤层信息位置、注记精度、地图比例尺及平面点类型；所述回采工作面平面图由一组点、线及文本注记组成，所述回采工作面平面图包括：回采线、平面点、煤层信息、录入日期及平均煤厚。

50、本技术实施例第二方面，提供了一种煤矿回采工作面写实数据效果图的绘制装置，所述装置包括：

51、构建模块，用于基于煤矿回采工作面业务采集数据，在空间数据库中构建回采工作面数据存储结构和写实数据存储结构；

52、获取模块，用于基于业务流程，获取原始写实数据与回采工作面数据；

53、修正模块，用于利用插值算法修正所述原始写实数据为完整写实数据，并将所述完整写实数据以所述写实数据存储结构存入所述空间数据库中，以及将所述回采工作面数据以所述回采工作面数据存储结构存入所述空间数据库中；

54、第一绘制模块，用于基于gis平台和所述空间数据库，设置剖面图样式并绘制回采工作面剖面图；

55、第二绘制模块，用于基于所述gis平台和所述空间数据库，设置平面图样式并绘制回采工作面平面图。

56、本实施例提供了一种煤矿回采工作面写实数据效果图的绘制方法，该绘制方法包括：基于煤矿回采工作面业务采集数据，在空间数据库中构建回采工作面数据存储结构和写实数据存储结构；其中，煤矿回采工作面业务采集数据包括：原始写实数据与回采工作面数据；利用插值算法修正原始写实数据为完整写实数据，并将完整写实数据以写实数据存储结构存入空间数据库中，以及将回采工作面数据以回采工作面数据存储结构存入空间数据库中；基于gis平台和空间数据库，设置剖面图样式并绘制回采工作面剖面图，基于gis平台和空间数据库，设置平面图样式并绘制回采工作面平面图。

57、通过在空间数据库中构建回采工作面数据存储结构和写实数据存储结构，并且利用插值算法修正原始写实数据为完整写实数据，并将完整写实数据以写实数据存储结构存入空间数据库中，以及将回采工作面数据以回采工作面数据存储结构存入空间数据库中，可以实现对完整写实数据和回采工作面数据的统一存储和管理。

58、其次通过gis平台和空间数据库，设置剖面图样式与平面图样式，可以适应于不同矿井的多样化绘图需求，绘制回采工作面剖面图与回采工作面平面图，提高了煤矿回采工作面写实数据效果图的绘图效率与准确度。

59、本发明实现了回采工作面写实数据的统一存储与管理，多样化参数设置自动成图与动态更新，提高了煤矿地质测量人员的绘图效率，丰富了煤矿回采工作面地质模型的动态更新数据源，保证了写实数据的高效利用，参数的多样化匹配适用于不同矿井多样化绘图需求，具有良好的应用价值和推广前景。