——松礦老區采空區三維建模記
近年來，一些礦山相繼發生采空區透水和采空區周邊巷道垮塌的重大安全事故，再次為井下礦山，特別是歷經多年開采的老礦區安全生產敲響了警鐘。面對采空區給老區安全生產帶來的巨大威脅，松礦依靠科技創新，加快“三新”技術推廣應用，加速科技成果轉化，應用三維圖形軟件全面建設完成老區采空區立體數據模型，為老區安全生產構筑起一道安全有效的防護網。
新技術破解老難題
作為松礦的老生產區，1600中段以上區域一直承擔著搜殘找盲，緩解主生產區壓力，延長礦山服務年限的重任。但由于歷經數十年大規模開采，期間還經歷了礦業秩序混亂時期的破壞性開采，區域內形成了眾多采空區，成為安全生產的最大威脅。
要解除采空區的安全威脅，避免搜殘找盲過程中發生安全事故，就必須讓管理、技術和施工人員能夠全面、準確、及時地了解和掌握采空區相關信息。但如何系統整理老區采空區信息資料，如何快速分析采空區與采點、巷道與采空區關系，長期以來一直是困擾松礦工程技術人員的老難題。
隨著近年新技術、新設備、新工藝應用步伐的不斷加快，特別是Surpac三維軟件在云錫各大礦山工程技術管理中的推廣，為松礦工程技術人員解決這個困擾多年的技術難題打開了一扇大門。
三維建模，簡單來說就是利用三維軟件在以橫軸縱軸二維數據顯示的傳統圖形基礎上導入高程數據，從而建立起橫、縱、高的三維空間數據庫，并以三維圖形資料所顯示的系統性數據模型。
采空區三維模型建立，并及時、動態更新采掘點、巷道工程數據后，利用模型系統的各項功能，能夠更加直觀、準確地反映采空區立體方位、面積等相關數據，更加明確地反映采空區與相關生產作業點、巷道工程的空間位置關系，所有情況一目了然。過去使用傳統的CAD軟件，制作一張反映采空區位置關系的地質剖面圖需要工程技術人員花上幾天時間，而這套采空區三維模型建立后，僅需幾個簡單操作，幾分鐘內就能成功進行處理信息。
采空區三維模型的建立充分提高了老區技術工作效率，提升了采掘施工作業的安全性，真正解決了老區安全生產的大難題。
新思維攻克新難關
任何一項新技術投入到實際應用，都需要與生產實際磨合適應，必然會出現許多不確定因素，面對許多新的難關。隨著松礦老區采空區三維建模工作的全面展開，許多新的難題擺在了參與建模工作的工程技術人員面前。
首先出現的難題是：原有的工程測量資料庫是建立在滿足傳統二維工程圖件需要的基礎上，所有巷道工程都只有測量控制點有高程，無法滿足三維建模對于工程控制精度的要求，需要加密控制點，但加密后的控制點僅有坐標，沒有高程。針對這一問題，松礦工程技術人員提出了用相鄰的兩個測量控制點高程和距離計算推導出加密點高程的方法來解決。但新的問題再次出現，如此大的檢索與計算工作量由人工來完成幾乎是不可能的事情。面對這個難題，參與項目的工程技術人員進行了積極探索，使用BASIC語言自主編輯開發處理坑道中心線的輔助程序。利用計算程序完成各測點處高程的檢索與賦值，并通過在原有CAD中段平面圖上確定加密點位置，讓程序自動檢索相鄰測量工程點的高程數值和距離，自動計算出加密點高程數值。與此同時，在利用剖面法建空區模型時又發現采空區界線控制點的坐標和高程無法直接導入Surpac的問題，在嘗試了各種方法后，終于決定選取并利用了相應的MCAD工具解決了這一難題，最終攻克了采空區建模兩個基礎而又關鍵的瓶頸問題。
基礎數據的問題解決了，但在數據導入Surpac三維軟件中卻出現控制點的點模型無法正常顯示的問題。原來，在Surpac軟件中輸入點時，軟件會自動對點進行連線處理，最終以線段的方式出現，而不是以工程技術人員們所需要的獨立點的形式出現。特別是在批量輸入測量點時，系統連線毫無規則可言，無法滿足建模需要。為有效解決這一問題，工程技術人員們大膽創新思維，既然以點模型的方式輸入不行，那就以用線段模型的方式輸入，線段起點數值為控制點數值，終點賦值為零，在軟件中顯示的就是一個獨立點，再根據工程和采空區實際位置、形態進行手工連線。
就這樣一次次不斷轉變觀念，不斷創新思維，不斷刻苦攻關，最終解決了采空區三維建模過程中出現的一個個難題，在立足現有的二維圖形資料數據的基礎上實現了數據的轉換、計算推導和數據模型導入等各項技術基礎工作，為松礦老區采空區三維模型成功建立鋪平了道路。
新項目提升新素質
說起老礦區，在許多人眼中都是荒涼落后的代名詞。但是作為松礦老生產區，那是“硐老人不老、技新礦也興?！睋碛幸恢Ц咚刭|的人才隊伍是老區安全生產技術工作的重要支撐。同時，松礦為整體全面提升科技人才隊伍素質，適應礦山發展新形勢需要，提出了以科研項目促進生產發展，以科研項目促進人才培養的思路。
這次老區采空區三維建模工作，礦部將其列為了重點科研項目。由松礦二坑技術副坑長、地質高級工程師李周武帶隊，坑口生產股19名工程技術人員全部參與了該科研項目。
針對Surpac三維軟件推廣應用，礦總工辦專門組織了專題技術培訓。包括二坑技術人員在內的全礦地質、測量、采礦工程技術骨干參與了培訓，系統學習了Surpac軟件的理論知識和操作技能?？涌谝渤浞掷脜^域內采掘施工企業停產整頓，工作量相對較少的時機，對全坑工程技術人員集中開展了多次相關技術培訓。
在空區三維建模項目實施過程中，礦部大膽向青年技術人員壓擔子，以項目組副組長袁志強為代表的一批年輕工程技術人員成為了技術攻關的骨干力量。
在項目實施的十個多月里，項目組全體工程技術人員對28個中段的測量點資料進行分類合并，對12314個測點和277個CAD剖面圖上的采空區范圍進行整理，對37000個巷道中心控制點組成的工程位置和近4萬個空區界線點組成的空區范圍進行處理和描繪，先后建立29個測點模型、300多個空區立體模型，最終在Surpac中建設完成從2125中段到1600中段的坑道模型以及1-1、1-2、1-3、1-7、102、5號脈、1-11、10#礦群、6#礦帶等主要采空區立體模型，包含的空區體積近一千三百萬立方米。
在這些枯燥無味的工作數據背后，是參與老區采空區三維建模的工程技術人員付出的孜孜不倦的努力；在這些一個個精確的數字背后，是他們對于新技術的熟練掌握應用，這些都成為了工程技術人員整體素質和技能全面提升的標志。
老區采空區三維立體模型成功建立，現已能夠直觀、準確、快速地顯示采空區周邊各個中段、各個采掘承包企業生產作業點的位置和范圍，為工程技術人員進行管理、工程設計和指導區域內采掘承包施工企業施工作業提供了科學、準確、及時的依據，避免在采空區及周邊危險區域范圍施工作業，全面提升了業務安全水平，有效提升了老區搜殘找盲工作的安全可靠性。
梅花香自苦寒來。2015年松礦科技工作會上，老區采空區三維建模項目榮獲松礦科技項目二等獎，為松礦依靠技術創新推動礦山安全生產發展交上了一份合格的答卷。
安全生產攻堅戰：扭轉安全生產被動局面 促進公司持續健康發展
責任編輯：倪秀華 徐曉潔
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