勘探钻孔偏斜水平投影图自动绘制的方法技术

本发明专利技术公开了一种勘探钻孔偏斜水平投影图自动绘制的方法，步骤包括：(1)建立原始数据文件，上述原始数据文件的信息包括勘探钻孔的开孔坐标、测点数量、各测点的孔斜参数；(2)计算各测点坐标或各中点坐标，并输出获得水平投影图的DXF格式文件；(3)使用绘图工具调用(2)获得的DXF格式文件，即获得水平投影图。本发明专利技术的有益效果在于，该方法步骤简单、思路明确，避免了人工绘制时存在的效率低下、容易出错的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，主要应用在矿产勘查 的

技术介绍
勘探钻孔发生偏斜是一种通常现象。勘探钻孔，是指在地质勘查工作中，利用钻探 设备向地下钻成的直径较小深度较大的柱状圆孔；在钻进过程中，由于地质、钻探技术和操 作等方面的原因，使钻孔发生弯曲，与原设计的钻孔天顶角和方位角发生了偏斜，这种现象 称之为钻孔偏斜，简称孔斜。勘探钻孔发生偏斜是一种常见的现象，应该予以重视并加以研 究。 水平投影图是反映钻孔偏斜的重要方式之一。要了解勘探钻孔是否发生偏斜以及 发生偏斜的程度，就需要知道钻孔的空间轨迹；在钻探过程中，通常每隔一段距离，就测量 一次钻孔偏斜的情况，从而获得各个测点的孔斜资料，包括天顶角、方位角和孔深。根据钻 孔各测点的天顶角、方位角和孔深这三个基本要素，不仅可以通过多种不同方式计算出各 测点的空间坐标，而且可以采用图形这种直观方式，如钻孔偏斜的勘探线剖面图、钻孔偏斜 的水平投影图，来表达钻孔的空间位置。其中，钻孔偏斜的水平投影图是反映钻孔偏斜的重 要方式之一，它可以一目了然地表达出到某个深度时，钻孔偏斜的方向和位置。 以往对自动成图的研究是十分广泛的。在地质勘探、岩土勘察中，钻孔柱状图的 自动成图是研究最多的，如花卫华（2006)发表的《一种通用钻孔柱状图的自动生成技术》、 宋金星（2011)发表的《基于MapInfo的钻孔柱状图的绘制》、罗晓霞（2012)发表的《基于 MapGIS的钻孔柱状图自动生成方法》，等。地质剖面图或勘探线剖面图的自动成图是研究 较多的，如陈建宏（2005)发表的《基于钻孔数据的勘探线剖面图自动生成方法》、熊德清 (2009)发表的《基于MPGIS平台工程地质剖面图自动生成系统的设计及实现》，等。其它， 还有钻孔平面布置图自动成图方面的研究，如刘太（2001)发表的《在AutoCAD中绘制钻孔 平面布置图》；地质平面图自动成图方面的研究，如杨丽（2013)的《地质平/剖面图自动成 图系统研究与实现》。 尚没有钻孔偏斜的水平投影图自动绘制的报道。在钻孔偏斜空间轨迹的数学表达 方面，既有查阅孔斜校正表的方法，如方文祥（1975)发表的《斜孔计算与投影方法改进》， 又有采用EXCEL来进行计算的方法，如胡文龙（2008)发表的《钻孔孔斜测算方法新探讨》， 还有编制计算机程序进行计算的方法，如才向军（2013)发表的《Excel VBA在孔斜计算中 的应用》。在钻孔偏斜空间轨迹的图形表达方面，有投影到勘探线剖面图上如何自动绘制的 研究，如刘柏根（2013)发表的《勘探线剖面图斜孔投影及绘制》;对于水平投影图的绘制，已 经有手工绘制方法的表达形式，如郝永真（2001)发表的《利用Excel快速建立孔斜资料计 算分析表》，也有采用ACAD绘图的表达方式，如左中将（2005)发表的《EXCEL与ACAD相结 合在钻孔偏斜数据处理中的应用》，但缺少钻孔偏斜的水平投影图自动绘制的报道。 综上，钻孔偏斜具有普遍性，需要对钻孔的空间轨迹进行表达；钻孔偏斜的水平投 影图是反映钻孔偏斜的重要方式之一，但缺少钻孔偏斜水平投影图自动绘制的报道。以往 对钻孔柱状图、地质剖面图、平面布置图等方面自动成图的研究经验，为偏斜钻孔水平投影 图的自动绘制提供了重要的参考和借鉴。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种。 本专利技术是通过以下技术方案来实现的。 -种，步骤包括： (1)建立原始数据文件，上述原始数据文件的信息包括勘探钻孔的开孔坐标、测点 数量、各测点的孔斜参数； ⑵计算各测点坐标或各中点坐标，并输出获得水平投影图的DXF格式文件； (3)使用绘图工具调用（2)获得的DXF格式文件，即获得水平投影图。 进一步地，（2)运用平均天顶角方位角法计算各测点坐标，步骤包括： 1)读入开孔坐标 X (0)，y (0)，z (0); 2)变量i从1到η循环，读入η组孔斜参数； 3)读取第i个测点的天顶角a(i)，方位角b(i)，测点深z(i); 4)对a(i-l)和a(i)求平均，获得第i个平均天顶角averanglel⑴； 5)对b (i-Ι)和b (i)求平均，获得第i个平均方位角averangle2 (i); 6)z(i)减去z(i-l)，获得第i个孔段长度L(i); 7)对averanglel⑴取余弦，乘以L(i)，获得第i个测点的垂距增量zl⑴； 8)把zl⑴与第（i_l)个垂距累积Tzl (i_l)相加，获得垂距累积Tzl⑴； 9)对averanglel⑴取正弦，乘以L(i)，获得第i个测点的水平增量d(i); 10)对averangle2⑴取正弦，乘以d(i)，获得第i个测点的经距增量yl⑴； 11)把yl⑴与第（i-Ι)个经距累积Tyl(i-l)相加，获得经距累积Tyl(i); 12)对averangle2⑴取余弦，乘以d(i)，获得第i个测点的炜距增量xl⑴； 13)把xl⑴与第（i-Ι)个炜距累积Txl (i-Ι)相加，获得炜距累积Txl⑴； 14)按 DXF 格式，输出（Tyl (i-1)，Txl (i-Ι))与（Tyl(i)，Txl(i))之间的连线； 15)按DXF格式，输出各个测点深度的标注； 16)按DXF格式，输出XY轴、N方向的标注、水平投影图范围。 进一步地，（2)运用平均孔段距法计算各中点坐标，步骤包括： 1)读入开孔坐标 X (0)，y (0)，z (0); 2)变量i从1到η循环，读入η组孔斜参数； 3)读取第i个测点的天顶角a(i)，方位角b(i)，测点深z(i); 4) z (i)减去z (i-1)，获得第i个孔段长度L (i); 5) z (i+Ι)减去 z (i)，获得第（i+Ι)个孔段长度 L(i+1); 6)对L⑴和L (i+Ι)求平均，获得平均孔段长度AL⑴； 7)对a (i)取余弦，乘以AL (i)，获得第i个点的垂距增量z2⑴； 8)把z2 (i)与第（i_l)个垂距累积Tz2 (i_l)相加，获得垂距累积Tz2 (i); 9)对a(i)取正弦，乘以AL(i)，获得第i个点的水平增量d(i); 10)对b(i)取正弦，乘以d(i)，获得第i个点的经距增量y2⑴； 11)把y2(i)与第（i-Ι)个经距累积Ty2(i-1)相加，获得经距累积Ty2(i); 12)对b(i)取余弦，乘以d(i)，获得第i个点的炜距增量x2⑴； 13)把x2(i)与第（i-Ι)个炜距累积Tx2(i_l)相加，获得炜距累积Tx2(i); 14)按 DXF 格式，输出（Ty2(i-l)，Tx2(i-l))与（Ty2(i)，Tx2(i))之间的连线； 15)按DXF格式，输出各中点深度的标注； 16)按DXF格式，输出XY轴、N方向的标注、水平投影图范围。 进一步地，（3)绘图工具使用Auto CAD。 本专利技术的有益效果： 运用平均天顶角方位角法计算各测点坐标、平均孔段距法计算各中点坐标，输出 平均天顶角方位角法的DXF格式文件、平均孔段距法的DXF格式文件；Auto CAD调用DXF文 件，得到水平投影图，从而实现了水平投影图的自动绘制；该方法步骤简单、思路明确，避免 了人工绘制时存在的效率低下、容易出错的问题。【附图说明】 图1为本专利技术的流程图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种勘探钻孔偏斜水平投影图自动绘制的方法，其特征在于，步骤包括：(1)建立原始数据文件，所述原始数据文件的信息包括勘探钻孔的开孔坐标、测点数量、各测点的孔斜参数；(2)计算各测点坐标或各中点坐标，并输出获得水平投影图的DXF格式文件；(3)使用绘图工具调用(2)获得的DXF格式文件，即获得水平投影图。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志根，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34