千米深钻孔快速成图法

发表时间:2021/4/22   来源:《工程管理前沿》2020年第36期   作者:张雷
[导读] 传统的地面钻孔施工绘制钻孔柱状图多为手工绘制,效率低下,

        张雷
        淮河能源控股集团煤业公司勘探工程分公司综合物探队,安徽淮南 232001
        摘要:传统的地面钻孔施工绘制钻孔柱状图多为手工绘制,效率低下,缺乏规范,为此,我们采用VB语言编制钻孔预想柱状图自动成图软件,实践证明,该软件成图质量高,效率高,值得推广使用。
        关键词:深钻孔;绘图;VB软件
        在各类地面勘探钻孔的施工中,钻孔预想柱状图(又称钻井技术指示书、钻孔设计书)是指导钻探生产的重要图件,所有钻孔在施工前均需根据已知地质资料进行绘制。长期以来只能由地质技术人员使用Excel办公软件纯手工绘制。缺点主要有:效率极其低下,手工绘制,极易出错,需要专人审查修改,费时耗力,绘图格式不规范,图件缺乏统一的比例和绘图标准,具有很大的随意性。
        1解决路径
        为解决钻孔预想柱状图人工绘制过程中的种种弊端,我们采用Visual Basic 6.0高级编程语言,通过对AutoCAD计算机辅助绘图软件进行二次开发,编制了《钻孔预想柱状图自动成图软件》。软件充分借用了编程与绘图软件各自的优点,用户使用时只需要根据钻孔情况编制参数文件,然后运行程序即可自动生成钻井预想柱状图。使用这种新方法绘图,千米深钻孔的纯绘图时间约1分钟。这样的成图效率是人工绘图的成百上千倍,是任何人力所达不到的。且成图质量高、绘图格式标准、填图内容丰富,可完全代替人工绘图。
        2 软件开发
        2.1开发工具
    开发工具为Visual Basic 6.0高级编程语言和AutoCAD计算机辅助绘图软件。由于AutoCAD目前已得到广泛应用,几乎成为广大工程技术人员电脑的标配。利用VB 6.0对AutoCAD进行二次开发所得到的绘图程序,具有良好的推广应用基础。
        2.2主要功能特点
    为实现绘图的高度自动化,最大限度减少人工参与。分析图1内容与结构,并结合编程特点设计算法,从而形成了本软件的以下功能特色:
        2.2.1变比例绘图
        由于预想柱状图最终要绘制在880*400mm的矩形图纸上。受此限制,对1000米深钻孔,即使使用1:1000比例尺,输出长度也达1米,超出了图纸尺寸。况且以此比例尺绘图会使层位绘制太密而无法辨别。为此程序设置了两种绘图方式:浅孔使用定比例尺绘图,深孔则使用变比例尺绘图(三档比例可调)。这样可以确保无论深浅钻孔都可按比例绘制在设定尺寸的图纸上。
        2.2.2参数化绘图
        为减少程序运行时的参数输入,本程序设置了两个参数文件:一个是Config.txt文件,用以保存参数设置菜单的设置结果。这样用户在运行程序时只需进行一次参数设置或不设置而直接使用默认绘图参数,减少了用户输入操作。第二个参数文件是柱状文件,主要涉及绘图所需的各种数据如图头名称、地质年代及对应深度、钻孔结构(包括裸孔、套管、花管的起止深度、孔径和壁厚数据)、地质层位名称及底板深度数据等。
        绘制任意一个钻孔的预想柱状图,用户只需进行简单的程序设置并准备好参数文件,剩下的工作就是按下“开始绘图”按钮!
        2.2.3图长计算与调整
        针对变比例绘图,在设定好各段比例尺及深度范围后,点击“图长计算”按钮可直接显示实际绘图长度。若实际绘图长度超出880mm,可继续调整各段比例尺和深度范围,直至图长符合要求才开始绘图操作。若在调整过程中,图长超出880mm少许,还可通过省略层厚度选项进行调整,省略层厚度最低要绘制20毫米。
        2.2.4图例填充和岩层参数标注
        使用Excel绘图时只能手工绘制有限的地质填充图例且不能随意缩放。本程序使用我处地质科绘图用图例库,图案标准、内容丰富齐全,完全能满足绘图需要。由于图例填充名称的唯一性,程序对填充图案名称增加了容错功能,如用户输入中粒砂岩时,程序会将其自动转换为图例库认识的中砂岩。
        2.2.5钻孔结构的绘制
        钻孔结构栏宽设定20mm,程序会根据柱状文件输入的结构孔径和起始深度,自动计算各结构的标注位置(不重叠)和孔径绘制系数,并使不同孔径标线成对均匀分布于栏宽范围内。
        2.2.6关于文字处理
        由于文字处理不是AutoCAD的强项,我们建议图件中关于“技术要求、施工技术及安全注意事项”方面的大段文字由用户在WORD中输入编辑,然后通过复制粘贴加入。
        2.3 代码编写与调试
    根据功能设定,研究确定各绘图因子的算法并编写相应代码。代码采用面向对象的程序设计语言Visual Basic 6.0编写。
    代码编写完毕后,提供给相关部门人员试用,经不断的问题反馈和代码修改,最终形成目前的稳定版本正式给使用单位使用。
        4软件使用方法
        ⑴软件运行前,请用本软件附带的Acadiso.pat替换AutoCAD默认安装路径中的Acadiso.pat。
    ⑵运行程序,显示如下界面。

    ①点击“选择柱状文件”菜单选择已经编辑好的柱状参数文件;
        ②点击“绘图参数设置”,显示如下界面,用户可按需设置定比例、

变比例,样式1、样式2,省略层厚度等,并可结合“图长计算”功能将实际绘图长度调整好。参数设置中“对应厚度段”表示厚度3米以下用比例尺1绘图,10米以上用比例3绘图,中间段用比例尺2绘图。
    ③点击“开始绘图”,程序会自动读取柱状文件内容和设置好的绘图参数进行绘图,千米深钻孔绘图时间约1分钟。
   ④程序绘图完毕,将经WORD编辑好的关于“技术要求、技术措施及安全注意事项”内容复制粘贴到绘图区相应位置。
        ⑤利用AutoCAD自有功能对绘图文件进行保存和打印,绘图完毕。
     4具体应用
        该新方法已先后应用于顾桥矿北二采区下盘区地质补充勘探工程1至9号孔,朱集矿1161面、1262面,潘三矿2672面、2121面,丁集矿1351面等地面瓦斯卸压抽采钻孔,张北矿注水孔、投料孔、注浆孔等钻孔的预想柱状图(技术指示书)的设计绘图工作,有效的解决了绘图专业性不强、成图效率低的问题,深受一线技术人员的欢迎,具有良好的推广应用价值。
        5 结束语
        千米深钻孔一分钟快速成图法的核心是《钻孔预想柱状图自动成图软件》,该软件是结合生产实际,根据施工设计要求开发的专业绘图软件,具有设计合理,操作简单,成图迅速,美观简洁等优点。
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