Auto CAD在礦山制圖中的應(yīng)用

劉明武

【摘 要】文章簡(jiǎn)要分析了目前煤礦企業(yè)在制圖軟件使用方面存在問(wèn)題，充分肯定了Auto CAD軟件的優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合礦山制圖實(shí)際，總結(jié)了Auto CAD在繪制采掘設(shè)計(jì)圖紙、地測(cè)圖紙的技術(shù)要點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)Auto CAD的圖層和快速選擇功能在地測(cè)制圖中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，同時(shí)針對(duì)日常打印輸出和制圖過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題提出了解決方案，對(duì)提高礦山制圖、打印質(zhì)量具有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】Auto CAD;采掘設(shè)計(jì)圖紙;地測(cè)圖紙;圖紙輸出

【中圖分類號(hào)】TD17 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2022）03-0104-03

0 前言

Auto CAD是Auto Desk公司于1982年開(kāi)發(fā)的自動(dòng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，用于二維繪圖、詳細(xì)繪制、設(shè)計(jì)文檔和基本三維設(shè)計(jì)，廣泛應(yīng)用于土木建筑、裝飾裝潢、工業(yè)制圖、工程制圖、電子工業(yè)、服裝加工等領(lǐng)域，是國(guó)際上廣為流行的繪圖工具之一。該軟件具有完善的圖形繪制功能、強(qiáng)大的圖形編輯功能，可以采用多種方式進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)或用戶定制、可以進(jìn)行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力，支持多種硬件設(shè)備、支持多種操作平臺(tái)，具有通用性和易用性，適用于各類用戶。盡管目前很多煤礦企業(yè)引進(jìn)了一些地測(cè)制圖軟件如龍軟、MapGIS、3DGIS等，但是其專業(yè)性強(qiáng)（如MapGIS）、硬件要求高（如3DGIS）、操作復(fù)雜（如龍軟）、不便于交換，加之制圖人員水平參差不齊，使得其推廣難度大，應(yīng)用普及率低。因此，目前Auto CAD依然是礦山制圖的首選軟件，是制圖人員普遍應(yīng)用的制圖軟件。

1 Auto CAD在繪制采掘設(shè)計(jì)圖紙中的應(yīng)用

1.1 采掘設(shè)計(jì)圖紙制圖特點(diǎn)

一張圖中有多個(gè)比例尺，文字樣式、標(biāo)注樣式、表格樣式、多種引線樣式綜合應(yīng)用，圖簽樣式固定。

1.2 制圖應(yīng)用

？譹？訛出圖比例：采掘設(shè)計(jì)圖紙涉及多個(gè)比例尺，出圖比例應(yīng)設(shè)置為1∶1。？譺？訛繪圖比例：多個(gè)比例尺圖形分別繪制時(shí)，繪圖比例應(yīng)為1∶1，繪制結(jié)束后，應(yīng)按比例尺縮放至打印尺寸。？譻？訛文字樣式設(shè)置：文字樣式、高度應(yīng)按打印尺寸進(jìn)行設(shè)置，為確保打印效果，字體高度應(yīng)在1.5 mm及以上。？譼？訛標(biāo)注樣式設(shè)置：應(yīng)按比例尺分別設(shè)置標(biāo)注樣式，選用步驟③設(shè)置好的文字樣式，線、符號(hào)和箭頭中尺寸設(shè)置均按打印尺寸設(shè)置，主單位中的測(cè)量單位比例中的比例因子為各比例尺分母。？譽(yù)？訛圖框尺寸設(shè)置：應(yīng)根據(jù)制圖內(nèi)容布置及所用打印機(jī)配備的打印紙尺寸進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，提前畫(huà)好圖框，確定制圖區(qū)域，然后根據(jù)制圖區(qū)域進(jìn)行圖面內(nèi)容布置，確保圖面內(nèi)容布局緊湊且美觀。？譾？訛圖簽尺寸設(shè)置：根據(jù)制圖規(guī)范，按打印尺寸繪制圖簽，注記圖名、比例尺和制圖人、審核人等相關(guān)簽字欄。？譿？訛制圖內(nèi)容圖層化管理：對(duì)制圖內(nèi)容進(jìn)行分類，分別建立圖層，設(shè)置圖層名、圖層顏色、線型等參數(shù)，為減少圖層數(shù)量，可考慮將圖形和圖形相關(guān)注記放在同一圖層中。一般情況下，將圖簽、圖框定義為圖形修飾放在同一圖層中。

2 Auto CAD在繪制地測(cè)圖紙中的應(yīng)用

2.1 地測(cè)圖紙制圖特點(diǎn)

有確定比例尺、坐標(biāo)距離可量測(cè)、文字注記樣式多、線型樣式多、圖例有標(biāo)準(zhǔn)、圖簽樣式固定。

2.2 制圖應(yīng)用

測(cè)量平面直角坐標(biāo)系的設(shè)置。Auto CAD默認(rèn)的平面直角坐標(biāo)系為笛卡爾坐標(biāo)系，原點(diǎn)為（0，0），東向?yàn)閄軸，北向?yàn)閅軸。測(cè)量平面直角坐標(biāo)系為高斯平面直角坐標(biāo)系，原點(diǎn)為（0，0），東向?yàn)閅軸，北向?yàn)閄軸。為了便于理解，需要將笛卡爾坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為高斯平面直角坐標(biāo)系。具體操作如下：在Auto CAD命令行輸入ucs回車(chē)，在彈出的命令行內(nèi)輸入“0，0”回車(chē)，再在彈出的命令行內(nèi)輸入“0，100”回車(chē)，最后在編輯窗口X軸右側(cè)任選一點(diǎn)即可。此時(shí)，Auto CAD編輯窗口出現(xiàn)的坐標(biāo)系即測(cè)量高斯平面直角坐標(biāo)系。

出圖比例：1∶（地測(cè)圖紙比例尺分母/1 000）。

繪圖比例：為了方便坐標(biāo)距離量測(cè)，繪圖比例應(yīng)為1∶1 000，即圖上1個(gè)圖形單位等于實(shí)地1 m，通過(guò)Auto CAD查詢功能得到的點(diǎn)坐標(biāo)即實(shí)地坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)所見(jiàn)即所得。

文字樣式設(shè)置：文字高度=設(shè)計(jì)文字高度×（地測(cè)圖紙比例尺分母/1 000）。

標(biāo)注樣式設(shè)置：文字樣式選用設(shè)置好的文字樣式，線、符號(hào)和箭頭中尺寸等于設(shè)計(jì)尺寸×（地測(cè)圖紙比例尺分母/1 000），主單位中的測(cè)量單位比例中的比例因子為1。

圖框尺寸設(shè)置：應(yīng)根據(jù)制圖內(nèi)容布置及所用打印機(jī)配備的打印紙尺寸×（地測(cè)圖紙比例尺分母/1 000）進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，提前畫(huà)好圖框，確定制圖區(qū)域，然后根據(jù)制圖區(qū)域進(jìn)行圖面內(nèi)容布置，確保圖面內(nèi)容布局緊湊美觀。

圖簽尺寸設(shè)置：根據(jù)制圖規(guī)范，按打印尺寸×（地測(cè)圖紙比例尺分母/1 000）繪制圖簽，注記圖名、比例尺和制圖人、審核人等相關(guān)簽字欄。

制圖內(nèi)容圖層化管理：與采掘設(shè)計(jì)圖紙繪制標(biāo)準(zhǔn)相同。

3 Auto CAD圖層在地測(cè)制圖中的應(yīng)用

3.1 Auto CAD圖層的特點(diǎn)

Auto CAD圖層具有將制圖內(nèi)容進(jìn)行分類存放、修改、編輯，實(shí)現(xiàn)分類管理的特點(diǎn)。在具體使用過(guò)程中，可實(shí)現(xiàn)圖層內(nèi)容的快速選擇、刪除及屬性的統(tǒng)一修改。

3.2 Auto CAD圖層在地測(cè)制圖中的應(yīng)用

3.2.1 統(tǒng)一坐標(biāo)基準(zhǔn)

將礦井開(kāi)發(fā)、建設(shè)、生產(chǎn)各階段形成的地質(zhì)、測(cè)量、儲(chǔ)量、防治水等電子版圖紙的坐標(biāo)系統(tǒng)通過(guò)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法統(tǒng)一到目前礦井測(cè)量工作正在使用的坐標(biāo)系統(tǒng)中，形成統(tǒng)一的測(cè)量基準(zhǔn)，同時(shí)將各類電子版圖紙比例尺統(tǒng)一調(diào)整為1∶1 000，并將圖紙坐標(biāo)統(tǒng)一到Auto CAD測(cè)量坐標(biāo)系中，做到在圖紙空間中拾取的坐標(biāo)與實(shí)地坐標(biāo)相一致，為建立地測(cè)基礎(chǔ)圖層庫(kù)，快速繪制地測(cè)圖紙，實(shí)現(xiàn)疊加分析奠定基礎(chǔ)。

3.2.2 建立地測(cè)基礎(chǔ)圖層庫(kù)

將礦井地測(cè)基礎(chǔ)工作中常用的制圖內(nèi)容（如巷道及注記、煤層底板等高線及注記、鉆孔及注記、井田邊界及注記等）按不同比例尺分層規(guī)范繪制，分別建立圖形文件，建立地測(cè)基礎(chǔ)圖層庫(kù)文件夾，在其中建立不同比例尺文件夾，將圖形文件根據(jù)比例尺進(jìn)行分類存放，即完成地測(cè)基礎(chǔ)圖層庫(kù)建立。

以煤礦常用的采掘工程平面圖為例說(shuō)明建立地測(cè)基礎(chǔ)圖層庫(kù)的流程：采掘工程平面圖常用的比例尺有1∶2 000、

1∶5 000、1∶10 000，圖面內(nèi)容有井田邊界、井筒、煤巷、巖巷、設(shè)計(jì)巷道、采空區(qū)、積水區(qū)、探放水三線、地質(zhì)鉆孔、水文鉆孔、煤層底板等高線等。

第一步：分別建立1∶2 000、1∶5 000、1∶10 000采掘工程平面圖圖層庫(kù)文件夾。

第二步：根據(jù)采掘工程平面圖圖面內(nèi)容確定井田邊界及注記、井筒及注記、煤巷、巖巷、設(shè)計(jì)巷道、巷道注記、煤層底板等高線及注記、圖形修飾等圖層名稱，并作為統(tǒng)一的圖層模板。

第三步：打開(kāi)Auto CAD制圖軟件，按照1∶2 000、1∶5 000、1∶10 000的比例尺圖例和文字樣式要求分別繪制井田邊界及注記、井筒及注記、煤巷、巖巷、設(shè)計(jì)巷道、巷道注記、煤層底板等高線及注記等圖層內(nèi)容。每個(gè)CAD文件內(nèi)只繪制某一比例尺的某一個(gè)圖層內(nèi)容。

第四步：將同一比例尺的CAD文件放在1∶2 000、1∶5 000、1∶10 000采掘工程平面圖圖層庫(kù)文件夾內(nèi)，即完成采掘工程平面圖圖層庫(kù)建立。

3.2.3 建立地測(cè)專題圖層庫(kù)

煤礦地測(cè)防治水圖紙種類繁多，但反映采掘活動(dòng)的圖面內(nèi)容基本一致，專題信息所占的比重相對(duì)較少，因此可將各類專題信息單獨(dú)繪制，建立地測(cè)專題圖層庫(kù)。

具體來(lái)說(shuō)，可根據(jù)地質(zhì)、測(cè)量、防治水、儲(chǔ)量等類別將相應(yīng)業(yè)務(wù)范圍內(nèi)的各類報(bào)告圖紙內(nèi)的專題信息分圖層按不同比例尺分別繪制，分類存放，建立專題圖層庫(kù)，當(dāng)需要綜合利用各類專題信息時(shí)，可從專題圖層庫(kù)中調(diào)取，進(jìn)行疊加分析，提高各類資料使用效率。

3.2.4 基于圖層共享理念實(shí)現(xiàn)快速制圖

制圖時(shí)可根據(jù)需要的制圖內(nèi)容在基礎(chǔ)圖層庫(kù)或?qū)ｎ}圖層庫(kù)內(nèi)選擇相應(yīng)圖層進(jìn)行疊加，再根據(jù)制圖原則進(jìn)行編輯處理，即可實(shí)現(xiàn)快速制圖。此外，在修改圖紙時(shí)，可根據(jù)修改內(nèi)容利用快速選擇功能選定特定圖層或特定圖層內(nèi)的特定內(nèi)容進(jìn)行修改，既能提高圖形編輯處理的效率，又避免破壞其他圖層內(nèi)容。

4 Auto CAD快速選擇功能在地測(cè)制圖中的應(yīng)用

4.1 Auto CAD快速選擇

Auto CAD快速選擇功能是利用Auto CAD圖形對(duì)象類型及特性設(shè)計(jì)的一種快速選擇工具，用于圖形內(nèi)容龐雜時(shí)特定內(nèi)容的快速刷選、編輯等。

4.2 Auto CAD快速選擇功能在地測(cè)制圖中的應(yīng)用

地測(cè)圖紙尤其是井上下對(duì)照?qǐng)D，圖層數(shù)量為50～300個(gè)，涉及的圖形要素多樣。在選擇特定內(nèi)容時(shí)，若通過(guò)手動(dòng)選擇，存在錯(cuò)選、漏選、效率低下等問(wèn)題，而采用Auto CAD快速選擇功能，既可以在所有圖元中根據(jù)圖元的顏色、圖層、線型、線型比例、打印樣式等特性選擇特定內(nèi)容，也可以根據(jù)對(duì)象類型如文字、多行文字、多線段、圖案填充、塊參照、樣條曲線、直線、橢圓、圓、面域、圓弧、點(diǎn)、引線等初步確定篩選范圍，再根據(jù)圖元特性進(jìn)行進(jìn)一步篩選，做到精準(zhǔn)選擇。此外，可以通過(guò)勾選附加到當(dāng)前選擇集實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)內(nèi)容的選擇。

以井上下對(duì)照?qǐng)D為例說(shuō)明CAD菜單中的快速選擇功能在煤礦地測(cè)制圖中的應(yīng)用：井上下對(duì)照?qǐng)D一般嚴(yán)格按照國(guó)家基本比例尺地形圖圖式繪制，文字注記字體都有嚴(yán)格規(guī)定，但CAD字庫(kù)中文字樣式一般沒(méi)有地形圖文字注記相應(yīng)字體，用Auto CAD軟件打開(kāi)井上下對(duì)照?qǐng)D時(shí)文字注記可能出現(xiàn)“？”字樣，導(dǎo)致圖面內(nèi)容無(wú)法讀取。此時(shí)，可通過(guò)以下流程實(shí)現(xiàn)“？”注記的快速選擇及樣式調(diào)整。

第一步：選擇出現(xiàn)“？”注記所在的文字，查看其特性，確定其對(duì)象類型和文字樣式。

第二步：在井上下對(duì)照?qǐng)D所在的CAD文件中，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“快速選擇”菜單項(xiàng)。

第三步：在“快速選擇”對(duì)話框中的對(duì)象類型下拉選項(xiàng)框內(nèi)選擇第一步確定的對(duì)象類型，在特性所在的選項(xiàng)框內(nèi)選擇第一步確定的文字樣式。

第四步：在“如何應(yīng)用”選項(xiàng)框內(nèi)選擇“包括在新選擇集中”。

第五步：點(diǎn)擊“確定”按鈕，即可選中具有統(tǒng)一對(duì)象類型和文字樣式的“？”注記。

當(dāng)需要同時(shí)選擇多個(gè)不同對(duì)象類型的圖元內(nèi)容時(shí)，可勾選“快速選擇”對(duì)話框下部的“附加到當(dāng)前選擇集”選項(xiàng)框。

當(dāng)需要將上述選中的文字注記的文字樣式統(tǒng)一調(diào)整至CAD現(xiàn)用的文字樣式時(shí)，只需在文字注記選中的情況下，點(diǎn)擊文字樣式下拉選項(xiàng)，選擇需要的文字樣式即可。

5 Auto CAD圖紙輸出

5.1 Auto CAD圖紙繪圖區(qū)域的確定

根據(jù)現(xiàn)有打印圖紙尺寸，合理設(shè)置繪圖區(qū)域，一般每臺(tái)打印機(jī)都有默認(rèn)的可打印區(qū)域，在Auto CAD編輯狀態(tài)下，選擇打印，在彈出的打印窗口中，選擇打印機(jī)/繪圖儀和圖紙尺寸，然后將鼠標(biāo)箭頭放置在打印機(jī)/繪圖儀右側(cè)特性下方的視圖中，可以看到對(duì)應(yīng)圖紙的可打印區(qū)域，即該圖紙的最大繪圖區(qū)域。為避免圖紙本身尺寸誤差的影響，一般將可打印區(qū)域縱橫向各減去3～5 mm，作為圖紙最大繪圖區(qū)域。

5.2 Auto CAD圖紙輸出為PDF或圖片格式

在Auto CAD編輯狀態(tài)下，選擇打印，在彈出的打印窗口中，在打印機(jī)/繪圖儀名稱欄選擇DWG To PDF.pc3或Publish To Web JPG.pc3或Publish To Web PNG.pc3，將Auto CAD圖紙輸出為PDF格式或JPG、PNG格式。

為確保輸出的PDF或圖片格式的清晰度，在輸出PDF格式的圖形時(shí)應(yīng)按圖紙實(shí)際打印尺寸和實(shí)際比例尺設(shè)置圖紙大小和打印比例，在輸出圖片格式時(shí)應(yīng)根據(jù)圖紙尺寸設(shè)置合適的像素，確保輸出的圖片格式的圖紙圖面清晰。

5.3 Auto CAD圖紙打印過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法

問(wèn)題1：圖紙繪制時(shí)圖面內(nèi)容采用了多種顏色，黑白打印出的圖紙圖面內(nèi)容部分顏色線條模糊不清。解決辦法：黑白打印時(shí)在打印樣式選擇monochrome.ctb。

問(wèn)題2：打印出的圖紙帶有教育版打印戳記。解決辦法：將帶有教育版打印戳記的DWG圖形文件另存為DXF格式，再打開(kāi)DXF格式圖形，接著打印就不會(huì)出現(xiàn)教育版Auto CAD打印戳記。

問(wèn)題3：個(gè)別圖層內(nèi)容打印不顯示。解決辦法：打開(kāi)圖層特性管理器，找到對(duì)應(yīng)圖層，檢查對(duì)應(yīng)的打印選項(xiàng)是否為禁止打印，如果為禁止打印，點(diǎn)擊“取消”即可。此外，用戶繪制圖形內(nèi)容最好通過(guò)新建圖層，盡量不用Auto CAD自身默認(rèn)圖層0層。

問(wèn)題4：打印過(guò)程中圖形出現(xiàn)錯(cuò)誤導(dǎo)致打印中斷。解決辦法：將所有圖層內(nèi)容全部調(diào)整到0圖層進(jìn)行打印即可。

6 Auto CAD制圖過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法

問(wèn)題1：不同*.dwg圖形文件間復(fù)制粘貼速度慢。解決辦法：以2008版Auto CAD為例進(jìn)行說(shuō)明。在Auto CAD安裝文件Auto CAD 2008文件夾下找到support文件夾，在該文件夾目錄下找到CAD2008.lsp文件，打開(kāi)文件CAD2008.lsp，并在文件的最末端粘貼如下代碼：（command "-scalelistedit""reset""y""e"），注意帶括號(hào)一起復(fù)制。

問(wèn)題2：圖形文件圖面內(nèi)容少，但顯示文件占用存儲(chǔ)空間較大。解決辦法：在圖形繪制結(jié)束后，執(zhí)行清理（PURGE）命令，彈出“清理”對(duì)話框，在對(duì)話框中即可查看可以清理的項(xiàng)目，勾選確認(rèn)要清理的每個(gè)項(xiàng)目和清理嵌套項(xiàng)目前的選項(xiàng)框，點(diǎn)擊“全部清理”，即可清理掉多余的數(shù)據(jù)，如無(wú)用的塊、沒(méi)有實(shí)體的圖層和未用的線型、字體、尺寸樣式等。

問(wèn)題3：圖形文件中圖面文字注記的樣式相同，但部分文字顯示正常，部分文字顯示加深。解決辦法：選中顯示加深文字，右鍵點(diǎn)擊“特性”，在“特性”頁(yè)面下找到“幾何圖形屬性欄”，查看位置Z坐標(biāo)與顯示正常文字的相應(yīng)值是否一致，如果不一致，將位置Z坐標(biāo)修改成與顯示正常文字的相應(yīng)值一致即可。

7 結(jié)束語(yǔ)

文章結(jié)合礦山生產(chǎn)實(shí)踐，針對(duì)采掘設(shè)計(jì)圖紙、地測(cè)圖紙不同的特點(diǎn)，總結(jié)出相應(yīng)圖紙繪制技術(shù)要點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)Auto CAD的圖層和快速選擇功能在地測(cè)制圖中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，同時(shí)針對(duì)日常打印輸出和制圖過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題提出了解決方案，對(duì)進(jìn)一步提高礦山制圖、打印質(zhì)量具有一定的指導(dǎo)意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]段志文.淺談Auto CAD新技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2011（1）：185-186.

[2]耿鳳娟.Auto CAD在礦井地質(zhì)繪圖中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（25）：291.

[3]許艷霞，王廣權(quán).CAD在煤礦繪圖中的應(yīng)用及評(píng)價(jià)[J].煤炭技術(shù)，2014（1）：192-194.