AUTOCAD二次开发技术在矿建制图中的研究与应用

摘 要 矿建施工用图的数量庞大种类繁多，如果只是使用AutoCAD进行人工绘图，显然效率较低。为提高矿山施工制图的效率，本实验使用VBA通过AutoCAD提供的ActiveX对象接口对其进行二次开发，实现巷道断面图、井筒断面布置图、爆破施工图等图件的参数化绘图。通过以爆破施工图绘制模块为例简要说明编写重点，详细介绍了崩落眼的绘制方法，并完成了绘图输出显示。

关键字 二次开发；VBA；模块

中图分类号TD17 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）123-0149-02

1 研究背景

在采矿业使用最广泛的是AutoCAD。AutoCAD作为一个通用的平台软件，并没有针对采矿设计的特点提供更多的便利，用AutoCAD绘制符合采矿设计规范的图形需要做大量重复而单调的劳动。针对采矿行业开发的CAD软件。它们一般都对采矿设计规范提供了丰富的支持，大大减少了用户花在基本图元、线形上的时间。在此基础之上再对CAD软件进行二次开发。二次开发后的CAD软件既有成熟CAD平台的稳定品质，又可针对采矿行业的特点提供丰富的功能支持。

VBA[1]是一个面向对象的编程环境，它和VB一样有很强的开发能力。VBA和VB两者之间的区别是VBA和AutoCAD运行在同一处理空间，为AutoCAD提供智能和快速的编程环境。

2 设计思路

基于AutoCAD的矿建施工图参数化绘制程序根据绘制矿图的实际需要和设计能力，本着简单实用，结构清晰的基本原则，在此只开发四个模块[2]：绘图环境初始化，巷道断面施工图绘制，井筒断面布置图绘制，爆破施工图绘制。

以巷道爆破施工图绘制模块为例，模块的绘制方法为：定义绘制爆破施工图所需的函数，在这些函数中调用AutoCAD提供的对象、方法、对象特性等实现函数定义的功能。绘图模块接受用户输入参数，调用定义的函数绘制出用户需要的爆破施工图。

3 设计要点

创建和编辑AutoCAD的图元，在本研究设计中主要使用了直线、曲线、图案填充等，以下以创建直线对象、编辑偏移对象为例简单阐述这些对象的创建方法：

1）AddLine通过两点创建直线；

2）AddLightweightPolyline从顶点列表创建二维优化多段线；

3）AddMLine创建多线；

4）AddPolyline创建二维或三维多段线。

以爆破施工图绘制模块为例，系统通过爆破施工图绘制模块实现掘进巷道炮眼布置图的绘制。经过分析，为掘进巷道炮眼布置图添加SBlastParameterFrm窗体，作为系统与用户交互的界面；添加了名为“Blast”的VBA模块，并在其内来定义绘图所需要的函数或过程。

分析得出绘制掘进巷道炮眼布置图的基本参数如表1（TypeName为String类型，其它均为Double类型）。

参数 命名 参数 命名

掏槽类型 TypeName 绘图比例分母 m_scale

巷道宽 Breadth 巷道墙高 Height

掏槽间距 TSpace 掏槽排距 TRowSpace

掏槽与巷底间距 TDSpace 掏槽排数 TRows

崩落眼水平间距 BHSpace 崩落眼垂直间距 BVSpace

崩落眼排数 BRows 底眼水平间距 DHSpace

周边眼垂直间距 ZVSpace 周边眼与巷帮间距 ZHBSpace

掏槽眼深度 TDepth 崩落眼深度 BDepth

掏槽眼倾角 TAngle 周边眼外偏角 ZAngle

底眼下俯角 DAngle 炮眼直径 Diameter

底眼最小抵抗线 DYline 周边眼最小抵抗线 ZBYline

表1 掘进巷道炮眼布置图绘图参数及其命名表

依据上表参数设计掘进巷道炮眼布置图参数窗体如下图1。

图1 掘进巷道炮眼布置图参数窗体

在Blast模块中，定义了绘制掘进巷道断面的DrawRSection过程，绘制掘进巷道崩落眼、掏槽眼、周边眼的DrawBengLYan、DrawQXTaoCao、DrawZBYan过程，绘制掘进巷道水平剖面和垂直剖面的DrawHProfile过程和DrawVProfile过程。

在本模块中，绘制的巷道断面形状为半圆拱形单线表示。此处的巷道断面只需要用一段半圆圆弧表示顶拱和一段二维多段线表示直墙和底部部分。

单个炮眼的绘制实现是先确定炮眼的插入位置，然后通过定义一个以此位置为圆心的圆作为填充图案边界，在其中添加填充即可，最后再已依据炮眼的插入位置为炮眼添加标号。在炮眼布置图中，需要添加很多炮眼，因此炮眼之间的相对位置的确定成为绘图成功的关键。而在几种炮眼中，掘进巷道崩落眼的绘制是最难以实现的，因为崩落眼的在巷道断面内的位置和崩落眼之间位置不像掏槽眼和周边眼一样相对固定，它的位置和数量都随着巷道断面的形状和大小的变化而变化，而且要求在巷道中心线上必需每都有炮眼布置。这里将只对崩落眼的绘制过程做详细的介绍，周边眼和掏槽眼的绘制不再做详细说明。

崩落眼的布置是围绕掏槽，在巷道断面内均匀布置的，易看出其中心的连线和巷道的轮廓相似这就为确定崩落眼的数量提供了可能。在实践中将一圈崩落眼分为直墙部分和顶弧部分直墙部分，先利用已知参数估算出直墙部分的长度，然后用估算出的长度除以崩落眼的垂直距离得出直墙段布置炮眼的数量，在由此计算出准确的直墙段长度；顶弧部分，由前面计算出的直墙段长度和两侧直墙段之间的距离，计算出弧段的长度及弧度，用弧段长度的一半除以崩落眼的间距，得出一半的弧段布置崩落眼的取整值m，用圆弧弧度的一半除以m得出两布置炮眼之间的圆心角det，det在环形阵列中作为间距参数可以保证在断面的中心线上有炮眼布置，计算出弧段布置的炮眼总数为2×m-1。然后依据各部分炮眼的数量，进行炮眼的绘制和标号的添加。

4 应用实例

在打开AutoCAD软件后，“矿建施工图”功能菜单会添加在AutoCAD的菜单栏中。点击该菜单“爆破施工图”下的子菜单“掘进巷道炮眼布置图”在复合框中输入对应的参数。运行如图2。

图2 掘进巷道炮眼布置图输出显示

5 应用与展望

目前CAD技术已经广泛地应用矿井施工制图的过程中，但大部分还停留在人工绘制的层面上。通过对CAD的二次开发，在进行规程措施的编制时，已经完全实现了炮眼布置图等的直接绘制，大大减小了工程绘制量，由原来的CAD人工绘图实现了直接电脑绘制，大大提高了绘制效率，尤其针对作业规程多断面施工巷道，大大提高了绘图效率，同时电脑绘图也解决了人工绘图的出错率。

现在已经有一些针对采矿行业开发的CAD软件，已能够做到参数绘图，但是这类软件与AutoCAD相比虽在行业领域内有一定优势，但是通用性、友好性等还有一定差距。基于这种现状，本研究就一些矿建施工图进行了基于AutoCAD参数化自动制图的尝试，实现了这些施工图的参数化绘制。

参考文献

[1]张帆.AutoCAD VBA二次开发教程[M].北京：清华大学出版社，2005.

[2]刘勇，何元东.参数化技术在煤矿巷道断面设计中的应用[J].江苏煤炭，2001（2）：1-2.