开采沉陷移动变形数据处理及制图软件

开采沉陷移动变形数据处理及制图软件

开采沉陷移动变形数据处理及制图软件(Movement And deformation Date processing and CArtograph Software for mining subsidence Version 1.0,简称MADCAS软件,汉语拼音为“MoDeCaSi”) 是由城市实景三维与智能安全监测安徽省联合共建学科重点实验室（简称“重点实验室”）的合作单位安徽理工大学结合科研和实际应用的需要而开发的，是“矿山开采沉陷综合数据处理与分析系统软件包”（简称 MISPAS包）的功能软件之一，可以作为MISPAS软件包的功能模块之一在MISPAS软件包下运行，也可以单独运行。

MADCAS软件自2008年3月开始研制以来，通过多次修改完善和众多观测站的数据处理和分析，到2015年历时约7年，形成了一种自动化程度高、使用便捷的开采沉陷移动变形数据处理及制图专门软件。MADCAS软件于 2015 年 12 月获国家版权局计算机软件著作权（登记号：2015SR270546）。

MADCAS软件著作权证书

MADCAS软件的主要功能是利用开采沉陷观测站的各期坐标、高程数据和地质采矿条件计算移动变形信息（下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形），按观测日期分图层绘制移动变形曲线图（下沉曲线、倾斜曲线、曲率曲线、水平移动曲线、水平变形曲线），并生成移动变形信息报表、基准时段坐标高程成果册和监测时段坐标高程成果册，为分析地表移动变形动态规律提供基础信息。

MADCAS软件的数据处理主界面

MADCAS软件具有以下特点：

1）MADCAS软件具有对任意个不同的观测站数据同时处理的能力

若不同工作面的观测站不存在同名的测点时，可以将这些观测站的观测数据进行统一处理分析。如，可以将某矿1111（1）首采面和另一矿的1141（1）综采面的观测站数据在一个工程项目下同时进行数据处理分析，MADCAS软件根据准备的观测站基本信息文件、观测线基本信息文件、观测站设计参数文件、地质采矿条件文件、钻孔资料文件和绘图比例尺文件，对这两个工作面的观测站数据进行处理分析，分别输出不同观测站的数据处理结果。

2）MADCAS软件具有对同一观测站中对不同目标任务进行数据处理分析的能力

对于某一观测站，特别是重采观测站，至少可以获取两种监测信息，即第一个面初采和重采移动变形信息、第二个面在第一个面回采后的移动变形信息。例如，某矿1111（3）综采面是1111（1）首采面的上一煤层工作面，1111（1）首采面开采时建立了观测站，进行1111（3）面回采时，仍利用该观测站进行数据处理分析，此时，利用该观测站的监测结果，可以得到1111（1）首采面初采移动变形信息、1111（3）综采面回采后的1111（1）首采面重采移动变形信息以及1111（1）首采面回采后的1111（3）综采面移动变形信息。为实现这一目标，MADCAS软件根据用户提供的观测站基本信息文件、观测线基本信息文件、观测站设计参数文件、地质采矿条件文件、钻孔资料文件和绘图比例尺文件，对该观测站数据进行处理分析，分别输出所需成果。

3）MADCAS软件具有按观测站观测线（如走向观测线和倾向观测线）分别进行移动变形计算的能力

例如，某矿1111（1）首采面布设了走向观测线和倾向观测线两条观测线，虽然外业数据采集和内业平差计算时，这两条观测线的数据是作为一个整体进行的，但MADCAS软件根据用户提供的观测站基本信息文件、观测线基本信息文件、观测站设计参数文件、地质采矿条件文件、钻孔资料文件和绘图比例尺文件，对该观测站的走向线和倾向线分别自动进行移动变形计算和绘制移动变形曲线图，并分别输出相应成果（如1111（1）首采面走向观测线移动变形成果表、1111（1）首采面倾向观测线移动变形成果表、1111（1）首采面走向观测线移动变形曲线、1111（1）首采面倾向观测线移动变形曲线等），十分便于用户对该观测站地表移动变形规律的分析。

4）MADCAS软件具有根据观测站观测线（如走向观测线和倾向观测线）按基本地质采矿条件和观测日期分层绘制移动变形曲线的能力

如对某矿1111（1）首采面观测站进行了多次观测，MADCAS软件调用AutoCAD软件将各次计算的移动变形信息绘制在同一个AutoCAD格式dwg文件中，便于用户掌握采动引起的地表动态移动变形规律，同时获取相关的动态参数（ 如下沉率、水平移动系数、超前影响角、超前影响距、边界角、移动角、主要影响半径、主要影响角正切、拐点偏移距、最大下沉速度、最大下沉速度滞后距和最大下沉速度滞后角等的变化）。

5）MADCAS软件按观测站观测线（如走向观测线和倾向观测线）绘制的移动变形曲线图具有分层管理的能力，图层内容符合开采沉陷监测和煤矿测量规程的要求。

MADCAS软件绘制的移动变形曲线图按地质采矿条件和移动变形曲线两大类进行管理。地质采矿条件图层主要包括地面、测点编号和位置、松散层厚度、岩层柱状、工作面位置、开采厚度、开采深度、格网线、尺度标注、图例等图层；移动变形曲线图层按观测日期分别绘制在不同的图层中（如与2015年6月9日观测相对应的应对变形曲线绘制在“2015-06-09”图层中），个图层主要包括6种曲线（下沉曲线、倾斜曲线、曲率曲线、水平移动曲线、水平变形曲线、下沉速度曲线等）、观测日期相对应的工作面回采位置等。

MADCAS软件绘制的走向观测线移动变形曲线

6）MADCAS软件提供丰富的移动变形成果。软件提供的移动变形成果有：移动变形曲线图（含上述的下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形、下沉速度等6种曲线）、移动变形成果册、基准时段坐标高程成果册、监测时段坐标高程成果册、下沉序列成果册、同精度观测检验成果表等。

MADCAS软件沉降分析输出成果的种类

MADCAS软件输出的移动变形信息文件

7）MADCAS软件具有友好的交互式数据管理界面，自动化处理程度高。例如，利用软件引擎器可以设置要处理的观测线类型、输出指定观测日期对应的移动变形成果、增加或删除测点信息、从其他位置导入相应的数据文件等。软件根据用户的选择，进行自动计算和成果输出。MADCAS软件在MISPAS软件包下运行时，具有一键自动化处理的能力。

MADCAS软件观测站坐标高程数据库管理界面

MADCAS软件输出的移动变形成果表

8）MADCAS软件具有较强的容错能力。在运行过程中，软件始终在进行错误检测，一旦发现问题，及时反馈信息。软件根据用户的设置或要求，确定某些操作是否允许执行。例如，若仅进行了观测站的首次全面观测（基准时段观测），则软件自动将该移动变形计算的有关功能菜单设置为不可用状态。

9）MADCAS软件提供了在线汉化联机帮助文件档。在使用过程中，若有问题，可在线帮助。当用户使用手册与联机帮助文件不同时，以用户使用手册为准。

目前，MADCAS软件正进行网络版升级。