基于矿床实体模型的地质储量计算方法研究

矿床三维地质模型是实现“数字矿山”的基础，本文以AutoCAD为平台，利用钻孔数据、断层数据等建立矿床三维地质模型，提出了一种快速构建矿床三雏地质实体模型的方法——包络面构模法。在建立矿床三维地质模型的基础上，介绍了一种基于矿床三维地质实体模型的储量计算方法，实现了矿床三维地质模型上任意闭合区域资源储量的查询，与传统地质储量计算方法相比，提高了计算的速度与精度。     

基于软件数据耦合精细建模的采区稳定性分析研究

针对地下矿山采区稳定性数值模拟分析过程中存在的三维矿床模型建立以及单元网格划分等难点问题,提出利用三维矿山软件进行精细建模与数值模拟软件耦合的模式,简化复杂矿山地质条件下模型前处理过程的思路。利用3DMINE对地下矿山三维矿床模型进行精细建模,通过MIDAS GTS软件对精细建模得到的三维矿床模型进行单元网格的划分与材料组的分配,快速、准确地为采区稳定性数值模拟分析提供具有较高几何相似性的模型,采用具有较强计算能力的计算软件FLAC3D进行计算。这种耦合精细建模方式不仅简化了矿山采区稳定性数值模拟的前处理过程,提高了地下矿山采区稳定性模拟计算的准确性,同时也将不同精度要求的三维矿床模型用于数值模拟运算,拓宽了三维矿山模型的应用领域。     

基于AutoCAD的露天矿三维地质模型的三维可视化构建方法

本文在AutoCAD平台下，以钻孔信息、剖面图和空间离散点为基础数据，采用顾及台阶属性的Delaunay三角网凸包算法建立界面模型，通过面域拉伸和实体布尔运算等方法生成三维实体模型。研究结果表明，该方法不仅能达到逼真的三维动态效果，而且对于矿岩量的计算更为准确方便。研究结论初步突破了露天矿算量的传统方法，有助于露天矿的日常生产和管理。     

元宝山露天矿矿床地质模型的构建及其可视化研究

本文紧紧围绕露天矿地质模型的建立及其显示这一主题，将矿床地质模型分为地质界面模型和矿床实体模型。用加权趋势面法对地质界面进行估值，生成地质界面的插值曲面；用边界多边形及断层对地质界面进行裁剪，形成地质界面的裁剪曲面；以地质界面的裁剪曲面和地表面的三角剖分面按空间组合成矿床实体模型。以元宝山露天煤矿为倒，实现了矿床模型的三维可视化。     

基于地理信息服务的数字校园系统设计与实现

从当前高校空间布局分散、功能划分复杂、人员往来密集的现状出发，以地理信息网络服务的理论与技术为基础，研究了数字校园系统的设计与实现，以解决校园中空间信息使用和共享问题。从数据准备、系统设计到实现等环节，提出了诸多新思路、新方法，并结合实际应用情况对其进行了一系列优化，最终成功完成了数字校园系统建设，为今后三维数字校园系统的发布作了铺垫。     

大型露天煤矿拉铲开采工艺参数的计算方法

根据我国露天煤矿地质赋存特点，提出了拉铲倒堆开采工艺的联合作业方式，即露天煤矿上部剥离物和煤层采用某些开采工艺，最下部煤层上部的剥离物部分或者全部采用拉铲倒堆开采工艺。采用拉铲倒堆开采工艺时，倒堆剥离台阶采用抛掷爆破方式，将一部分剥离物直接抛掷到内排土场；然后配备大功率的推土机扩展平台，降低倒堆台阶高度；最后由拉铲将剩余的剥离物直接倒排至采空区。分析了露天煤矿拉铲开采工艺主要开采参数的确定原则，给出了主要参数的计算方法。     

露天煤矿采场软岩边坡稳定性研究

针对某露天煤矿采场边坡出现的不稳定现象，通过大量现场地质调查，总结分析出滑坡主要是由采区软岩地质造成。在此基础上采用FLAC-拉格郎日显式有限差分法对采场的边坡进行分析，并根据模拟采场边坡的应力、应变及位移情况，通过分析确定危险边坡的潜在不稳定范围。分析过程中充分利用FLAC-拉格郎日显式有限差分法对应力应变逼真的模拟这一特点，采用理论分析与数值模拟二者相结合，计算得出边坡的稳定系数，对露天煤矿边坡稳定性做出了客观评价，为露天矿下一步滑坡防治方案、边坡监测方案的制定提供了决策依据，对实际生产有着及其重要的指导意义。     

煤矿区绿色开采

矿山环境问题一直受到国际社会的广泛关注和重视，为了实现资源开采与环境协调一致，实现”低开采、高效率、低排放”目的。本文介绍了矿山开采和利用过程中的矿山环境问题，以及所引起的各种地质灾害现象。分析了资源开采与环境保护之间相互关系以及矿区可持续发展的重要性。针对典型矿山环境破坏问题提出了治理措施，提出了符合21世纪资源开发的全局性矿区”绿色开采”模式。     

类胰岛素生长因子-1何以折叠成2种高级结构的分子基础

胰岛素和IGF-1属于同一超家族，具有共同的结构模体和非常类似的三维结构，但两者的折叠行为却迥然不同。胰岛素和单链胰岛素（PIP）折叠成唯一的热力学稳定的三维结构，而IGF-1则折叠成两种热力学稳定的三维结构。即是说：IGF-1的同一序列编码两种折叠信息。是序列中的什么部位决定胰岛素／PIP和IGF-1具有不同的折叠行为？这是一个极为有趣且长期为人们所困惑的问题。本实验室在PIP和mini—IGF-1工作的基础上，用蛋白质工程技术先后设计表达了一系列胰岛素和IGF-1的杂交分子，阐明了胰岛素和IGF-1不同折叠行为的分子基础。此外，还研究了文昌鱼胰岛素类似肽（aILP）的体外再折叠，结果提示胰岛素和IGF-1的不同折叠行为是由它们的祖先分子aILP分支进化而来的。     

Split Bregman迭代算法生物发光断层成像

生物发光断层成像重建中,发光光源在生物体内稀疏分布,基于压缩感知思想,将?1范数正则化的稀疏重建应用于生物发光断层成像,并采用Split Bregman迭代算法求解?1范数目标函数,以获得快速、稳定的重建.三维数字鼠模型数值实验结果表明,该算法应用于生物发光断层成像重建,在没有使用任何光源可行区域先验和多光谱测量信息的条件下,仍能获得准确的定位和定量重建结果,算法对噪声具有较好的鲁棒性.     

岩质矿山边坡稳定性动态分析及研究

结合边坡岩体的变形监测信息，提出了矿山边坡稳定性动态分析技术。基于监测位移与计算位移之差最小为准则，根据矿山实际开采情况，建立对应于当前开采状况的数值分析模型，并进行等效边坡岩体参数的模式识别。     

露天矿库存管理系统中的数据库设计

在露天矿综合管理系统中，库存管理是一个重要环节，采购存储成本占矿山流动成本的15％～20％。所以露天矿物料及设备存储的管理优化是露天采矿优化中的重点。露天矿山仓储管理的现代化是实现矿山企业管理现代化的重要一环。在其数据库应用系统的设计中，数据库的结构设计是应用系统的基础。以库存管理系统的数据库设计为例，讨论了数据库的设计方法和技术，通过需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计等方面阐述了库存管理系统数据库设计的全过程。     

基于三维地质模型的露天矿模拟开采系统应用研究

为了实现露天矿三维可视化模拟开采，提出了一种快速构建露天矿三维地质模型的方法——包络面构模法。在建立露天矿数字化三维地形／地质模型的基础上，根据露天矿的实际情况建立三维开采模板，自动生成推进模板，从而实现露天矿的模拟开采，使得多方案设计从中选优成为可能，进而提高了采矿设计的速度和质量。     

基于格子Botlzmann方法的三维多孔介质中多相导热过程的研究

建立了模拟三维多孔介质中多相导热过程的格子Boltzmann模型，结合三维多孔介质重构算法，从孔隙尺度对CPL／LHP毛细芯中的瞬态导热过程进行了模拟，计算了不同条件下毛细芯内温度分布，分析了热负荷、孔隙率等因素对导热过程的影响，并计算了三维多孔介质的有效导热系数．     

考虑偏平面屈服特性的三维耗散应力空间

天然沉积土大多处于复杂三维应力状态．建立岩土材料三维本构模型的方法（三维化方法）应满足热力学定律这一基本物理规律．本文通过引入与塑性剪应变相应的迁移应力，使基于耗散能增量函数建立的岩土材料本构模型能合理地描述偏平面的三维屈服特性．同时，给出了耗散应力空间应力张量与真实应力张量之间的关系表达式，使本构模型能在三维耗散应力空间中采用相关联的流动法则计算不同应力方向的塑性应变．其次，在热力学框架下对比分析了常见三维化方法的热力学本质，如直接引入强度准则的方法、g（θ）方法和变换应力方法等．说明了三维耗散应力空间与变换应力空间的等价性，验证了变换应力方法在热力学框架下的合理性，同时指出直接引入强度准则的方法和g（θ）方法的不合理之处．最后，通过模型预测值与试验值的比较，验证了建立的三维耗散应力空间及其等价的变换应力空间的适用性．     

水利水电工程地质三维统一建模方法研究

针对水利水电工程地质的三维建模与分析问题，提出了面向水利水电工程地质建模的混合数据结构；以面向对象的分类思想，基于混合数据结构实现了地形类、地层类、断层类、界限类4类地质对象的拟合构造与几何建模，并提供可供选择的建模机制，为解决倒转褶皱、复杂断层等建模难点发展了新的方法；集成地质对象和人工对象模型，实现了水利水电工程地质三维统一模型的构建．基于三维统一模型可进行一系列水利水电工程地质分析应用，包括岩体质量可视化分级、三维模型任意剖切分析、大坝和地下工程地质分析等，为分析复杂地质条件下水利水电工程勘测、设计与施工中的地质问题提供了理论基础和技术手段．     

基于AutoCAD的露天矿煤岩量计算方法的改进研究

专门对AutoCAD＋进行二次开发，在剖面算量法的基础上，提出了一种计算煤岩量关系的方法——量定位置和轧刀算量。以内蒙古霍林河南露天矿为例，针对其复杂的地质条件，实现了在生成的剖面露天境界多边形范围内进行算量，对不同的设计方案快速的计算出煤岩量关系并绘制出V-P曲线，提高了采矿技术．人员编制采矿设计的精度和效率。     

三维平面转捩射流中的拟序结构

对具有中等雷诺数Re=5000的三维湍流转捩射流中的拟序结构进行了直接数值模拟，并把流场统计结果跟相关的实验数据进行对比，以验证数值算法的可靠性。其中对控制方程组的空间离散采用有限容积方法，时间积分采用低存储的、三阶精度的Runge-Kutta积分格式。重点研究了三维拟序涡结构的空间演化过程及其相互作用，发现三维展向涡的演化模式与二维射流中的相似。展向涡结构受到三维不稳定性的影响，从而会诱发流向和横向涡结构的形成。当展向涡结构出现混合破碎时，流向涡管和横向涡管也开始断裂破碎，流场中形成混合排列的小尺度结构。最后对展向、流向和横向涡结构间的排列关系进行了分析，探讨了各种涡结构间的相互作用。     

基于OpenGL的三维速度模型和地震数据可视化研究

三维可视化是地球物理领域研究的一个重要方向。应用三维可视化技术，可以对原始地震数据做出多方位的图形化展示，为下一步的数据解释分析提供充分的条件。本文是在QT和OpenGL的图形软件开发环境下，研究并实现了速度模型和地震数据的三维显示，从而可以更加直观的看到速度模型和地震数据所反映的地下地层的真实分布。     

三维边坡稳定性的整体分析法及其工程应用

在水利水电工程中，有时需要考虑带有平行于滑动方向的侧向摩擦边界的滑动体的整体稳定性问题，现有的三维极限平衡法及其商用软件都没有考虑这种情况．因此其三维安全系数会被低估，而基于三维反演的滑面抗剪强度会被高估．本文将滑动体的侧向摩擦边界视为滑面的一部分，基于滑面法向应力表达式和分片插值技术，实现了能够考虑带有侧向摩擦边界的滑动体的三维严格极限平衡法．最后将所建议的方法用于正在建设中的大岗山水电站右岸坝顶高程以上边坡稳定性分析．