基于AutoCAD的露天矿三维地质模型的三维可视化构建

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.     

露天矿数字开采过程仿真及其应用

 为了实现露天矿三维数字化虚拟开采,提出了一种基于层间组合和定位显示技术驱动开采模板、动态切割实体模型的数字开采方法。在建立露天矿数字化三维地形模型、三维地质模型的基础上,根据矿山工程发展状态及几何约束关系,定义了以台阶为单元的分层式开采模板和驱动开采模板,从而实现露天矿的开采过程仿真。以不规则实体构模技术及实体间布尔切割运算技术作为矿岩量快速分类计算的技术手段,快速形成多个开采方案,使多方案设计对比择优成为可能,提高了采矿设计的速度和质量。研究结论为露天矿进行长远规划及定制长期计划提供了技术支撑。     

露天矿采场精细DEM建立

针对露天矿采场地貌呈阶梯形地表分布，常规DEM建立方法不能精确描述地表形态的实际情况，提出了建立露天矿精细DEM的方法。以建立某露天矿精细DEM为例，介绍了以DWG格式地形图为数据源，提取建立精细DEM的高程数据的方法：采用在原始数据中加入台阶属性和在生成的Delaunay三角网中加入约束条件生成露天矿精细DEM的方法，实现了露天矿三维地形表面的精确描述。     

阜新露天矿DEM的建立

为了对闭坑后的阜新露天矿进行综合整治和利用,需要详细了解露天矿矿坑的地表特征,提出了利用露天矿地形图数据,提取高程点和等高线数据作为构建露天矿DEM的主要原始数据,以等高线、露天矿的台阶坎线为约束条件,生成露天矿精细DEM的方法。通过对建立的DEM模型进行地表分析,可实现了露天矿的水文分析、矿坑的坡度、坡向分布分析,为露天矿的土地利用、边坡治理和露天矿整体利用规划提供基础数据。     

基于目标规划的露天矿多元素配矿优化

针对爆堆品位分布不均时,露天矿多元素多卸矿点配矿而造成配矿时间长、配矿结果粗略等问题,提出了基于目标规划的露天矿自动化配矿优化方法.将爆堆离散化为若干规则单元块,采用地质统计学方法,以岩粉取样数据为基础,实现对爆堆品位的精细化预测;考虑元素配矿优先级的同时,以品位偏差最小为目标函数,建立基于目标规划的露天矿配矿优化模型;用C++语言编程并调用LPSlove求解器求解,输出露天矿配矿优化方案并自动圈定爆堆采掘范围.该方法应用于内蒙古某大型多金属露天矿,配矿解算快速,其配矿结果在品位指标允许的误差范围之内,极大提高了配矿效率.     

宝日希勒露天矿三维地质模型的建立及应用

分析了宝日希勒露天矿的地质概况,对地质数据进行了搜集与整理,建立了地质数据库;采用距离幂次反比法对各地层的地质数据进行插值;采用带约束条件的Delaunay三角网法构建三维地质面模型;采用合并法构建三维地质实体模型,通过各个地层实体间的布尔运算构建三维地质集成模型;利用边坡构成要素及参数构建露天矿分层开采境界模型;通过三维地质集成模型与分层开采境界模型之间的布尔运算,对露天矿境界内的煤岩量进行了核实.     

近水平复合煤层露天矿备采煤量留设位置与保有期优化

为了确定经济合理的露天矿备采煤量留设位置和保有期,运用露天开采基本原理与统计分析方法,分析新时期露天煤矿的发展变化特点及其对备采煤量留设位置和保有期的影响;以经济效益最优为判断准则,研究复合煤层露天矿备采煤量留设位置与内排运距的关系,建立备采煤量留设位置优化模型;研究季节性剥离露天矿备采煤量保有期与剥离成本、运输成本以及资金时间价值的关系,建立备采煤量保有期优化模型。以内蒙古东部地区某露天矿为研究实例,确定了该矿经济合理的备采煤量保有期为6.5个月,备采煤量应全部留在1号煤层。研究结果表明:该优化模型可用于指导露天矿生产,有效降低剥离成本,提高经济效益。     

PSO-BP神经网络在露天矿卡车油耗预测中的应用

针对露天矿燃油消耗问题,利用粒子群优化算法对BP网络的权值和偏置进行优化,建立了基于粒子群优化BP神经网络的露天矿卡车油耗量预测网络模型.该方法使用由PSO优化的BP模型来拟合影响露天矿卡车油耗众多因素与油耗值之间的复杂关系.仿真结果表明:模型具有预测精度高、稳定性好等特点,适用于露天矿卡车油耗的预测,在露天矿燃油消耗预测中具一定的实用价值.     

基于无人机影像的露天矿工程量监测分析方法

提出了一种基于无人机影像序列的露天矿工程量(采剥量、堆放量等)计算方法.该方法利用旋翼无人机搭载低成本便携式数码摄像机获取露天矿山不同时间的视频帧或影像序列.基于运动恢复结构(Sf M)和多目立体视觉(PMVS)算法,自动生成矿山完整、致密的三维点云.研究设计了一种基于形态不变区的点云配准方法进行两期点云空间配准,并采用DTM三角网差值法计算矿山工程量.矿堆体积变化无人机监测实验结果表明,该方法重建点云模型的点间相对误差小于±1%,堆放体积变化监测精度接近92%,基本达到地面Li DAR扫描的堆放体积变化监测精度.     

基于数据库的自动构模方法的实现

应用ＤＢＡＭ方法自动构造新模型的基础是标准模型库,本文以某露天矿运输调度系统为例,研究了讨论了标准模型的建立方法,并以标准模拟模型库为基础,研制了模型生成器,从而实现了模拟模型的自动生成。     

矿山三维实体建模

采用大型矿床三维软件Surpac构建了凡口铅锌矿深部矿床地质数据库,建立起了该矿的地表三维模型、深部矿体(-320以下)三维实体模型、主要断层三维模型、巷道工程三维模型以及矿体块体模型;分别采用普通克立格法和距离反比法对矿体金属元素品位进行了估值,运用估值结果分别按各金属元素和各中段进行了储量的统计计算,并将计算结果与矿山实际勘探获得的储量结果进行了对比分析.实践表明,所建模型和品位、储量计算结果可靠,从而有效地实现了该矿山深部矿体、岩层、断层、井巷工程等地下空间体的三维可视化,并为矿山深部矿床的有效开采和勘探设计及施工奠定了坚实的基础.     

衣领纸型设计3D-2D转换的原理与方法——衣领结构数学模型和3D-2D转换的原理研究

提出了统一的衣领结构数学模型,研究了衣领纸型3D-2D转换的控制点的设置规律,分析了运用射影几何原理,将控制点的相关图形由立体结构图转化为平面结构图的原理,为深入讨论服装结构的3D-2D转换的实用方法奠定了理论基础.     

红透山矿区三维地质建模与可视化研究

红透山矿区是中国开采深度最深的金属矿山之一,具有巨大的找矿潜力。本文采用三维地质建模和可视化技术方法,结合红透山矿区地质特征,以国际矿业软件Surpac为平台,建立红透山矿区地质数据库,在此基础上构建了矿区地表、断层、矿体以及地层三维实体模型。为提取地质控矿指标,基于地质体三维实体模型,通过地质空间立体单元划分,建立了岩性、断层、矿化分布等控矿因素的三维空间场模型,以及可控源音频大地电磁法CSAMT、瞬变电磁法TEM物探找矿指标三维空间场模型,直观显示了矿区地质体空间分布特征,为进一步开展红透山矿区深边部三维定量找矿预测奠定了基础。研究表明,三维可视化建模技术在隐伏矿体立体定量预测研究中具有明显优势,具有较高的推广和应用价值。     

某露天矿南帮滑体西部边界形态测定

针对某露天矿南帮边坡在蠕动变形过程中显现出的滑体形态,在滑体东部和南部边界形态已知的情况下,采用现场测量,INSAR卫星监测确定了西部边界的地表形态;运用微震监测技术,确定出了西部边界地下滑移面,结合地表形态,得到滑体西部边界空间形态;利用三维建模技术建立了矿山主要研究区域的地质层位三维模型以及南帮滑体底部滑动面.西部边界与底部滑动面形态的确定为后续南帮边坡主滑体形态的确定提供了一定的理论依据.此次协同监测方案对具有类似滑坡体潜在危险的矿山边坡监测具有一定的借鉴意义.     

三维地学建模技术与Kriging方法在固体矿产储量计算中的应用

结合Kriging方法在计算机上的实现和应用,介绍了运用三维地学建模技术生成矿体的三维品位模型的原理流程以及关键技术,并在此基础上进行矿产资源储最计算.其基本流程为:根据实际地质勘探数据生成矿体三维实体模型;在实体tin模型内部应用块模型方法进行划分,建立矿体块体模型;利用Kriging方法进行插值,生成矿体的品位模型...     

复杂空区群建模及在圈定矿岩移动范围的应用

以大岭西山菱镁矿为例,基于SURPAC软件平台,综合应用边界轮廓线法和Delaunay三角化方法的复杂地质体建模方法,建立了矿区的数字地表模型和空区群的三维实体模型.并以TCL语言为基础,编制了基于空区底板边界轮廓线、岩石移动角和地表投影标高的矿岩移动范围三维模型自动构建程序,对大岭西山菱镁矿进行了应用,得到了矿岩移动范围的三维实体模型,并将其与数字地表模型进行布尔运算,圈定地表移动范围.     

矿山复杂巷道网络组件式三维建模方法

煤矿复杂巷道(曲线巷道、交汇巷道、变断面巷道)建模是巷道三维建模的难点.现有方法在基于导线测量数据重建复杂巷道网络、尤其是矿山常见的曲线交汇巷道仍存在不足.提出了一种巷道组件式三维建模方法.该方法针对煤矿巷道典型导线测量数据，通过巷道中心线建模、巷道双边线建模、巷道组件三维建模三个步骤，自动构建复杂巷道网络三维模型.实验结果表明，提出的方法鲁棒性好，建模时间随数据量增长呈线性稳定增长.建立的巷道网络三维模型可为智慧矿山建设中的空间、几何、力学等多种分析提供支持.     

攀枝花露天矿排土场边坡稳定性的三维数值模拟研究

矿山排土场边坡的稳定性评价及安全管理对矿山环境的保护和地质灾害的防治具有重要意义。针对攀枝花露天矿的排土场 ,在建立其边坡地质模型的基础上 ,利用 FLAC-3 D软件 ,建立了排土场边坡的三维模型 ,对边坡的稳定性进行三维数值模拟研究 ,获得了排土场边坡变形破坏的基本特点及稳定性的基本状况。模拟的结果和现场调查的结果基本一致 ,从而为该排土场边坡的进一步治理提供了依据。针对 FLAC-3 D不能直接建立几何模型的特点 ,开发了一个数据前处理程序 ,可以自动生成与 FLAC-3 D相匹配的模型数据文件。     

露天矿短期采剥计划CAD系统的开发

针对矿床地质模型的建立方法以及短期采剥计划CAD系统的开发方法，以Auto CAD2000为平台，开发了露天矿短期采剥计划CAD系统。该系统主要由矿床地质模型和采剥计划CAD两个主要部分构成。系统中采用的矿岩量计算方法对传统方法进行了改进，实现了计划开采范围内各分岩种工程量以及各种煤质指标计算的自动化。