三维地质建模与可视化

大型复杂建筑项目的实施、环境与自然灾害的评估等都需对地下条件进行精确模拟.由于地下条件的特殊性、地质对象形状的不规则性和属性的各向异性,决定了三维地质建模与可视化的复杂性.在详细阐述三维地质建模与可视化的要求、流程与模型构建的基础上.探讨了三维地质建模与可视化面临的挑战.随着GIS的快速发展、现代信息管理系统的设计优化及IT技术的集成.基于三维GIS的三维地质建模与可视化系统具有十分广阔的前景.与信息管理系统的紧密结合是三维地质建模的未来发展趋势.     

薄板样条函数在城市三维地质建模中的应用

介绍了薄板样条函数的基本原理。以湖南省长株潭地区地形数据为例,在Windows平台下用VC6.0实现城市三维地质的可视化。将薄板样条函数应用于空间插值,通过与测试样本点的交叉验证以及其它插值算法的比较,证明了薄板样条函数可以应用在城市三维建模中。     

基于web端的三维井筒几何模型及信息可视化方法

为解决当前井筒可视化实现过程复杂、展示内容单一、实用性不强的问题,本文基于Three.js框架提出一种适用于实际井眼轨迹与三维可视化井眼轨迹坐标信息的数据处理与映射方法,研究了一种新的基于Web端的三维井筒几何模型及井筒信息可视化方法。结果表明：通过该方法可以更加直观地观察井眼轨迹变化规律,展现反映井径变化的三维井筒。同时,自然伽马值、环空压力等测井录井信息以及地层岩性信息也可以较为方便地沿井筒通过颜色或者井径变化所展现。此外,本文通过敏感性分析,揭示了可视化效果与井径缩放因子、井眼轨迹缩放因子、井筒信息缩放因子的规律,有效提高模型仿真可视化效果,还提供一种用于展示井筒内部数据变化规律的井筒漫游方法。本研究为油气钻探过程及钻遇地层的直观呈现提供了新方法.     

尖灭分叉型煤层三维地质建模研究：基于地质统计学和符号矩阵的方法

由于成煤期的泥炭沼泽基底不平以及地质环境等的变化,导致相对较大的地质区域内煤层常出现尖灭、分叉等复杂情况,影响开采设计,为高效准确定位煤层边界及分布位置,本文提出一种基于地质统计学和符号矩阵进行三维地质建模的方法。通过符号矩阵方法,按照一定精度离散煤层和非煤层数据,利用泛克里金法确定平面煤层厚度,反距离加权法确定每个栅格的符号距离函数估值,局部窗口对煤层进行精准定位,确定与煤层厚度相匹配的距离函数截距,建立煤层的三维地质模型。本文还讨论了距离函数截距对煤层精度的影响;滑动垂直窗口大小与煤层位置对建模结果中煤层连通性的影响。结果表明,该建模方法可以针对煤层尖灭、分叉等复杂情况快速建模,对大范围区域地质模型构建有一定的适用性,自动化程度高,可应用于煤层开采设计及资源评估。     

自然邻点插值方法在三维地质建模中的应用

为了增强三维地质模型的准确性,突出复杂地质体局部相关性较高的特点,避免传统插值方法中存在的计算复杂度高、多依赖人工经验等缺点,在建模过程中引入了自然邻点插值 (NNI)方法对三维离散数据进行插值.而现有的NNI方法无法直接应用于有限域的边界插值计算,成为该方法应用于三维地质建模的最大难点问题.依据Voronoi cells和Delaunay triangles的几何性质,采用non-Sibsonian (Laplace)插值方法构造形函数,详细证明了NNI方法在边界处的连续性,实现了边界插值且降低了其计算复杂度,解决了此难点问题.通过构建城市地质模型实例,验证了该方法的正确性和有效性.     

基于GOCAD软件的三维地质建模可视化过程

为了研究与观查鄂尔多斯盆地某一铀矿储集区,采用GOCAD软件对研究区域进行地质三维建模模拟与可视化操作过程。结果表明,该软件包含了丰富的建模参数以及研究人员的客观需求,功能齐全,模块较多,操作较为容易,可以对油气成藏、深地成矿带、大地构造等复杂地质现象进行模拟演示,为圈定矿体靶区、地表以下矿体的展布规律、地层标识界面及其厚度等奠定了良好的基础。     

三维地质建模在煤矿地质可视化中的应用分析

煤矿智能化发展是煤炭行业未来发展的大趋势,三维地质建模及其可视化技术促进了地质资料信息的管理和共享,在煤炭行业的应用非常广泛且具有极其重要的意义。三维地质建模及其可视化技术可以对地质体的透明化勘探、煤矿的成矿预测、储量估算等进行精细化的指导,确保煤矿的采掘、通风系统的设计以及智能化开采的科学性,直观化灾害事故反演、地表环境监测、生产智能化管控等,减少勘探和开采的风险,能够大大提高煤炭开发的效率。本文对三维地质建模及其可视化技术在煤矿中的应用现状进行了总结,归纳了目前其在矿产领域的研究方向与相关软件的使用情况,介绍了地质数据和巷道数据的获取处理和建模技术,以及在各应用领域的具体进展,最后结合煤炭精准智能开采的发展趋势,针对三维地质建模技术在助力煤矿智能化发展方面的具体问题提出了思考和认识。     

三维地质建模及可视化系统在安庆铜矿勘查中的应用

阐述了所构建的三维地质建模及可视化系统总体结构及主要功能,并结合安庆铜矿勘查实例对其加以应用。该系统主要包括三维结构建模、三维属性建模和三维地质可视化等子系统。基于建模系统功能,利用安庆铜矿实际勘查数据,获得三维地质建模结果。经三维分析认为,该地区铜铁矿向东偏南方向延伸的趋势揭示了较好的找矿方向,进而表明该三维地质建模及可视化系统在提升矿产勘查效率和准确性方面具有良好的应用前景。     

公路工程的三维地质建模研究

随着计算机技术的发展,三维可视化技术和虚拟现实技术也得到了快速发展。公路工程设计已从2D-GIS发展到3D-GIS,从分散的单一要素设计发展到基于数字地球的综合要素的统一设计。公路地质体三维可视化既可以拓展现有的理论基础,在方法模型上有所突破又能在实际中解决地质领域中的许多基础问题。作者对地质体三维可视化中的部分问题进行了研究。     

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。     

动态精化的煤层三维建模方法

现有的煤层建模方法大都从多源数据中提取点或边界来构建实体模型,对开采过程中煤层动态变化的过程缺乏足够关注.提出一种逐步细化的煤层精细建模方法,首先,对开采边界内进行网格划分后将其转换为三角网,通过全局数据中提取的采样点和普通克里金法对三角网节点的高程及厚度属性进行插值,之后将其拓展为三棱柱作为初始煤层模型;其次,确认开采数据的影响范围,并对初始模型进行动态修正.在唐山市钱家营煤矿进行应用的结果表明,该方法充分运用了开采数据,使煤层的真实变化能够及时反映在煤层三维模型上,提高模型的精度.     

昌福山矿区主采煤层测井曲线对比

本文主要通过对昌福山矿区已施工钻孔的主采煤层曲线的进行对比，分析主采煤层的物性特征在曲线上的反映，得出主采煤层5、7、9的物性变化规律，并通过5、7、9等主采煤层对比图，从全区上较可靠地对比、区分了各主采煤层，为矿井开采的煤层对比具有一定的指导意义。     

特厚煤层条件下工作面地质异常电磁波CT探测

介绍了利用电磁波CT探测技术探测特厚煤层工作面地质异常的原理及方法 ,结合探测试验分析了应用效果 ,研究表明 :电磁波CT技术探测特厚煤层条件下地质异常 ,能够分辨落差约为 1 /5煤厚的小断层 ,且对煤层结构变化、煤层厚度变化都能作出解释 ,应用前景广阔     

嘉乐泉煤矿9号煤层综采工艺的探讨

以嘉乐泉煤矿9号煤层的开采为实例,分析了对煤层结构、地质条件和原设计普采（组合悬移顶梁）工艺,探讨了采用综采工艺的技术可行性与必要性,并计算了相关工艺、设备参数,为实现其采用先进、安全、高效综采提供了可靠的技术依据。     

薄煤层普采工作面顶板动态及其控制

依据现场实测结果和薄煤层普采工体面开采的实践,分析了薄煤层普采工体面顶板矿压显现规律,提出的薄煤层普采工作面顶板管理方法保证了碱场2下/东一、二回采工作面的安全开采。     

东兴煤业15号煤层的采区布置及装备选型

在对东兴煤业地质条件、煤层储存条件分析的基础上,就15号煤层的采煤方法、工作面顶板管理方式、支护设备选型、回采工作面的长度、采高和巷道布置进行了研究。研究结果表明：放顶煤综采工艺适合本矿现有的生产条件,工作面顶板管理简单易行。     

小沟矿大倾角较薄厚煤层的开采实践

简要介绍了工作面概况,总结了单体液压支柱在大倾角较薄厚煤层开采中的支护管理、顶板管理以及安全措施等,针对单体液压支柱应用中存在的问题,提出了改进建议。     

厚煤层综放工作面沿空留巷锚索加强支护机理研究

针对国内某大型矿井工作面回采沿空留巷的现场条件,以板壳力学理论为指导,采用了理论分析与现场试验相结合的方法,建立了沿空巷道力学模型,设计了巷旁支护并分析效果,研究了沿空留巷围岩结构模型与支护力之间的关系.     

杨树岭矿区煤炭开采对周边地质环境的影响及其对策研究

分析了杨树岭煤矿区水土流失、岩溶地面塌陷、地表开裂等多种地质灾害的现象,探讨了这些问题产生的机理提出了对上述问题的治理措施。