三维井巷工程建模及可视化技术研究

矿山地下巷道三维建模是矿床三维建模的重要内容,也是实现地下巷道的可视化表达、空间分布优化分析及提高矿山生产管理水平的重要手段。以矿业可视化软件为手段,建立了某矿山地下巷道的三维模型,包括各中段平巷的三维模型、各类井筒的三维模型以及斜坡道的三维模型,并以所建模型为基础对巷道的工程量进行了计算。结果表明,所建模型可靠,计算结果准确,可用于辅助矿山进行巷道优化设计以及巷道工程的计划编制等工作。     

地下矿山斜坡道三维模型参数化构建方法研究

针对地下矿山斜坡道建模技术不完善且在矿山的应用程度低的问题,基于参数化思想开展了地下矿山斜坡道三维建模方法研究。首先,根据斜坡道断面参数,构建斜坡道断面的二维轮廓线;其次,根据斜坡道路径参数,经系列坐标转换得到斜坡道断面的三维轮廓线;再次,采用连续断面的侧面构建算法快速建立斜坡道三维模型;最后,将斜坡道的模型参数存贮于相应模型的数据结构中,以便于计算其工程数据和检索、查询、动态修正模型参数。借助该方法和HOOPS组件,运用VC++工具,开发了一个地下矿山斜坡道参数化建模系统。基于该系统并根据某矿山地下斜坡道的路径平面图、斜坡道坡度和断面参数信息,成功构建了斜坡道的三维参数化模型,并能根据矿山施工进展动态修正模型。     

基于AutoCAD的三维立体模型系统在矿山的应用

开采环境三维可视化技术是数字化矿山关键技术的基础,其形成的软件系统更是地质、测量专业技术人员实施作业的重要技术平台。分别从采场现状模型动态修改、排土场现状模型动态修改、矿体实体模型动态修改、岩性实体模型动态修改、块体品位模型动态修改、矿量与品位计算等方面介绍了基于Auto CAD软件的三维立体模型系统在矿山中的应用,为矿山制定开采规划以及优化开采方案提供参考。     

五阳煤矿采矿工程三维巷道建模研究

地下巷道作为采矿工程的重要组成要素,在煤矿开采中发挥着重要的作用,基于虚拟技术的三维巷道模型可为采矿工程安全施工提供直观的数据依据和决策支持,本文将借助Auto CAD、Surpac软件,以五阳煤矿巷道数据资料为依据,对采矿工程三维巷道建模的思路及过程进行细致分析,并实现五阳煤矿三维巷道实体模型的构建,为采矿工程设计与生产管理打下良好的基础。     

矿山巷道三维动态建模机制研究

当前巷道三维建模是数字矿山的重要组成部分，通过现有技术手段建立的巷道模型虽然满足可视化需求，但由于精度不高，无法满足分析算法和可视化渐变效果的要求。提出了通过生成三角面片的方法，动态创建矿山巷道三维模型。通过阐述巷道断面、巷道壁、巷道底面和巷道交点过渡模型的三角面片建模机制，结合布尔并集运算融合模型，建立满足指定精度要求的矿山巷道三角面片三维模型。     

基于AutoCAD构建地下矿三维开拓立体模型

地下矿三维开拓立体模型图可以非常直观的表达三维采矿工程,对矿山设计和生产管理都有着现实意义。基于AutoCAD平台的二次开发技术,使用实体模型构建中放样功能,开发出三维井巷模型构建模块。依此为基础,制定地下矿三维开拓立体模型构建一般流程,以具体矿山开拓系统建模为例,明确建模方法步骤,实现了地下矿三维开拓立体模型构建。研究表明,基于AutoCAD构建地下矿三维开拓立体模型,操作方便灵活,具有较强的实用性。     

基于近景摄影测量技术的地下巷道三维建模

对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现，是数字矿山建设的重要内容，矿山地下巷道的三维建模及可视化又是数字化再现的核心内容。针对传统巷道三维建模方法效率低下、成本高昂的不足，提出了基于近景摄影测量技术的地下巷道三维建模方法。该方法主要采用近景摄影测量立体像对的前方交会原理，使用相机在不同空间位置获得一组同一目标的图像，通过计算图像间的几何约束关系来得到目标表面的三维坐标信息，从而构建拍摄目标的三维模型。该方法首先利用低成本的智能手机照相机对巷道进行多视角近景照片采集；然后利用数字图像建模Context Capture软件对图像数据进行空中三角测量解算，并生成地下巷道点云数据；最后对获取的像片进行特征提取和影像匹配，完成地下巷道三维模型构建。以河南理工大学地下防空洞巷道为试验对象，拍摄了566张像片，像片间的旁向重叠度约80%。试验结果显示，所拍摄目标物的三维模型结构完整，纹理清晰，表明利用近景摄影测量技术构建巷道三维模型具有可行性。     

地下矿山空区失稳三维探查及可视化安全分析

针对某金属地下矿山I号矿床采空区失稳垮塌致使周边巷道遭到破坏的工程实际, 采用空区探测系统(CMS)对垮塌空区进行了现场三维探测, 获取了采空区失稳垮塌三维信息; 运用三维建模软件Surpac分别构建起垮塌采空区及其周边巷道的三维可视化模型, 以此为基础有效地确定了因采空区失稳垮塌致使巷道破坏的位置、范围和程度, 提出了采空区垮塌后给周边的凿岩、回风井等工程巷道带来的安全隐患。 实践表明, 这种基于空区失稳三维探查的可视化安全分析方法, 可直观、准确地掌握采空区失稳破坏相关信息, 从而为矿山制定科学合理的治理方案提供可靠的依据。     

基于3DMine的邹家山铀矿床3~#矿带三维模型构建

三维可视化建模技术是实现矿山信息化的重要手段之一。在前人研究成果的基础上,基于建模理论,以钻孔、勘探线剖面、采掘平面图等资料为依据,通过3DMine软件平台对邹家山铀矿床3#矿带的地表、矿体、巷道和地质构造进行了三维模型构建,并详细分析了各类三维模型的构建方法,对于采掘进工艺的优化选择有一定的参考价值,对于确保矿山安全生产以及提高资源开发利用的效率也有一定的借鉴意义。     

应用计算机进行地下矿设计的新发展

介绍了应用计算机进行地下矿规划与设计的最新发展；描述了在三维CAD环境中运行的数据处理系统、三维图形交工系统以及用于地下矿设计的专用程序模块，以及GUIDE系统与DATAMINETM系统联合运行，并配以GVP程序进行地下矿山开拓巷道和采场设计的应用情况。     

3DMine矿业工程软件在构建五圩矿三维可视化模型中的应用

随着数字矿山的兴起,矿山三维可视化技术进入了新的发展阶段。五圩矿应用3DMine矿业工程软件,构建了矿区地表模型、矿体模型和巷道模型。借助三维可视化模型,可更加形象地理解矿山地表地形、矿体空间形态和井巷工程布置及其空间位置关系,有利于采矿、开拓方法优化选择,以及矿山工程优化布置,对矿山安全生产、矿山资源的合理利用与矿山长远发展具有重要意义。     

基于DATAMINE的三维采矿工程可视化建模技术研究

采矿工程三维可视化模型的建立是矿山数字化的核心组成部分,对矿山设计、生产、残矿回采等具有重要意义。结合安徽凤凰山铜矿,以DATAMINE软件为平台,阐述了地下采矿工程线框模型的建立流程,分析和解决了三维建模的部分关键技术,建立了三维可视化模型。     

一种新的3D巷道建模方法——对称建模法

巷道是矿山工程的核心,巷道三维建模是数字矿山建设的重要组成部分。根据二维巷道沿巷道中心线对称的特性及三维巷道在剖面上呈对称的特性,提出一种新的巷道三维建模方法--巷道对称建模法,该方法实现了巷道相交等复杂情况的正确建模,解决了常规巷道三维建模方法存在的问题。基于对称建模方法,设计了3D巷道数据结构,以三叉形和十字形巷道的构建为例,采用VC++,结合OpenGL实现了巷道三维模型的构建和可视化。     

三维激光扫描技术在三道庄矿复杂采空区探测中的应用

三道庄矿受前期地下混乱开采影响,在露天开采境界下方存在大量不明采空区。为了精准快速探测采空区,引进了三维激光扫描系统,该技术具有测量精度高、操作简单等优点,通过自动扫描可以获得采空区的位置、形状和大小,并且可以和CAD、3Dmine等常用的数字矿山软件耦合,建立采空区三维模型,从而为矿山安全生产提供技术参数和安全保障。     

露天矿滑坡对临近井下巷道的影响及对策

某露天采场南部边坡与井下工程巷道距离非常近,2015年露天南部边坡大滑坡,导致其附近的地下矿490 m分段长约120 m的下盘脉外巷与分段联络道垮塌,主斜坡道480～500 m段也有一定程度的破坏.基于专家建议及以往该金矿巷道围岩加固、失稳边坡治理方面的经验,采用湿喷混凝土、缝管式锚杆挂网、树脂锚杆、长锚索、穿凿泄水孔等手段对主斜坡道480～500 m段进行了加固.此外,用压脚回填技术控制南部边坡滑体的变形与沉降.结果表明,以上措施有效控制了金矿主斜坡道的变形与破坏,保证了该段巷道的稳定与安全,成功解决了露天矿滑坡引发的临近井下巷道失稳破坏问题,可为其他矿山类似井巷工程的返修、加固提供借鉴.     

复杂巷道工程三维可视化建模方法研究及应用

针对某矿山的具体工程实际, 运用Surpac、Dimine等数字化工具, 开展了矿山复杂巷道三维可视化建模方法研究, 形成了二种有效的巷道三维建模方法, 并通过分析、对比不同巷道三维建模方法的优缺点, 优化建模参数, 提高了巷道三维建模的精度。三维可视化建模方法在某矿山巷道的应用结果表明, 所建模型可靠, 可辅助矿山进行巷道优化设计和巷道工程施工计划编制等。     

地下矿生产计划三维编制技术及动态管理

在对地下矿山生产的基本特征及矿山对生产计划编制需求分析研究的基础上,从地下矿山三维可视化生产计划编制的核心技术出发,全面阐述了地下矿生产计划三维可视化编制的基本原理、平台基础、优化技术及其实现方法。在此基础上,通过实际工程应用情况,系统的介绍了地下矿生产计划三维可视化编制技术及其动态管理的过程,进一步说明了该技术的可行性和科学性。     

基于AutoLisp开发交互式绘制巷道的方法

利用Auto CAD内嵌的二次开发工具AutoLisp语言,在传统绘制巷道方法的基础上,结合AutoLisp语言灵活调用Auto CAD命令和扩充Auto CAD命令集的特性,开发了交互式巷道绘制程序,扩展了Auto CAD功能,简化了绘图程序,提高了工作效率,为开发绘制其他矿山工程程序提供了思路。     

三维可视化建模技术在矿山设计中的应用

以SCC煤矿为背景,在利用3DMine矿业工程软件建立了矿山地表地形模型、煤层模型和井下巷道实体模型的基础上,重点研究了矿山三维可视化模型在矿山设计上的应用,实现对采掘巷道的三维可视化设计;同时介绍了优化三维可视化模型,提高设计准确性的技术方法,进而提升了三维可视化建模技术对矿山生产管理的指导价值。     

地下矿的装载和运输机械

本文论述了地下矿从空场回采、房柱式开采、巷道掘进、工作面斜坡道和出矿口等处装载和运输矿石、矿物及废石所用的机械。