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。     

矿山三维巷道的参数化建模及其可视化

文中研究了矿山三维巷道参数化建模的方法,该方法采用参数化建模技术和基于巷道中心线的建模算法,将巷道分为不同类型的参数化模型,实现了其自动化的建立。最后,利用实测矿山巷道数据分别验证了建模方法和自动化建模程序的准确性,将三维巷道在二次开发程序中进行了可视化的展示。     

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。     

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。     

基于Auto CAD的三维巷道可视化建模及应用

为了解决地下矿巷道可视化程度较差,矿体和巷道、硐室等空间位置信息不具体等问题,基于VBA语言采用巷道断面沿指定路径或指定高度拉伸的方法,对Auto CAD进行二次开发构建地下矿山三维斜坡道模型,通过编程完成基于Auto CAD的地下矿三维巷道绘图模块,实现了地下矿三维斜坡道在Auto CAD中的自动化、程序化建模,既有助于矿山生产过程中工程量的计算,也能提高工作效率.矿山实践结果表明,基于Auto CAD构建地下矿三维巷道可视化模型,具有较强的可操作性和实用性.     

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。     

AutoCAD中矿井巷道三维建模及其意义

随着矿井巷道延伸与回采工作面的布置,矿井巷道间的空间关系越来越复杂,传统的二维图形已暴露出其巨大弊端.利用AutoCAD二次开发程序进行矿井巷道三维建模,提高了三维建模效率,对矿山测量中、腰线标定、贯通距离预计、贯通点断面分析、煤岩柱计算、矿山安全预警等具有重要意义.     

基于OpenGL的矿山巷道建模算法应用研究

分析了在应用OpenGL对矿山拐弯巷道三维建模时遇到的问题,拐弯巷道曲面上点的空间分布规律,提出了一个简单的实现拐弯巷道的三维模拟算法,从而能够方便快捷的建立起矿山巷道三维模型。     

矿山平巷与立井复合模型构建方法研究

数字矿山已经成为一个研究的热点,而矿山巷道作为整个矿山生产的核心组成部分,是矿山可视化中最直观的部分。在分析现有的巷道三维建模的基础上,采用"分而治之"的思想,提出了针对巷道网络内立井与平巷的相交模型的构建方法——剖分建模法,将相交部分剖分成3个独立的实体和2条空间曲线。通过具体的分析计算,求解出这2条空间曲线的离散点,采用相邻轮廓线构模法,将立井的三维模型构建出来,结合对称建模法构建平巷的三维模型。然后将这3部分组合在一起,构成了立井与平巷的相交模型,保持了巷道内的连通性,且生成的模型是无缝集成的。实例表明,该方法在构建平巷与立井的相交模型中是可行的。     

井巷工程精细建模及应用

针对巷道交叉点建模的难点,给出了一种自动化的巷道三维建模方法,把整个巷道分成巷道单体和巷道交岔点两部分,综合考虑了各类交岔点的特点,实现了井巷工程的精细建模。大海则智慧矿山大断面交岔点、三角交岔点、倾斜巷道交岔点的建模应用表明,系统既能满足井巷工程设计建模,又能满足井巷工程生产建模。     

复杂地质体的三维建模与可视化方法的研究

提出了一种以似三棱柱体为体元的三维地质构模改进算法,该算法能适用于复杂地质体(如含空洞、矿体、尖灭及断层的地质体)的三维建模,还可用于诸如矿井和巷道等地质特有现象的三维建模,实现了地质体的统一建模。借助于OpenGL三维图形库,可实现地质模型的三维可视化及地质模型的多面剖切,为挖掘3D地质模型信息提供强有力的支持。     

矿山三维实体类型及建模方法

矿山三维GIS是数字矿山重要的支撑技术,而矿山三维实体的分类和建模是矿山三维可视化与管理的基础。首先对矿山三维实体进行了分类,并根据矿山三维实体在生产过程中赋存状态,将其分为静态实体集和动态实体集;接着,提出扩展的表面模型实现静态实体集的建模,使用体元模型实现动态实体集建模;然后,描述了两类实体集的在三维空间中整合管理与显示的方法;最后,以湖南某金属矿山为例,验证了所提方法的可行性。     

基于点云数据的三维巷道快速建模研究

基于三维激光扫描技术,进行精细巷道数据模型构建和精细巷道三维场景建立,研究由基本元素构建三维巷道空间模型的数据库组合法则,实现基本元素对象、巷道实体对象的动态快速构建。以某钼矿巷道建模实例验证了三维激光扫描技术用于巷道快速建模的可行性和技术优势。     

基于几何模型技术的矿山三维建模研究

为了降低矿山几何建模的技术强度及工作量，开发了一个用于矿山三维建模的采矿特征库。介绍了基于采矿特征库进行矿山三维建模的过程。采用采矿特征库进行矿山三维建模，可极大地降低矿山工程人员的技术要求，显著地简化矿山建模的过程，提高矿山实体建模的速度。     

一种新的三维巷道建模数据模型研究

提出了一种新的三维巷道数据模型。该数据模型以半巷道体为基本的三维构模体元,并根据该体元,抽象出构成该体元的5种基本的构模元素点、弧段、特征连接线、巷道剖面以及基础面元。在对该体元模型进行分析的基础上,详细探讨了该体元所有可能的11种基本类型,并分别给出其三维模型示意图。以这些半巷道体体元模型为基础,就可以构建出完整的地下矿山巷道网络。该项研究丰富了数字矿山理论,对矿山安全生产具有重要意义。     

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。     

基于GIS的矿山三维地质建模方法

矿山三维地质建模是数字矿山的核心组成部分,在地质、采矿、岩土工程等诸多领域日益得到重视。在综合分析三维地质数据模型的基础上,提出了GIS可描述和GIS不可描述数据模型的分类,并在GOCAD和ArcGIS平台下构建了基于GIS的多元、多方法集成的矿山三维地质建模方法。针对GIS不可描述数据模型提出了面向对象的聚合派生法,并通过Geodatabase建立了两平台的关联和模型的更新。通过现场实例应用表明,该方法保持了数据在空间和时间上的一致性,为矿山安全生产管理提供了有效和可靠的空间数据以及可视化的支持。     

OpenGL环境下两种巷道三维建模方法的比较

为了更好地指导矿山安全生产,需要对矿山进行三维可视化。重点提出了以线框法构模为原理的基于2D巷道线构造3D巷道模型方法和基于断面轮廓线的3D巷道构模方法,给出了相应的数据结构和两种构模方法的步骤。在此基础上,以VC++6.0为编程语言,以OpenGL图形函数包为可视化的图形处理工具,以银母寺铅锌矿为例,实现了巷道的3D模拟,并从不同的角度对两种建模方法进行了比较。