基于GOCAD的边坡三维地质体模型的构建与应用

构建三维的地质模型能够将地形信息以及勘察信息以更加形象的方式展现出来,这样可以总结归纳出该区域此信息的分布规律,从而为利用ANSYS等数值分析软件进行分析构造出相应的三维模型。首先阐述了三维地质建模的概念与GOCAD三维地质建模软件特点,然后以某露天矿山排土场边坡为例,进行了基于GOCAD的边坡三维地质体建模构建。继而提出利用GOCAD软件对某区域的地表、地层的地质信息进行相应的的转化,得到的模型数据文件可以被数值模拟软件如ANSYA、FLAC3D直接读取,从而进行边坡稳定性方面的数值分析。     

GOCAD地质三维建模技术在矿山边坡工程中的应用

介绍了GOCAD地质三维建模技术建模思路及主要建模步骤,并成功利用GOCAD软件建立了白云鄂博东矿边坡的地质信息三维可视化模型,为矿山边坡工程地质分析和工程设计提供可视化参考.     

地下开采对山体边坡稳定性影响的数模分析新方法

针对岩土工程软件FLAC3D在复杂模型构建及单元网格加密中存在的不足,提出了一种基于AutoCAD和DIMINE软件建立复杂三维地质模型的直观、快速的模型生成技术,可有效降低FLAC3D中复杂网格模型建立的难度。DIMINE软件具有强大的三维可视性,在图形与网格划分功能中优点突出,可实现复杂模型的快速构建,并经相应程序转化为满足要求的FLAC3D文件,再将模型导入到FLAC3D中进行模拟计算,最后结合工程实例,模拟分析矿山地下开采对山体边坡稳定性的影响。结果表明:该建模方法能精确建立复杂三维地质模型,并实现模型中任意剖面的提取,可为数值模拟计算提供依据,为复杂地质三维模型的构建提供了一种全新的建模方法。     

采空区和露天边坡之间的相互影响分析

由于FLAC3D软件在复杂的三维地质建模与单元网格划分等方面存在很多不足,且所建模型易出错、难检查。利用3DMine软件建立柿竹园多金属矿的三维地质体块体模型,并用八叉树法实现了单元块的合并与细分。将模型以数据文件的形式输出,形成FLAC3D命令流,再将命令流调入FLAC3D软件中执行,从而准确、快速的建立了FLAC3D模型。利用该建模方法对采空区和露天边坡之间的相互影响进行了模拟分析,验证了两种软件耦合的可行性和有效性。     

FLAC3D复杂网格模型的构建及其工程应用

借助通用有限元软件ANSYS在复杂网格模型建立方面的优势,通过开发的数据接口软件,实现了复杂地质体网格模型在ANSYS中建立并导入FLAC3D中的目的,有效降低了FLAC3D复杂网格模型建立的难度.采用该方法建模时,先通过地质建模软件GOCAD获取等高线的三维坐标数据,然后将这些数据输入图形处理软件SURFER整理后输出为等间距的点坐标,接着采用这些点在ANSYS中生成等间距样条曲线并最终建立实体模型并网格剖分,尔后通过接口程序将ANSYS中的网格模型导入FLAC3D以实现复杂岩土工程的计算分析.最后以西南某一水电站厂房边坡网格模型的建立为例,说明了该方法既实用又高效.     

基于离散化网格的三维复杂地质体建模方法研究

利用多软件优势实现三维复杂地质体离散化网格耦合建模,克服传统有限元数值模拟软件本身前处理建模功能薄弱的缺点,以人机交互的方法快速、高效建立复杂地质体三维模型,提高了模型建立的灵活性。该建模方法在西藏巨龙铜业高海拔大型露天矿长距离大断面复杂地层巷道建模中得到了实际应用。结果表明,该建模流程在建模速度、精确性、畸变控制以及后续数值模拟计算等方面都具有很大优势。     

复杂地质体FLAC3D模型快速生成

直接利用FLAC3D软件建立复杂三维地质模型比较困难,而使用AutoCAD软件可以建立复杂三维模型,且方便、快捷和精确.将AutocAD软件建立的复杂三维模型导入到ANSYS软件中,使用ANSYS软件对模型进行网格划分,使用ANSYS软件与FLAC3D软件的接口程序,将ANSYS软件已经划分过网格的三维模型的单元数据转换为FLAC3D单元的数据,在FLAC3D软件中导入三维模型,从而实现在FLAC3D软件中快速建立复杂三维地质模型.这为利用FLAC3D软件对复杂三维地质模型进行分析提供了一种便利的手段.该方法借助于AutoCAD软件的优点,使得在FLAC3D中精确快速建立复杂地质体三维模型更快捷.用此法建立贵州瓮福磷矿的某一复杂三维边坡FLAC3D模型,对该模型进行了稳定性分析.经分析该边坡的安全系数为3.03,边坡处于稳定状态.借助于该法可使利用FLAC3D进行复杂三维模型的分析更快捷.     

基于SURPAC二次开发的FLAC3D模型构建

FLAG3D软件在矿山岩石力学数值计算上具有独特的优势,但在构建矿山三维模型上存在不足;SURPAC软件在矿山三维建模应用广泛,但无法进行稳定性分析.为了将SURPAC在三维建模方面和FLAG3D在数值计算方面的优势相结合,采用TCL脚本语言对SURPAC进行二次开发,提出一种FLAG3D模型构建的数据转换方法,能够有效避免产生重复节点,从而实现FLAC3D模型的快速构建.以某钼矿为例,利用该方法将SURPAC块体模型转换为FLAC3D模型.结果表明该方法的有效性和可行性.     

基于ArcGIS和ICMP的矿山边坡自动数值建模与分析研究

以晋宁磷矿露采边坡为例,利用ArcGIS软件建立了边坡三维地层可视化模型,开发了转化插件;从三维地层模型截取典型二维地质断面,导出二维断面地层几何信息及材料信息;利用独立覆盖无网格质点法实现了从ArcGIS地层模型到数值计算模型的自动建模,并对该露采边坡典型断面进行了稳定性分析。应用实例验证了研究方法的正确性、实用性,及其良好的工程应用前景。     

煤系地层三维地质模型精细化表达研究

三维地质体建模精细化已成为现阶段建模技术日渐重视的研究方向之一。模型贴图作为地质体模型精细化表达的重要技术手段,长期处于建模环节中被忽略的部分,仅能初步实现粗糙的贴图效果,且存在贴图变形扭曲、边界缝隙等问题丞待解决。本文以某煤矿地层模型为研究对象,建立基础纹理样本库并提出了一种基于机器学习的纹理样本库扩充方法,采用Delaunay三角剖分技术对三维地质体进行重构,提高了网格模型质量,并选用切线空间法线贴图与边界无缝处理技术进行三维地质体贴图研究。研究结果表明,通过三角剖分以及法线技术贴图的三维地质体比现有三维地质体贴图效果更加精细美观,大大提高了三维地质体模型的真实感,解决了边界不连续的问题。     

易门铜厂铜矿露天开采最终边坡角分析

采用三维地质建模软件DIMINE的耦合集成技术——四面体网格化功能将易门铜厂铜矿露天矿边坡的地质实体模型转换为力学计算模型,实现了力学模型单元网格的自动划分,解决了复杂介质条件力学分析前处理模型构建问题。应用FLAC3D对铜厂露天开采边坡的稳定性进行数值模拟,确定了最优的边坡角为45°~47°。研究结果对矿山岩体工程设计和生产具有指导意义。     

大孤山露天矿边坡亿级自由度建模与基于RFPA3D的数值模拟#br#

为了提高数值模拟在露天矿岩石工程大规模计算分析中的准确性,精细化建模与大规模计算是其重要的实现途径。以大孤山露天铁矿为例,构建了亿级自由度精细化网格模型,并基于RFPA3D-Parallel数值模拟软件的高效并行求解迭代计算方法,模拟了大孤山露天矿西北帮楔形体滑坡的孕育、形成过程。数值模拟结果表明,大孤山露天矿边坡稳定性的主要威胁为F14断层带与F15断层带之间的楔形岩体,且楔形体的损伤具有自上而下的发展演化特征,这一数值模拟结果对现场滑坡监测预警及防控治理具有重要的指导意义。     

3D Surfer在地质体属性建模及可视化中的应用

地质体属性三维模型的建立是三维地质建模的关键技术之一,在对3D Surfer三维可视化软件主要功能和特点的研究基础上,以地质对象的几种属性数据为例介绍了3D Surfer在三维地质体属性建模及可视化中的应用,论证了3D Surfer软件在地质体属性建模中的技术优势和应用前景。     

基于SURPAC二次开发的FLAC~(3D)模型构建

FLAC3D软件在矿山岩石力学数值计算上具有独特的优势,但在构建矿山三维模型上存在不足;SURPAC软件在矿山三维建模应用广泛,但无法进行稳定性分析。为了将SURPAC在三维建模方面和FLAC3D在数值计算方面的优势相结合,采用TCL脚本语言对SURPAC进行二次开发,提出一种FLAC3D模型构建的数据转换方法,能够有效避免产生重复节点,从而实现FLAC3D模型的快速构建。以某钼矿为例,利用该方法将SURPAC块体模型转换为FLAC3D模型。结果表明该方法的有效性和可行性。     

3D-GIS在边坡监测中的应用

利用3D-GIS进行边坡变形的三维空间分析和变形过程的模拟探讨.为了达到这个目的,结合边坡地质结构呈层状的特点,采用三棱柱模型对边坡进行三维可视化数据建模,并分析了该模型的数据结构和空间数据操作.通过分析可知三棱柱模型能与现有的GIS软件(如Arcview)兼容,也能与现有的有限元软件(如DIANA)相结合, 利用柱体分析法对边坡进行变形分析.     

基于OO-Solid数据模型的复杂地质体分区协同三维建模

为了解决复杂地质体建模困难、精确度低等问题, 综合考虑已有平面地质资料, 基于OO-Solid数据模型, 提出了改进的分区协同建模方法: 采用分区协同思想将复杂地质体交叉剖面线由三维体元概念转化为二维面元概念, 由复杂统一整体转化为简单分区区域个体, 最后通过分区区域面元的合并包容得到复杂地质体的三维体元模型。将该方法应用于云南个旧某锡矿山, 研究结果表明: 高效快速构建出的三维复杂地质体模型, 不仅揭示了该复杂地质体的成矿机理, 而且真实反映了地质体的赋存情况, 为矿山后续工作(矿体储量计算、矿体勘探、稳定性分析模拟等)提供了准确的基础资料。     

基于三维建模技术的矿山移动范围圈定

结合罗山矿区工程实例, 提出了一种将传统的工程类比法或数值模拟方法与矿山三维建模技术相结合来确定金属矿山移动范围的方法。介绍了以MAPGIS、AutoCAD及SURPAC软件为主要工具的矿山三维建模的基本原理和步骤。在移动范围确定过程中, 借助先进的3D建模技术获得三维矿山模型。该模型可以实现各类地质体的可视化, 直观地展示其形态与产状, 清晰地反映各构成因素间的相互关系。在3D模型中截取的特征剖面与工程类比法或数值模拟方法相结合, 能轻松获得各特征剖面上的岩移参数值。通过给定的岩移参数值进而确定各特征剖面上的地表移动边界点, 将各移动边界点连接即可实现矿山移动范围的圈定。     

采场稳定性评价与结构参数优化设计集成技术

结合某地下稀土矿山工程实例,提出了一套融合地形信息、地质信息和力学信息的集成技术.充分利用地表、地质基础数据,在DIMINE可视化建模平台上构建复杂地质体精细化三维模型,结合初拟的采场结构参数完成采场单元划分,通过.dxf文件导入MIDAS软件平台完成各地质体和拟定采场的三维网格划分,利用接口程序实现网格与FLAC3D力学模型的无缝转换.综合运用Mathew稳定图法和集成技术对初步拟定的两种开采方案形成的空场进行稳定性评价,结果表明Mathew稳定图法与数值模拟结论相一致.     

基于ArcGIS与FLAC~(3D)的矿山边坡三维可视化与数值模拟耦合研究

以某矿山露采边坡为例,利用Arc GIS软件建立了边坡三维地层可视化模型,针对岩土工程特点,采用一种简化方法实现了从矿山边坡三维可视化模型到FALC3D计算模型的耦合与自动转化,开发了相应的计算模型生成插件。该方法充分利用了地层三维可视化模型可较好地表达研究区域内地质体的空间几何形态的优点,拓展了可视化模型的应用范围,排除了从地层可视化模型全自动生成精确岩土工程数值计算模型在网格形状、材料区域边界、断层/节理单元等方面所面临的困难,极大地简化了数值模拟的前处理工作。数值模拟结果表明:随着网格尺寸的不断加密,本研究方法得到的计算结果可满足岩土工程分析的实际需求,具有良好的工程应用前景。     

露天采坑三维边坡稳定性分析及防治对策

基于现场调研和工程地质勘察成果, 分析了仓上露天采坑边坡变形破坏的特征。针对FLAC^3D面向复杂地形与岩体结构前处理建模存在的技术困难, 提出了MIDAS/GTS-FLAC^3D耦合建模新方法, 应用该耦合建模方法构建了露天采坑工程地质模型和三维计算模型, 通过对该露天采坑边坡变形破坏过程进行数值模拟分析, 揭示了环状采坑三维边坡变形破坏机制, 预测了边坡变形的关键部位, 在对该环状边坡稳定性进行评价分析的基础上, 提出了工程防治对策。