基于CAD建立露天采场三维模型及可视化

论述了一种快速建立露天矿采场三维模型的方法,利用采集的离散点数据建立约束TIN来表达地形,通过AutoCAD二次开发从现状图中提取数据单元,建立露天矿三维模型。建模结果表明,该方法所建立的三维模型不仅效果逼真,而且使工程量的计算更加准确。     

基于凸闭包构建Delaunay三角网及可视化

提出了一种基于凸闭包构建Delaunay三角网的算法,结合露天矿地表形态呈阶梯形分布的特性,同时借助CAD的三维环境,对三角网光照渲染等处理,实现采场模型的三维可视化效果,很好地满足了露天矿DEM(数字高程模型)建立的需要。     

基于钻孔数据的矿区地质模型构建

以某露天矿区为研究对象,Arc GIS软件为开发平台,建立矿区钻孔数据库,采用基于层面的约束不规则三角网(TIN)建立露天矿地质模型,并进行数据质量检查,实现了地质模型的三维显示、煤层储量计算、地质层面模型属性查询、剖面图绘制等功能,利用采场数字高程模型和矿区地质模型进行采剥离分类计算,为露天矿开采计划编制奠定了基础。     

基于DEM模型的露天煤矿测量验收系统

随着计算机、数字化技术飞速发展,露天矿采剥场验收测量利用DEM模型,将实测的煤、岩实体数据导入建立实体模型,从而得到煤、岩工程量,提高了计算速度和精度。     

基于人工神经网络的三维矿床模型

基于钻孔勘探数据，设计并建立了矿床模型的BP神经网络模型，用煤层的底板数据对神经网络进行训练，用训练好的网络对煤层的底板进行模拟，建立矿床的神经网络模型.通过某矿的实际数据，实现了利用神经网络方法建立三维矿床模型，并对矿床模型进行了三维显示.结果表明，矿床模型三维显示精度较高，已经在矿山生产中得到实际应用.     

基于多层DEM的露天矿三维地质模型构建及其应用

三维地质实体建模对于露天矿的工程设计与决策具有十分重要的意义.文章提出了一种快速构建露天矿三维地质实体模型的方法--包络面构模法.该方法通过建立多层DEM表面模型和侧面DEM模型,利用固化成体技术生成三维地层实体模型,并以实际工程数据对建模方法进而验证.研究表明,该方法具有同时表达空间对象表面和内部结构的能力,可在工程设计、采掘计划编制以及虚拟开采中得到了很好的应用.     

基于实测的采场回采质量数字评价方法

以激光精密探测系统CMS为数据采集手段,实现对采场空区数据的数字化获取与处理.以此为依据,借助三维可视化矿山建模软件SURPAC建立了采场空区三维数字化模型,通过对三维实体模型一系列分析与计算,形成了包括采场超挖量与欠挖量、采场存留矿量、开采损失率与贫化率等在内的采场回采质量评价指针体系.采用AHP法和专家调查法相结合的方法对这些指标进行统计对比,提出评价回采质量的有效方法.为矿山开采优化设计提供参考数据,进而从资金、技术等各个方面提高回采质量与效果.     

基于3DMine软件的露天矿开采设计

以多宝山铜矿为例,利用矿山已有数据建立矿山三维模型,进行露天境界优化、采场设计、编制采剥计划。建立了露天生产可视化管理系统,能够有效地指导采掘计划的编制和生产管理工作,并以工程实际应用情况分析了建模结果的可行性和科学性,在数字矿山架构的基础上,探讨了露天矿的可视化开采方案,为数字矿山的建设提供了有效的集成系统。     

基于三维激光扫描技术的某金矿采场体积测量与计算

为提高黄金矿山采场验收测量精度与工作效率,以山东某黄金矿为例,应用三维激光扫描技术代替传统测量方法对该矿地下采场体积进行测量和计算。根据三维激光扫描测量模式,分析了激光扫描数据处理流程,构建了测量误差分析模型,研究了测量误差、采样间隔对采场体积计算的影响以及三维激光扫描数据格式转换与数据共享机制,探讨了三维激光扫描数据在SURPAC软件中的应用以及不同等高线间距、抽稀间距对采场体积计算精度的影响。研究表明:利用三维激光扫描技术能够快速精确获取采场三维空间数据,构建采场三维精细模型;为进一步提高采场体积的计算精度,可将三维激光扫描数据采样间隔设置为50~200 mm,等高线间距应小于0.5 m,抽稀间距不宜大于1.5 m。     

基于AutoCAD的露天铁矿三维实体模型的构建

以大红山露天铁矿为建模对象,以Auto CAD制图软件为平台,以钻孔数据信息、剖面图、采场现状图等为基础信息,采用三角形剖分面、矿体离散等技术创建三维实体模型,该模型突破了露天矿量计算的传统方法,可靠且操作性强,提高了露天矿日常采矿生产、管理的质量和效率。     

露天台阶下空区安全隔离层计算及稳定性分析

我国很多露天矿山存在开采境界下有空区危害的现象,安全隔离层厚度及稳定性分析是保证露天安全开采的关键,也是迫切需要解决的问题。以广东省大宝山露天矿开采为例,理论计算得出不同跨度下的安全隔离层厚度,再结合数值模拟软件建立二维空区模型进行模拟,比较理论计算和数值计算的结果。通过二者的比较最终得出不同跨度下最佳的安全隔离层厚度。最后就矿山具体存在的空区群,建立三维空区群模型进行稳定性分析。为露天开采境界下空区稳定性分析提供了一套系统的方法。     

BP神经网络在露天矿边坡稳定性分析中的应用

对边坡进行稳定性分析是治理边坡工程的基础,正确确定露天矿边坡稳定性对于露天矿山工程具有非常重要的意义。本文在分析国内外大量露天矿边坡稳定性研究成果的基础上,采用改进的BP神经网络算法建立了露天矿边坡稳定性分析的神经网络预测模型,并对模型的预测精度进行了验证,结果表明,实际输出与期望输出基本吻合。将所建立的网络模型应用某露天矿边坡稳定性预测,取得了较好的效果。     

基于PSO优化BP神经网络的露天矿边坡位移预测模型

BP神经网络的初始连接权重和阈值对露天矿边坡位移预测的精度和收敛速度有重要影响。鉴于粒子群优化(PSO)算法具有全局搜索性能和收敛速度快,引入PSO算法对BP神经网络的初始连接权重和阈值进行全局优化,提出了基于PSO优化BP神经网络的露天矿边坡位移预测模型。将所提出的模型应用于实际案例中,并与BP神经网络进行对比。结果表明:该模型能够提高BP神经网络在露天矿边坡位移预测中的精度和收敛速度,预测结果的最大相对误差和平均相对误差分别是0.566 8%和0.353 0%,具有较好的精度和实际应用价值。     

露天采场土地复垦适宜性评价的FAHP-Entropy赋权法

评价指标体系的建立和适宜性评价方法的选取是露天采场土地复垦的主要研究内容。在选取评价指标时,添加了原始土地利用方式和周围土地利用现状等指标,优化了土壤因素方面评价指标选取方式;在此基础上,建立了基于FAHP-Entropy赋权法的露天采场土地复垦适宜性评价模型,对天生坝露天采场东采坑进行了土地复垦适宜性评价。根据评价结果和天生坝露天采场东采坑的实际情况,得出结论:天生坝露天采场东采坑平台、边坡应复垦为灌木林地,坑底应复垦为天然水坑。建立的评价指标体系和适宜性评价模型具有适用性,可为露天采场土地复垦提供技术支持。     

考虑软弱夹层蠕变特性的某矿山边坡稳定性研究

为研究软弱夹层的存在状态对岩土体强度变形特性的影响，选用PFC3D离散元软件进行不同条件下的复合岩样标准三轴试验模拟，深入分析其强度变化规律及变形破坏特征；借助FLAC3D软件建立了依托实际工程的三维模型，选用考虑蠕变特性的Burgers模型，对露天矿山边坡的稳定状态进行深入分析，得到如下结论:（1）软弱夹层的倾角、厚度、层数等参数均对复合岩样的强度有显著影响；（2）随着夹层倾角增大，三轴试样产生大量剪切裂缝；随着夹层厚度增大，三轴试样由剪切破坏向张拉破坏转变；随着夹层层数增加，三轴试样呈现中间部位的张拉破坏；（3）当考虑露天矿山软弱夹层的蠕变特性时，其强度折减系数为1.16，比不考虑蠕变特性降低了约10%，可为实际工程提供更高的安全存储。     

安家岭煤矿岩体结构数字识别及关键块体确定

安家岭煤矿存在大量不稳定块体,安全隐患非常高,必须进行关键块体的预防治理工作。以北帮1300边坡平台为工程背景,采用先进的三维岩体不接触测量技术,进行岩体结构面的现场测量,获取岩体节理几何形态空间分布信息,建立三维岩体结构面空间分布模型。在此基础上,利用获得的边坡岩体结构面基本参数信息,基于不稳定块体快速识别和分析系统(Geo SMA-3D),进行边坡关键块体的搜索,并对所得结果进行理论分析,确定边坡较易掉落的块体及影响块体不稳定的因素。     

基于三维可视化技术的露天境界优化研究

露天境界优化是露天矿设计和生产经营管理的重要环节。最终境界优化是一项需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等多因素,实现经济效益最大化的复杂工作。采用三维可视化技术选择Lerchs-Grossmann优化方法(L-G法)对云南易门铜矿进行露天境界优化研究,通过对露天境界中优化参数和优化方法的探讨,得出了矿山开采优化的露天经济境界,为矿山的开发提供直接技术方案和投资决策依据。通过研究,总结出了露天境界优化过程中应用的主要技术和方法。     

复杂地质条件挂帮矿开采三维可视化设计技术

露天境界挂帮矿赋存条件复杂多变,存在着大量不规则台阶、滑坡和断层等复杂地质地形,以MICROMINE软件为平台,通过引入特殊地形约束线,构建约束性DTM模型,解决了一般DTM模型无法精确模拟复杂地质体的问题;运用线框构模法,直观地揭露矿体、露天边坡以及滑坡之间的空间位置关系,以此来指导挂帮矿开采的开拓采准设计,实现地下开采设计的三维可视化,以及开拓采准设计的优化。大冶铁矿挂帮矿开采的应用实践表明,挂帮矿赋存地质条件得到了精确模拟,设计效率及合理性大为提高,为类似露天矿挂帮矿开采提供了参考。     

基于三维精细化建模有限差分计算的露天矿边坡稳定性研究

以某露天矿为研究对象,通过FLAC3D有限差分数值模拟软件进行模拟计算分析,在仅考虑岩质边坡实际分布的情况下,结合平衡计算结果对岩质边坡进行了稳定性分析,并通过强度折减法计算得到的安全系数对危险程度进行判定。利用Rhino模拟软件与Griddle插件进行三维地层建模,弥补了三维数值模拟中对实际情况复现精度差的缺陷,提高了模拟真实性。通过模拟结果,制定了不稳定边坡防治方案,并对防治后的危险区域稳定性进行了验证,为露天矿的灾害防治提供理论和数据支撑。     

无人机航测技术在大型露天采坑监测中的应用

在露天采坑深凹开采过程中,边坡形成结构破碎、坡度陡峭的高危临空面,极易促生崩滑地质灾害,深入研究快速、有效的监测技术,对有效防控边坡工程灾害和安全开采监管具有重要意义。研究采用固定翼无人机航测技术获取大型露天采坑三维点云数据,经点云去噪、剔除植被等预处理,生成露天采坑DEM数据,分析采坑的开采范围。根据DEM数据,提取矿山边坡坡度数据,开展边坡风险性分析。并利用露天采坑多期DEM进行差值,获取采坑相关变化量。研究结果表明：无人机航测技术可以快速、有效获取大型露天采坑的三维实景模型,能够为政府和企业开采监管提供可视化数据支撑|大型露天采坑的DEM数据,经地形分析提取坡度数据,可以有效发现边坡的崩滑现象,进行有效的监管。