金属矿床地下开采方法三维建模技术研究

三维建模技术在各领域应用广泛。矿业领域中,采矿方法三维建模技术是矿山数字化的基础。一个兼容性良好的采矿方法三维模型能够满足教学演示、三维仿真场景搭建及物理模型输出等多方面要求。工业领域建模技术发展较为完善,矿业领域复杂地质体等矿业领域的建模技术也早有学者涉略,但完整的采矿方法三维建模却缺少一套系统的方法。本文依托三维建模软件,基于工程实践二维图纸,结合工业领域建模经验,就采矿方法三维建模技术进行研究,提出基于三视图的三维模型重构法,采用B-Rep模型和CSG模型组合的方式,实现采矿方法三维模型的快速构建。重构的三维模型能够满足教学演示、三维仿真场景搭建与物理模型输出要求。     

地下非煤矿山提升系统物理仿真平台构建及应用

矿山提升系统是矿山开采中的重要系统之一,矿山提升系统、通风性能等的优化有利于矿山生产。当今对已投产矿山的提升系统进行优化时,借助常规的方法进行理论计算,准确性差;借助工业试验,需要矿山停产,进行系统变更,而变更系统要投入大量的人力、物力与财力,成本太高;而对未采矿山提升系统的模拟大多数只停留在计算机辅助模拟和静态模拟阶段,无法解决教学演示、提升能力与摩擦风阻的核算等问题。为此,对照真实提升系统,按1∶100的比例,构建一种地下非煤矿山提升系统物理仿真平台,通过可编程控制系统实现罐笼的提升与运输;在此平台的基础上,通过更替可变换直径的井筒以及可调节体积的罐笼,依据具体事例设计参数,对矿山进行提升能力和井筒摩擦风阻的核算,为矿山优化提供参考。实例分析证明,该平台可以降低地下非煤矿山提升系统运营成本,减少安全隐患。     

围压及层理角度对砂岩变形、强度、破坏模式及脆性影响

采用超高刚度常规三轴试验装置Stiffman对砂岩进行单轴与常规三轴压缩试验,研究围压及层理角度对砂岩力学特性影响规律。试验结果表明:层理角度增加使得砂岩轴向和径向峰值应变降低,峰值强度呈增加趋势;层理角度为60°和低围压下层理角度为45°时,层理结构使得峰值强度降低;弹性模量不受层理角度影响。围压增加使得砂岩轴向和径向峰值应变、峰值强度增加,弹性模量呈增加趋势。砂岩破坏受围压和层理角度影响,可分为应力控制型、应力结构控制型和结构控制型3种。基于砂岩轴向和径向峰前及峰后变形特征建立的脆性指标,很好地描述了砂岩脆性随围压和层理角度的变化规律:围压增加,砂岩试样脆性降低;围压相同时,层理角度为60°的砂岩试样脆性最高。