李鴻良

(新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000)

三維數(shù)字礦山軟件在金屬礦山的應(yīng)用

李鴻良

(新疆有色金屬研究所烏魯木齊830000)

當(dāng)前我國(guó)的礦山開采領(lǐng)域，已經(jīng)隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷地向前進(jìn)步了，在礦山企業(yè)發(fā)展的過程中，傳統(tǒng)的開采手段，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段我國(guó)礦山企業(yè)對(duì)于開采的需求了，因此三位數(shù)字礦山軟件也就應(yīng)運(yùn)而生；本文專門對(duì)三維數(shù)字化礦山軟件在金屬礦山開采過程當(dāng)中的運(yùn)用進(jìn)行了細(xì)致的分析，并對(duì)三維數(shù)字礦山軟件在未來的發(fā)展趨勢(shì)做出了一定的評(píng)價(jià)。

數(shù)字礦山三維軟件金屬礦山

礦山企業(yè)在進(jìn)行礦山開采的過程中，為了能夠更好的對(duì)礦床進(jìn)行研究以及對(duì)開采工作進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此就需要運(yùn)用三維技術(shù)建立出一個(gè)較為逼真的礦床模擬，從而對(duì)實(shí)際的礦山情況進(jìn)行再現(xiàn)，以便于對(duì)其接下來的開采等工作制定好詳細(xì)的方案。

1 國(guó)內(nèi)外三維數(shù)字礦山軟件的對(duì)比

Surpac三維數(shù)字礦山軟件是國(guó)外使用較為廣泛的三維數(shù)字礦山軟件系統(tǒng)，這個(gè)軟是澳大利亞SURPACMNVEXGROUP簡(jiǎn)稱SURPAC所研發(fā)出的產(chǎn)品，這款軟件截止到今天，已從最初用于進(jìn)行測(cè)量的工程軟件，逐步的發(fā)展成為了一個(gè)綜合的礦山環(huán)境模擬軟件。軟件主要用途包括:對(duì)地質(zhì)的勘探與模擬、鉆孔編錄、采礦生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃、尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)等。

除此之外，美國(guó)、加拿大、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家在礦山三維數(shù)字模擬上也研發(fā)了許多的軟件系統(tǒng)，如MicromineGBISGBIS，這款軟件能夠高效靈活的進(jìn)行三維礦山資料以及環(huán)境模擬，同時(shí)具備了自主生成采礦生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃等功能；另外，國(guó)外的礦山軟件公司還研發(fā)了KANTAN3D等軟件，這種軟件能夠有效的分析金屬礦床的地質(zhì)數(shù)據(jù)，同時(shí)以最快的速度構(gòu)建出地表三維模型、礦體三維模型以及斷層三維等模型，這些系統(tǒng)都能夠進(jìn)行自主儲(chǔ)存管理，使采礦企業(yè)的人員擺脫了繁瑣的操作，極大的提升了工作效率。

當(dāng)前我國(guó)內(nèi)部所使用的三維數(shù)字礦山軟件有DIMINE、3Dmine等，其中DIMINE這款軟件是由我國(guó)自主研發(fā)出的，專門用于金屬礦山開采的軟件；這款軟件能夠有效的對(duì)金屬礦山進(jìn)行地質(zhì)勘探工作，并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存測(cè)量計(jì)算，同時(shí)，這款軟件還能夠進(jìn)行露天采礦設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工作，并且還可以對(duì)地下的采礦與生產(chǎn)工作進(jìn)行設(shè)計(jì)；而3DMine三維礦業(yè)工程軟件作為一款也是由國(guó)內(nèi)自主進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新設(shè)計(jì)三維礦業(yè)軟件平臺(tái)，其主要功能有三維可視化核心、CAD輔助設(shè)計(jì)與原始資料處理、勘探和炮孔數(shù)據(jù)庫(kù)、礦山地質(zhì)建模、地質(zhì)儲(chǔ)量估算、露天采礦設(shè)計(jì)、地下采礦設(shè)計(jì)、采掘計(jì)劃編排、測(cè)量?jī)x器接口與數(shù)據(jù)應(yīng)用等，同時(shí)具有更加開放的數(shù)據(jù)兼容性等功能。國(guó)內(nèi)的這些礦山軟件作與國(guó)外的三維數(shù)字礦山軟件相比較，顯得更為完善和專業(yè)，并且在操作上更為簡(jiǎn)單靈活，并且還具備了較便宜的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

2 礦山軟件在金屬礦開采過程中的運(yùn)用

2.1 礦山三維基礎(chǔ)建模

礦山軟件的三維建模技術(shù)，主要是根據(jù)所研究的礦床地質(zhì)情況，在三維空間當(dāng)中進(jìn)行信息構(gòu)造，并最后建立起幾何的三維模型，再通過圖形予以顯示，這種三維模型能夠在多種深層次的范圍內(nèi)得以運(yùn)用；一旦將模型的數(shù)據(jù)庫(kù)組建起來，就能夠快速的得知如鉆孔軌跡線、巖體特性數(shù)據(jù)、坑道取樣軌跡、斷層等重要信息，從而使在三維空間內(nèi)就能夠詳細(xì)的了解到實(shí)際的地質(zhì)情況；并且在礦山軟件上，還能夠及時(shí)進(jìn)行查看、編輯以及多數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芾恚瑥亩奖銓?duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行批量的處理工作。

2.2 實(shí)體模型

礦山軟件的三維建模技術(shù)能夠模擬出實(shí)體的模型，實(shí)體的模型可以呈現(xiàn)出任意位置的切割面，并且能夠完成物體面與體之間的交差運(yùn)算。

2.3 露天采礦與低下采礦設(shè)計(jì)

露天采礦設(shè)計(jì)工具，能夠?qū)Σ傻V場(chǎng)地進(jìn)行自下向上以及自上上向下的互交設(shè)計(jì)，在整個(gè)采礦設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，能夠根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)采礦的設(shè)計(jì)進(jìn)行隨意設(shè)定；對(duì)于坡度的設(shè)定可以用角度和百分比進(jìn)行表示，同時(shí)每一階段的三維模型都能夠自由的改變其坡度和大小，并且模型之間可以進(jìn)行疊加。地下采礦設(shè)計(jì)能夠通過軟件當(dāng)中的三維設(shè)計(jì)工具，在屏幕上以數(shù)字化的形象呈現(xiàn)出來，進(jìn)而對(duì)實(shí)體模型建立天井或巷道提供了便利條件。

2.4 礦山軟件在國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前我國(guó)內(nèi)部的金屬礦開采企業(yè)對(duì)于數(shù)字化礦山軟件的運(yùn)用還處于剛起步的層次，國(guó)內(nèi)的礦山軟件的開發(fā)與使用能夠在極大程度上實(shí)現(xiàn)我國(guó)礦山企業(yè)開采過程的數(shù)字化與信息化的管理工作，同時(shí)簡(jiǎn)單的操作模式，也方便我們進(jìn)行運(yùn)用和學(xué)習(xí)；同時(shí)我國(guó)的礦山三維數(shù)字礦山軟件有著國(guó)外三維數(shù)字礦山軟件一樣的功能，并且還具備著國(guó)外軟件所不具備的能力，在我國(guó)的礦山三維數(shù)字礦山軟件的發(fā)展正處于不斷上升的趨勢(shì)。

3 結(jié)束語

當(dāng)前我國(guó)的礦產(chǎn)資源可以被開采的總量越來越少了，同時(shí)再加上金屬礦開采環(huán)境的惡劣，使得我國(guó)可用的技術(shù)礦石已經(jīng)越來越稀缺了，因此，我們繼續(xù)一種能夠高效進(jìn)行安全開采的軟件，這也就使得數(shù)字三維礦山軟件的發(fā)展占據(jù)了礦產(chǎn)企業(yè)的主導(dǎo)位置；我國(guó)的三維數(shù)字礦山軟件有著國(guó)外軟件所具有的一切基本功能，同時(shí)還對(duì)金屬礦山具有著針對(duì)性較強(qiáng)的勘探和設(shè)計(jì)能力，在我國(guó)的金屬礦山開發(fā)領(lǐng)域當(dāng)中，具有著十分廣泛的應(yīng)用與開發(fā)前景。

收稿：2015-06-19

10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.05.013