亢娟娜，惠鵬飛，王 剛

（1.甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 武威 733006；2.陜西澄合合陽煤炭開發(fā)有限公司，陜西 渭南 715300）

采礦工程外部環(huán)境具有一定復(fù)雜性，加之各種不確定的因素較多，導(dǎo)致采礦工程存在的諸多的問題，因此，我們可將計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)合理的應(yīng)用當(dāng)中的采礦工程中，不斷優(yōu)化采礦工程的設(shè)計(jì)。并將采礦工作同計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，進(jìn)而從整體提升采礦工程管理水平，更加形象、具體、生動(dòng)的采礦工程的實(shí)踐情況的進(jìn)行全面細(xì)致的分析，從整體上提升采礦工程的整體效益，促使采礦企業(yè)的穩(wěn)健可持續(xù)發(fā)展。

1 計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)簡介

20世紀(jì)80年代后期首次提出了Visualization（科學(xué)計(jì)算可視化），到了20世紀(jì)90年代計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，西方國外以三維礦床模型為代表的礦用軟件得到了飛速發(fā)展，其中計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)涉及到開采輔助設(shè)計(jì)、礦床建模、地質(zhì)資料處理等諸多方面。當(dāng)前計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)已經(jīng)逐漸朝集成化、三維實(shí)體方向進(jìn)行發(fā)展了。根據(jù)官方數(shù)據(jù)顯著，現(xiàn)階段，我們國家85%以上采礦企業(yè)都是使用，CAD可視化計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，采礦企業(yè)通過軟件的三維建模技術(shù)繪制三維立體礦井巷道布置系統(tǒng)模型，切實(shí)有效地實(shí)現(xiàn)可視化的目的，進(jìn)而解決采礦工程中所遇到的各種問題。

2 計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用分析

2.1 分析計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的可視化技術(shù)應(yīng)用

研究發(fā)現(xiàn)，95%以上采礦工程作業(yè)場所都是在地下。相比其他工程作業(yè)而言，工程較為煩雜且生產(chǎn)過程所涉及到的環(huán)節(jié)也比較多，整個(gè)工程由動(dòng)力供應(yīng)、通風(fēng)、排水等多個(gè)系統(tǒng)所組成的。因此，整個(gè)工程巷道空間呈現(xiàn)為交錯(cuò)的狀態(tài)，這樣一來，工程技術(shù)人員就無法精準(zhǔn)且有效地確定精心系統(tǒng)的巷道空間位置[1]。加之，現(xiàn)階段所采礦工程公橫所使用的資料絕大多數(shù)都是剖面圖和平面圖，缺乏直觀且形象的三維立體框架巷道系統(tǒng)模型，進(jìn)而工作人員只能憑借自己的經(jīng)驗(yàn)或是來判斷或者是確定巷道的三維位置。如果我們將計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)運(yùn)用到其中，采礦生產(chǎn)工作人員通過Auto軟件來構(gòu)件三維立體模型，則可清楚分辨礦井巷道的分布。另外，利用 Auto計(jì)算機(jī)輔助軟件，可有效地讓技術(shù)人員深入了解礦井的三維結(jié)構(gòu)，以便更好地在構(gòu)件三維模型的過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，尋找解決問題的方法。另一方面，技術(shù)人員還能在熟悉和掌握Auto計(jì)算機(jī)輔助軟件中，快速了解三維礦山系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，以便更好地在三維立體礦井模型制作完成后，切實(shí)有效地獲取到一個(gè)良好可視效果，最大化地實(shí)現(xiàn)提升采礦工程的生產(chǎn)效率目地性。

2.2 分析數(shù)值模擬的可視化技術(shù)應(yīng)用

想要具有針對性對礦山巖層控制和壓力問題等做出全面的分析，我們就借助計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建出動(dòng)態(tài)的三維空間，唯有借助計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)才能全面細(xì)致的分析采礦工程的存在的各種影響因素。但是現(xiàn)階段基本上就是技術(shù)人員深入到礦井現(xiàn)場做觀測，整個(gè)采礦過程主要是靜態(tài)現(xiàn)象[2]。盡管技術(shù)人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦井巷道支護(hù)損害以及巷道的變形等諸多問題，但是肉眼根本沒有辦法透視的看到礦山變形破壞過程和壓力變化情況。

對此，則可使用計(jì)算機(jī)樹脂模擬的可視化技術(shù)，對礦山的各種問題進(jìn)行模擬，全面且清晰的顯出礦山不同部分的變形情況和整個(gè)礦山的變化情況。如，在采礦過程中，礦山頂板巖層受力變形過程的數(shù)值模擬，頂板巖層上部為邊界，這樣就可以根據(jù)礦山的深度以及各個(gè)層次分布情況來施加重力，頂板巖層下邊為固定點(diǎn)，兩側(cè)是支邊，進(jìn)而有效地根據(jù)保持水平方的穩(wěn)定性。此外，技術(shù)人員還可以利用計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)，對開對頂板巖層的應(yīng)力做出計(jì)算，進(jìn)而有效地獲取礦產(chǎn)的分布情況，全面演示整個(gè)礦山的空間變化情況和整體結(jié)構(gòu)情況，精準(zhǔn)的分析礦山的巖層控制、礦山壓力問題。通過上述可知，在采礦工程中應(yīng)用數(shù)值模擬的可視化技術(shù)，能切實(shí)有效地的同其他計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)有機(jī)融合在一體，這種技術(shù)必定是我國采礦行業(yè)的穩(wěn)健長遠(yuǎn)的發(fā)展的不可獲取重要技術(shù)。

2.3 分析地質(zhì)測量的可視化技術(shù)應(yīng)用

我們國家地域遼闊，地質(zhì)結(jié)構(gòu)豐富且多樣化，這樣一來，就給采礦工程的生產(chǎn)和管理帶來的較高的難度系數(shù)，阻礙了采礦施工的順利進(jìn)行。所以，采礦人員在采礦施工之前，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)切實(shí)全面細(xì)致的做好開采區(qū)地質(zhì)測量，了解并掌握外不同礦區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的規(guī)律，以便順利有序開展采礦作業(yè)，防止意外安全事故的發(fā)生。采礦技術(shù)人員在進(jìn)行資質(zhì)測量時(shí)，可以充分計(jì)算機(jī)可視化地震勘探和聲波探測技術(shù)，進(jìn)而全面了解采礦區(qū)局部地層的結(jié)構(gòu)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及礦物質(zhì)的分布情況和所在位置，更好地獲取測井?dāng)?shù)據(jù)以及地震勘探數(shù)據(jù)等。這樣有利于更好地根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)所得出了數(shù)據(jù)繪制出等面紙、等值線等，詳細(xì)的呈現(xiàn)出礦藏的走向、范圍。另一方面，技術(shù)人員還可以根據(jù)計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)所得相關(guān)數(shù)據(jù)以及所繪制出曲線圖，準(zhǔn)確的解釋各種原始數(shù)據(jù)，有效地獲取礦藏分布情況和儲(chǔ)存量。故而，我們通過地質(zhì)測量的可視化技術(shù)應(yīng)用，可在很大程度上使采礦工程中的打井作業(yè)具有一個(gè)精準(zhǔn)且全面的指導(dǎo)，有效減少無效井位數(shù)量，進(jìn)而更好地在提升提高開采效率、約開采成本、促使企業(yè)綜合效率的提升的方面發(fā)揮出至關(guān)重要的作用。此外，隨著GIS的不斷深入推廣，讓地質(zhì)信息得采集、分析、管理應(yīng)用等越來越快捷方便，與此同時(shí)，也是有效地將采礦參數(shù)信息、采礦參數(shù)信息切實(shí)有效的轉(zhuǎn)化為地圖，呈現(xiàn)出不同數(shù)據(jù)間的空間關(guān)系，有利于相關(guān)技術(shù)人員更好地通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中數(shù)字地圖、影像資料來全面分析礦山的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及分布情況，

3 結(jié)語

概言之，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對礦產(chǎn)的需求量越來越大，因此，我們必須要進(jìn)一步加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)對煤礦開采的方法的研究、創(chuàng)新出更多的新技術(shù)，了解礦井的三維空間結(jié)構(gòu)，加快采礦作業(yè)效率，促使企業(yè)綜合效率的提升，促使我國才可的穩(wěn)健可持續(xù)發(fā)展。