劉彩英

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730050）

為了有效推動數(shù)字礦山建設，必須要充分重視礦山三維地質(zhì)建模技術應用，充分利用相關數(shù)據(jù)，來對礦山地質(zhì)三維空間分布特征及其內(nèi)在聯(lián)系性進行精準表示，數(shù)字礦山不同信息可以運用三維軟件模擬生成，呈現(xiàn)出巷道立體空間效果，只有依托礦業(yè)軟件才能實現(xiàn)數(shù)字礦山建設[1]。雖然國外軟件靜二次開發(fā)后能夠達到相關功能需求。然而因采礦手段及工作特點與管理結構的不同，現(xiàn)在在此方面國內(nèi)要想達到客戶化的需求，面臨的困難還相對較多。

3DMine礦業(yè)工程軟件是有北京三地曼礦業(yè)軟件科技有限公司2006年研發(fā)成功，實現(xiàn)了將三維地質(zhì)圖與二維

地質(zhì)圖同處于一個窗口中，圖像與數(shù)字之間可以隨意切換，3DMine軟件具有強大的兼容性，同時可以支持圖層管理與選擇功能，數(shù)字礦山地質(zhì)建模更加方便快捷。該軟件的應用，使國外長期專業(yè)壟斷的格局被徹底打破，極大地推動我國礦業(yè)建設的數(shù)字化發(fā)展。尤其近年來，伴隨計算機技術的高速發(fā)展，3DMine軟件也得到了進一步優(yōu)化與完善，性能更加的優(yōu)越，成為礦山三維地質(zhì)建模的重要技術手段。所以，對其進行研究就有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 3DMine軟件的性能與發(fā)展

（1）3DMine軟件的特點。①三維可視化，在三維顯示與渲染優(yōu)化中應用一系列算法，對設備的配置要求較低，同時設備的運行效率得到有效提升。②CAD風格，與AutoCAD操作習慣相符合，捕捉圖元以及選擇集等功能和相同CAD軟件水平相類似。③能夠進行二次開發(fā)，實現(xiàn)對VC于TCL共同支持功能。

（2）3DMine軟件的主要功能。該軟件是我國國內(nèi)用戶通過不斷實踐與創(chuàng)新設計出的一種三維礦業(yè)軟件，具有非常全面的功能，應用較為普遍。不僅具有三維可視化作用，同時可以開展礦山地質(zhì)建模，對儀器接口進行測量，應用數(shù)據(jù)等，上述這些為礦業(yè)信息化功能奠定了堅實的基礎，同時其功能也在逐漸的完善與優(yōu)化，對推廣和應用3DMine起到了良好的促進作用。

2 3DMine軟件在礦山三維地質(zhì)建模中的應用

使用軟件對礦山三維地質(zhì)圖進行建模，是指可視化顯示礦山地表及地下地質(zhì)地層結構模型的過程，構建的各個模型，對礦山生產(chǎn)決策具有重要的指導作用，是實現(xiàn)礦山高效益生產(chǎn)的基礎。隨著近年來3DMine軟件的逐漸發(fā)展與提升，性能變得越發(fā)優(yōu)越起來，可靠性大幅增強，對礦山三維地質(zhì)建模起到了巨大的推動作用，尤其在三維地質(zhì)建模、對礦產(chǎn)資源儲量進行估算、地質(zhì)災害預警等方面具有良好的應用效果。

2.1 基于3DMine的礦山三維地質(zhì)建模方法

礦山礦山三維地質(zhì)建模過程中，通過3DMine軟件的應用，需要將該軟件進行首先啟動，對有關數(shù)據(jù)庫進行連接，通過三維顯示手段顯示鉆孔數(shù)據(jù)信息，對地層模型進行建立。

2.1.1 地形模型構建方法

使用3DMine軟件對礦山地表進行建模具體方法如下：①散點生成DTM法。在軟件中輸入不同散點數(shù)據(jù)文件，經(jīng)過視圖窗口的數(shù)據(jù)可以進行DTM工具生成，使用三角網(wǎng)將建模軟件內(nèi)不同散點進行連接。②線條生成DTM。將高程值賦予線條山后，利用地形線條文件（帶高程值）進行表面模型DTM生成，能夠在3DMine軟件內(nèi)載入地形線條文件（帶高程值），之后通過線條進行DTM功能表面模型的生成。③閉合線內(nèi)生成DTM。該方法經(jīng)常應用在構建閉合線內(nèi)帶洞條之間的建模。

2.1.2 礦體模型構建

該模型構建為實體模型構建的重要類型，屬于3DMine軟件建模的前提，實際操作過程中可以依照下列步驟進行。

①對三角網(wǎng)進行構建。將三角網(wǎng)設置于線與線之間，并在閉合線中設置，同時在開發(fā)線和閉合線中設置，以及開方線與開方線中設置，還應當在將三交網(wǎng)設置在線到點中間，單個三角形連三角網(wǎng)等。②把各種顏色各種體號的三角網(wǎng)進行同一顏色實體號合并，進行顏色體表達。③建好之后的礦體模型應當不斷的開展優(yōu)化與處理。④并對實體開展相關的驗證工作。

圖1 巷道模型構建

對各類型拱形通過中線選擇生成巷道實體模型，在此階段，應當對各類拱形進行各種將捕捉到的巷道參數(shù)信息輸入到三維軟件中，模擬出巷道模型，根據(jù)礦山開采巷道實際需要，選擇拱形類型進行巷道建模。依照實際研究對象，和存在的不同地質(zhì)條件，對構建方法科學選擇，改進原來的方法，保持和礦山具體實際相符合。

2.2 基于3DMine的礦山三維地質(zhì)建模與儲量計算

3DMine礦業(yè)軟件具有礦山三維地質(zhì)建模，計算礦山儲量的重要功能。應用過程中應當全面分析和處理鉆孔信息數(shù)據(jù)，設計表結構錄入信息數(shù)據(jù)，并連接3DMine與數(shù)據(jù)庫，通過視圖窗口屬性信息對鉆孔信息進行顯示；之后利用地形圖以及散點數(shù)據(jù)文件、巷道中線以及導線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)文件和礦體線數(shù)據(jù)文件，優(yōu)化與驗證處理實體模型。

2.3 基于3DMine的三維可視化與“數(shù)字礦山”建設

3DMine功能模塊以及建模工具非常的強大，通過三維模型的建立，大大提升了礦山三維可視化，推動數(shù)字礦山建設，能夠?qū)ΦV山開采活動進行動態(tài)管理，指導深部找礦，且對簡化采礦設計，實現(xiàn)礦山數(shù)字化發(fā)展具有重要意義。

2.4 基于3DMine的災害預警與采動影響分析

礦山安全管理中，礦山地質(zhì)災害是重要的工作內(nèi)容，通過3DMine進行礦山巷道模型建立，可以精準的確定危險塊體，同時開展紅色預警，系統(tǒng)顯示開拓巷道內(nèi)的危險塊體，提升礦山災害預警水平，加強礦山安全管理。同時給予3DMine進行礦山三維地質(zhì)模型建立，與礦區(qū)水文地質(zhì)特征信息充分結合，還可對構造進行以及地下水和基巖破碎帶等進行分析，并在此基礎上，針對性的設置防護措施，確保安全生產(chǎn)，對見著礦山安全體系有著非常重要的意義。

3 結語

隨著科學技術的不斷發(fā)展，在礦業(yè)工程開發(fā)過程中，3DMine的應用變得越加普遍起來，發(fā)揮了非常大的作用，然而在現(xiàn)代科學技術高速的發(fā)展背景下，還需要對3DMine建模方法不斷研究與完善，對建模過程不斷優(yōu)化，在3DMine中不斷融入新的數(shù)值軟件與算法，構建和礦山三維地質(zhì)相符合的三維地質(zhì)模型，推動數(shù)字礦山建設，為礦山那建設現(xiàn)代化發(fā)展貢獻力量。