數(shù)字化露天礦虛擬開采模型構(gòu)建技術(shù)及應(yīng)用研究.pdf

1、數(shù)字化露天礦虛擬開采,就是在真三維環(huán)境下,滿足礦山工程發(fā)展的幾何約束條件,按照開采程序、開采方法,通過對地層實體的剖切,確定工程位置,計算工程量,進行礦山生產(chǎn)決策。實現(xiàn)露天礦虛擬開采,必須構(gòu)建露天礦三維地形模型、三維地質(zhì)實體模型、露天礦采場模型、參數(shù)化開采模板模型和采、剝工程分類算量模型等。對多維空間數(shù)據(jù)進行集成動態(tài)分析處理的構(gòu)模技術(shù),是實現(xiàn)露天礦在三維虛擬環(huán)境下進行模擬開采的關(guān)鍵,也是國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程應(yīng)用面臨研究的技術(shù)難題。本文針對

2、目前數(shù)字化露天礦虛擬開采構(gòu)模技術(shù)存在的問題和不足,利用三維地學(xué)模擬(3D Geoscience Modeling,簡稱3DGM)技術(shù),主要研究了地質(zhì)建模的空間插值參數(shù)優(yōu)化選擇方法、考慮露天礦地形特征的DEM快速構(gòu)模方法及大范圍地形局部更新方法、不規(guī)則地質(zhì)實體構(gòu)模技術(shù)、露天礦地形地質(zhì)實體模型耦合技術(shù)以及在三維虛擬環(huán)境下實現(xiàn)露天礦模擬開采的相關(guān)技術(shù)和方法。通過研究提出了一種顧及臺階屬性的露天礦DEM數(shù)據(jù)分塊生長算法和適應(yīng)于大范圍三角網(wǎng)的局部

3、更新方法;提出了不規(guī)則體包絡(luò)面模型的拓撲關(guān)系構(gòu)建技術(shù),及利用SAT文件映射還原導(dǎo)入技術(shù)快速創(chuàng)建不規(guī)則地質(zhì)實體模型的構(gòu)模方法;參數(shù)化構(gòu)建反映礦山工程發(fā)展狀態(tài)及幾何約束關(guān)系的開采模板,提出利用層間組合和定位顯示技術(shù)驅(qū)動開采模板、動態(tài)切割實體模型的露天礦虛擬開采方法;研發(fā)了一套數(shù)字化露天礦虛擬開采輔助設(shè)計系統(tǒng),該系統(tǒng)使礦山工程技術(shù)人員在一個真三維環(huán)境中,利用三維可視化模擬開采技術(shù),以“人機交互”方式進行露天礦開采設(shè)計、生產(chǎn)計劃編制及生產(chǎn)決策,