張俊

（西部黃金哈密金礦有限責(zé)任公司 哈密 839000）

1 前言

我國有很多傳統(tǒng)礦山，甚至許多國有企業(yè)礦山在生產(chǎn)過程中的繪制圖件是依據(jù)礦山資料建立起的平面圖、剖面圖、鉆孔柱狀圖等一維和二維圖件來表示和描述。在現(xiàn)代化礦山建設(shè)過程中，要求的信息化、數(shù)字化難以在二維基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。我國國產(chǎn)軟件3DMine軟件是一款三維制作軟件，它運(yùn)用純中文操作界面，方便用戶操作，可以在二維與三維界面切換，并且可以導(dǎo)入CAD、Mapgis、cass數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)等，具有很強(qiáng)的兼容性。做出來的三維圖件能完整、直觀的展現(xiàn)礦區(qū)模型。本文主要討論3Dmine軟件在阿拉塔格鐵礦礦體圈定，鉆孔錄入，以及露天殘采生產(chǎn)方面的一些應(yīng)用。km，雅滿蘇鐵礦至蘭新鐵路山口火車站約40 km，礦區(qū)交通尚屬方便。礦區(qū)內(nèi)分布有8條礦脈，14個(gè)礦體。規(guī)模較大的礦體有Ⅳ、Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅴ和Ⅰ-1號(hào)。最大的Ⅳ號(hào)礦體呈馬鞍狀，地表長(zhǎng)約200 m，中間寬約20 m。其它礦體多呈透鏡體狀、長(zhǎng)條狀、分枝狀，長(zhǎng)小于150 m，最寬小于10 m。

3 3Dmine三維軟件在礦山建模中的應(yīng)用

2 礦區(qū)概況

阿拉塔格鐵礦位于哈密市西南，距哈密市直線距離212 km，行政區(qū)劃屬新疆維吾爾自治區(qū)哈密市大南湖鄉(xiāng)管轄。礦區(qū)西距哈密-羅布泊公路80 km，有簡(jiǎn)易公路與之相通；東距哈密市雅滿蘇鐵礦124

3.1 鉆孔數(shù)據(jù)庫的建立

利用3Dmine新建數(shù)據(jù)庫，將鉆孔資料導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，通過3Dmine軟件將文字形式的鉆孔資料用三維圖形的形態(tài)來管理和利用。3Dmine創(chuàng)建的鉆孔數(shù)據(jù)庫需要根據(jù)地質(zhì)資料分別建立定位表、測(cè)斜表、巖性表和樣品分析結(jié)果表及綜合信息表。其中，鉆孔定位表和測(cè)斜表決定了鉆孔在三維空間的軌跡，屬于強(qiáng)制性表，巖性表和化驗(yàn)表屬于非強(qiáng)制性表，描述巖性和品位。取鉆孔的完整數(shù)據(jù)建立了地質(zhì)數(shù)據(jù)庫。本文錄入阿拉塔格鐵礦17個(gè)鉆孔數(shù)據(jù)。以定位表為例：錄入工程號(hào)、開孔坐標(biāo)、孔深、軌跡類型，見圖1。

圖1

數(shù)據(jù)全部錄入完畢連接鉆孔數(shù)據(jù)庫，根據(jù)實(shí)際看圖的需要，通過鉆孔顯示選擇條件格式（品位曲線）做出來的三維鉆孔空間位置圖能完整、直觀的展現(xiàn)鉆孔數(shù)據(jù)資料。制圖人可以切換不同角度解釋鉆孔礦石品位變化及對(duì)應(yīng)巖層巖性，見圖2。

圖2

3.2 采坑DTM面的建立

利用三維激光掃描測(cè)量?jī)x器獲得的采坑測(cè)量數(shù)據(jù)，導(dǎo)入cass格式文件到3DMine，運(yùn)用等值線賦高程的方法為等高線快速賦高程。通過生成DTM表面功能，快速建立地形DTM表面，運(yùn)用實(shí)體渲染、調(diào)整光照等功能后，即可形成層次鮮明的采坑地形DTM表面，見圖3。

圖3

3.3 建立地質(zhì)體實(shí)體模型

建立地質(zhì)體實(shí)體模型是完整、直觀的展現(xiàn)礦體模型，方便以后的工作。根據(jù)鐵礦的實(shí)際情況，五中段以上都做了詳細(xì)的巷探工作，并對(duì)每個(gè)中段礦體界限（為Ⅳ號(hào)礦體）進(jìn)行了圈定。制作多個(gè)一系列閉合的礦體解譯線，將圖形文件導(dǎo)入，分別進(jìn)行高程賦值。將導(dǎo)入的文件在實(shí)體功能里進(jìn)行操作，連接三角網(wǎng)有最小面積法、等角度法、距離等分法。對(duì)不同的礦體解譯線進(jìn)行閉合線之間連接三角網(wǎng)和閉合線內(nèi)連接三角網(wǎng)，初步可以形成三維礦體模型，最后再進(jìn)行實(shí)體編輯和實(shí)體驗(yàn)證，最終形成礦體三維模型，見圖4。

圖4 礦體三維模型圖

4 礦業(yè)軟件及其應(yīng)用

在三維環(huán)境下，通過圖形延伸到露天殘采境界優(yōu)化、邊坡管理、生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃編制、爆破設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的應(yīng)用?？梢郧宄仫@示礦山實(shí)際面貌、礦體形態(tài)、構(gòu)造布局、采礦工程設(shè)計(jì)等，并改造傳統(tǒng)管理模式，設(shè)計(jì)、開采計(jì)劃編制、礦山井上(井下通訊系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度與過程控制、開采環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害緊急撤退系統(tǒng)、礦山生產(chǎn)過程模擬、礦山)管理系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)礦山資源優(yōu)化配置，資源合理開采，獲取最大經(jīng)濟(jì)效益。這種全新的礦山信息管理模式在采礦系統(tǒng)工程中能將各種采礦工序融為一體，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)管理，提高礦山生產(chǎn)管理效率和礦山開采的技術(shù)水平，最終實(shí)現(xiàn)采礦作業(yè)的全面自動(dòng)化。

5 結(jié)語

經(jīng)過實(shí)踐表明，通過3DMine真三維平臺(tái)對(duì)鉆孔、物探、測(cè)量、設(shè)計(jì)等數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和集成，并實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)維護(hù)（局部快速更新、細(xì)化、修改、補(bǔ)充等），才能對(duì)三維地層環(huán)境、礦山實(shí)體、采礦活動(dòng)、采礦影響等進(jìn)行真實(shí)的、實(shí)時(shí)的可視化再現(xiàn)、模擬與分析。作為礦業(yè)工作的基礎(chǔ)，在地勘工作中推廣和應(yīng)用，3DMine三維軟件對(duì)整個(gè)地礦工作將是具有十分積極的作用，也是符合國際上地礦工作的主流方向。

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