基于礦山地質(zhì)工程的三維可視化開采技術(shù)研究

楊生學(xué)

（貴州美恒達建設(shè)工程有限公司，貴州 貴陽 550000）

引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對生活用品與工業(yè)用品的需求也不斷增加，這種情況下，給獲得自然資源關(guān)鍵方式的礦山開采帶來了新的發(fā)展機會。在這種情況下，勘查新礦藏是非常關(guān)鍵的，可是對現(xiàn)有的礦藏進行深度挖掘，是提高產(chǎn)量最有效的方式。傳統(tǒng)礦山地質(zhì)勘查資料的儲存方式主要是圖紙與電子版資料，信息間缺乏相關(guān)度，不能立體而直觀地體現(xiàn)地下的具體情況，并且很容易出現(xiàn)遺漏的情況，會造成資源的造成浪費甚至遺留安全隱患。借鑒建筑行業(yè)的BIM技術(shù)，為礦山的地質(zhì)工程建立三維的數(shù)據(jù)庫，能夠完成對礦山地下環(huán)境與資源的進一步了解，全部已勘測的地質(zhì)信息，采用立體圖像化的方式體現(xiàn)在面前，作業(yè)面、地質(zhì)危險帶、礦帶分布圖甚至作業(yè)進度都通過這一簡單的形式展現(xiàn)。礦山數(shù)據(jù)變得直接化，復(fù)雜的數(shù)據(jù)簡單化。對地質(zhì)礦山實現(xiàn)建立可視化模型，通常是把地質(zhì)礦山結(jié)構(gòu)學(xué)與計算機技術(shù)這兩方面進行有效結(jié)合的，建立完整的三維立體可視化模型對于工程勘察和礦山設(shè)計等都有著非常重要的作用，能夠找到礦山活動的基礎(chǔ)規(guī)律，為地質(zhì)礦山研究的相關(guān)工作人員提供未來研究方向。

一、基于礦山地質(zhì)工程建立三維可視化地質(zhì)數(shù)據(jù)庫

（一）數(shù)據(jù)庫存儲信息

在三維可視化地質(zhì)數(shù)據(jù)庫中對礦山開采數(shù)據(jù)進行分析與歸類，對數(shù)據(jù)信息的要求通常包含了下面四個部分：1.實施開采中的具體勘察位置的設(shè)定，設(shè)立X軸，Y軸，Z軸三維立體空間上的坐標(biāo)軸，Z軸表示進行開采的最大深度，X軸和Y軸表示二維平面上的開采點。2.按照設(shè)立的空間坐標(biāo)軸進行礦山開采軌道的設(shè)計，可畫出空間路線包括開采角度，并對地質(zhì)巖石影響開采路線作出分析報告，同時對可實現(xiàn)的軌跡進行編號，最終作出礦山開采空間的三維圖像并在計算機進行呈像。3.開采中對巖石樣本進行采集，主要包括對巖石類型，巖石硬度及性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫歸類。4.對礦山開采后的樣品進行選擇性采集，選擇出具有代表當(dāng)?shù)氐V山特點的樣品進行信息數(shù)據(jù)收錄，最終進行分類化驗。

（二）三維可視化地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建立

想要建立三維可視化數(shù)據(jù)庫，最開始應(yīng)該選擇可行性的系統(tǒng)，在固定Suepac系統(tǒng)下進行三維立體可視化數(shù)據(jù)庫的建立，其次選擇地質(zhì)礦山類型的數(shù)據(jù)庫進行編輯操作，打開操作頁面后，自定義建立調(diào)查組別表格、三維立體礦山空間數(shù)據(jù)表格和三維與二維轉(zhuǎn)換表格，想要獲得更加準(zhǔn)確清楚的數(shù)據(jù)，就必須在上面的表格的基礎(chǔ)上建立地質(zhì)信息學(xué)數(shù)據(jù)表與樣品表[1]。在建立好三維可視化地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的表格后，必須健全表格中的字段或者內(nèi)容，設(shè)立表格內(nèi)容為chart格式字段，各個表格都按照一樣的流程進行操作，執(zhí)行過相應(yīng)的命令后，在彈出窗口添加相關(guān)礦山地質(zhì)工程的數(shù)據(jù)信息，定義至小數(shù)點后兩位，把全部的信息存儲在相應(yīng)格式的文件夾下。按照相關(guān)部門對地質(zhì)礦山的開采指標(biāo)或某些地區(qū)對礦產(chǎn)資源的實際需求量進行礦山三維數(shù)據(jù)評估時，數(shù)據(jù)量低于指定平均線時對其開采不給與統(tǒng)計，要到三維可視化數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)樣品表格中。點擊“數(shù)據(jù)庫”菜單項，實現(xiàn)“編輯”操作，繼續(xù)插入抽樣的數(shù)據(jù)，在指定操作窗口下選擇“樣品轉(zhuǎn)換”表格，對搜集的數(shù)據(jù)進行表名定義，字段長度編輯，轉(zhuǎn)換結(jié)果和描述的書寫。對數(shù)據(jù)值高于指定的平均線的礦山數(shù)據(jù)，實現(xiàn)開采前將勘察的數(shù)據(jù)插入到三維立體轉(zhuǎn)換表格，將二維平面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三維立體數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存儲至三維立體礦山數(shù)據(jù)表格，完成執(zhí)行后，持續(xù)對調(diào)查組別的數(shù)據(jù)進行分析比對，完成數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的完善。

二、構(gòu)建基于礦山地質(zhì)工程的三維可視化開采模式

（一）有針對性的收錄礦山地質(zhì)信息

在特定系統(tǒng)完成礦山的實際數(shù)據(jù)的導(dǎo)入后，根據(jù)開采技術(shù)的不同對收錄信息實行歸類，用三維可視化系統(tǒng)識別不一樣的巖石礦體，可以采用設(shè)置不一樣顏色來表示不一樣的數(shù)據(jù)分類，把存在一樣特點的礦巖信息劃分成同一類，存在特殊形態(tài)特征的巖石樣品進行單獨樣品表記錄歸類，在樣品表一樣設(shè)置不一樣的顏色，一種類型的資料信息進行選擇性刪除，對具有相同特征性信息的礦巖進行格式更改并存儲[2]。

（二）建立三維可視化開采技術(shù)的模型

在建立三維可視化技術(shù)模型研究時，通常具有下面的工序與結(jié)果：1.地質(zhì)礦山三維可視化數(shù)據(jù)庫包含了礦山前期勘察的資料數(shù)據(jù)和勘查中期對礦山存在礦石的統(tǒng)計，兩者結(jié)合形成了大批量的數(shù)據(jù)集，三維立體數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用簡化了對大規(guī)模數(shù)據(jù)的分析。因此，在建立可視化模型時，三維數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是確保模型精準(zhǔn)的基礎(chǔ)。2.在固定系統(tǒng)下的三維可視化技術(shù)模型包括了勘察點進行時傾斜角度數(shù)據(jù)、三維空間勘察點的數(shù)據(jù)、礦巖樣品數(shù)據(jù)等三個方面內(nèi)容。進行數(shù)據(jù)檢驗時，一次性對數(shù)據(jù)進行篩選整理[3]。3.在三維可視化技術(shù)模型結(jié)構(gòu)下針對數(shù)據(jù)庫中自定義表格對數(shù)進行詳細分析，在系統(tǒng)中導(dǎo)入結(jié)構(gòu)功能，描述礦巖具體特征，為該模型可實現(xiàn)區(qū)分不同種類的地質(zhì)礦石、礦石品階高低等研究打下基礎(chǔ)。

結(jié)束語

綜上所述，通過建立三維可視化地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，能夠滿足儲存信息的需求，實現(xiàn)了地質(zhì)礦山工程的勘察的三維立體化。