基于3DMine三維可視化的礦山開拓系統(tǒng)布置研究初探

王偉 趙艷軍 趙立瑰 張艷飛

摘 要：三維礦山軟件在很多礦山、設(shè)計院、地勘單位得到越來越多的應(yīng)用。本文運用國產(chǎn)三維礦業(yè)軟件3DMine，對湖州南太湖產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)長興分區(qū)廢棄礦地綜合治理PPP項目進(jìn)行礦山開拓系統(tǒng)布置，達(dá)到三維可視化效果。

關(guān)鍵詞：3DMine;開拓系統(tǒng);三維可視化

1.前言

隨著計算機(jī)軟硬件不斷發(fā)展，三維礦山工程設(shè)計軟件在很多礦山、設(shè)計院、地勘單位得到越來越多的應(yīng)用，三維軟件有著許多傳統(tǒng)二維設(shè)計軟件不具備的優(yōu)勢。目前國內(nèi)外常用的三維礦業(yè)軟件有Datamine、Micromine、Surpac、3DMine、Dmine等。

本文通過3DMine軟件的簡單應(yīng)用，期望在日后礦山項目中能深入挖掘和應(yīng)用軟件功能，為項目帶來便捷和效益。

2.工程概況

項目位于湖州南太湖產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)長興分區(qū)范圍內(nèi)，規(guī)劃紅線面積l854511m2，折合2781.75畝，主要進(jìn)行山體開挖、礦坑回填、邊坡留設(shè)及邊坡生態(tài)恢復(fù)。場地平整后獲得可利用土地面積1707432m2，折合2561畝。根據(jù)招標(biāo)文件，項目總開挖量1048×l04m3（進(jìn)場復(fù)核后增至1307×l04nl3），總回填量786×l04nl3，富余262×l04ni3石灰?guī)r礦供給南方水泥廠。

項目最高點位于治理區(qū)中部開挖區(qū)四的+115m處，最低點位于治理區(qū)南東側(cè)回填區(qū)三的-24.31m處。根據(jù)治理范圍、地形地貌及邊坡出露高度，將治理區(qū)劃分為5個開挖區(qū)，編號依次為開挖區(qū)一～開挖區(qū)五，5個回填區(qū)，編號依次為回填區(qū)一～回填區(qū)五。

3.開拓系統(tǒng)布置方案

3.1開挖區(qū)三東部

位于治理區(qū)東南，為近東西向條形山脈，東西長520m，底寬120m，面積約6×l04m2，頂寬40m，山頂海拔標(biāo)高約+lOOm，總設(shè)計工程量245.3×l04m3，巖性主要為三疊系青龍組（T1q）石灰?guī)r和花崗閃長斑巖。

本區(qū)首先修筑上山施工便道，坡度控制在25%以內(nèi)，供挖機(jī)、鉆機(jī)出入。通過挖機(jī)直接向下甩渣的方式將整個山頂標(biāo)高降至+80m后，開始進(jìn)行開拓系統(tǒng)布置，上山道路白西向東，緊鄰回填區(qū)三布設(shè)，按照凈寬15m進(jìn)行修筑，此期間重點對條形山脈北部進(jìn)行爆破、開挖。

開挖區(qū)三東部臺階高度12m，采用自上而下、組合臺階分層開挖，布置+80m、+65m、+52m、+40m、+28m、+16m穿孔爆破和鏟裝運輸平臺。施T高峰期多個平臺同時進(jìn)行施工作業(yè)。

3.2開挖區(qū)四

位于治理區(qū)中部，為治理區(qū)內(nèi)海拔最高的一座形如網(wǎng)臺體的孤峰，底部直徑240m，面積約10×l04m2，頂部直徑85m，頂部海拔標(biāo)高105m—115m，總設(shè)計T程量393.6×104m3，巖性主要為二疊系長興組（P2e）石灰?guī)r。

考慮到上山山坡局部發(fā)育不穩(wěn)定地質(zhì)體，不具備折返路的修筑條件，故前期挖機(jī)山頂作業(yè)以向下甩渣為主，在將山頂標(biāo)高整體降至+90m后，重點對西部區(qū)域進(jìn)行爆破、開挖，在西部逐漸形成寬約40m的+76平臺后，將原上山的簡易便道進(jìn)行拓寬、路基換填，保證凈寬15m。道路修筑完畢后汽車直接在+76m平臺進(jìn)行裝車。

整個開挖區(qū)布置+90m、+76m、+64m、+52m、+40m、+28m、+16m穿孔爆破和鏟裝運輸平臺。

3.3開拓系統(tǒng)布置參數(shù)合理性分析

《廠礦道路設(shè)計規(guī)范》（GBJ22-87，以下簡稱《規(guī)范》）針對礦山生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)干線、支線和聯(lián)絡(luò)線的道路修筑，廢棄礦地治理項目具有一定參考意義。通過對照規(guī)范并進(jìn)行單向行車密度計算，道路等級參照規(guī)范中三級露天礦山道路，項目道路行車速度、路面寬度等參數(shù)基本滿足要求，規(guī)范中三級道路最大縱坡不大于9%，基本滿足要求（表1）。

4.結(jié)語

（1）開拓系統(tǒng)需提前規(guī)劃和設(shè)計，合理的布置可大大提高開挖效率，降低生產(chǎn)運輸成本，為項目帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益。（2）通過3DMine的地表模塊、露天設(shè)計模塊，實現(xiàn)了礦山開拓系統(tǒng)建設(shè)的三維可視化。3DMine作為國內(nèi)一款三維礦業(yè)軟件，其鉆孔數(shù)據(jù)庫模塊、實體模塊、塊體模塊、地下設(shè)計模塊功能強(qiáng)大，與其他軟件兼容性好，適合國內(nèi)礦山企業(yè)的日常使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳波，陳廣平.基于3DMine的賈家堡鐵礦三維地質(zhì)建模技術(shù)研究[J].金屬礦山，2010，（增刊）：729-732.

[2]北京三地曼礦業(yè)軟件科技有限公司.3DMine礦業(yè)工程軟件地質(zhì)工程師教程.北京：北京三地曼礦業(yè)軟件科技有限公司，2009：42-56.