礦山地質(zhì)工程的三維可視化開(kāi)采技術(shù)研究

楊林章

（山東金召礦業(yè)有限公司，山東 淄博 255081）

隨著我國(guó)生產(chǎn)力的發(fā)展，工業(yè)以及其他行業(yè)對(duì)于開(kāi)采業(yè)的要求也越來(lái)越高。對(duì)于開(kāi)采業(yè)來(lái)說(shuō)這既是一次機(jī)遇也是一次重大的挑戰(zhàn)。沿循以往的開(kāi)采技術(shù)已經(jīng)不能再適應(yīng)現(xiàn)如今的發(fā)展水平，要想滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需求就必須想方設(shè)法地去提高開(kāi)采的技術(shù)。

二維平面為基礎(chǔ)的三維立體作圖技術(shù)的產(chǎn)生發(fā)展成熟便使得開(kāi)采業(yè)生產(chǎn)力有了質(zhì)的飛躍。對(duì)于直觀明朗，簡(jiǎn)潔高效，化復(fù)雜為簡(jiǎn)單的三維作圖技術(shù)，為我國(guó)的以地質(zhì)研究以及開(kāi)采能力的提升開(kāi)采效率為目的的地質(zhì)研究人員增加提供了未來(lái)的研究方向。

1 礦山地質(zhì)工程的三維可視化開(kāi)采技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)

現(xiàn)如今信息化的時(shí)代信息的儲(chǔ)存與使用隨著各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)的出現(xiàn)而變得方便靈活。對(duì)于礦山開(kāi)發(fā)技術(shù)來(lái)說(shuō)，技術(shù)人員也是在一步步不斷地摸索中尋找著更加有利的開(kāi)采信息，而這些信息的存儲(chǔ)最好的方法就是建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以便能夠應(yīng)對(duì)隨著開(kāi)采技術(shù)地不斷發(fā)展，探測(cè)的數(shù)據(jù)信息變得復(fù)雜多樣，難以保留等難題。在對(duì)地質(zhì)礦山勘察的時(shí)候，工作人員進(jìn)行鉆孔位置、鉆孔方位或是勘察的地區(qū)的礦山的礦、巖情況等問(wèn)題均可用三維可視化地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)所需的數(shù)據(jù)。對(duì)于礦山地質(zhì)工程的三維可視化開(kāi)采技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立首先要研究的就是數(shù)據(jù)庫(kù)的信息存儲(chǔ)。

1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)信息的存儲(chǔ)

三維可視化地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)礦山開(kāi)采數(shù)據(jù)具體分析及歸納，對(duì)數(shù)據(jù)信息的具體要求包含以下四部分：①首先是對(duì)于空間坐標(biāo)位置的建立，我們現(xiàn)實(shí)生活的空間為三位空間，對(duì)于礦山的勘察也是在三維空間中進(jìn)行的，所謂的三維空間我們可以建立一個(gè)三維坐標(biāo)軸來(lái)表示，即x軸、y軸、z軸。其中我們規(guī)定x軸y軸組成的xy平面用來(lái)表示在二維平面上的開(kāi)采點(diǎn)，利用z軸來(lái)表示開(kāi)采的最大深度。②在坐標(biāo)空間建立完成之后，在空間坐標(biāo)上計(jì)算坐標(biāo)進(jìn)行開(kāi)采礦山時(shí)所需要的軌道。除此之外，在隧道開(kāi)采時(shí)對(duì)于巖石的影響也可以作出相應(yīng)的分析報(bào)告，與此同時(shí)可以對(duì)每一條可行的軌道編號(hào)。最后在計(jì)算機(jī)上呈現(xiàn)礦山開(kāi)采空間的三維圖像，對(duì)于礦山開(kāi)采數(shù)據(jù)庫(kù)的骨架基本建立完成。③在礦山開(kāi)采時(shí)不同的地質(zhì)。巖石的種類(lèi)排列都是有所差別但也是有規(guī)律可循的，對(duì)于不同的礦石之間的練習(xí)我們可以推測(cè)出許多的信息。所以需要建立開(kāi)采中巖石樣本的數(shù)據(jù)庫(kù)。④最后，不僅僅是只需要對(duì)開(kāi)采前和開(kāi)采中的礦山進(jìn)行勘查，還需要對(duì)開(kāi)采后的礦山進(jìn)行分析，所以需要建立開(kāi)采后的樣品數(shù)據(jù)庫(kù)[1]。

在探討完成數(shù)據(jù)庫(kù)的信息存儲(chǔ)之后，就是建立三維可視化地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，首先應(yīng)解決的是對(duì)于可行性系統(tǒng)的選擇的問(wèn)題。我們?cè)诮⑷S立體可視化數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)選擇的是在固定Suepac系統(tǒng)下進(jìn)行。其實(shí)要解決的問(wèn)題是礦山類(lèi)型的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行編輯操作的選擇問(wèn)題，在選擇操作頁(yè)面后，建立調(diào)查組別表格、三維立體礦山空間數(shù)據(jù)表格和二維與三維轉(zhuǎn)換的表格。對(duì)于這些表格為了更加清晰準(zhǔn)確度表達(dá)需要在此基礎(chǔ)之上建立地質(zhì)信息學(xué)數(shù)據(jù)表和樣品表。

1.2 三維可視化地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

在三維可視化數(shù)據(jù)庫(kù)的表格建立后，將表格中的內(nèi)容逐步完善，并將表格的字段設(shè)為Chart格式，相應(yīng)的命令執(zhí)行完成以后將礦山相關(guān)的信息添加到彈出的窗口，并定義至小數(shù)點(diǎn)后兩位，最后存儲(chǔ)信息至文件夾。

此外，還存在一些特殊的情況[2]。例如，根據(jù)相關(guān)部門(mén)的規(guī)定不統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)量低于指定平均線的數(shù)據(jù)，此時(shí)需要在三維可視化數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)樣品表格中點(diǎn)擊數(shù)據(jù)庫(kù)菜單項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)編輯操作，將抽樣的數(shù)據(jù)插入，然后選擇樣品轉(zhuǎn)換，表名定義數(shù)據(jù)，編輯字段長(zhǎng)度，轉(zhuǎn)換結(jié)果和描述書(shū)寫(xiě)。另一方面，對(duì)于不受政策限制的高于指定的平均線的礦山數(shù)據(jù)，將在進(jìn)行開(kāi)采之前所勘察到的數(shù)據(jù)插入三維立體轉(zhuǎn)換表格，將二維平面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三位直觀可視化立體數(shù)據(jù)。在以上操作完成后，持續(xù)地對(duì)比調(diào)查組別的數(shù)據(jù)，導(dǎo)入數(shù)據(jù)，完善數(shù)據(jù)庫(kù)[3]。

2 三維可視化開(kāi)采技術(shù)的模型

由于我們上述建立的三維數(shù)據(jù)庫(kù)有清晰整理數(shù)據(jù)表格、結(jié)構(gòu)單一、操作簡(jiǎn)單，對(duì)于復(fù)雜的勘察工作細(xì)致劃分，將困難的問(wèn)題簡(jiǎn)單化將凌亂的問(wèn)題有序化，對(duì)于存儲(chǔ)的格式要求更加嚴(yán)格縮短調(diào)用數(shù)據(jù)的時(shí)間對(duì)于相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除或更改節(jié)省空間提高效率等優(yōu)點(diǎn)，所以三維可視化開(kāi)采技術(shù)的設(shè)計(jì)具有很高的可行性，對(duì)于三維可視化開(kāi)采技術(shù)的實(shí)現(xiàn)我們提出了以下的基本思路。

2.1 收錄礦山地質(zhì)信息

不同的礦山之間有著很多的共同點(diǎn)也有著很多的不同的，對(duì)于不同礦山的地質(zhì)信息進(jìn)行有針對(duì)性地歸納總結(jié)可以得出我們所需要的數(shù)據(jù)。仿照二維等溫圖、等高線的設(shè)計(jì)，可以利用不同顏色來(lái)區(qū)分不同種類(lèi)的數(shù)據(jù)，除此之外具有一些特殊形態(tài)的巖石可以進(jìn)行單獨(dú)歸類(lèi)，利用此方法可以有效的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而更好地保持和調(diào)用數(shù)據(jù)[4]。

2.2 建立三維可視化開(kāi)采技術(shù)模型

三維可視化開(kāi)采技術(shù)模型的建立流程大體是如下步驟：

①將礦山前期勘察的資料數(shù)據(jù)和勘查中期對(duì)礦山存在礦石的統(tǒng)計(jì)結(jié)合起來(lái)形成數(shù)據(jù)集②進(jìn)行數(shù)據(jù)檢驗(yàn)時(shí)，在固定的系統(tǒng)下對(duì)數(shù)據(jù)的篩選和整理要一次性完成③詳細(xì)地分析數(shù)據(jù)庫(kù)的自定義表格，從而能夠區(qū)分不同地質(zhì)的礦石和這些礦石的質(zhì)量的高低。

3 結(jié)語(yǔ)

該文章是在二維平面的地質(zhì)開(kāi)采技術(shù)如CAD制圖方式或紙質(zhì)文件等無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化礦石勘察開(kāi)采的基礎(chǔ)上從而三維可視化開(kāi)采技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生?；谌S可視化開(kāi)采技術(shù)的建立的研究，文章分析了礦山地質(zhì)工程建立三維可視化數(shù)據(jù)庫(kù)以及構(gòu)建礦山地質(zhì)工程的三維可視化開(kāi)采模式。在未來(lái)的我國(guó)的開(kāi)采業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，三維可視化開(kāi)采技術(shù)的直觀性、簡(jiǎn)潔性、高效性的優(yōu)勢(shì)將更加能夠得到彰顯。三維可視化開(kāi)采技術(shù)將會(huì)不斷地走向成熟，將建立更加豐富更加有效率的數(shù)據(jù)庫(kù)，不斷地被應(yīng)用到開(kāi)采業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，多方面保障礦山開(kāi)采的全面性。