計算機可視化技術在采礦工程中的應用探討

亢娟娜，惠鵬飛，王 剛

（1.甘肅畜牧工程職業技術學院，甘肅 武威 733006；2.陜西澄合合陽煤炭開發有限公司，陜西 渭南 715300）

采礦工程外部環境具有一定復雜性，加之各種不確定的因素較多，導致采礦工程存在的諸多的問題，因此，我們可將計算機可視化技術合理的應用當中的采礦工程中，不斷優化采礦工程的設計。并將采礦工作同計算機可視化技術有機結合在一起，進而從整體提升采礦工程管理水平，更加形象、具體、生動的采礦工程的實踐情況的進行全面細致的分析，從整體上提升采礦工程的整體效益，促使采礦企業的穩健可持續發展。

1 計算機可視化技術簡介

20世紀80年代后期首次提出了Visualization（科學計算可視化），到了20世紀90年代計算機可視化技術得到了前所未有的發展，西方國外以三維礦床模型為代表的礦用軟件得到了飛速發展，其中計算機可視化技術涉及到開采輔助設計、礦床建模、地質資料處理等諸多方面。當前計算機可視化技術已經逐漸朝集成化、三維實體方向進行發展了。根據官方數據顯著，現階段，我們國家85%以上采礦企業都是使用，CAD可視化計算機軟件技術，采礦企業通過軟件的三維建模技術繪制三維立體礦井巷道布置系統模型，切實有效地實現可視化的目的，進而解決采礦工程中所遇到的各種問題。

2 計算機可視化技術在采礦工程中的應用分析

2.1 分析計算機輔助設計的可視化技術應用

研究發現，95%以上采礦工程作業場所都是在地下。相比其他工程作業而言，工程較為煩雜且生產過程所涉及到的環節也比較多，整個工程由動力供應、通風、排水等多個系統所組成的。因此，整個工程巷道空間呈現為交錯的狀態，這樣一來，工程技術人員就無法精準且有效地確定精心系統的巷道空間位置[1]。加之，現階段所采礦工程公橫所使用的資料絕大多數都是剖面圖和平面圖，缺乏直觀且形象的三維立體框架巷道系統模型，進而工作人員只能憑借自己的經驗或是來判斷或者是確定巷道的三維位置。如果我們將計算機可視化技術運用到其中，采礦生產工作人員通過Auto軟件來構件三維立體模型，則可清楚分辨礦井巷道的分布。另外，利用 Auto計算機輔助軟件，可有效地讓技術人員深入了解礦井的三維結構，以便更好地在構件三維模型的過程中及時發現存在的問題，尋找解決問題的方法。另一方面，技術人員還能在熟悉和掌握Auto計算機輔助軟件中，快速了解三維礦山系統的組成結構，以便更好地在三維立體礦井模型制作完成后，切實有效地獲取到一個良好可視效果，最大化地實現提升采礦工程的生產效率目地性。

2.2 分析數值模擬的可視化技術應用

想要具有針對性對礦山巖層控制和壓力問題等做出全面的分析，我們就借助計算機技術構建出動態的三維空間，唯有借助計算機可視化技術才能全面細致的分析采礦工程的存在的各種影響因素。但是現階段基本上就是技術人員深入到礦井現場做觀測，整個采礦過程主要是靜態現象[2]。盡管技術人員可以及時發現礦井巷道支護損害以及巷道的變形等諸多問題，但是肉眼根本沒有辦法透視的看到礦山變形破壞過程和壓力變化情況。

對此，則可使用計算機樹脂模擬的可視化技術，對礦山的各種問題進行模擬，全面且清晰的顯出礦山不同部分的變形情況和整個礦山的變化情況。如，在采礦過程中，礦山頂板巖層受力變形過程的數值模擬，頂板巖層上部為邊界，這樣就可以根據礦山的深度以及各個層次分布情況來施加重力，頂板巖層下邊為固定點，兩側是支邊，進而有效地根據保持水平方的穩定性。此外，技術人員還可以利用計算機可視化技術，對開對頂板巖層的應力做出計算，進而有效地獲取礦產的分布情況，全面演示整個礦山的空間變化情況和整體結構情況，精準的分析礦山的巖層控制、礦山壓力問題。通過上述可知，在采礦工程中應用數值模擬的可視化技術，能切實有效地的同其他計算機可視化技術有機融合在一體，這種技術必定是我國采礦行業的穩健長遠的發展的不可獲取重要技術。

2.3 分析地質測量的可視化技術應用

我們國家地域遼闊，地質結構豐富且多樣化，這樣一來，就給采礦工程的生產和管理帶來的較高的難度系數，阻礙了采礦施工的順利進行。所以，采礦人員在采礦施工之前，借助計算機技術切實全面細致的做好開采區地質測量，了解并掌握外不同礦區的地質結構的規律，以便順利有序開展采礦作業，防止意外安全事故的發生。采礦技術人員在進行資質測量時，可以充分計算機可視化地震勘探和聲波探測技術，進而全面了解采礦區局部地層的結構、地質結構以及礦物質的分布情況和所在位置，更好地獲取測井數據以及地震勘探數據等。這樣有利于更好地根據計算機技術所得出了數據繪制出等面紙、等值線等，詳細的呈現出礦藏的走向、范圍。另一方面，技術人員還可以根據計算機可視化技術所得相關數據以及所繪制出曲線圖，準確的解釋各種原始數據，有效地獲取礦藏分布情況和儲存量。故而，我們通過地質測量的可視化技術應用，可在很大程度上使采礦工程中的打井作業具有一個精準且全面的指導，有效減少無效井位數量，進而更好地在提升提高開采效率、約開采成本、促使企業綜合效率的提升的方面發揮出至關重要的作用。此外，隨著GIS的不斷深入推廣，讓地質信息得采集、分析、管理應用等越來越快捷方便，與此同時，也是有效地將采礦參數信息、采礦參數信息切實有效的轉化為地圖，呈現出不同數據間的空間關系，有利于相關技術人員更好地通過計算機系統當中數字地圖、影像資料來全面分析礦山的規劃設計以及分布情況，

3 結語

概言之，隨著社會的不斷發展，人們對礦產的需求量越來越大，因此，我們必須要進一步加強對計算機可視化技術對煤礦開采的方法的研究、創新出更多的新技術，了解礦井的三維空間結構，加快采礦作業效率，促使企業綜合效率的提升，促使我國才可的穩健可持續發展。