基于3 DMine的礦山三維地質建模研究

劉彩英

（甘肅省地質礦產勘查開發局第三地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730050）

為了有效推動數字礦山建設，必須要充分重視礦山三維地質建模技術應用，充分利用相關數據，來對礦山地質三維空間分布特征及其內在聯系性進行精準表示，數字礦山不同信息可以運用三維軟件模擬生成，呈現出巷道立體空間效果，只有依托礦業軟件才能實現數字礦山建設[1]。雖然國外軟件靜二次開發后能夠達到相關功能需求。然而因采礦手段及工作特點與管理結構的不同，現在在此方面國內要想達到客戶化的需求，面臨的困難還相對較多。

3DMine礦業工程軟件是有北京三地曼礦業軟件科技有限公司2006年研發成功，實現了將三維地質圖與二維

地質圖同處于一個窗口中，圖像與數字之間可以隨意切換，3DMine軟件具有強大的兼容性，同時可以支持圖層管理與選擇功能，數字礦山地質建模更加方便快捷。該軟件的應用，使國外長期專業壟斷的格局被徹底打破，極大地推動我國礦業建設的數字化發展。尤其近年來，伴隨計算機技術的高速發展，3DMine軟件也得到了進一步優化與完善，性能更加的優越，成為礦山三維地質建模的重要技術手段。所以，對其進行研究就有非常重要的現實意義。

1 3DMine軟件的性能與發展

（1）3DMine軟件的特點。①三維可視化，在三維顯示與渲染優化中應用一系列算法，對設備的配置要求較低，同時設備的運行效率得到有效提升。②CAD風格，與AutoCAD操作習慣相符合，捕捉圖元以及選擇集等功能和相同CAD軟件水平相類似。③能夠進行二次開發，實現對VC于TCL共同支持功能。

（2）3DMine軟件的主要功能。該軟件是我國國內用戶通過不斷實踐與創新設計出的一種三維礦業軟件，具有非常全面的功能，應用較為普遍。不僅具有三維可視化作用，同時可以開展礦山地質建模，對儀器接口進行測量，應用數據等，上述這些為礦業信息化功能奠定了堅實的基礎，同時其功能也在逐漸的完善與優化，對推廣和應用3DMine起到了良好的促進作用。

2 3DMine軟件在礦山三維地質建模中的應用

使用軟件對礦山三維地質圖進行建模，是指可視化顯示礦山地表及地下地質地層結構模型的過程，構建的各個模型，對礦山生產決策具有重要的指導作用，是實現礦山高效益生產的基礎。隨著近年來3DMine軟件的逐漸發展與提升，性能變得越發優越起來，可靠性大幅增強，對礦山三維地質建模起到了巨大的推動作用，尤其在三維地質建模、對礦產資源儲量進行估算、地質災害預警等方面具有良好的應用效果。

2.1 基于3DMine的礦山三維地質建模方法

礦山礦山三維地質建模過程中，通過3DMine軟件的應用，需要將該軟件進行首先啟動，對有關數據庫進行連接，通過三維顯示手段顯示鉆孔數據信息，對地層模型進行建立。

2.1.1 地形模型構建方法

使用3DMine軟件對礦山地表進行建模具體方法如下：①散點生成DTM法。在軟件中輸入不同散點數據文件，經過視圖窗口的數據可以進行DTM工具生成，使用三角網將建模軟件內不同散點進行連接。②線條生成DTM。將高程值賦予線條山后，利用地形線條文件（帶高程值）進行表面模型DTM生成，能夠在3DMine軟件內載入地形線條文件（帶高程值），之后通過線條進行DTM功能表面模型的生成。③閉合線內生成DTM。該方法經常應用在構建閉合線內帶洞條之間的建模。

2.1.2 礦體模型構建

該模型構建為實體模型構建的重要類型，屬于3DMine軟件建模的前提，實際操作過程中可以依照下列步驟進行。

①對三角網進行構建。將三角網設置于線與線之間，并在閉合線中設置，同時在開發線和閉合線中設置，以及開方線與開方線中設置，還應當在將三交網設置在線到點中間，單個三角形連三角網等。②把各種顏色各種體號的三角網進行同一顏色實體號合并，進行顏色體表達。③建好之后的礦體模型應當不斷的開展優化與處理。④并對實體開展相關的驗證工作。

圖1 巷道模型構建

對各類型拱形通過中線選擇生成巷道實體模型，在此階段，應當對各類拱形進行各種將捕捉到的巷道參數信息輸入到三維軟件中，模擬出巷道模型，根據礦山開采巷道實際需要，選擇拱形類型進行巷道建模。依照實際研究對象，和存在的不同地質條件，對構建方法科學選擇，改進原來的方法，保持和礦山具體實際相符合。

2.2 基于3DMine的礦山三維地質建模與儲量計算

3DMine礦業軟件具有礦山三維地質建模，計算礦山儲量的重要功能。應用過程中應當全面分析和處理鉆孔信息數據，設計表結構錄入信息數據，并連接3DMine與數據庫，通過視圖窗口屬性信息對鉆孔信息進行顯示；之后利用地形圖以及散點數據文件、巷道中線以及導線網絡數據文件和礦體線數據文件，優化與驗證處理實體模型。

2.3 基于3DMine的三維可視化與“數字礦山”建設

3DMine功能模塊以及建模工具非常的強大，通過三維模型的建立，大大提升了礦山三維可視化，推動數字礦山建設，能夠對礦山開采活動進行動態管理，指導深部找礦，且對簡化采礦設計，實現礦山數字化發展具有重要意義。

2.4 基于3DMine的災害預警與采動影響分析

礦山安全管理中，礦山地質災害是重要的工作內容，通過3DMine進行礦山巷道模型建立，可以精準的確定危險塊體，同時開展紅色預警，系統顯示開拓巷道內的危險塊體，提升礦山災害預警水平，加強礦山安全管理。同時給予3DMine進行礦山三維地質模型建立，與礦區水文地質特征信息充分結合，還可對構造進行以及地下水和基巖破碎帶等進行分析，并在此基礎上，針對性的設置防護措施，確保安全生產，對見著礦山安全體系有著非常重要的意義。

3 結語

隨著科學技術的不斷發展，在礦業工程開發過程中，3DMine的應用變得越加普遍起來，發揮了非常大的作用，然而在現代科學技術高速的發展背景下，還需要對3DMine建模方法不斷研究與完善，對建模過程不斷優化，在3DMine中不斷融入新的數值軟件與算法，構建和礦山三維地質相符合的三維地質模型，推動數字礦山建設，為礦山那建設現代化發展貢獻力量。