乌龙泉矿品位分布的3D-Mine数字模型构建及其应用

乌龙泉矿东区采场内矿石出矿品位波动较大、低品级矿石难以回收,而采场内配矿效率低、准确度不高,不利于矿山高效稳定生产。采用3D-Mine构建乌龙泉矿东区采场矿石品位分布数字模型,将品位分布数字模型样品数据与钻孔数据库进行对比分析,验证了模型品位输出的可靠性。提出了品位分布数字模型应用于实际工程的基本流程为模型上圈定开采计划线—开采计划线内矿石产量和品位统计—爆破区域划分—配矿方案制定—现场开采及配矿工作,并应用于乌龙泉矿东区采场的实际开采和配矿工作中。结果表明:品位分布数字模型可以简单方便地统计任意开采区域内矿石的产量和品位,有效地指导工作面的推进和爆破区域的划分;通过统计各爆堆矿石的产量和品位,可以提高现场配矿的效率和准确性,促进采场低品位矿石的回收、出矿品位稳定及矿山高效稳定的生产。

简述3D-Mine矿业工程软件在采掘现场技术管理方面的应用

该文主要结合3D-Mine矿业工程软件,围绕采掘现场技术管理方法 的改进,从矿山地质和采矿技术两方面论述软件应用使采掘现场技术管理水平得到提升,使现场技术管理过程中各关键点都有坚实的理论支撑和较强的可操作性,从而为今后的现场技术管理工作打开以科学技术为依据,用事实说话的"科技之门"。

3D-Mine与Hyper Mesh在三维渗流计算模型中的应用

尾矿库的渗流稳定分析是尾矿库设计的重要内容。随着有限元数值模拟软件的发展与成熟,用有限元程序来模拟尾矿库的三维渗流过程,进而为实际尾矿库工程提供渗流稳定性评价,已成为尾矿库设计的一大发展趋势。目前,CAD/CAM软件行业涌现出了许多优秀的三维建模软件,这些三维建模软件大都与现行数值分析软件有着良好的数据接口功能。据此,本文提出了采用三维建模软件3D-Mine来建立尾矿库的三维模型,并用Hyper Mesh进行有限元网格划分,使得建立的模型能与商业有限元程序ABAQUS实现良好的数据对接。将其应用于四川某尾矿库的三维渗流计算建模中,证明了该法的合理性与可操作性。

3DMine三维矿业软件在矿山地质中的应用

以夏甸金矿为例,利用3DMine三维矿业软件建立钻孔数据库,采用勘探线切剖面图、圈定矿体轮廓等信息构建三维矿体模型,估算矿产资源储量,对矿体在深部赋存情况进行分析。通过3DMine三维矿业软件建立三维模型,实现矿产资源可视化,指导矿山生产,为矿山后续探矿工作提供模型数据依据。

基于FLAC3D与无人机航测的全部垮落法采煤塌陷分析

内蒙古串草圪旦煤矿位于黄河中游上段,其全部垮落法采煤导致大面积塌陷,地表生态和环境问题频发。为研究采空区地表裂缝发育规律及塌陷应力与位移场演化特征以串草圪旦煤矿6102工作面为研究对象,利用无人机航测查清了地表裂缝分布范围及规律,构建了FLAC3D数值模型并计算分析了采空区围岩应力及位移变化,将分析结果与无人机航测结果进行了相互验证。结果表明:(1)塌陷主要以地裂缝为表现形式,主要分布于矿区西北部及中西部。工作面发育2类地裂缝,一类为弧形阶梯式裂缝群,呈平行分布且以间隔5~20 m出现,大部分形成阶梯式高度为15~130 cm的错台,裂缝以3°~5°的偏角垂直工作面推进方向发育;另一类为直线型边缘裂缝带,拉张破坏严重,平行工作面外围呈带状发育,少数可展布于工作面内部,最外围裂缝至工作面的距离分别为38,53 m。(2)由于地下煤层开挖,采空区顶板出现明显的“马鞍状”拉应力集中区,且随着开挖的推进地表集中区拉应力先增大后减小,最大值为0.181 MPa;(3)采空区顶部完全垮塌,地表垂直位移最大值在采空区正中间,最大值约5.5 m;地表水平位移最大值位于采空区煤柱正上方,最大值1.93 m。(4)数值模拟计算的沉降量、裂缝角与无人机航测数据基本一致。研究成果可为煤层开采带来的生态环境问题解决方案提供参考依据。

基于3Dmine的采矿方法可视化研究

基于3Dmine软件的应用,针对厂坝铅锌矿73~79线730m中段的矿体开采,为实现矿产资源的合理利用,建立其采矿方法的三维可视化模型。该模型利用了矿山井巷工程的建模基础,通过对矿块采矿方法的建模与优化处理,并进行实体模型的验证,构建了矿体模型、巷道模型和实体模型。这些模型直观地展示了矿山井下工程的空间位置,并以三维可视化的方式展现了矿体及采矿方法。三维模型的应用有效地缩短了设计周期,提高了设计的准确度,并提升了矿山作业人员对矿体形态的认知和采矿技术的熟练程度。这进一步提高了施工效率,确保了作业人员的安全,并增加了矿山的经济收益。通过3Dmine软件的应用,为矿山的进一步开发提供了有效帮助。

基于Rhino和3Dmine的露天煤矿边坡三维数值模型构建

针对露天煤矿边坡人工地表起伏突出和自然地层相对平滑的几何特点,以Rhino和3Dmine软件为过渡平台,以Nurbs和DTM曲面差值处理方法分别对露天煤矿地表和地层进行处理,最终在Rhino中完成露天煤矿边坡三维数值模型网格的划分及输出,实现兼顾人工地表特征和自然地层特征的露天煤矿边坡三维数值模型的全程可视化构建。工程案例分析结果表明:此方法所构建的数值模型可充分体现露天煤矿三维边坡的几何特点。

基于Harris3D-FPFH-MC的露天矿三维高精地图重建算法

三维高精地图是露天煤矿智能运输系统的基础,针对露天煤矿大尺度高度变化场景的三维建图一致性问题,提出了一种基于Harris3D-FPFH-MC的三维地图重建方法。首先,采用改进动态半径滤波法对原始点云数据进行预处理,去除点云中的噪声点;其次,采用RANSAC法提取地面点云,对提取的三维点云采用最小二乘法构建地面平面方程;然后,采用Harris3D-FPFH扩展特征矢量,形成关键点的249维描述矢量,基于相互一致性法获取点云匹配对,计算2帧点云之间的旋转和平移矩阵,构建三维地图;最后,在地图优化环节,增加延迟环节实现构建地图的后端优化。试验结果表明:所提算法与传统Lio_Sam、Lego_Loam等算法比较,减少了绝对轨迹误差和相对位姿误差,提高了露天煤矿三维地图精度,有效避免了结构相似场景导致地图闭环错误或无法闭环的问题,保证了构建地图的精度和鲁棒性,为点云配准技术在煤矿中的应用提供了技术支撑。

3DMine软件在罗河铁矿测量中的应用

在地下矿山测量中,3DMine软件具有高效处理数据、直观反映采空区或其他井下巷道实际情况、准确提供充填空间体积与质量等优势。通过分析3DMine在罗河地下铁矿的建模过程和模型剖面,进一步判断采空区体积以及超欠挖情况。结果表明,相较于传统测量方式,3DMine软件能更加便捷直观地分析矿山数据,并且各类数据利用率也较高。同时也证明了3DMine矿业软件在矿山生产过程中具备巨大优势,并为地下矿山测量技术的发展提供了有益参考。

基于FLAC^(3D)的露天矿山深部开采边坡稳定性研究

为研究复杂地质条件露天矿山深部开采整体边坡稳定性问题,根据现场钻孔数据和地质调查,依次通过犀牛软件建立复杂三维地质体模型、griddle软件对模型进行网格划分、导入FLAC^(3D)三维数值分析软件进行计算,最终得到矿山露天边坡的应力大小(最大拉应力为0.3 MPa)、位移量(最大位移量13 cm)、塑性区分布、剪应变增量,最小安全系数值等结果。通过对三维软件计算结果的逐个分析,得出该露天矿山深部开采边坡的稳定情况,Ⅰ区边坡稳定性略差,Ⅲ区的边坡稳定性最差,Ⅳ、Ⅴ区边坡稳定性好,该结论为矿山深部开采边坡监测划分重点区域和矿山安全生产提供理论依据和技术保障。

综采工作面XR技术发展综述:从虚拟3D可视化到数字孪生的演化

近年来,随着3D可视化、虚拟现实、增强现实、数字孪生、信息物理系统(CPS)等数字技术与物理综采工作面深度集成,形成了一种虚实结合的综采工作面智能操作模式。基于“人”、“机”、“环”和“法”4个要素,分析了综采工作面XR技术的发展过程,分为4个阶段:XR 1.0阶段——由物理到虚拟的单向虚拟仿真、XR 2.0阶段——离线工业数据驱动的虚拟规划与调试、XR 3.0阶段——实时数据驱动的虚拟监测、XR 4.0阶段——双向数据驱动的虚拟反向控制。分析了各阶段的虚拟系统与真实物理系统的连接、数据的使用、不同对象的特征、支持技术和典型应用等5个方面。在1.0阶段,利用三维建模信息和专家知识建立虚拟工作面,并通过人机交互技术对采矿人员进行模拟操作和培训。在2.0阶段,实际的离线数据驱动虚拟场景用于虚拟规划和虚拟调试。在第3.0阶段,建立了一个包含虚拟监控和预测功能的数字虚拟工作面。在第4.0阶段,物理系统和虚拟系统已经实现同步运行,并采用虚拟决策的最优策略来实时控制真实的物理过程。最后,总结了XR四个阶段的关系,并展望了当前技术发展中存在的问题,需要突破的关键技术,以及下一步继续促进虚拟开发和实际开发的集成的方式。

基于DeeplabV3+网络和注意力机制的矿区地表隐患识别——以塔山煤矿30507工作面为例

为解决矿区地表隐患监测问题,以塔山煤矿30507工作面为背景,提出一种快速监测和识别矿区地表隐患的方法。利用无人机搭载传感器和倾斜摄影测量技术,构建矿区地表三维实景模型,生成正射影像和空间点云。提出基于DeeplabV3+网络和注意力机制的裂隙识别方法,改进效果优于当前主流网络。提出基于三维空间点云的沉陷分析法,用密度噪声空间聚类算法去噪,通过基于KD Tree的K近邻算法和基于Delaunay三角网的点云表面重建技术进行沉陷分析,实现矿区地表数据监测。

基于3D人脸识别的煤矿人员出入井唯一性识别装置设计

针对以往煤矿人员定位系统唯一性、检测功能单一、漏检率高、识别效率低等管理缺陷问题,提出了一种基于3D人脸识别和UWB精确定位技术相融合的煤矿人员唯一性识别装置设计方案,通过软件程序设置的关联特性,实现了3D人脸识别、定位卡检测、酒精浓度和体温测试、声光语音报警、闸机控制、远程数字通信等功能,提高了对出入井人员身份识别和唯一性管理水平,从而准确监测煤矿作业人员的出勤情况,为智慧矿山建设起到积极的推动作用。

基于FLAC-3D模拟分析某磷矿伪斜房柱嗣后充填采矿方法的稳定性分析

本文运用FLAC-3D数值模拟软件,对磷矿伪斜房柱嗣后充填采矿法的稳定性进行了深入分析。通过模拟不同采矿条件和参数下的矿体变形、应力分布及破坏特征,揭示了该采矿法的稳定性规律,为实际工程提供了理论支撑和实践指导。

CT三维扫描与3D打印技术的矿山岩石力学与工程实验教学中的应用研究

针对矿山岩石力学与工程实验教学中存在的问题,基于CT三维扫描和3D打印机等前沿实验技术在实验教学过程中具有的优势,构建了实验理论与实践的交叉融合教学模式,并将其应用于矿山岩石力学与工程的实验教学。教学实践表明,该教学模式能够有效地促进学生学习实验原理和参与实验的积极性,强化学生对矿山岩石力学实验理论和方法的理解和掌握,提高学生的综合实践能力,并对矿山岩石力学与工程实验教学的设计和开展进行了研究和探索。

基于3D打印技术在露天采矿设备维修中的应用

3D打印作为一种新兴的制造工艺,其已突破传统的机械制造制造业需要开模等技术的限制,能够实现自由化设计和制造。尤其是在少量、个性化的零部件设计中,3D打印能够很好的将设计和制造有机的结合,充分发挥设计思路上的自由性以及3D打印的个性化,为零部件设计到生产实现快速化、个性化等特点。本文以工作室运用3D打印技术在露天采矿设备维修中的应用为例,通过介绍3D打印的原理以及存在的问题主要分析,随后结合露天采矿设备的维修,分析其中在个性化设计中凸显3D打印技术在经济性原则上的适用性。

探索基于无人机3D技术的矿山测量应用

在当今科学技术飞速发展的时代,无人机3D技术相互融合,被广泛应用于各种复杂环境的工程测量中,特别是在矿山测量中,无人机3D技术发挥着不可或缺的作用。本文对无人机3D技术进行简单介绍,分析了该技术在矿山测量中的优势及关键作用。总体来说,无人机3D技术在矿山测量中具有巨大潜力和优势,随着无人机技术的不断发展与完善,其在矿山测量工作中的应用将会更加广泛和深入。

3D Mine软件在非法开采矿产资源量计算中的应用

目前,在北京市域内非法开采矿产资源量计算工作中,普遍使用的计算方法有CASS软件DTM土石方计算法和垂直纵投影(水平投影)法,但在实际运用中这两种方法均存在一定缺陷,前者运算过程复杂,且难以查错,后者计算结果误差较大。利用3D Mine软件,计算北京市某村非法开采矿产资源量,计算结果经过相关部门证实与实际情况高度吻合,证明3D Mine软件计算结果真实可靠。该方法具有操作简便、易于查错、三维可视化、成果直观等优势。

3DMine软件在某建筑石料矿中的应用

为适应建筑石料矿山数字化、可视化发展趋势,提高矿山企业管理水平,应用3DMine矿业工程软件解决矿山三维展现、开采设计及日常管理中遇到的问题。以某建筑石料矿为例,通过收集整理地质勘探工程数据,应用3DMine软件建立地表模型、矿体模型、块体模型,在此基础上进行开采境界优化、采掘进度计划编制以及运矿道路布置等设计工作,探讨矿石价格变动与可采矿量、剥采比之间的关系,为类似矿山的开采设计、三维可视化管理提供一定借鉴。

基于Flac^(3D)的某矿山开采方案优选及应用

为保证某矿山安全、高效开采,根据该矿山矿体开采技术条件及矿岩物理力学性质,应用Flac^(3D)软件分别对4种开采方案不同采场结构参数进行数值模拟分析,结果表明:开采1235 m标高以上矿体时,采用采场矿房长40 m,矿房间留2 m连续间柱,顶、底柱2 m的采场结构参数效果最优;开采1235 m标高以下矿体时,采用充填采矿法最优;符合矿山“安全、高效、低成本、低贫损”的开采理念。研究成果可为该矿山的安全生产提供理论性指导。