河南省洛宁县吉家洼金矿工程地质建模

针对吉家洼金矿工程地质条件日趋复杂的现状,利用Datamine和Leapfrog软件构建了矿区岩性、断层和节理裂隙的实体模型(Wireframe),并将岩性、断层和节理裂隙的定性或定量参数进行标准化赋值,获得矿山工程地质块体模型(Block),为矿山生产提供精细化指导。矿区岩性分为3类,分别为黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩和辉绿岩,将空间点岩性的抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等力学参数标准化后赋值,形成岩性块体模型。断层参数指空间点与断层的距离,利用动态椭球体技术和距离幂次反比法将距离标准化后赋值,形成断层块体模型。节理裂隙块体模型是利用普通克里金法将空间点的节理裂隙密度标准化后赋值而获得。在此基础上,分别赋予地层、节理裂隙和断层权重30%、30%和40%,并将标准化后的数据相加形成工程地质块体模型,用ENZONE字段表示,值为0~100,代表工程地质综合参数从差到优。研究表明:构建的吉家洼金矿工程地质模型显示矿区SN向断裂两侧、断层下盘84800N两侧和上盘85300N两侧的ENZONE值偏低,约60,预示工程地质条件差,后期矿山设计和生产中应予以重视。

面向地矿工程体视化的三种空间插值方法之对比分析

本文根据地矿工程体视化系统及技术研发工作的需要 ,提出了地矿空间数据插值的主要目的 ,指出了一般数学插值方法在地矿工程体视化系统中应用的局限性 ,进而分析了三种空间插值方法的基本特征及其在地矿工程中体视化系统中的适用性。

地矿工程可视化仿真中品位与储量的计算实现

通过品位与储量等矿石属性计算的实现,为矿床的三维可视化仿真提供体素处理手段.首先对原始采样数据进行预处理,以构造满足需要的规则体数据;其次,提供了泰森多边形法、距离幂次反比法、克立格法等三种插值方案,供用户结合矿山实际选择适合的计算方法;最后基于不同插值方法下的规则体素信息计算任意指定范围下的矿石品位、储量等属性.

大型矿山地矿工程三维可视化模型的构建

对真三维环境下地矿工程三维立体模型的构建进行研究;采用分形插值算法即改进的中点移位法建立地形模型;建立基于TIN和ARTP的三维数据模型;利用顶板中心线加巷道断面法实现开拓系统的三维实体建模;基于线框法及块段法分别构建矿体的表面模型及内部模型。研究结果表明:采用改进的中点移位法,提高了细分过程的平稳性,使整体形状容易控制;顶板中心线加断面法容易实现,建模速度快,效果较好;线框构模法与块段法相互结合可用于精确表达矿体的边界形态及内部属性。

面向地矿工程体系化3种空间插值方法的应用

地矿工程体系化与品位计算中需要应用空间插值方法。目前的插值方法有多种 ,但仅有少量适用于分布复杂的地矿工程 ,对此 ,根据空间数据插值的目的 ,指出了一般数学插值方法在地矿工程中应用的局限性 ,对shepard法 ,四面体法和克立格法 3种空间插值方法在地矿工程中应用的适用性进行了详细分析 ,可为开展地矿工程插值研究提供选择的依据。

利用地质统计学预测煤层厚度

煤层厚度是煤矿设计与开采必不可少的数据,准确地预测煤层厚度,不仅能给煤矿提供有力的地质保障,而且还能给煤矿带来巨大的经济效益。煤层厚度预测可根据已知钻井煤层厚度数据通过拟合或回归分析方法来计算,但由于钻孔数据量有限,因此,所预测出的煤层厚度在孔间与外推区域存在较大误差。三维地震资料在横向上具有良好的连续性,若能将稀疏的钻井数据和密集的地震数据有机的结合起来,将有助于提高井间和外推区域煤层厚度的预测精度。协克里金是地质统计学中的一种二元、无偏、最优插值方法,是以区域化变量理论为基础,以变差函数为基本工具。钻井煤层厚度和地震振幅属性在空间上既存在一定的分布规律,又存在局部的随机性,因此可将钻井煤层厚度和地震振幅作为区域化变量,用变差函数进行模拟,预测出的煤层厚度,既可反映钻井数据煤层厚度的变化规律,又可体现出地震数据的变化趋势。利用研究区巷道揭露的见煤点实测煤层厚度数据,对协克里金法预测煤层厚度进行检验,结果发现煤层厚度预测误差大大降低,精度得到明显提高。这种煤层厚度预测方法特别适合在开展过三维地震勘探的煤矿使用。

基于OpenGL的虚拟漫游技术研究及应用

结合矿业发展的需求和当前可行的技术,讨论了基于OpenGL技术及通用平台开发实时漫游系统的技术关键和难点,给出了地质、矿床及地形模型的构造、调用及优化方法,并基于Visual C++6.0集成开发环境开发了一个面向地矿工程的实用的实时漫游系统。

金川铜镍硫化矿床Ⅲ矿区工程地质研究

为了对金川Ⅲ矿区进行采矿技术条件评价及采矿方法分析,开展了矿区的工程地质调查与研究.根据工程地质调查和节理裂隙分析,得出矿区节理条件以及矿岩体稳定性影响.通过对矿岩物理力学特性的分析,揭示了在整个矿区中,矿石稳定性最好,下盘次之,上盘最差,且由于断层的存在,矿床岩体存在软弱破碎带.同时,对多种不同的勘探资料进一步进行分析,得出了该矿区的节理间距、节理产状从北东向北西偏转以及岩石破碎程度等特征.这些调查和研究,为金川Ⅲ矿区进行采矿方法及关键技术研究提供了基础数据,并为下一步的研究奠定了理论基础.

地质科学大数据背景下的矿体动态建模方法探讨

三维地学建模的理论与方法在大数据时代该如何发展,是当下这一领域研究人员非常关注的问题。从现代三维地学建模的重要方法——隐式建模的角度,对三维地学建模方法与地质大数据系统的有机集成、以及如何利用大数据技术提高地学建模的效率和质量等问题进行了探讨。初步提出了一套基于地质科学大数据的三维地学建模方法和流程,包括:地质大数据的搜集、主题大数据系统的搭建、地质特征要素的深度挖掘和三维地学模型的动态构建。同时,也指出了大数据背景下高质效三维地学建模的关键在于:研究实现充分顾及地质对象和地质科学大数据特点的地学人工智能、机器学习、数据挖掘及空间推断方法。通过一个典型矿体建模的应用实例对所提方法的可行性进行了验证。

工程地质资料检索系统的设计和应用

铁路工程地质勘察资料数量非常庞大,单条线路的工程地质资料超过1 TB,其中大部分是文档、图像等非结构化数据,这些资料反映了岩土工程特点和地质条件,是工程设计阶段最重要的依据。在项目工期紧和质量要求高的大背景下,传统的资料查阅方式给工程设计人员造成相当大的困扰,急需设计实现一套快速、扩展性强、支持众多文件格式的资料检索系统,以提高资料检索的速度、准确度,同时贴合设计人员使用习惯,以更丰富的检索体验来提高设计工作效率。该文分析了铁路工程地质勘察资料检索的特点,解决了系统设计的架构和处理流程,涵盖了海量、非结构化数据清洗、转换、结构化、挖掘等分析过程,实现了工程地质资料检索系统,该系统能够在秒级时间内完成百万级资料检索,命中率达80%以上。

基于EVS的隧道工程三维地质建模应用

介绍了EVS软件三维地质建模流程,以横琴杧洲隧道工程场地为研究对象,基于勘察钻孔数据,使用EVS软件建立了地层模型和属性模型,剖切三维模型得到沿线纵剖面及横剖面,定量对比分析了两类模型的建模效果,结果显示除粗砂层和中风化砂岩层以外的其他地层体积误差均小于8%,地层模型中各地层区域内相应地层的预测概率达到60.91%~91.34%,属性模型中概率大于0.8的单元体积占总体积为65%,概率大于0.6的单元体积占总体积为85%,结果表明地层模型与属性模型具有较好的空间位置对应关系,模型具有较高的置信度。

不同内插方法在利用钻孔数据构建岩性实体模型时的精度对比

国内外在三维矿山地质建模方面已经进行了很多的研究。基于少量离散坐标点和基于较多离散坐标点内插生成的地质模型在精度上存在很大差别。同时,不同内插方法所生成的模型在精度上也有不同。为此,重点探讨基于少量钻孔数据及岩性分层信息获得岩性分层处的坐标,以及对不同内插方法进行精度分析,通过对比得到适合模拟矿山地层曲面的内插方法。

基于监测数据的分段崩落采矿法地表危险变形区边界确定方法研究

采用分段崩落法采矿往往会导致地表建/构筑物损坏而影响正常居住或使用。之前的研究已经表明水平拉伸变形是最重要的用来评估建筑物损坏的参数,为此提出一种基于监测的离散水平位移数据求取大主应变,从而确定地表危险变形区边界的方法。首先利用三维离散点插值并进行准确性评价从而选用合适的插值方法、位移坐标表达形式和参数获取地表离散水平位移场,之后基于连续介质力学位移–应变几何方程的中心差分格式可近似求得地表连续变形区内任意一点大主应变,并根据我国建筑物水平拉伸容许变形值确定地表危险变形区边界。以程潮铁矿西区作为案例的研究结果表明:将水平位移矢量μ表达为极坐标形式(T,θ)可提高使用普通克里金法和径向基函数法插值时连续变形区内水平位移的插值准确性;所求地表危险变形区边界上的水平应变符合一般采空区周围变形情况;同一开采水平不同区域典型剖面的移动角相差较大。上述结果验证了提出的水平地表主应变计算方法的可靠性,揭示了程潮铁矿西区的移动角应分4个区域分别进行设计。