基于TIN模型的煤炭资源储量计算

为精确计算煤炭资源储量,建立了基于TIN模型的煤炭资源储量计算方法。通过利用ArcGIS软件,对原始的钻孔等数据构建Delaunay TIN,再由此TIN按线性内插转栅格,进行栅格数据运算和块段分布图叠加后,由分区统计技术计算每个块段的煤炭体积,最后按体积与容重之积计算储量。通过实例应用可发现,此方法与传统块段法的计算结果相比,具有明显效果。此外,本方法非常适用于无煤层底板等高线等资料仅有钻孔数据的矿产勘探期资源储量估算和村庄下资源压覆量计算。     

穿脉数据约束下的金属矿体三维建模

针对金属矿山三维建模数据量较小难以精确还原矿体表面模型的问题,提出了一种穿脉数据约束下的三维矿体表面建模方法。通过分析钻孔数据缺失矿体的数据特征,以矿山工程图中穿脉图与矿体轮廓图为源数据,利用穿脉数据对矿体轮廓线进行约束;在讨论穿脉数据与矿体轮廓线匹配问题的基础上,提出了以穿脉上见矿点与轮廓线连接的方法以及穿脉数据约束矿体表面建模的约束算法。以内蒙古油篓沟矿区为研究对象进行建模。研究结果表明：在穿脉数据约束下的矿体三维建模可以更好的模拟矿体表面形态、提高建模精度,生产详查报告进行的储量估算与矿体建模插值后计算结果的储量值相差不大,结果较为准确。因此该算法有利于提高矿体储量的估算的精度。     

基于GTP-TEN模型矿体储量的计算研究

矿体储量计算是矿床技术经济评价和矿山投资决策的重要依据,针对传统储量计算方法的不足,本文提出一种基于GTP-TEN模型的矿体储量计算模型。该法利用钻孔数据建立矿体的广义三棱柱(GTP)模型,然后将GTP剖分为不规则四面体(TEN)模型,将TEN作为计算矿体储量的基本单元块。分析表明该法可提高计算精度,易于实现可视化。     

基于点集Voronoi图及TIN的储量自动计算研究

针对传统矿产储量计算方法的不足,提出了一种新的储量计算方法。该方法以GIS为工具,利用钻孔平面点集Voronoi图的多边形的势力范围和TIN的特性,在ESRI的ArcObjects环境下用VB6编程,实现了任意区域内矿产储量的自动计算和动态维护。     

薄层状矿体三维地质模型的快速构建方法

以中咀铜矿Z1-3矿体为例,基于Dimine软件建立钻孔数据库并直接采集矿体边界数据,结合Surfer软件对顶底板高程进行插值,绘制矿体顶底板等高线,并在Dimine软件中生成DTM。结果表明:通过该方法构建的矿体三维模型可用于矿体储量计算。     

三维四面体网格模型在固体矿产储量估算中的研究与应用

矿体储量估算涉及到大量地质数据,传统的手工计算工作量大,计算繁琐。利用计算机以三维矿体模型为基础进行储量计算,可以有效提高矿产储量估算和管理的效率。在对当前几种常用三维矿体建模方法进行分析的基础上,选择四面体网格模型来进行矿体建模,并提出了一种基于约束的四面体网格的矿体储量计算方法。该方法的主要优点在于可以通过四面体网格模型,对矿体边界以及矿体内部品位分布等进行统一的管理,计算精度高。因此,该方法具有一定的理论研究意义和实际应用意义。     

当钻孔方位角与矿体倾向线方位角之差大于30°时利用何种公式计算矿体真厚度

目前,各勘探队在计算矿产储量时,在钻孔倾向与矿体倾向相对的情况下（如图1）,对利用钻孔资料来计算矿体真厚度的公式一般有两个：1.m=lco（β-α）当钻孔方位角与矿体倾向线方位角之差小于30°时用。     

基于钻孔三维模型的单工程矿体圈定方法

为实现三维可视化环境下的矿体圈定,进而建立矿体三维模型,对单工程矿体边界自动圈定方法进行了分析。根据钻孔孔口、样品分析、测斜和地质岩性数据,计算钻孔空间轨迹和属性数据,从而建立钻孔三维模型。在此基础上,根据矿床工业指标（包括边界品位、最小可采厚度、夹石剔除厚度、最低工业品位、最低米百分率等）,对三维空间的样品进行组合,通过按样长或样长与密度乘积的加权平均值计算组合样品的矿石品位。利用矿体倾向和倾角计算矿体厚度方向的向量,根据钻孔三维模型的空间轨迹线计算各矿段的穿矿向量,采用将穿矿向量投影至厚度方向的向量计算矿体真厚度,分别实现了采用边界品位的单指标和采用边界品位与最低工业品位的双指标矿体圈定方法。以云南省某铜矿地表钻孔数据为例,对所提矿体圈定方法进行了验证,结果表明：基于钻孔三维模型的单工程矿体边界自动圈定方法能够按照给定的工业指标圈定矿体,有助于大幅度提高矿体圈定的准确性和工作效率。     

大黑山钼矿三维矿体模型的构建

通过采集和录入矿区内钻孔的数据信息,采用国际矿业软件Surpac,建立了大黑山钼矿矿床地质数据库,并创建了矿体的实体模型及品位模型(块体模型),实现了矿体的三维可视化.该模型可进行储量计算,为矿山设计及矿体圈定提供依据.     

某地浸铀矿床资源储量三维动态管理方法研究

以新疆某地浸开采矿床块段X为例,应用DIMINE数字矿山软件模拟三维状态下矿床勘探和开拓过程中钻孔数据不断增加、矿体形态发生变化的过程,并采用距离幂次反比法对不同阶段的块段模型进行估值和资源储量估算;通过矿体形态和资源储量的对比分析,提出了资源储量勘查增减、重算增减和开采量等资源储量动态管理中关键项的计算方法;探讨了应用三维数字矿山软件进行资源储量动态管理的方法和应用前景。     

远程集中控制技术在调节通风系统风压平衡中的应用

围绕三山岛金矿深井开采中出现的两矿区系统风压不平衡问题,采用通风系统远程集中控制技术、风机变频技术以及井下通风参数监测技术,对分布于井下各处机站的风机及主要通风巷道的风流风压参数进行计算机远程集中监测监控。在保证系统总风量达到设计要求的基础上,通过对两矿区主回风机站风机运行频率适时综合调控,各贯通处流动风量由90.60 m3/s减少至13.6 0 m3/s,有效缓解了两矿区之间污风相互串联影响。通风远程集中监控系统的稳定运行为加快推进矿山数字化建设进程迈出坚实一步。     

矿山钻孔数据三维地层建模与可视化

三维地层建模与可视化是三维地理信息系统（Geological Information System,GIS）在地学中的重要应用,能够直观展现各类复杂的地质信息,对于实际地质分析大有帮助。为此,提出了一种基于引入四面体格网（Tetrahedral Network,TEN）的广义三棱柱（Generalized Tri-prism,GTP）模型的三维地层模型构建方法。该方法使用钻孔数据进行三维地层建模,首先以钻孔孔口数据生成地表面不规则三角网（Triangulated Irregular Network,TIN）,然后根据地层空间分布顺序,将TIN中的三角形逐个沿钻孔向下扩展生成GTP体元模型,建立三维地层模型并对其进行四面体剖分,最后使用可视化工具包（Visualization Toolkit,VTK）开发出三维地层可视化系统,实现了地层模型的三维显示及属性查询,距离、角度量测与剖切等空间分析功能。某矿山钻孔数据试验结果表明：基于引入TEN的GTP模型有助于解决空间实体剖切问题,将VTK应用于实现三维地层可视化是可行的,在可视化性能与空间分析操作等方面均有着良好的效果,对于提高矿山地质分析、地质建模与可视化效率有一定的参考价值。     

基于GTP修正的R3DGM建模与可视化方法

将广义三棱柱（GTP）的辅助几何要素--对角线--修正为四面体，解决了R3DGM（真三维地学模型）中数据组织与几何要素的不一致和空间操作中的几何裂缝问题.修正后的GTP模型集成了TIN，GTP和四面体模型的优点，构建算法简单且空间操作无缝.R3DGM过程分3步进行：① 根据钻孔孔口数据点与断层露头约束，按约束Delaunay法则生成地表不规则三角网（CD－TIN）；② 按地学推理规则，将CD－TIN中三角形沿钻孔迹线向下扩展生成GTP；③ 根据最小顶点标识法，将GTP模型转换成四面体.介绍了基于GTP修正构建的三维数字地质模型的任意平面剖切、虚拟开挖、空间查询等可视化方法.并结合北京CBD地下三维集成建模与空间操作，展示了模型构模及空间操作效果.     

矿体品位和储量统计分析的三维可视化方法

运用三维可视化手段,可快速实现矿体品位和储量的高精度估算。其基本方法是:先用三维可视化软件根据矿床地质勘探资料建立起地质数据库,并建立矿体的三维实体模型,精确模拟矿体的形态;其次,建立矿体块体模型,应用块模型方法对矿体内部进行划分;在此基础上,采用地质统计学方法对矿体内部特性数据进行赋值估算,获得矿体内部所有块的特性数据,最后完成矿床品位和储量的统计分析和计算。本文借助大型三维可视化矿山软件Surpac,在建立某金属矿床的地质数据库和矿体三维实体模型的基础上,建立了矿体的块体模型,分别采用普通克里格法和距离幂次反比法,对该矿床的品位和储量进行分析和估算,并将其结果与用传统的地质块段法计算的结果进行了对比和分析。实践证明,可视化方法不但效率高且结果可靠。     

三维普通克立格插值建立非层状矿体块段模型的研究

针对三维空间数据插值方法的研究在技术上难度较大、结构上程度复杂的特点,利用已有的二维空间数据插值长期发展提供的理论和实践经验,以地质统计学为理论基础,详细研究了三维普通克立格（Kriging）块段插值方法的关键步骤。同时,介绍了建立非层状矿体块段模型的关键技术和主要方法。针对插值过程中信息点的数据搜索问题提出了真三维空间的椭球扇区搜索方法,使计算结果更加精确。最后,从底层开发了块段建模可视化软件,在某矿山得到了验证,对非层状矿体模型的模拟和矿体储量计算起到了一定的指导作用。     

基于实体与块体混合模型的三维矿体可视化建模技术

研究了根据解释出的地质体边界线,在三维环境中构建矿体可视化模型的基本原理和建模方法。针对传统建模方法效率低下及程序实现复杂的问题,提出了线内长度等比法构建实体表面三角网的新方法,并对体模型约束下块体生成的关键算法进行了研究,基于BSP树结构的三维块体模型快速填充算法,适合于复杂矿体约束下大数量级块体的生成,已成功应用于多个数字矿山项目中。     

构TIN法填挖方计算方法研究

为了提高填挖方计算精度，采用构建不规则三角网法，构建设计模型与现实模型。通过一次构TIN进行填挖方计算时，在填挖分界处计算模型复杂，很难用计算机自动化实现。为了解决这些问题，采用二次构TIN法，通过解算矢量三角形，使计算模型简单化，以便于计算机自动化实现。阐述了二次构TIN实现填挖方计算的方法和具体步骤，给出了计算过程中所用到的数学模型。     

精细化矿体三维混构模型构建技术研究

为满足数字矿山建设对矿体三维模型越来越高的精度要求, 研究了精细化矿体混构模型的构建方法。利用分支轮廓线的中轴线构造过渡轮廓线, 建立无缝连接的矿体分支; 通过断层与矿体、矿体与矿体模型之间的布尔运算, 实现矿体和断层边界吻合的无缝模型; 使用外存八叉树技术构建小尺寸单元块的精细块段模型,提高块段模型边界与矿体表面模型边界的吻合; 分析矿石品位的空间变异性, 根据变异函数变程、勘探网度以及钻孔工程数量确定对应储量分级的样品搜索策略对矿石品位进行克里格方法估值。以某铜矿为实例对该方法进行验证, 结果表明本文提出的精细化模型构建技术能够满足资源分类评价、采矿设计、剖切后出工程图等较高的模型精度要求。