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摘要：傳統礦山地質工程數據及資料均采用紙質文件或CAD制圖方式等二維平面繪圖方式留存，存在數據關聯度低、缺乏立體效果的缺點。隨著計算機技術發展成熟，以二維平面為基礎的三維立體作圖技術趨于成熟。文章對基于礦山地質工程的三維可視化開采技術進行研究，通過建立三維可視化數據庫的形式，對收集信息進行整理分析，設立三維開采技術模型，為礦山開采提供技術支持。

關鍵詞：礦山地質工程；三維可視化；開采技術；模式研究

社會經濟的長期飛速發展，促成了人民對生活用品和工業用品的巨大需求，作為獲取自然資源重要手段的礦山開采迎來了發展的新機遇。在這種大形勢下，勘查新礦藏自是重要，但是對已發現礦藏內部挖潛，提高產能更是事半功倍的有效措施。傳統的礦山地質勘查資料的儲存形式為圖紙和電子版資料，信息間的關聯度不高，無法立體、直觀展示地下真實情況，而且極易形成遺漏，造成浪費甚至遺留安全隱患。借鑒建筑行業的BIM技術，為礦山的地質工程建立三維的數據庫，可以實現對礦山地下環境與資源的“一目了然”，所有已勘測的地質信息，通過立體圖像化的形式展現在面前，作業面、地質危險帶、礦帶分布圖甚至作業進度都通過這一簡單的形式展現。礦山數據變得直接化，復雜的數據簡單化。對于地質礦山實現建立可視化模型，主要是將地質礦山結構學和計算機技術的綜合應用兩方面相互結合，建立完整的三維立體可視化模型對于工程勘察和礦山設計等均具有良好意義，可滿足找尋礦山活動的基礎規律，為地質礦山研究的相關工作人員提供未來研究方向。

1基于礦山地質工程建立三維可視化地質數據庫

隨著礦山開發技術的不斷優化，所收集到的礦山數據集不再具有單一性，面對勘探數據信息的復雜多樣化，需要對這些大量的數據集進行選擇性研究或保留，對重復的信息進行刪除操作，同時挑選出具有代表性數據滿足所建數據庫對數據信息的需求，例如在勘察過程中，對地質礦山勘察時的鉆孔位置或孔洞朝向、勘察地區礦山的巖石情況等均為三維可視化地質數據庫所需數據[1]。

1.1數據庫存儲信息

在三維可視化地質數據庫中對礦山開采數據實現分析及歸類，對數據信息的要求主要包含以下四部分：①實施開采中的具體勘察位置的設定，設立X軸，Y軸，Z軸三維立體空間上的坐標軸，Z軸表示進行開采的最大深度，X軸和Y軸表示二維平面上的開采點。②根據設立的空間坐標軸進行礦山開采軌道的設計，可畫出空間路線包括開采角度，并對地質巖石影響開采路線作出分析報告，同時對可實現的軌跡進行編號，最終作出礦山開采空間的三維圖像并在計算機進行呈像。③開采中對巖石樣本進行采集，主要包括對巖石類型，巖石硬度及性質的數據庫歸類。④對礦山開采后的樣品進行選擇性采集，選擇出具有代表當地礦山特點的樣品進行信息數據收錄，最終進行分類化驗[2]。

1.2三維可視化地質數據庫的建立

三維可視化數據庫的建立首先要進行可行性的系統的選擇，在固定Suepac系統下進行三維立體可視化數據庫的建立，其次選擇地質礦山類型的數據庫進行編輯操作，打開操作頁面后，自定義建立調查組別表格、三維立體礦山空間數據表格和三維與二維轉換表格，為了使數據表達更加清晰準確，在上述表格基礎上建立地質信息學數據表和樣品表。在實現三維可視化地質數據庫的表格建立后，進行表格中字段或內容的完善，設立表格內容為chart格式字段，每個表格進行相同步驟的執行，執行過相應的命令后，在彈出窗口添加相關礦山地質工程的數據信息，定義至小數點后兩位，將所有信息存儲在相應格式的文件夾下。依照有關部門對地質礦山的開采指標或某些地區對礦產資源的實際需求量進行礦山三維數據評估時，數據量低于指定平均線時對其開采不給與統計，要到三維可視化數據庫中的數據樣品表格中。點擊“數據庫”菜單項，實現“編輯”操作，繼續插入抽樣的數據，在指定操作窗口下選擇“樣品轉換”表格，對搜集的數據進行表名定義，字段長度編輯，轉換結果和描述的書寫。對數據值高于指定的平均線的礦山數據，實現開采前將勘察的數據插入到三維立體轉換表格，將二維平面數據轉換成三維立體數據，將數據存儲至三維立體礦山數據表格，完成執行后，持續對調查組別的數據進行分析比對，完成數據的導入，實現數據庫的完善。

2構建基于礦山地質工程的三維可視化開采模式

基于礦山地質工程的三維可視化開采技術的設計具有高度的可行性，建立的三維數據庫具有下述三點優勢，首先對收集的數據可實現清晰地整理，數據庫內每個表格結構單一，操作簡單。其次可將針對復雜礦山的勘察內容簡單化，將繁瑣的步驟進行細分，將礦山數據監測，開采時的手段技術，開采后期的數據編號收錄及不達標開采礦山的樣品等每個具體階段分別進行人員分工。最后對地質礦山收集的數據規范化處理，對所存儲文件的格式要求更加嚴格，使調出數據的過程時間縮短，將復雜數據簡單化，方便后期對礦山數據的保存及歸類。

2.1有針對性的收錄礦山地質信息

在指定系統實現礦山的具體數據的導入后，針對開采技術的不同對收錄信息進行歸類，用三維可視化系統識別不同的巖石礦體，可通過設置不同顏色進行數據的不同分類，將具有相同特征點的礦巖信息歸結為同一類，具有特殊形態特征的巖石樣品進行單獨樣品表記錄歸類，在樣品表同樣設置不同顏色，相同種類的資料信息進行選擇性刪除，對具有相同特征性信息的礦巖進行格式更改并存儲。

2.2建立三維可視化開采技術的模型

在建立三維可視化技術模型研究時，主要具備以下流程及成果：①地質礦山三維可視化數據庫包含了礦山前期勘察的資料數據和勘查中期對礦山存在礦石的統計，兩者結合形成了大批量的數據集，三維立體數據庫的應用簡化了對大規模數據的分析，所以在建立可視化模型時，三維數據庫數據的準確性是確保模型精準的基礎。②在固定系統下的三維可視化技術模型包括了勘察點進行時傾斜角度數據、三維空間勘察點的數據、礦巖樣品數據等三個方面內容。進行數據檢驗時，一次性對數據進行篩選整理。③在三維可視化技術模型結構下針對數據庫中自定義表格對數進行詳細分析，在系統中導入結構功能，描述礦巖具體特征，為該模型可實現區分不同種類的地質礦石、礦石品階高低等研究打下基礎。

3結語

文章對基于礦山地質工程的三維可視化開采技術進行研究，通過對三維可視化地質數據庫的建立，研究其對存儲信息的需求，進行初級三維可視化開采技術的模型的構建，對地質礦山工程的勘察進行三維立體化實現。未來國家針對礦山地質工程的發展會隨著三維可視化開采技術的不斷優化而逐步壯大，建立更加全面的數據庫，多方面保障礦山開采的全面性，文章設計技術的功能將進一步完善，將促進國家礦巖開采行業向著更加安全高效率的方向發展。

參考文獻

[1]董前林,李青元,曹代勇,等.多源地質數據綜合三維建模及地質學分析——以青海木里三露天勘探區為例[J].煤田地質與勘探,2017,45(3):037-044.

[2]周瑜琦,魏依鶴,李迪亞.基于WebGL三維可視化的古生物化石時空演變研究——以銀杏為例[J].北京測繪,2018,32(1):020-024.

作者：禹朝群 劉東升 單位：河北鋼鐵集團礦山設計有限公司