基于DIMINE軟件的礦山工程實(shí)體建模與設(shè)計(jì)方法的深度剖析與實(shí)踐一、引言1.1研究背景與意義隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為各行業(yè)提升競爭力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵路徑。在礦業(yè)領(lǐng)域，數(shù)字礦山的建設(shè)正引領(lǐng)著行業(yè)的深刻變革，成為礦業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要趨勢。數(shù)字礦山是利用現(xiàn)代信息技術(shù)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、3D建模技術(shù)等，對礦山生產(chǎn)過程中的地質(zhì)、測量、采礦、選礦等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)、信息化管理和智能化決策，實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)的高效、安全、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。在這一背景下，DIMINE軟件作為一款專門為礦業(yè)開發(fā)的數(shù)字化工具，在數(shù)字礦山建設(shè)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它整合了地質(zhì)建模、采礦設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃編制、測量數(shù)據(jù)處理等多項(xiàng)功能，為礦業(yè)企業(yè)提供了一體化的解決方案，能夠有效提升礦山生產(chǎn)的精細(xì)化管理水平和資源利用效率。通過DIMINE軟件，工程師可以將復(fù)雜的地質(zhì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的三維模型，清晰地展示礦體的形態(tài)、空間分布以及與周邊地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系，為后續(xù)的采礦設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。研究DIMINE軟件工程實(shí)體建模與設(shè)計(jì)方法，對于推動礦業(yè)的發(fā)展具有重要意義。一方面，從技術(shù)層面來看，深入了解和掌握DIMINE軟件的建模與設(shè)計(jì)方法，能夠充分發(fā)揮該軟件的優(yōu)勢，提高礦山工程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和效率。傳統(tǒng)的礦山設(shè)計(jì)方法往往依賴于二維圖紙和經(jīng)驗(yàn)判斷，容易出現(xiàn)信息不全面、設(shè)計(jì)不合理等問題。而DIMINE軟件的三維建模功能可以實(shí)現(xiàn)對礦山工程的全方位展示和分析，幫助工程師在設(shè)計(jì)階段及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從而降低工程成本，提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，從行業(yè)發(fā)展角度而言，對DIMINE軟件的研究有助于推動數(shù)字礦山技術(shù)的普及和應(yīng)用。隨著礦業(yè)市場競爭的日益激烈，企業(yè)對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求愈發(fā)迫切。通過研究和推廣DIMINE軟件的應(yīng)用，能夠?yàn)楦嗟V業(yè)企業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型的技術(shù)支持和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)整個礦業(yè)行業(yè)向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，提升我國礦業(yè)在國際市場上的競爭力。此外，數(shù)字礦山的建設(shè)還能夠有效提高礦山生產(chǎn)的安全性和環(huán)保性，通過實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)對礦山生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)控制，減少安全事故的發(fā)生，降低對環(huán)境的影響，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國外，數(shù)字礦山技術(shù)的研究與應(yīng)用起步較早，取得了一系列顯著成果。眾多國際知名礦業(yè)軟件，如Surpac、Micromine等，在礦山實(shí)體建模與設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要地位。這些軟件具備強(qiáng)大的三維地質(zhì)建模功能，能夠基于鉆孔數(shù)據(jù)、地質(zhì)勘探資料等構(gòu)建高精度的地質(zhì)模型，直觀呈現(xiàn)地質(zhì)體的空間形態(tài)和屬性特征。例如，在澳大利亞的一些大型礦山中，Surpac軟件被廣泛應(yīng)用于礦體建模和儲量計(jì)算，通過精確的建模和分析，有效提高了礦山資源評估的準(zhǔn)確性和可靠性。在采礦設(shè)計(jì)方面，國外軟件也提供了豐富的功能和工具，支持露天礦和地下礦的開采設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃編制等工作。以加拿大的某地下礦山為例，運(yùn)用Micromine軟件進(jìn)行采礦設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了采場布局的優(yōu)化和開采工藝的模擬，降低了開采成本，提高了生產(chǎn)效率。此外，國外還在不斷探索將新興技術(shù)如人工智能、大數(shù)據(jù)分析等與礦山建模和設(shè)計(jì)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)更智能化的決策和管理。然而，國外礦業(yè)軟件在應(yīng)用于國內(nèi)礦山時，也暴露出一些問題。由于國內(nèi)外礦山的地質(zhì)條件、開采工藝和管理模式存在差異，部分功能在國內(nèi)礦山的適用性較差。例如，一些國外軟件在地下礦精確設(shè)計(jì)、礦山設(shè)計(jì)標(biāo)注和出圖方面功能薄弱，難以滿足國內(nèi)礦山對精細(xì)化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化出圖的需求。而且，國外軟件大多為英文界面，操作復(fù)雜，增加了國內(nèi)礦山技術(shù)人員的學(xué)習(xí)成本和使用難度。國內(nèi)對于數(shù)字礦山技術(shù)的研究和應(yīng)用雖然起步相對較晚，但發(fā)展迅速。近年來，隨著國家對礦業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重視和支持，國內(nèi)在數(shù)字礦山領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)步。在軟件研發(fā)方面，以DIMINE軟件為代表的國產(chǎn)礦業(yè)軟件逐漸崛起。DIMINE軟件是由中南大學(xué)數(shù)字礦山研究中心和長沙迪邁信息科技有限公司研發(fā)，它充分考慮了國內(nèi)礦山的實(shí)際需求，在功能上具有獨(dú)特的優(yōu)勢。在地質(zhì)建模方面，DIMINE軟件能夠兼容多種數(shù)據(jù)格式，包括MapGis、AutoCAD等常見的地質(zhì)數(shù)據(jù)文件，方便數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和處理。通過強(qiáng)大的數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能和獨(dú)特的曲面插值（網(wǎng)格）建模技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確地建立地質(zhì)模型，有效解決了礦體自交叉等復(fù)雜問題。例如，云南錫業(yè)股份有限公司大屯錫礦在應(yīng)用DIMINE軟件進(jìn)行地質(zhì)建模時，成功建立了近300個礦體模型，并實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理和定期更新，為礦山的地質(zhì)分析和開采提供了有力支持。在采礦設(shè)計(jì)方面，DIMINE軟件提供了全面的功能模塊。在地下礦山領(lǐng)域，它支持采準(zhǔn)切割工程設(shè)計(jì)、回采爆破設(shè)計(jì)等，能夠根據(jù)回采單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)對礦體進(jìn)行自動切割，生成參數(shù)化的底部結(jié)構(gòu)模型，并進(jìn)行各種工程量、開采儲量、品位、金屬量和貧損指標(biāo)的計(jì)算。同時，軟件還允許用戶對自動生成的爆孔參數(shù)進(jìn)行交互式修改和編輯，最終生成三維炮孔圖和爆破施工卡，滿足了國內(nèi)礦山對采礦設(shè)計(jì)精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化的要求。在露天礦山方面，DIMINE軟件具備露天境界優(yōu)化、采剝計(jì)劃編制等功能。通過LG法進(jìn)行露天境界優(yōu)化，能夠綜合考慮礦石品位、開采成本、邊坡穩(wěn)定性等因素，確定最優(yōu)的露天開采境界。在采剝計(jì)劃編制方面，軟件立足實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，考慮多種因素，能夠有效地指導(dǎo)露天礦山分期開采或中長期采剝計(jì)劃的編制，為采掘生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化提供了切實(shí)可行的新途徑。此外，國內(nèi)眾多科研機(jī)構(gòu)和高校也在積極開展數(shù)字礦山相關(guān)的研究工作，取得了一系列理論和技術(shù)成果。例如，中南大學(xué)在數(shù)字礦山關(guān)鍵技術(shù)研究方面處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，通過產(chǎn)學(xué)研合作，推動了數(shù)字礦山技術(shù)在國內(nèi)礦山企業(yè)的廣泛應(yīng)用。然而，目前國內(nèi)對于DIMINE軟件工程實(shí)體建模與設(shè)計(jì)方法的研究仍存在一些不足。一方面，雖然DIMINE軟件在功能上具有一定優(yōu)勢，但在某些復(fù)雜地質(zhì)條件和特殊采礦工藝下的應(yīng)用研究還不夠深入，需要進(jìn)一步探索和完善。另一方面，對于DIMINE軟件與其他相關(guān)技術(shù)（如虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)等）的融合應(yīng)用研究還處于起步階段，尚未形成成熟的解決方案。而且，在DIMINE軟件的推廣應(yīng)用過程中，也面臨著技術(shù)培訓(xùn)不足、用戶對軟件功能了解不夠深入等問題。綜上所述，國內(nèi)外在礦山實(shí)體建模與設(shè)計(jì)方面都取得了一定的研究成果，但仍存在一些問題和挑戰(zhàn)。本文將針對這些不足，深入研究DIMINE軟件工程實(shí)體建模與設(shè)計(jì)方法，旨在進(jìn)一步完善DIMINE軟件在礦山工程中的應(yīng)用，提高礦山設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，推動數(shù)字礦山技術(shù)的發(fā)展。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本研究圍繞DIMINE軟件工程實(shí)體建模與設(shè)計(jì)方法展開，具體內(nèi)容涵蓋以下幾個方面：DIMINE軟件功能剖析：深入探究DIMINE軟件在地質(zhì)建模、采礦設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃編制等核心業(yè)務(wù)中的功能特性。在地質(zhì)建模方面，研究其如何基于各類地質(zhì)數(shù)據(jù)，如鉆孔數(shù)據(jù)、地質(zhì)勘探資料等，運(yùn)用獨(dú)特的算法和技術(shù)構(gòu)建高精度的三維地質(zhì)模型，實(shí)現(xiàn)對地質(zhì)體的精準(zhǔn)表達(dá)和分析。以某復(fù)雜地質(zhì)條件的礦山為例，分析DIMINE軟件如何處理地質(zhì)數(shù)據(jù)中的不確定性和復(fù)雜性，解決礦體形態(tài)不規(guī)則、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜等問題，從而建立準(zhǔn)確反映地質(zhì)特征的模型。在采礦設(shè)計(jì)功能上，詳細(xì)分析其針對地下礦山和露天礦山的不同設(shè)計(jì)模塊，包括地下礦采準(zhǔn)切割工程設(shè)計(jì)、回采爆破設(shè)計(jì)，露天礦境界優(yōu)化、采剝計(jì)劃編制等，研究這些功能如何滿足不同采礦工藝和生產(chǎn)需求，實(shí)現(xiàn)采礦設(shè)計(jì)的優(yōu)化和精細(xì)化。建模設(shè)計(jì)流程研究：梳理并分析基于DIMINE軟件進(jìn)行工程實(shí)體建模與設(shè)計(jì)的完整流程。從數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理階段開始，研究如何確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性，以及對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換和整合的方法，使其符合DIMINE軟件的輸入要求。接著，深入探討建模過程中的關(guān)鍵步驟，如地質(zhì)體建模、礦體品位模型建立、井巷工程建模等，分析每個步驟所涉及的技術(shù)原理、操作方法和注意事項(xiàng)。以某地下礦山的建模項(xiàng)目為例，詳細(xì)闡述從地質(zhì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到最終建立完整的三維礦山模型的具體流程，包括如何利用軟件的工具和功能進(jìn)行模型的構(gòu)建、編輯和驗(yàn)證。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，研究如何根據(jù)建模結(jié)果進(jìn)行采礦方案設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃制定等工作，以及如何利用軟件的分析功能對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評估和優(yōu)化。應(yīng)用案例分析：選取具有代表性的礦山項(xiàng)目，對DIMINE軟件在實(shí)際工程中的應(yīng)用進(jìn)行深入案例分析。通過實(shí)地調(diào)研和數(shù)據(jù)收集，獲取項(xiàng)目中使用DIMINE軟件進(jìn)行建模與設(shè)計(jì)的詳細(xì)資料，包括項(xiàng)目背景、面臨的問題、采用的技術(shù)方案和實(shí)施過程等。以云南錫業(yè)股份有限公司大屯錫礦應(yīng)用DIMINE軟件進(jìn)行地質(zhì)建模和采礦設(shè)計(jì)為例，分析軟件在該項(xiàng)目中如何幫助解決復(fù)雜礦體建模、儲量計(jì)算、采礦方案優(yōu)化等實(shí)際問題，取得了哪些經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。具體分析軟件應(yīng)用前后礦山生產(chǎn)效率、資源利用率、安全管理水平等方面的變化，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和存在的問題，并提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。同時，對比不同礦山項(xiàng)目中DIMINE軟件的應(yīng)用情況，分析其在不同地質(zhì)條件、采礦工藝和管理模式下的適應(yīng)性和優(yōu)勢，為其他礦山企業(yè)提供參考和借鑒。1.3.2研究方法為了全面、深入地研究DIMINE軟件工程實(shí)體建模與設(shè)計(jì)方法，本研究綜合運(yùn)用了以下多種研究方法：文獻(xiàn)研究法：廣泛收集國內(nèi)外關(guān)于DIMINE軟件、數(shù)字礦山技術(shù)、工程實(shí)體建模與設(shè)計(jì)等方面的文獻(xiàn)資料，包括學(xué)術(shù)論文、研究報(bào)告、技術(shù)手冊、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。對這些文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理和分析，了解相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和存在的問題，為本研究提供理論基礎(chǔ)和研究思路。通過對國內(nèi)外文獻(xiàn)的對比分析，總結(jié)出DIMINE軟件在國際和國內(nèi)市場的應(yīng)用情況、技術(shù)優(yōu)勢和不足，以及與其他同類軟件的差異和競爭力。同時，關(guān)注最新的研究成果和技術(shù)動態(tài)，及時將其納入本研究的范疇，確保研究內(nèi)容的前沿性和科學(xué)性。案例分析法：選擇多個典型的礦山項(xiàng)目作為案例，深入研究DIMINE軟件在其中的具體應(yīng)用。通過實(shí)地考察、與項(xiàng)目相關(guān)人員進(jìn)行訪談、收集項(xiàng)目數(shù)據(jù)和文檔等方式，全面了解案例項(xiàng)目的背景、實(shí)施過程和應(yīng)用效果。對案例進(jìn)行詳細(xì)的分析和總結(jié)，挖掘DIMINE軟件在解決實(shí)際工程問題中的關(guān)鍵技術(shù)和方法，以及應(yīng)用過程中遇到的問題和解決方案。通過多案例分析，歸納出DIMINE軟件在不同類型礦山、不同工程場景下的應(yīng)用規(guī)律和特點(diǎn)，為其他礦山企業(yè)應(yīng)用該軟件提供實(shí)踐參考。例如，在分析某露天礦山應(yīng)用DIMINE軟件進(jìn)行采剝計(jì)劃編制的案例時，詳細(xì)研究軟件如何根據(jù)礦山的地質(zhì)條件、開采工藝和生產(chǎn)目標(biāo)，制定合理的采剝計(jì)劃，以及在實(shí)施過程中如何根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。對比研究法：將DIMINE軟件與其他國內(nèi)外常用的礦業(yè)軟件，如Surpac、Micromine等進(jìn)行對比分析。從軟件的功能特點(diǎn)、數(shù)據(jù)兼容性、操作便捷性、應(yīng)用效果等多個維度進(jìn)行比較，找出DIMINE軟件的優(yōu)勢和不足。以地質(zhì)建模功能為例，對比不同軟件在處理復(fù)雜地質(zhì)數(shù)據(jù)時的建模精度、速度和穩(wěn)定性，分析它們在礦體邊界識別、品位估值等方面的差異。在采礦設(shè)計(jì)方面，對比各軟件在采準(zhǔn)切割工程設(shè)計(jì)、回采爆破設(shè)計(jì)等功能上的實(shí)現(xiàn)方式和效果，評估它們對不同采礦工藝的適應(yīng)性。通過對比研究，為礦山企業(yè)在選擇礦業(yè)軟件時提供決策依據(jù)，同時也為DIMINE軟件的進(jìn)一步優(yōu)化和發(fā)展提供方向。二、DIMINE軟件概述2.1DIMINE軟件的發(fā)展歷程DIMINE軟件的研發(fā)起源于對國內(nèi)礦業(yè)企業(yè)實(shí)際需求的深度洞察以及對數(shù)字礦山技術(shù)發(fā)展趨勢的精準(zhǔn)把握。在21世紀(jì)初，隨著信息技術(shù)在全球范圍內(nèi)的迅速發(fā)展，礦業(yè)領(lǐng)域也開始積極探索數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路。然而，當(dāng)時國內(nèi)市場上的礦業(yè)軟件大多依賴進(jìn)口，這些國外軟件在功能上雖然強(qiáng)大，但存在著諸多與國內(nèi)礦山實(shí)際情況不匹配的問題，如對國內(nèi)復(fù)雜地質(zhì)條件適應(yīng)性差、操作界面不符合國內(nèi)技術(shù)人員習(xí)慣、軟件功能無法滿足國內(nèi)礦山精細(xì)化管理需求等。為了打破國外軟件的壟斷，滿足國內(nèi)礦業(yè)企業(yè)對數(shù)字化工具的迫切需求，中南大學(xué)數(shù)字礦山研究中心聯(lián)合長沙迪邁信息科技有限公司，匯聚了一批資深的礦業(yè)及軟件專家，開啟了DIMINE軟件的研發(fā)征程。研發(fā)團(tuán)隊(duì)深入調(diào)研了國內(nèi)眾多礦山企業(yè)，全面了解其在地質(zhì)勘探、采礦設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理等各個環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流程和技術(shù)需求，結(jié)合當(dāng)時先進(jìn)的信息技術(shù)，如三維可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、三維表面建模技術(shù)、國際通用的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法等，開始構(gòu)建DIMINE軟件的基礎(chǔ)框架。經(jīng)過多年的艱苦努力，2010年，初代DIMINE數(shù)字礦山軟件系統(tǒng)正式問世。該版本的軟件初步實(shí)現(xiàn)了從礦床三維地質(zhì)建模、儲量計(jì)算與動態(tài)管理、測量驗(yàn)收及數(shù)據(jù)的快速成圖，到地下礦開采系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開采單體設(shè)計(jì)、回采爆破設(shè)計(jì)、露天礦開采設(shè)計(jì)、礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)解算與優(yōu)化等功能，為國內(nèi)礦業(yè)企業(yè)提供了一個初步的數(shù)字化解決方案。它采用了先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)管理礦山所有數(shù)據(jù)，提高了企業(yè)數(shù)據(jù)的共享程度和安全性，實(shí)現(xiàn)了多用戶、全方位協(xié)同工作。同時，在地質(zhì)建模方面，運(yùn)用了先進(jìn)的三角網(wǎng)建模技術(shù)，能夠?qū)θ我庑螒B(tài)的地質(zhì)體進(jìn)行建模，解決了傳統(tǒng)建模方法在處理復(fù)雜地質(zhì)體時的難題。在采礦設(shè)計(jì)模塊，提供了參數(shù)化的設(shè)計(jì)風(fēng)格和類CAD的操作方式，大大降低了技術(shù)人員的學(xué)習(xí)成本和操作難度。初代版本一經(jīng)推出，便在國內(nèi)礦業(yè)市場引起了廣泛關(guān)注，眾多礦業(yè)企業(yè)開始嘗試應(yīng)用該軟件，為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了有力支持。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和用戶需求的日益增長，DIMINE軟件也在持續(xù)更新迭代。2019年，DIMINE2019版本發(fā)布，在功能和性能上實(shí)現(xiàn)了重大突破。在功能方面，進(jìn)一步完善了露天采剝順序優(yōu)化和計(jì)劃編制功能，能夠自動確定露天礦的分期開采境界，實(shí)現(xiàn)了中長期和短期采剝計(jì)劃的快速編制?；谏a(chǎn)過程模擬技術(shù)，對地下礦生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃編制功能進(jìn)行了優(yōu)化，使其更加符合中國礦山的實(shí)際生產(chǎn)情況。同時，軟件的三維編輯功能得到了極大提升，能夠利用空間擬合線解決礦體自交叉問題，具有礦體分叉自動建模工具，有效提高了地質(zhì)建模的精度和效率。在性能方面，采用了最新的八叉樹技術(shù)及硬盤虛擬內(nèi)存技術(shù)，使得軟件可以支持超大塊段模型的建立及顯示（G/TB級）。此外，DIMINE2019版本在用戶界面設(shè)計(jì)上也進(jìn)行了改進(jìn)，采用了更加友好的操作界面，使得技術(shù)人員能夠更加便捷地使用軟件的各項(xiàng)功能。該版本的發(fā)布，進(jìn)一步鞏固了DIMINE軟件在國內(nèi)礦業(yè)軟件市場的地位，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，涵蓋了有色金屬、黑色金屬、黃金等多個礦業(yè)領(lǐng)域。近年來，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的迅猛發(fā)展，DIMINE軟件也在積極探索與這些新技術(shù)的融合。研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷投入資源，致力于將人工智能技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)數(shù)據(jù)分析和采礦方案優(yōu)化，通過對海量地質(zhì)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和分析，實(shí)現(xiàn)對礦體形態(tài)和品位分布的更精準(zhǔn)預(yù)測，為采礦設(shè)計(jì)提供更科學(xué)的依據(jù)。同時，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對礦山生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和分析，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化管理和優(yōu)化。此外，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)礦山設(shè)備的互聯(lián)互通，提高設(shè)備的運(yùn)行效率和安全性。這些新技術(shù)的融合應(yīng)用，使得DIMINE軟件的功能更加強(qiáng)大，能夠更好地滿足現(xiàn)代礦山企業(yè)對數(shù)字化、智能化的需求。從最初的研發(fā)到不斷的更新升級，DIMINE軟件始終緊密圍繞國內(nèi)礦業(yè)企業(yè)的實(shí)際需求，積極融合先進(jìn)的信息技術(shù)，不斷完善自身的功能和性能，為我國礦業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。二、DIMINE軟件概述2.2軟件功能模塊解析2.2.1地質(zhì)模塊地質(zhì)模塊是DIMINE軟件的核心基礎(chǔ)模塊之一，其功能的全面性和高效性對于礦山的地質(zhì)分析、資源評估以及后續(xù)的采礦設(shè)計(jì)等工作起著關(guān)鍵作用。該模塊主要涵蓋地質(zhì)數(shù)據(jù)庫管理、剖面地質(zhì)解譯、三維地質(zhì)建模及儲量計(jì)算等重要功能。在地質(zhì)數(shù)據(jù)庫管理方面，DIMINE軟件采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，能夠集中管理用戶數(shù)據(jù)，一個礦山只需維護(hù)一套數(shù)據(jù)，大大提高了企業(yè)數(shù)據(jù)的共享程度和安全性。軟件支持鉆探、坑探、槽探等多種地質(zhì)數(shù)據(jù)的快速導(dǎo)入，并具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。通過數(shù)據(jù)庫，技術(shù)人員可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)的添加、更新、刪除等操作，為后續(xù)的地質(zhì)分析和建模工作提供可靠的數(shù)據(jù)支持。以云南錫業(yè)股份有限公司大屯錫礦為例，該礦應(yīng)用DIMINE軟件建立了地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一管理了近300個礦體的地質(zhì)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的定期更新，使得地質(zhì)數(shù)據(jù)的管理更加規(guī)范、高效，為礦山的長期穩(wěn)定開采提供了有力保障。剖面地質(zhì)解譯是地質(zhì)模塊的重要功能之一。在三維顯示勘探數(shù)據(jù)后，技術(shù)人員可以沿任意方向、任意角度切剖面，進(jìn)行剖面地質(zhì)解譯。軟件支持根據(jù)工業(yè)指標(biāo)，如邊界品位、工業(yè)品位、最小可采厚度、夾石剔除厚度、穿鞋戴帽等，進(jìn)行品位組合，便于在剖面上進(jìn)行礦體圈定。此外，也可將現(xiàn)有的剖面圖直接導(dǎo)入進(jìn)行建模，大大提高了工作效率。在實(shí)際應(yīng)用中，地質(zhì)工作者可以通過該功能，對復(fù)雜的地質(zhì)剖面進(jìn)行詳細(xì)分析，準(zhǔn)確識別礦體的邊界和特征，為三維地質(zhì)建模提供重要依據(jù)。三維地質(zhì)建模是地質(zhì)模塊的核心功能。DIMINE軟件采用當(dāng)今先進(jìn)的三角網(wǎng)建模技術(shù)，運(yùn)用控制線和分區(qū)線聯(lián)合方法，能夠?qū)θ我庑螒B(tài)的物體，如數(shù)字地形模型、礦體模型、夾石模型、區(qū)域地層模型、構(gòu)造斷層和破碎帶模型、煤層模型等，通過一系列的散點(diǎn)或剖面創(chuàng)建地質(zhì)模型。該軟件還支持實(shí)體模型之間、實(shí)體模型與表面模型之間的交、并、差等布爾運(yùn)算，能夠靈活處理復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和礦體形態(tài)。例如，在面對礦體分叉、斷層穿插等復(fù)雜地質(zhì)情況時，軟件可以通過布爾運(yùn)算準(zhǔn)確地構(gòu)建地質(zhì)模型，清晰地展示地質(zhì)體的空間分布和相互關(guān)系。儲量計(jì)算與動態(tài)管理是地質(zhì)模塊的關(guān)鍵應(yīng)用。軟件采用八叉樹技術(shù)及硬盤虛擬內(nèi)存技術(shù)，可以支持超大塊段模型的建立及顯示，同時采用先進(jìn)的動態(tài)次級分塊技術(shù)實(shí)現(xiàn)對礦體邊界的最佳擬合。在儲量計(jì)算方面，DIMINE軟件集成了傳統(tǒng)儲量計(jì)算方法，如塊段法、斷面法，以及國際通用的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)儲量計(jì)算方法，包括距離冪次反比法和克里格法。通過地質(zhì)統(tǒng)計(jì)和變異函數(shù)分析，技術(shù)人員可以在三維視圖中交互可視地進(jìn)行變異函數(shù)擬合和搜索橢球體參數(shù)的動態(tài)調(diào)整，使地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的數(shù)學(xué)處理過程直觀可靠。此外，DIMINE塊段模型不僅可以進(jìn)行各種級別地質(zhì)礦產(chǎn)資源評價，還廣泛應(yīng)用于礦山生產(chǎn)中的儲量動態(tài)管理、配礦管理和采掘計(jì)劃管理等，能夠?qū)崟r反映礦山儲量的變化情況，為礦山的生產(chǎn)決策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。2.2.2采礦模塊采礦模塊是DIMINE軟件實(shí)現(xiàn)礦山高效開采的關(guān)鍵組成部分，它針對地下采礦和露天采礦的不同特點(diǎn)和需求，提供了全面且專業(yè)的功能，涵蓋了從工程設(shè)計(jì)到生產(chǎn)計(jì)劃編制的各個環(huán)節(jié)。在地下采礦方面，首先是井巷工程設(shè)計(jì)功能。該功能主要針對礦床開采系統(tǒng)中的豎井、斜坡道、中段運(yùn)輸平巷、溜井、硐室、井底車場等工程進(jìn)行設(shè)計(jì)。DIMINE軟件采用參數(shù)化、可視化的設(shè)計(jì)思想，類AUTOCAD的操作風(fēng)格，具有獨(dú)特的優(yōu)勢。在巷道設(shè)計(jì)中，可用于豎井、斜坡道、平巷中心線設(shè)計(jì)；彎道設(shè)計(jì)通過參數(shù)化、智能化的方法快速生成兩個井巷工程之間的彎道連接線，選擇主巷道后，自動捕捉，動態(tài)顯示彎道，用戶可動態(tài)調(diào)整到合適位置，或輸入彎道半徑即可完成彎道設(shè)計(jì)；道岔設(shè)計(jì)提供了叉道連接、指定起點(diǎn)起叉和指定終點(diǎn)起叉三種叉道起叉方式，操作方便靈活。軟件還能根據(jù)某一區(qū)段兩端點(diǎn)巷道的高程，對該區(qū)段的巷道坡度進(jìn)行平滑處理，或按指定坡度對某一平面內(nèi)的巷道坡度進(jìn)行調(diào)整。在斷面設(shè)計(jì)上，采用參數(shù)化方法，可對當(dāng)前礦山開采中所采用的各種標(biāo)準(zhǔn)類型的巷道斷面，如圓形、矩形、梯形、圓弧拱形、三心拱形等，或用戶自定義的非標(biāo)準(zhǔn)斷面類型進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完成后，能自動標(biāo)注、自動計(jì)算，自動生成帶有控制點(diǎn)表和工程量表的設(shè)計(jì)施工圖，大大提高了井巷工程設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性。單體設(shè)計(jì)功能主要圍繞地下礦山的采場進(jìn)行，包括盤區(qū)與采場設(shè)計(jì)、采切工程設(shè)計(jì)等。在盤區(qū)設(shè)計(jì)中，軟件可根據(jù)礦山的地質(zhì)條件和開采工藝要求，合理規(guī)劃盤區(qū)的布局和尺寸，確定礦房和礦柱的位置和參數(shù)。采切工程設(shè)計(jì)則是根據(jù)回采單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)對礦體進(jìn)行自動切割，生成參數(shù)化的底部結(jié)構(gòu)模型，并進(jìn)行各種工程量、開采儲量、品位、金屬量和貧損指標(biāo)的計(jì)算。例如，在無底柱采場設(shè)計(jì)中，軟件可以根據(jù)采場的進(jìn)路中線創(chuàng)建工作面，通過工作面生成回采進(jìn)路，實(shí)現(xiàn)采場的高效開采設(shè)計(jì)?；夭杀圃O(shè)計(jì)是地下采礦中的重要環(huán)節(jié)，DIMINE軟件提供了強(qiáng)大的回采爆破設(shè)計(jì)功能。根據(jù)爆破參數(shù)，軟件可一次自動形成開采范圍內(nèi)全部的炮孔，允許用戶對自動生成的爆孔參數(shù)進(jìn)行交互式修改和編輯，最終生成三維炮孔圖和爆破施工卡。軟件還提供了扇形孔、平行孔設(shè)計(jì)功能，滿足不同的爆破需求。在實(shí)際應(yīng)用中，技術(shù)人員可以根據(jù)采場的地質(zhì)條件、礦體厚度、礦石硬度等因素，合理調(diào)整爆破參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高效、安全的爆破作業(yè)。生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃功能基于生產(chǎn)過程模擬技術(shù)，充分考慮了中國礦山的實(shí)際生產(chǎn)情況。該功能通過對開采設(shè)計(jì)、施工順序優(yōu)化等環(huán)節(jié)的綜合分析，制定出合理的生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃。在計(jì)劃編制過程中，首先進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，包括地質(zhì)數(shù)據(jù)、采礦工藝參數(shù)、設(shè)備能力等。然后形成生產(chǎn)任務(wù)，確定任務(wù)作業(yè)順序，通過流程優(yōu)化與確定，產(chǎn)生生產(chǎn)計(jì)劃報(bào)表與可視化表達(dá)，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行動態(tài)更新與調(diào)整。例如，軟件可以生成掘進(jìn)計(jì)劃甘特圖、中深孔計(jì)劃甘特圖、出礦計(jì)劃甘特圖等，直觀地展示生產(chǎn)進(jìn)度，幫助管理人員合理安排生產(chǎn)任務(wù)，提高生產(chǎn)效率。對于露天采礦，境界優(yōu)化是首要任務(wù)。DIMINE軟件運(yùn)用LG法進(jìn)行露天境界優(yōu)化，綜合考慮礦石品位、開采成本、邊坡穩(wěn)定性等多種因素，確定最優(yōu)的露天開采境界。在境界優(yōu)化過程中，軟件通過對地質(zhì)模型和經(jīng)濟(jì)參數(shù)的分析，計(jì)算出不同開采境界下的經(jīng)濟(jì)效益和資源回收率，為決策者提供科學(xué)的依據(jù)。采剝順序優(yōu)化是露天采礦的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。軟件基于價值模型與整數(shù)線性規(guī)劃技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了采剝順序的優(yōu)化。通過對不同采剝方案的模擬和分析，確定合理的采剝順序，以提高開采效率、降低生產(chǎn)成本。在分期開采中，軟件能夠自動確定露天礦的分期開采境界，制定合理的采剝計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)中長期和短期采剝計(jì)劃的快速編制。例如，軟件可以根據(jù)礦山的實(shí)際情況，確定不同時期的開采區(qū)域和開采順序，合理安排設(shè)備和人員，提高礦山的整體生產(chǎn)效率。此外，DIMINE軟件還提供了露天坑設(shè)計(jì)、排土場和道路設(shè)計(jì)、手工計(jì)劃編制、二維快速出圖等功能。在露天坑設(shè)計(jì)中，根據(jù)境界優(yōu)化結(jié)果，設(shè)計(jì)合理的露天坑形狀和尺寸；排土場和道路設(shè)計(jì)則考慮了排土量、運(yùn)輸距離、地形條件等因素，確保排土場的安全和道路的暢通。手工計(jì)劃編制功能允許技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和特殊情況，對自動生成的采剝計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。二維快速出圖功能能夠快速生成各種工程圖紙，如露天礦最終境界與實(shí)測現(xiàn)狀復(fù)合圖、計(jì)劃末期工程圖等，滿足礦山生產(chǎn)和管理的需要。2.2.3測量與出圖模塊測量與出圖模塊是DIMINE軟件實(shí)現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)可視化和工程文檔輸出的重要模塊，它為礦山的生產(chǎn)、管理和決策提供了直觀、準(zhǔn)確的信息支持。在測量數(shù)據(jù)處理方面，DIMINE軟件提供了全面且高效的功能。軟件支持導(dǎo)入CAD平面圖、剖面圖，并為導(dǎo)入的數(shù)據(jù)提供了3種方法，能夠保留原有圖層，還可對導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中，軟件操作簡便，方便性強(qiáng)，有效解決了不同坐標(biāo)系之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問題。對于導(dǎo)入的等高線，軟件可以批量進(jìn)行賦高程，同時提供了標(biāo)注賦高程、測點(diǎn)賦高程、導(dǎo)線賦高程等多種高程賦值方法，大大提高了測量數(shù)據(jù)處理的速度和準(zhǔn)確性。軟件提供了目前礦山測量使用的各種方法，如腰線法、斷面法、步距法、支距法等，能夠滿足不同測量場景的需求。在處理測量數(shù)據(jù)過程中，軟件操作簡單，易于掌握，能夠快速準(zhǔn)確地生成三維井巷工程。對于采場測量數(shù)據(jù)，軟件具備自動處理及建模功能，能夠快速獲取采場的空間信息，為采礦設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供重要依據(jù)。工程出圖功能是測量與出圖模塊的核心功能之一。DIMINE軟件基于其強(qiáng)大的三維建模和數(shù)據(jù)處理能力，能夠快速生成各種符合規(guī)范的工程圖紙。在道路設(shè)計(jì)中，軟件能夠快速繪制出道路開口線，滿足道路設(shè)計(jì)工程中對于道路邊坡的各種不同設(shè)計(jì)要求，方便實(shí)現(xiàn)邊坡變化坡度設(shè)計(jì)。通過“工程出圖”命令欄，技術(shù)人員可以在需要建立剖面的道路關(guān)鍵位置繪制垂直于道路兩側(cè)邊線的多段線，利用剖面圖生成命令選擇需要的多段線建立剖面圖，并轉(zhuǎn)換到XY平面得出橫剖面效果圖。軟件還可以按照道路設(shè)計(jì)規(guī)范整理圖紙，讀取關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)、高程，導(dǎo)出平面圖、橫剖面圖，編繪道路縱剖面圖，再給圖紙加上圖簽，并編寫必要的道路設(shè)計(jì)方案說明，形成完整的道路設(shè)計(jì)文件。除了道路設(shè)計(jì)圖紙，DIMINE軟件還能生成地質(zhì)剖面圖、采礦工程圖等多種類型的工程圖紙，滿足礦山不同專業(yè)的需求。這些圖紙不僅準(zhǔn)確反映了礦山的地質(zhì)和工程信息，而且符合國家和行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為礦山的設(shè)計(jì)、施工和管理提供了可靠的依據(jù)。2.3軟件優(yōu)勢分析DIMINE軟件憑借其獨(dú)特的技術(shù)架構(gòu)和功能設(shè)計(jì)，在礦業(yè)工程領(lǐng)域展現(xiàn)出多方面的顯著優(yōu)勢，為礦山企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和高效運(yùn)營提供了有力支持。2.3.1參數(shù)化與可視化設(shè)計(jì)優(yōu)勢DIMINE軟件采用參數(shù)化、可視化的設(shè)計(jì)理念，在井巷工程設(shè)計(jì)、采礦單體設(shè)計(jì)等多個環(huán)節(jié)發(fā)揮了重要作用。以井巷工程設(shè)計(jì)為例，軟件提供了豐富的參數(shù)設(shè)置選項(xiàng)，用戶只需輸入如豎井的直徑、深度，斜坡道的坡度、曲率半徑，平巷的寬度、高度等關(guān)鍵參數(shù)，軟件即可快速生成相應(yīng)的三維模型。在彎道設(shè)計(jì)中，通過參數(shù)化、智能化的方法，能夠快速生成兩個井巷工程之間的彎道連接線。用戶選擇主巷道后，軟件自動捕捉并動態(tài)顯示彎道，用戶可根據(jù)實(shí)際需求動態(tài)調(diào)整彎道位置，或直接輸入彎道半徑即可完成彎道設(shè)計(jì)。這種參數(shù)化設(shè)計(jì)方式，不僅大大提高了設(shè)計(jì)效率，減少了人工繪圖的繁瑣過程，還能確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和規(guī)范性，避免因人為因素導(dǎo)致的設(shè)計(jì)誤差?？梢暬O(shè)計(jì)是DIMINE軟件的另一大亮點(diǎn)。在整個采礦設(shè)計(jì)過程中，軟件以直觀的三維模型展示設(shè)計(jì)成果，讓工程師能夠從多個角度觀察和分析設(shè)計(jì)方案。在地下礦采場設(shè)計(jì)中，工程師可以清晰地看到盤區(qū)、礦房、礦柱的布局，以及采切工程的具體位置和結(jié)構(gòu)。通過對三維模型的旋轉(zhuǎn)、縮放、剖切等操作，能夠深入了解設(shè)計(jì)方案在不同工況下的表現(xiàn)，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題并進(jìn)行優(yōu)化。這種可視化設(shè)計(jì)方式，打破了傳統(tǒng)二維圖紙的局限性，使設(shè)計(jì)人員能夠更加全面、準(zhǔn)確地把握設(shè)計(jì)意圖，提高了設(shè)計(jì)的質(zhì)量和可靠性。同時，可視化設(shè)計(jì)也便于不同專業(yè)之間的溝通和協(xié)作，地質(zhì)、采礦、測量等專業(yè)人員可以基于同一三維模型進(jìn)行交流和討論，避免了因信息不對稱導(dǎo)致的誤解和沖突。2.3.2數(shù)據(jù)處理與兼容性優(yōu)勢在數(shù)據(jù)處理方面，DIMINE軟件采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對礦山各類數(shù)據(jù)的集中管理。一個礦山只需維護(hù)一套數(shù)據(jù)，所有與地質(zhì)、測量、采礦相關(guān)的數(shù)據(jù)都存儲在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中，大大提高了企業(yè)數(shù)據(jù)的共享程度和安全性。軟件支持鉆探、坑探、槽探等多種地質(zhì)數(shù)據(jù)的快速導(dǎo)入，并具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能，能夠及時發(fā)現(xiàn)和糾正數(shù)據(jù)中的錯誤和異常，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，用戶可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)的添加、更新、刪除等操作，同時還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)，保障了數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性。在數(shù)據(jù)兼容性上，DIMINE軟件表現(xiàn)出色，能夠兼容多種常見的數(shù)據(jù)格式。它可以方便地導(dǎo)入、導(dǎo)出AutoCAD和MapGis等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了與其他常用軟件的數(shù)據(jù)成果共享和交換。在地質(zhì)建模過程中，用戶可以將在MapGis中處理好的地質(zhì)數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入DIMINE軟件，無需進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。在工程出圖時，也可以將DIMINE軟件生成的三維模型數(shù)據(jù)導(dǎo)出到AutoCAD中進(jìn)行進(jìn)一步的編輯和排版，滿足不同用戶的需求。這種良好的數(shù)據(jù)兼容性，使得DIMINE軟件能夠與礦山企業(yè)現(xiàn)有的信息化系統(tǒng)無縫集成，充分利用企業(yè)已有的數(shù)據(jù)資源，避免了因數(shù)據(jù)格式不兼容而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)孤島問題，提高了企業(yè)信息化建設(shè)的效率和效果。2.3.3模型處理能力優(yōu)勢DIMINE軟件在模型處理方面具有強(qiáng)大的能力，特別是在支持超大塊段模型的建立及顯示方面表現(xiàn)突出。它采用了最新的八叉樹技術(shù)及硬盤虛擬內(nèi)存技術(shù)，能夠有效地處理海量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對超大塊段模型的高效存儲和快速顯示。在大型礦山的地質(zhì)建模中，往往需要處理大量的鉆孔數(shù)據(jù)、地質(zhì)勘探資料等，形成規(guī)模巨大的地質(zhì)模型。DIMINE軟件能夠輕松應(yīng)對這種挑戰(zhàn)，建立起包含詳細(xì)地質(zhì)信息的超大塊段模型，為礦山的資源評估、儲量計(jì)算等工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。同時，軟件采用先進(jìn)的動態(tài)次級分塊技術(shù)實(shí)現(xiàn)對礦體邊界的最佳擬合。在礦體建模過程中，能夠根據(jù)礦體的實(shí)際形態(tài)和地質(zhì)特征，自動調(diào)整分塊參數(shù)，使得塊段模型能夠更加準(zhǔn)確地反映礦體的邊界和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)不僅提高了礦體建模的精度，還能減少模型的數(shù)據(jù)量，提高模型的運(yùn)算效率。例如，在處理復(fù)雜礦體時，傳統(tǒng)的建模方法可能會出現(xiàn)邊界擬合不準(zhǔn)確的問題，導(dǎo)致儲量計(jì)算誤差較大。而DIMINE軟件的動態(tài)次級分塊技術(shù)能夠很好地解決這一問題，通過對礦體邊界的精確擬合，實(shí)現(xiàn)了對礦體儲量的準(zhǔn)確計(jì)算，為礦山的生產(chǎn)決策提供了可靠的依據(jù)。2.3.4貼合國內(nèi)礦山需求優(yōu)勢與國外同類軟件相比，DIMINE軟件更加貼合國內(nèi)礦山的實(shí)際需求。在功能設(shè)計(jì)上，充分考慮了國內(nèi)礦山的地質(zhì)條件、開采工藝和管理模式。在地下礦山采礦設(shè)計(jì)中，針對國內(nèi)常用的采礦方法，如無底柱分段崩落法、充填采礦法等，提供了專門的設(shè)計(jì)模塊和工具。在回采爆破設(shè)計(jì)中，允許用戶對自動生成的爆孔參數(shù)進(jìn)行交互式修改和編輯，以滿足國內(nèi)礦山對爆破效果的嚴(yán)格要求。軟件還能根據(jù)國內(nèi)礦山的生產(chǎn)實(shí)際情況，生成符合國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的工程圖紙和報(bào)表，方便礦山企業(yè)的生產(chǎn)管理和技術(shù)交流。在操作界面和使用習(xí)慣上，DIMINE軟件也更符合國內(nèi)技術(shù)人員的需求。它采用全中文操作界面，操作簡單易懂，降低了技術(shù)人員的學(xué)習(xí)成本。軟件的操作方式借鑒了國內(nèi)常用的繪圖軟件，如AutoCAD等，使得熟悉這些軟件的技術(shù)人員能夠快速上手，提高了工作效率。這種貼合國內(nèi)礦山需求的特點(diǎn)，使得DIMINE軟件在國內(nèi)礦山企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可，成為推動我國礦山數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量。三、實(shí)體建模基礎(chǔ)理論3.1實(shí)體建模的概念與意義實(shí)體建模是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對現(xiàn)實(shí)世界中的物體或?qū)ο筮M(jìn)行數(shù)字化表達(dá)和描述的方法，它通過定義物體的幾何形狀、物理屬性以及它們之間的相互關(guān)系，構(gòu)建出具有真實(shí)感和準(zhǔn)確性的三維模型。在礦山工程領(lǐng)域，實(shí)體建模主要是基于地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)以及采礦工藝參數(shù)等，對礦山的地質(zhì)體、礦體、井巷工程、采場等進(jìn)行三維建模，以直觀、準(zhǔn)確地展示礦山的地質(zhì)特征和工程布局。對于礦山工程設(shè)計(jì)而言，實(shí)體建模具有不可或缺的重要性。傳統(tǒng)的礦山設(shè)計(jì)主要依賴于二維圖紙，這種方式在表達(dá)復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和空間關(guān)系時存在很大的局限性，容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員對礦山實(shí)際情況的理解出現(xiàn)偏差。而通過實(shí)體建模，設(shè)計(jì)人員可以在三維環(huán)境下全面、直觀地觀察礦山的地質(zhì)構(gòu)造、礦體形態(tài)以及與周圍巖石的關(guān)系。在設(shè)計(jì)井巷工程時，能夠根據(jù)地質(zhì)模型準(zhǔn)確地確定巷道的位置、走向和坡度，避免因地質(zhì)條件不明而導(dǎo)致的工程事故。同時，實(shí)體建模還可以對不同的采礦方案進(jìn)行模擬和分析，通過對比不同方案下的開采效率、資源回收率、成本等指標(biāo)，選擇最優(yōu)的采礦方案，提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益。在礦山工程分析方面，實(shí)體建模為地質(zhì)分析、采礦分析等提供了有力的工具。在地質(zhì)分析中，通過對地質(zhì)模型的分析，可以深入研究地質(zhì)體的演化歷史、構(gòu)造特征以及礦產(chǎn)資源的分布規(guī)律，為礦產(chǎn)資源的勘探和開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。在采礦分析中，利用實(shí)體模型可以對采礦過程中的應(yīng)力分布、巖體穩(wěn)定性等進(jìn)行模擬分析，提前預(yù)測可能出現(xiàn)的安全隱患，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防和處理。通過對采場模型的應(yīng)力分析，可以確定采場的合理支護(hù)方案，確保采礦作業(yè)的安全進(jìn)行。從礦山工程管理角度來看，實(shí)體建模有助于實(shí)現(xiàn)礦山的數(shù)字化管理。將礦山的各種信息整合到實(shí)體模型中，形成一個數(shù)字化的礦山平臺，管理人員可以通過這個平臺實(shí)時獲取礦山的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息，實(shí)現(xiàn)對礦山生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控和管理。同時，數(shù)字化管理還可以提高礦山的決策效率和科學(xué)性，通過對實(shí)體模型中數(shù)據(jù)的分析和挖掘，為礦山的生產(chǎn)計(jì)劃制定、資源調(diào)配等提供決策支持。在制定生產(chǎn)計(jì)劃時，根據(jù)實(shí)體模型中的儲量信息、采礦進(jìn)度等數(shù)據(jù)，合理安排生產(chǎn)任務(wù)，確保礦山的生產(chǎn)有序進(jìn)行。實(shí)體建模在礦山工程的設(shè)計(jì)、分析和管理中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它是實(shí)現(xiàn)數(shù)字礦山建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，對于提高礦山的生產(chǎn)效率、資源利用率和安全性，促進(jìn)礦山的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。3.2常見實(shí)體建模方法比較在礦業(yè)工程領(lǐng)域，除了DIMINE軟件所采用的實(shí)體建模方法外，還存在多種其他常見的實(shí)體建模方法，如三角網(wǎng)建模、八叉樹建模等，它們各自具有獨(dú)特的應(yīng)用特點(diǎn)和適用場景。三角網(wǎng)建模是一種基于三角形面片來構(gòu)建三維模型的方法，它在DIMINE軟件的地質(zhì)建模中有著廣泛應(yīng)用。在構(gòu)建地質(zhì)模型時，通過將一系列離散的地質(zhì)數(shù)據(jù)點(diǎn)連接成三角形，形成三角網(wǎng)，從而逼近地質(zhì)體的表面形態(tài)。其優(yōu)勢在于能夠靈活地適應(yīng)各種復(fù)雜的地形和地質(zhì)條件，對于不規(guī)則形狀的地質(zhì)體，如礦體、斷層等，能夠精確地表達(dá)其邊界和形態(tài)特征。在處理具有復(fù)雜邊界的礦體時，三角網(wǎng)建?？梢愿鶕?jù)礦體的實(shí)際形狀，通過合理連接數(shù)據(jù)點(diǎn)，準(zhǔn)確地構(gòu)建礦體模型，清晰地展示礦體的空間分布。而且，三角網(wǎng)建模在數(shù)據(jù)更新和局部修改方面具有較高的效率，當(dāng)有新的地質(zhì)數(shù)據(jù)獲取時，可以方便地對三角網(wǎng)進(jìn)行局部調(diào)整和更新，而不需要對整個模型進(jìn)行重新構(gòu)建。然而，三角網(wǎng)建模也存在一定的局限性。由于其模型是由大量的三角形面片組成，數(shù)據(jù)量相對較大，在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時，可能會導(dǎo)致計(jì)算機(jī)內(nèi)存占用過高，影響模型的顯示和分析效率。而且，對于一些內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要精確表達(dá)內(nèi)部屬性的地質(zhì)體，單純的三角網(wǎng)建?？赡軣o法滿足需求。八叉樹建模是將三維空間遞歸地劃分為八個子區(qū)域的建模方法，每個節(jié)點(diǎn)最多有八個子節(jié)點(diǎn)。在DIMINE軟件處理超大塊段模型時，八叉樹技術(shù)發(fā)揮了重要作用。八叉樹建模的主要優(yōu)點(diǎn)是非常適合處理三維空間中的數(shù)據(jù)，尤其對于稀疏的三維數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效存儲。在礦山地質(zhì)建模中，當(dāng)涉及到大規(guī)模的地質(zhì)體建模，且地質(zhì)體內(nèi)部存在大量空洞或稀疏區(qū)域時，八叉樹建模可以有效地減少數(shù)據(jù)存儲量，提高模型的處理效率。它能夠根據(jù)地質(zhì)體的空間分布特點(diǎn)，自適應(yīng)地劃分空間區(qū)域，對于不同密度的數(shù)據(jù)區(qū)域采用不同的分辨率進(jìn)行存儲和處理。八叉樹建模在進(jìn)行空間查詢和分析時具有較高的效率，例如在查詢特定區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)屬性、計(jì)算地質(zhì)體體積等操作時，能夠快速定位到相關(guān)的子區(qū)域，減少計(jì)算量。但是，八叉樹建模也有其不足之處。由于其遞歸劃分空間的特性，在數(shù)據(jù)分布不均勻的情況下，可能會導(dǎo)致樹的結(jié)構(gòu)不平衡，從而增加存儲開銷和計(jì)算復(fù)雜度。而且，八叉樹建模在表達(dá)復(fù)雜的幾何形狀時，可能會出現(xiàn)一定的誤差，對于一些邊界復(fù)雜、細(xì)節(jié)豐富的地質(zhì)體，其建模精度可能不如三角網(wǎng)建模。與三角網(wǎng)建模和八叉樹建模相比，DIMINE軟件的實(shí)體建模方法具有獨(dú)特的優(yōu)勢。DIMINE軟件采用的三角網(wǎng)建模技術(shù)結(jié)合了控制線和分區(qū)線聯(lián)合方法，不僅能夠準(zhǔn)確地構(gòu)建復(fù)雜地質(zhì)體的表面模型，還能通過布爾運(yùn)算等操作，靈活處理地質(zhì)體之間的相互關(guān)系，如礦體與斷層、夾石與礦體之間的關(guān)系等。在儲量計(jì)算方面，DIMINE軟件集成了多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代的儲量計(jì)算方法，結(jié)合先進(jìn)的八叉樹技術(shù)及硬盤虛擬內(nèi)存技術(shù)，能夠支持超大塊段模型的建立及顯示，同時采用動態(tài)次級分塊技術(shù)實(shí)現(xiàn)對礦體邊界的最佳擬合，大大提高了儲量計(jì)算的精度和效率。而且，DIMINE軟件在數(shù)據(jù)兼容性和用戶界面友好性方面表現(xiàn)出色，能夠方便地導(dǎo)入、導(dǎo)出多種格式的數(shù)據(jù)，滿足不同用戶和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互需求，全中文操作界面和簡單易懂的操作方式，也降低了技術(shù)人員的學(xué)習(xí)成本和使用難度。三角網(wǎng)建模、八叉樹建模等方法在不同的場景下都有其應(yīng)用價值，但DIMINE軟件的實(shí)體建模方法綜合考慮了地質(zhì)建模、儲量計(jì)算、數(shù)據(jù)處理等多方面的需求，通過技術(shù)創(chuàng)新和功能優(yōu)化，為礦山工程的實(shí)體建模與設(shè)計(jì)提供了更全面、高效、準(zhǔn)確的解決方案，更能適應(yīng)現(xiàn)代礦山數(shù)字化建設(shè)的復(fù)雜需求。3.3DIMINE軟件建模的基本原理DIMINE軟件建模過程的核心在于對地質(zhì)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)處理與三維模型的構(gòu)建。在地質(zhì)數(shù)據(jù)處理階段，軟件運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，對各類地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。它支持鉆探、坑探、槽探等多種地質(zhì)數(shù)據(jù)的快速導(dǎo)入，并通過強(qiáng)大的數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。以鉆孔數(shù)據(jù)為例，軟件能夠讀取鉆孔的坐標(biāo)、深度、巖性等信息，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和整理，去除異常值和錯誤數(shù)據(jù)。在三維地質(zhì)建模方面，DIMINE軟件采用先進(jìn)的三角網(wǎng)建模技術(shù)，運(yùn)用控制線和分區(qū)線聯(lián)合方法來創(chuàng)建地質(zhì)模型。控制線是指用于定義地質(zhì)體邊界或形態(tài)特征的關(guān)鍵線條，它可以是礦體的輪廓線、斷層的走向線等。分區(qū)線則是將地質(zhì)體劃分為不同區(qū)域的線條，通過合理設(shè)置分區(qū)線，可以更好地控制地質(zhì)體的建模精度和復(fù)雜度。在構(gòu)建礦體模型時，首先根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)和地質(zhì)勘探資料確定礦體的控制點(diǎn)，然后通過控制線將這些控制點(diǎn)連接起來，形成礦體的初步輪廓。接著，利用分區(qū)線將礦體劃分為若干個小區(qū)域，對每個小區(qū)域分別進(jìn)行三角網(wǎng)建模，最終將這些小區(qū)域的三角網(wǎng)模型拼接起來，得到完整的礦體模型。這種建模方法能夠靈活地適應(yīng)各種復(fù)雜的地質(zhì)條件，準(zhǔn)確地表達(dá)地質(zhì)體的形態(tài)和空間分布。布爾運(yùn)算是DIMINE軟件建模中的重要操作，它允許對實(shí)體模型之間、實(shí)體模型與表面模型之間進(jìn)行交、并、差等運(yùn)算。在處理礦體與斷層的關(guān)系時，如果斷層穿過礦體，就可以通過布爾運(yùn)算中的“差”運(yùn)算，從礦體模型中減去被斷層切割的部分，從而準(zhǔn)確地表示礦體在斷層影響下的形態(tài)。如果要表示多個礦體之間的重疊部分，可以使用“交”運(yùn)算，得到重疊區(qū)域的模型。布爾運(yùn)算的應(yīng)用，使得DIMINE軟件能夠處理復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和礦體形態(tài)，提高了地質(zhì)模型的準(zhǔn)確性和可靠性。在儲量計(jì)算中，DIMINE軟件采用了先進(jìn)的八叉樹技術(shù)及硬盤虛擬內(nèi)存技術(shù)，支持超大塊段模型的建立及顯示。八叉樹技術(shù)將三維空間遞歸地劃分為八個子區(qū)域，每個子區(qū)域可以獨(dú)立存儲和處理數(shù)據(jù)。在處理大規(guī)模地質(zhì)數(shù)據(jù)時，八叉樹技術(shù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)的分布情況，自適應(yīng)地調(diào)整劃分精度，對于數(shù)據(jù)密集區(qū)域采用較高的分辨率，對于數(shù)據(jù)稀疏區(qū)域采用較低的分辨率，從而有效地減少數(shù)據(jù)存儲量，提高模型的處理效率。同時，軟件采用先進(jìn)的動態(tài)次級分塊技術(shù)實(shí)現(xiàn)對礦體邊界的最佳擬合。在礦體建模過程中，動態(tài)次級分塊技術(shù)能夠根據(jù)礦體的實(shí)際形態(tài)和地質(zhì)特征，自動調(diào)整分塊參數(shù)，使得塊段模型能夠更加準(zhǔn)確地反映礦體的邊界和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用，使得DIMINE軟件在儲量計(jì)算方面具有較高的精度和效率。四、基于DIMINE軟件的實(shí)體建模流程4.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段4.1.1數(shù)據(jù)采集與整理數(shù)據(jù)采集是基于DIMINE軟件進(jìn)行實(shí)體建模的首要環(huán)節(jié)，其準(zhǔn)確性和完整性直接影響到后續(xù)建模的質(zhì)量和可靠性。地質(zhì)數(shù)據(jù)是反映礦山地質(zhì)特征的重要信息，包括鉆孔數(shù)據(jù)、地質(zhì)勘探資料等。鉆孔數(shù)據(jù)的采集主要通過鉆探設(shè)備獲取，記錄鉆孔的坐標(biāo)、深度、巖性、樣品品位等信息。在實(shí)際操作中，利用高精度的全站儀測量鉆孔的孔口坐標(biāo)，確保坐標(biāo)的準(zhǔn)確性。同時，詳細(xì)記錄鉆孔過程中的巖性變化，每隔一定深度采集樣品進(jìn)行化學(xué)分析，獲取樣品的品位數(shù)據(jù)。地質(zhì)勘探資料則涵蓋了地質(zhì)剖面圖、地質(zhì)平面圖、地質(zhì)調(diào)查報(bào)告等，這些資料通常由地質(zhì)勘探團(tuán)隊(duì)在野外勘探和室內(nèi)分析的基礎(chǔ)上編制而成，包含了對礦山地質(zhì)構(gòu)造、地層分布、礦體形態(tài)等方面的詳細(xì)描述。測量數(shù)據(jù)對于精確構(gòu)建礦山的空間模型至關(guān)重要，主要涉及地形測量數(shù)據(jù)和工程測量數(shù)據(jù)。地形測量數(shù)據(jù)可采用全站儀、GPS-RTK等設(shè)備進(jìn)行采集。使用全站儀時，通過在已知控制點(diǎn)上架設(shè)儀器，測量地形特征點(diǎn)的角度、距離和高差，從而獲取其三維坐標(biāo)。而GPS-RTK技術(shù)則利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)，能夠快速、準(zhǔn)確地獲取大面積地形點(diǎn)的坐標(biāo)，適用于地形復(fù)雜、通視條件差的區(qū)域。工程測量數(shù)據(jù)主要包括井巷工程的測量數(shù)據(jù)，如巷道的中心線坐標(biāo)、斷面尺寸、坡度等。在測量井巷工程時，根據(jù)工程的特點(diǎn)和要求，選擇合適的測量方法，如導(dǎo)線測量法用于測量巷道的中心線，斷面測量法用于獲取巷道的斷面尺寸。收集到的數(shù)據(jù)往往存在格式不一致、數(shù)據(jù)缺失、錯誤等問題，因此需要進(jìn)行整理和預(yù)處理。首先，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，將不同來源的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為DIMINE軟件能夠識別的格式，如將Excel表格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為DIMINE支持的DMT格式。對于缺失的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和相關(guān)性，采用插值法、回歸分析法等方法進(jìn)行補(bǔ)充。在處理鉆孔數(shù)據(jù)時，如果某個樣品的品位數(shù)據(jù)缺失，可以根據(jù)相鄰樣品的品位數(shù)據(jù)，利用距離冪次反比法等插值方法進(jìn)行估算。對于錯誤數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)校驗(yàn)規(guī)則和人工檢查相結(jié)合的方式進(jìn)行識別和糾正。在導(dǎo)入鉆孔數(shù)據(jù)時，利用DIMINE軟件的校驗(yàn)功能，檢查數(shù)據(jù)是否存在深度大于孔深、樣品段重疊、自大于至等錯誤。若發(fā)現(xiàn)錯誤，及時查找原始資料進(jìn)行核實(shí)和修改。通過對數(shù)據(jù)的整理和預(yù)處理，能夠提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量，為后續(xù)的建模工作提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。4.1.2數(shù)據(jù)導(dǎo)入與校驗(yàn)完成數(shù)據(jù)采集與整理后，需要將數(shù)據(jù)導(dǎo)入DIMINE軟件，以便進(jìn)行后續(xù)的建模操作。在導(dǎo)入地質(zhì)數(shù)據(jù)時，以鉆孔數(shù)據(jù)庫為例，將整理好的CSV格式的孔口表、測斜表、巖性表、樣品表等數(shù)據(jù)文件，通過DIMINE軟件的數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能，選擇相應(yīng)的文件路徑和數(shù)據(jù)類型，按照軟件提示的步驟進(jìn)行導(dǎo)入。在導(dǎo)入過程中，軟件會自動識別數(shù)據(jù)的格式和字段，將數(shù)據(jù)加載到地質(zhì)數(shù)據(jù)庫中。對于地質(zhì)剖面圖和平面圖等圖形數(shù)據(jù)，可以通過導(dǎo)入CAD文件的方式將其導(dǎo)入DIMINE軟件。在導(dǎo)入CAD文件時，軟件提供了多種導(dǎo)入方法，可根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的方法，如保留原有圖層、進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等。測量數(shù)據(jù)的導(dǎo)入同樣遵循特定的流程。對于地形測量數(shù)據(jù)，若采用數(shù)字化測圖方式采集的點(diǎn)數(shù)據(jù)，其原始格式為點(diǎn)號、X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、Z坐標(biāo)，可直接導(dǎo)入DIMINE軟件建立DTM模型。若為紙質(zhì)圖件，則需先用矢量化工具軟件進(jìn)行矢量化，使點(diǎn)、線具有三維坐標(biāo)屬性后再導(dǎo)入DIMINE軟件。在導(dǎo)入工程驗(yàn)收測量數(shù)據(jù)時，不同的測量方法對應(yīng)不同的數(shù)據(jù)格式和導(dǎo)入方式。步距法測量數(shù)據(jù)按“工程名稱起始點(diǎn)號—終止點(diǎn)號(起始點(diǎn)坐標(biāo)，終止點(diǎn)坐標(biāo)主距，左，右，底板高程，巷高)”格式以.txt文件保存，導(dǎo)入時可將多個測段文件存放在一個文件夾中，便于軟件進(jìn)行批量處理。極坐標(biāo)法測量數(shù)據(jù)按“基點(diǎn)導(dǎo)線點(diǎn)名稱，～～X，Y，H測點(diǎn)號，～～方位角，傾角，距離”格式以.txt文件保存，導(dǎo)入時按照軟件的導(dǎo)入向?qū)нM(jìn)行操作。數(shù)據(jù)校驗(yàn)是確保導(dǎo)入數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵步驟。DIMINE軟件提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)校驗(yàn)功能，能夠?qū)?dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的檢查。在地質(zhì)數(shù)據(jù)校驗(yàn)方面，軟件可以檢查鉆孔數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)重復(fù)、深度大于孔深、樣品段重疊、自大于至等錯誤。在導(dǎo)入鉆孔數(shù)據(jù)庫時，軟件會自動對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，并生成校驗(yàn)報(bào)告，提示用戶存在的錯誤信息。用戶根據(jù)校驗(yàn)報(bào)告，查找原始數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)和修改，確保地質(zhì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對于測量數(shù)據(jù)，軟件可以校驗(yàn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的合理性，檢查是否存在異常的坐標(biāo)值。在導(dǎo)入地形測量數(shù)據(jù)時，軟件會對坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行范圍檢查，若發(fā)現(xiàn)坐標(biāo)值超出合理范圍，會提示用戶進(jìn)行檢查和修正。同時，軟件還可以對測量數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行校驗(yàn)，確保各項(xiàng)測量參數(shù)都已正確錄入。通過嚴(yán)格的數(shù)據(jù)校驗(yàn)，能夠有效避免因數(shù)據(jù)錯誤而導(dǎo)致的建模誤差，提高實(shí)體建模的精度和可靠性。四、基于DIMINE軟件的實(shí)體建模流程4.2模型構(gòu)建階段4.2.1地質(zhì)信息模型創(chuàng)建地質(zhì)信息模型在整個礦山建模體系中占據(jù)著基礎(chǔ)且關(guān)鍵的地位，它實(shí)際上就是原始巷道編錄圖的數(shù)字化呈現(xiàn)，包含了井巷工程編錄界線、地質(zhì)構(gòu)造界線、地質(zhì)標(biāo)注等豐富信息。以大屯錫礦為例，其地質(zhì)信息模型內(nèi)容涵蓋巷道、鉆孔、SP、mb、Ox、r、SK、M、J、F、B、Mz等。這些信息的準(zhǔn)確記錄和整合，為后續(xù)的地質(zhì)分析、采礦設(shè)計(jì)以及儲量計(jì)算等工作提供了不可或缺的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在創(chuàng)建地質(zhì)信息模型時，首先需將原始地質(zhì)編錄成果進(jìn)行矢量化處理。通過DIMINE軟件“統(tǒng)計(jì)學(xué)地質(zhì)”功能區(qū)中的“素描編錄”功能，輸入測點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行定位。在錄入井巷工程編錄界線時，技術(shù)人員需依次準(zhǔn)確選擇巷道頂板、巷道兩壁及地質(zhì)界線，確保錄入的準(zhǔn)確性。錄入樣品表和巖性表時，要仔細(xì)核對各項(xiàng)數(shù)據(jù)，樣品表包含化驗(yàn)樣號、樣品編號、自、至、樣品采取率、樣品礦巖類型、錫品位、銅品位等詳細(xì)信息；巖性表則包括自、至、進(jìn)尺、分層采取率、巖性代表等內(nèi)容。兩表錄入完成后，需進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保無誤后點(diǎn)擊保存，自動形成刻槽樣數(shù)據(jù)庫。在矢量化和數(shù)據(jù)錄入過程中，對技術(shù)人員的專業(yè)能力和操作細(xì)致程度要求較高。技術(shù)人員不僅要熟悉地質(zhì)編錄的規(guī)范和要求，還需熟練掌握DIMINE軟件的操作方法。對于復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和井巷工程，如大屯錫礦中眾多的礦體和復(fù)雜的井巷布局，技術(shù)人員需要具備豐富的經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)確識別和記錄地質(zhì)特征，避免出現(xiàn)錯誤或遺漏。錄入樣品表時，要注意樣品編號的唯一性和樣品品位數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)將直接影響后續(xù)的地質(zhì)分析和儲量計(jì)算結(jié)果。創(chuàng)建完成的地質(zhì)信息模型主要用于替代傳統(tǒng)CAD中段、分層平面圖和剖面圖，作為日常編錄上圖的基礎(chǔ)。它的優(yōu)勢在于能夠以三維可視化的方式展示地質(zhì)信息，使地質(zhì)工作者和采礦工程師可以更直觀地了解礦山的地質(zhì)狀況。與傳統(tǒng)二維圖紙相比，地質(zhì)信息模型能夠更全面地呈現(xiàn)地質(zhì)體的空間分布和相互關(guān)系，為地質(zhì)分析和采礦設(shè)計(jì)提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。在進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造分析時，可以通過旋轉(zhuǎn)、縮放地質(zhì)信息模型，從不同角度觀察地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)和走向，更好地理解地質(zhì)構(gòu)造對礦體分布的影響。4.2.2三維礦體模型建立三維礦體模型的建立是整個建模流程中的核心環(huán)節(jié)，其質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)采礦設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。大屯錫礦在建立三維礦體模型時，統(tǒng)一使用DIMINE軟件的曲面插值（網(wǎng)格）建模功能，以確保礦體模型與實(shí)際礦體形態(tài)的高度一致。利用DIMINE軟件的曲面插值（網(wǎng)格）建模功能時，首先要依據(jù)原始地質(zhì)編錄描繪的礦巖形態(tài)，對礦體進(jìn)行精確的輪廓勾勒。這要求技術(shù)人員深入研究原始地質(zhì)編錄資料，準(zhǔn)確把握礦體的邊界和形態(tài)特征。在實(shí)際操作中，技術(shù)人員需要將CAD中整理好的礦體線導(dǎo)入DIMINE軟件。導(dǎo)入前，要確保礦體線的坐標(biāo)統(tǒng)一且準(zhǔn)確，避免因坐標(biāo)問題導(dǎo)致建模誤差。在導(dǎo)入以-275米分段為例的礦體線時，需先在CAD中把各個分段中的圖紙坐標(biāo)都轉(zhuǎn)換移動到原坐標(biāo)中，然后用多段線連接好礦體線。導(dǎo)入DIMINE軟件后，設(shè)置好高程，將CAD數(shù)據(jù)粘貼轉(zhuǎn)換成多段線，并設(shè)置為Continuous線型。接著，在線編輯中用雙線法的相鄰連接把礦體線全部連接起來，選擇礦體線右鍵直接閉合成一個封閉的閉合多段線。對礦體界線進(jìn)行線清理，進(jìn)行冗余點(diǎn)檢測，若檢測出來有問題則右鍵確定清除異常點(diǎn)、線。同時，對礦體線的多段線需進(jìn)行加密處理，以提高模型的精度。完成上述操作后，使用普通連三角網(wǎng)連接法進(jìn)行建模。對于復(fù)雜的礦體形態(tài)，如礦體分叉、合并等情況，需要特別注意建模的準(zhǔn)確性。當(dāng)遇到上個分段為兩個礦體線，而下分段為一個礦體線的情況時，要仔細(xì)分析礦體的變化規(guī)律，將兩個礦體線用雙線連接成一條閉合多段線，再進(jìn)行建模。建模完成后，要對所有礦體模型進(jìn)行有效性檢測工作。選擇該實(shí)體右鍵進(jìn)行實(shí)體有效性檢測，若檢測有無效邊或重合面，需找到無效邊的位置，把跟其相關(guān)的面片刪除，右鍵提取開口線，選擇開口線封閉為面，再全部選中面片合并，繼續(xù)檢測修改直至通過有效性檢測為止。檢測合格的礦體模型被上傳至大屯錫礦內(nèi)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理。通過定期更新地質(zhì)數(shù)據(jù)庫、礦體模型、塊段品位模型等，為地質(zhì)、采礦、測量工程技術(shù)人員和其他相關(guān)工作人員提供實(shí)時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。三維礦體模型不僅實(shí)現(xiàn)了礦體的可視化展示，方便工作人員直觀了解礦體的空間形態(tài)和分布情況，還能進(jìn)行體積計(jì)算，在任意方向上產(chǎn)生剖面。更為重要的是，它為之后的品位估值和塊段分析提供了線框約束的基礎(chǔ)，通過對礦體線框進(jìn)行體積計(jì)算，可與塊段模型最后計(jì)算出來的礦石儲量做參照，有助于提高儲量計(jì)算的準(zhǔn)確性。4.2.3巖體與斷裂構(gòu)造模型構(gòu)建巖體與斷裂構(gòu)造模型的構(gòu)建對于全面理解礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)、分析地質(zhì)演化歷史以及保障采礦安全具有重要意義。在構(gòu)建巖體模型時，主要依據(jù)地質(zhì)勘探獲取的地層信息和巖石物理性質(zhì)數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)的深入分析，利用DIMINE軟件的三維建模功能，確定巖體的邊界和空間分布范圍。在導(dǎo)入地質(zhì)數(shù)據(jù)后，軟件會根據(jù)數(shù)據(jù)特征自動生成巖體的初步模型。技術(shù)人員需要根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，對模型進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整和優(yōu)化。對于復(fù)雜的地層結(jié)構(gòu)，如存在多層巖體相互交錯的情況，技術(shù)人員要準(zhǔn)確識別各層巖體的界面，通過調(diào)整建模參數(shù)，使模型能夠準(zhǔn)確反映巖體的真實(shí)形態(tài)。斷裂構(gòu)造模型的構(gòu)建則主要基于對斷裂構(gòu)造的走向、傾角、斷距等參數(shù)的測量和分析。通過在DIMINE軟件中輸入這些參數(shù)，結(jié)合地質(zhì)剖面圖和平面圖，繪制出斷裂構(gòu)造的三維形態(tài)。在繪制過程中，要充分考慮斷裂構(gòu)造對周圍巖體和礦體的影響。如果斷裂構(gòu)造穿過礦體，會改變礦體的連續(xù)性和完整性，在建模時需要準(zhǔn)確體現(xiàn)這種變化。利用軟件的布爾運(yùn)算功能，對礦體模型和斷裂構(gòu)造模型進(jìn)行處理，準(zhǔn)確表示礦體在斷裂影響下的形態(tài)。構(gòu)建完成的巖體與斷裂構(gòu)造模型，為礦山的地質(zhì)分析和采礦決策提供了關(guān)鍵依據(jù)。在地質(zhì)分析中，通過對巖體模型的研究，可以了解地層的分布規(guī)律和巖石的力學(xué)性質(zhì)，為評估礦山的地質(zhì)穩(wěn)定性提供重要信息。斷裂構(gòu)造模型則有助于分析地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動對礦山的影響，預(yù)測可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，如巖石崩塌、地面塌陷等。在采礦決策方面，巖體和斷裂構(gòu)造模型能夠幫助采礦工程師合理規(guī)劃采礦區(qū)域和采礦順序，避免在不穩(wěn)定的巖體或斷裂構(gòu)造附近進(jìn)行開采作業(yè)，降低采礦風(fēng)險(xiǎn)，提高采礦的安全性和效率。4.2.4地表與井巷工程模型建立地表模型的建立是全面了解礦山地形地貌、規(guī)劃礦山建設(shè)和開采布局的重要基礎(chǔ)。在建立地表模型時，主要利用地形測量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可通過全站儀、GPS-RTK等設(shè)備進(jìn)行采集。若采用數(shù)字化測圖方式采集的點(diǎn)數(shù)據(jù)，其原始格式為點(diǎn)號、X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、Z坐標(biāo)，可直接導(dǎo)入DIMINE軟件建立DTM模型。若為紙質(zhì)圖件，則需先用矢量化工具軟件進(jìn)行矢量化，使點(diǎn)、線具有三維坐標(biāo)屬性后再導(dǎo)入DIMINE軟件。導(dǎo)入數(shù)據(jù)后，軟件會根據(jù)地形點(diǎn)的坐標(biāo)信息，生成地表的初步模型。技術(shù)人員需要對模型進(jìn)行檢查和修正，確保模型準(zhǔn)確反映地表的實(shí)際地形。對于地形復(fù)雜的區(qū)域，如山區(qū)、丘陵地帶，要特別注意地形特征的準(zhǔn)確表達(dá)，如山峰、山谷、河流等。通過調(diào)整建模參數(shù)，使模型能夠真實(shí)地呈現(xiàn)地表的起伏變化。井巷工程模型的建立則是基于工程測量數(shù)據(jù)，涵蓋井巷工程的中心線坐標(biāo)、斷面尺寸、坡度等關(guān)鍵信息。在測量井巷工程時，根據(jù)工程的特點(diǎn)和要求，選擇合適的測量方法。導(dǎo)線測量法用于測量巷道的中心線，斷面測量法用于獲取巷道的斷面尺寸。在導(dǎo)入測量數(shù)據(jù)時，要確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。步距法測量數(shù)據(jù)按“工程名稱起始點(diǎn)號—終止點(diǎn)號(起始點(diǎn)坐標(biāo)，終止點(diǎn)坐標(biāo)主距，左，右，底板高程，巷高)”格式以.txt文件保存，導(dǎo)入時可將多個測段文件存放在一個文件夾中，便于軟件進(jìn)行批量處理。極坐標(biāo)法測量數(shù)據(jù)按“基點(diǎn)導(dǎo)線點(diǎn)名稱，～～X，Y，H測點(diǎn)號，～～方位角，傾角，距離”格式以.txt文件保存，導(dǎo)入時按照軟件的導(dǎo)入向?qū)нM(jìn)行操作。導(dǎo)入數(shù)據(jù)后，利用DIMINE軟件的井巷工程設(shè)計(jì)功能，根據(jù)測量數(shù)據(jù)生成井巷工程的三維模型。在生成模型過程中，軟件會自動識別巷道的中心線、斷面尺寸等信息，生成相應(yīng)的三維模型。技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需求，對模型進(jìn)行進(jìn)一步的編輯和優(yōu)化，添加巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu)、通風(fēng)管道等附屬設(shè)施。地表與井巷工程模型建立過程中，要特別注意數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和模型的精度。不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致模型與實(shí)際情況存在偏差，影響后續(xù)的礦山設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。在建立地表模型時，若地形測量數(shù)據(jù)存在誤差，可能會導(dǎo)致在規(guī)劃礦山道路、工業(yè)場地等設(shè)施時出現(xiàn)不合理的布局。在建立井巷工程模型時，若測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，可能會導(dǎo)致巷道的坡度、斷面尺寸等參數(shù)與設(shè)計(jì)要求不符，影響井巷的正常使用。因此，在數(shù)據(jù)采集和模型建立過程中，要嚴(yán)格按照測量規(guī)范和軟件操作要求進(jìn)行，確保模型的準(zhǔn)確性和可靠性。4.3模型優(yōu)化與驗(yàn)證模型構(gòu)建完成后，需要對其進(jìn)行全面的優(yōu)化與驗(yàn)證，以確保模型的準(zhǔn)確性、可靠性和實(shí)用性。在模型優(yōu)化方面，主要從模型的精度和性能兩個維度展開。對于地質(zhì)模型，重點(diǎn)檢查礦體邊界的擬合精度，通過調(diào)整建模參數(shù)，如三角網(wǎng)的密度、控制點(diǎn)的分布等，使礦體模型能夠更精確地反映礦體的實(shí)際形態(tài)。在構(gòu)建礦體模型時，如果發(fā)現(xiàn)部分邊界擬合不夠準(zhǔn)確，可以增加邊界控制點(diǎn)的數(shù)量，重新生成三角網(wǎng)，以提高邊界的擬合精度。對于井巷工程模型，檢查巷道的坡度、斷面尺寸等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求，對不符合要求的部分進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。在導(dǎo)入井巷工程測量數(shù)據(jù)時，如果發(fā)現(xiàn)巷道坡度與設(shè)計(jì)值存在偏差，需要重新核實(shí)測量數(shù)據(jù)，對模型中的巷道坡度進(jìn)行修正，確保井巷工程模型的準(zhǔn)確性。在模型性能優(yōu)化上，針對模型數(shù)據(jù)量過大導(dǎo)致的顯示和分析效率低下問題，采取簡化模型結(jié)構(gòu)、壓縮數(shù)據(jù)等措施。在構(gòu)建大型地質(zhì)模型時，可能會因?yàn)閿?shù)據(jù)量過大而影響模型的加載速度和顯示效果。此時，可以采用模型簡化技術(shù)，去除一些對整體分析影響較小的細(xì)節(jié)部分，減少模型的數(shù)據(jù)量。同時，利用數(shù)據(jù)壓縮算法對模型數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，提高數(shù)據(jù)的存儲和傳輸效率。模型驗(yàn)證是確保模型質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要通過對比實(shí)際數(shù)據(jù)和模型預(yù)測結(jié)果來進(jìn)行。在地質(zhì)模型驗(yàn)證中，將模型計(jì)算得到的儲量數(shù)據(jù)與實(shí)際開采的礦石量進(jìn)行對比，檢查兩者之間的誤差是否在允許范圍內(nèi)。以大屯錫礦為例，通過對多個礦體模型的儲量計(jì)算結(jié)果與實(shí)際開采數(shù)據(jù)的對比分析，發(fā)現(xiàn)大部分礦體模型的儲量計(jì)算誤差在5%以內(nèi)，符合礦山生產(chǎn)的要求。如果誤差超出允許范圍，需要仔細(xì)檢查數(shù)據(jù)采集、建模過程等環(huán)節(jié)，查找原因并進(jìn)行修正。在采礦設(shè)計(jì)模型驗(yàn)證中，將模型設(shè)計(jì)的采礦方案在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行部分試驗(yàn)，觀察開采效果是否達(dá)到預(yù)期。在地下礦回采爆破設(shè)計(jì)中，按照模型設(shè)計(jì)的爆破參數(shù)進(jìn)行實(shí)際爆破作業(yè)，檢查爆破后的礦石塊度、采場平整度等指標(biāo)是否符合要求。如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際開采效果與模型設(shè)計(jì)存在較大差異，需要重新評估爆破參數(shù)，對模型進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。通過對模型的優(yōu)化與驗(yàn)證，能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決模型中存在的問題，提高模型的質(zhì)量和可靠性，為礦山的生產(chǎn)決策提供更加準(zhǔn)確、科學(xué)的依據(jù)。五、DIMINE軟件在礦山工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用5.1地下采礦設(shè)計(jì)5.1.1井巷工程設(shè)計(jì)實(shí)例以大型銅礦山德興銅礦為例，該礦在井巷工程設(shè)計(jì)中充分利用了DIMINE軟件的強(qiáng)大功能。在豎井設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，技術(shù)人員根據(jù)礦山的地質(zhì)條件、開采規(guī)模以及提升要求，在DIMINE軟件中準(zhǔn)確輸入豎井的直徑、深度、垂直度等關(guān)鍵參數(shù)。軟件運(yùn)用先進(jìn)的算法，結(jié)合地質(zhì)模型中的巖石力學(xué)參數(shù)，對豎井的穩(wěn)定性進(jìn)行模擬分析，確保豎井在施工和運(yùn)營過程中的安全。在確定豎井直徑時，軟件根據(jù)提升設(shè)備的選型和礦石提升量的要求，通過參數(shù)化設(shè)計(jì)，快速生成不同直徑方案下的豎井模型，并對各方案的建設(shè)成本、提升效率等指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算和對比。技術(shù)人員根據(jù)對比結(jié)果，選擇最優(yōu)的豎井直徑方案。在斜坡道設(shè)計(jì)方面，DIMINE軟件同樣發(fā)揮了重要作用。德興銅礦的礦體分布較為復(fù)雜，需要設(shè)計(jì)合理的斜坡道來連接各個中段，滿足運(yùn)輸和通風(fēng)的需求。技術(shù)人員在軟件中利用“巷道設(shè)計(jì)”功能，首先確定斜坡道的起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)，然后根據(jù)地形和礦體走向，輸入斜坡道的坡度、曲率半徑等參數(shù)。軟件通過參數(shù)化、智能化的方法，快速生成斜坡道的中心線，并根據(jù)中心線生成三維巷道實(shí)體。在設(shè)計(jì)過程中，軟件還提供了彎道設(shè)計(jì)功能，能夠快速生成兩個井巷工程之間的彎道連接線。技術(shù)人員選擇主巷道后，軟件自動捕捉并動態(tài)顯示彎道，通過動態(tài)調(diào)整彎道位置或輸入彎道半徑，即可完成彎道設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方式不僅提高了設(shè)計(jì)效率，還確保了斜坡道的設(shè)計(jì)符合礦山的實(shí)際需求。對于中段運(yùn)輸平巷、溜井、硐室、井底車場等工程的設(shè)計(jì)，DIMINE軟件采用參數(shù)化、可視化的設(shè)計(jì)思想，類AUTOCAD的操作風(fēng)格，使設(shè)計(jì)過程更加直觀、便捷。在中段運(yùn)輸平巷設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員可以根據(jù)礦體的分布和運(yùn)輸路線的規(guī)劃，在軟件中靈活調(diào)整平巷的長度、寬度、高度等參數(shù)。軟件自動生成平巷的三維模型，并對平巷的工程量、支護(hù)方式等進(jìn)行計(jì)算和分析。在溜井設(shè)計(jì)中，軟件根據(jù)礦石的性質(zhì)、溜放高度等因素，確定溜井的直徑、深度和結(jié)構(gòu)形式。通過對溜井的物料流動進(jìn)行模擬分析，優(yōu)化溜井的設(shè)計(jì)參數(shù)，確保礦石能夠順利溜放，減少堵塞和磨損的風(fēng)險(xiǎn)。在井底車場設(shè)計(jì)中，軟件考慮了提升設(shè)備、運(yùn)輸車輛、通風(fēng)系統(tǒng)等多方面的因素，對井底車場的布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過三維建模，技術(shù)人員可以直觀地看到井底車場的各個組成部分，如馬頭門、翻車機(jī)硐室、水泵房等的位置和尺寸，方便進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。軟件還能夠自動計(jì)算井底車場的工程量和投資成本，為礦山的建設(shè)和運(yùn)營提供準(zhǔn)確的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。利用DIMINE軟件進(jìn)行井巷工程設(shè)計(jì)，德興銅礦實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的高效性和準(zhǔn)確性。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比，大大縮短了設(shè)計(jì)周期，減少了設(shè)計(jì)錯誤，提高了井巷工程的質(zhì)量和安全性。通過軟件的模擬分析功能，提前發(fā)現(xiàn)并解決了潛在的工程問題，為礦山的順利開采提供了有力保障。5.1.2單體設(shè)計(jì)與回采爆破設(shè)計(jì)在盤區(qū)與采場單體設(shè)計(jì)方面，以某地下金屬礦山為例，該礦采用DIMINE軟件進(jìn)行單體設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮了軟件的參數(shù)化和可視化優(yōu)勢。在盤區(qū)設(shè)計(jì)階段，技術(shù)人員根據(jù)礦山的地質(zhì)條件、開采工藝和生產(chǎn)能力要求，在DIMINE軟件中輸入盤區(qū)的長度、寬度、高度等參數(shù)。軟件根據(jù)這些參數(shù)，結(jié)合地質(zhì)模型，自動生成盤區(qū)的三維模型，并對盤區(qū)的礦房和礦柱進(jìn)行合理布局。通過對不同盤區(qū)布局方案的模擬分析，技術(shù)人員可以對比各方案的礦石回收率、貧化率、開采成本等指標(biāo)，選擇最優(yōu)的盤區(qū)設(shè)計(jì)方案。在采場設(shè)計(jì)中，軟件根據(jù)礦體的形態(tài)和賦存條件，進(jìn)行采場的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)。對于無底柱分段崩落法采場，技術(shù)人員在軟件中輸入進(jìn)路間距、分段高度、崩礦步距等參數(shù)，軟件自動生成采場的三維模型，包括進(jìn)路、切割天井、拉底巷道等。通過對采場模型的可視化分析，技術(shù)人員可以直觀地了解采場的結(jié)構(gòu)和空間關(guān)系，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。軟件還能夠自動計(jì)算采場的工程量、礦石儲量、品位等參數(shù)，為后續(xù)的回采爆破設(shè)計(jì)和生產(chǎn)計(jì)劃編制提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持?；夭杀圃O(shè)計(jì)是地下采礦中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響到礦石的開采效率和質(zhì)量。仍以上述礦山為例，該礦在回采爆破設(shè)計(jì)中充分利用DIMINE軟件的功能，實(shí)現(xiàn)了爆破設(shè)計(jì)的精細(xì)化和科學(xué)化。在扇形中深孔爆破設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員首先在DIMINE軟件中導(dǎo)入采場的三維模型，根據(jù)采場的結(jié)構(gòu)參數(shù)和礦石性質(zhì)，確定爆破參數(shù)，如炮孔直徑、炮孔深度、炮孔間距、排距、炸藥單耗等。軟件根據(jù)這些參數(shù)，利用先進(jìn)的算法，自動生成扇形中深孔的三維模型，并對炮孔的布置進(jìn)行優(yōu)化。在炮孔布置過程中，軟件考慮了礦石的破碎效果、爆破振動對圍巖的影響等因素，通過模擬分析，確定最優(yōu)的炮孔布置方案。軟件還允許技術(shù)人員對自動生成的爆孔參數(shù)進(jìn)行交互式修改和編輯，以滿足不同的爆破需求。在確定爆破參數(shù)后，軟件自動生成三維炮孔圖和爆破施工卡，詳細(xì)標(biāo)注了炮孔的位置、角度、深度、裝藥量等信息，為爆破施工提供了準(zhǔn)確的指導(dǎo)。在爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方面，軟件提供了多種起爆方式和網(wǎng)絡(luò)連接方案，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的起爆方式和網(wǎng)絡(luò)連接方式。軟件能夠?qū)Ρ凭W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬分析，檢查網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性，確保爆破作業(yè)的順利進(jìn)行。通過利用DIMINE軟件進(jìn)行回采爆破設(shè)計(jì)，該礦山實(shí)現(xiàn)了爆破效果的優(yōu)化，提高了礦石的回收率，降低了貧化率，同時減少了爆破振動對圍巖的影響，保障了礦山的安全生產(chǎn)。5.1.3生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃編制地下礦生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃的編制是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要綜合考慮地質(zhì)條件、采礦工藝、設(shè)備能力、安全因素等多方面的因素。以某大型地下金屬礦山為例，該礦利用DIMINE軟件編制生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃編制的科學(xué)化和精細(xì)化。在編制生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃時，首先進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。技術(shù)人員將地質(zhì)數(shù)據(jù)、采礦工藝參數(shù)、設(shè)備能力等信息錄入DIMINE軟件。地質(zhì)數(shù)據(jù)包括礦體的形態(tài)、品位分布、地質(zhì)構(gòu)造等；采礦工藝參數(shù)涵蓋采礦方法、采場結(jié)構(gòu)參數(shù)、回采順序等；設(shè)備能力信息包含鑿巖設(shè)備、爆破設(shè)備、出礦設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備的生產(chǎn)能力和工作效率等。軟件對這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，為后續(xù)的生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃編制提供數(shù)據(jù)支持。根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，軟件形成生產(chǎn)任務(wù)。根據(jù)采礦工藝和采場布局，將整個礦山的開采任務(wù)分解為多個子任務(wù)，每個子任務(wù)包含具體的采礦作業(yè)，如鑿巖、爆破、出礦、運(yùn)輸?shù)取＼浖鶕?jù)各子任務(wù)的特點(diǎn)和要求，確定每個子任務(wù)的作業(yè)順序和時間安排。在確定任務(wù)作業(yè)順序時，充分考慮了采礦工藝的要求、設(shè)備的調(diào)配、安全因素等。在無底柱分段崩落法采礦中，需要先進(jìn)行采準(zhǔn)切割工程，然后進(jìn)行回采爆破和出礦作業(yè)，軟件根據(jù)這一工藝要求，合理安排各子任務(wù)的先后順序。通過流程優(yōu)化與確定，軟件產(chǎn)生生產(chǎn)計(jì)劃報(bào)表與可視化表達(dá)。軟件利用先進(jìn)的算法，對生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化排序，確定最優(yōu)的生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃。通過對不同生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃方案的模擬分析，對比各方案的礦石產(chǎn)量、開采成本、設(shè)備利用率等指標(biāo)，選擇最優(yōu)的方案。軟件生成掘進(jìn)計(jì)劃甘特圖、中深孔計(jì)劃甘特圖、出礦計(jì)劃甘特圖等，直觀地展示生產(chǎn)進(jìn)度。技術(shù)人員可以通過這些圖表，清晰地了解每個子任務(wù)的開始時間、結(jié)束時間、進(jìn)度情況等信息，方便進(jìn)行生產(chǎn)管理和調(diào)度。在礦山生產(chǎn)過程中，實(shí)際情況往往會發(fā)生變化，如地質(zhì)條件的變化、設(shè)備故障、安全事故等。DIMINE軟件能夠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行動態(tài)更新與調(diào)整。當(dāng)出現(xiàn)地質(zhì)條件變化時，軟件可以根據(jù)新的地質(zhì)數(shù)據(jù)，重新計(jì)算礦石儲量和品位分布，調(diào)整采場的開采順序和參數(shù)，相應(yīng)地更新生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃。當(dāng)發(fā)生設(shè)備故障時，軟件可以根據(jù)設(shè)備的維修時間和生產(chǎn)能力的變化，調(diào)整相關(guān)子任務(wù)的時間安排，確保生產(chǎn)進(jìn)度不受太大影響。通過動態(tài)更新與調(diào)整，生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃始終能夠適應(yīng)礦山的實(shí)際生產(chǎn)情況，保障礦山的高效、穩(wěn)定生產(chǎn)。五、DIMINE軟件在礦山工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用5.2露天采礦設(shè)計(jì)5.2.1境界優(yōu)化與露天坑設(shè)計(jì)以某大型露天鐵礦為例，該礦在開采過程中，利用DIMINE軟件進(jìn)行境界優(yōu)化與露天坑設(shè)計(jì)，取得了顯著的效果。在確定開采境界時，該礦首先運(yùn)用DIMINE軟件對礦山的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，構(gòu)建了高精度的三維地質(zhì)模型，清晰地展示了礦體的形態(tài)、品位分布以及與周邊巖石的關(guān)系。通過對地質(zhì)模型的分析，技術(shù)人員獲取了礦體的邊界、厚度、傾角等關(guān)鍵信息，為后續(xù)的境界優(yōu)化提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。利用DIMINE軟件的LG法進(jìn)行露天境界優(yōu)化。該方法綜合考慮了礦石品位、開采成本、邊坡穩(wěn)定性等多種因素。在考慮礦石品位時，軟件根據(jù)地質(zhì)模型中的品位數(shù)據(jù)，分析不同區(qū)域礦石的價值，將高品位礦石區(qū)域優(yōu)先納入開采境界，以提高資源的利用效率。在開采成本方面，軟件考慮了采礦設(shè)備的運(yùn)行成本、運(yùn)輸成本、選礦成本等，通過優(yōu)化開采境界，使開采成本最低。對于邊坡穩(wěn)定性，軟件利用專業(yè)的邊坡分析模塊，結(jié)合地質(zhì)條件和工程經(jīng)驗(yàn)，確定合理的邊坡角度和臺階高度，確保露天開采過程中的邊坡安全。通過對這些因素的綜合分析和計(jì)算，軟件生成了多個不同的開采境界方案。技術(shù)人員對這些方案進(jìn)行詳細(xì)的對比和評估，最終確定了最優(yōu)的露天開采境界。在設(shè)計(jì)露天坑時，該礦依據(jù)境界優(yōu)化的結(jié)果，利用DIMINE軟件的露天坑設(shè)計(jì)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。軟件根據(jù)確定的開采境界，自動生成露天坑的初步形狀和尺寸。技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況，對露天坑的形狀和尺寸進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整和優(yōu)化。在調(diào)整過程中，考慮了采礦設(shè)備的作業(yè)空間、運(yùn)輸線路的布局等因素，確保露天坑的設(shè)計(jì)能夠滿足采礦生產(chǎn)的實(shí)際需求。軟件還能夠?qū)β短炜拥墓こ塘窟M(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，包括土石方量、礦石量等，為礦山的生產(chǎn)計(jì)劃和成本預(yù)算提供了重要依據(jù)。通過利用DIMINE軟件進(jìn)行境界優(yōu)化與露天坑設(shè)計(jì)，該露天鐵礦實(shí)現(xiàn)了資源的合理開發(fā)和高效利用，提高了礦山的經(jīng)濟(jì)效益和安全生產(chǎn)水平。5.2.2排土場與道路設(shè)計(jì)以德興銅礦富家塢采區(qū)運(yùn)巖公路設(shè)計(jì)為例，充分體現(xiàn)了DIMINE軟件在排土場和道路設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢。在排土場設(shè)計(jì)方面，該采區(qū)排土場緊臨露采南部境界，采用就近、壓坡腳式排土，排土段高大，最高排土標(biāo)高為500m，最低排土標(biāo)高為265m。在設(shè)計(jì)排土場時，利用DIMINE軟件首先對采區(qū)的地形進(jìn)行了詳細(xì)的分析，構(gòu)建了高精度的地形三維模型。通過該模型，技術(shù)人員能夠直觀地了解采區(qū)的地形起伏、坡度變化等情況，為排土場的選址和布局提供了重要依據(jù)?？紤]到富家塢南部排