[发明专利]矿山巷道设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿山巷道设计技术，特别涉及一种矿山巷道设计方法，属于矿山工程技术领域。

背景技术

随着经济的快速发展，能源在全球范围内成为争夺的战略焦点，作为不可再生的矿产资源在整个资源体系中占据不可替代的作用。而大多的矿产资源都是蕴含在地下的，需要生产人员从地下把矿产资源开采出来。

在开采矿产资源的过程中，巷道是矿山生产的动脉，担负着物资运输、通风、人员流动通道等功能，对矿山的生产安全和经济效益具有直接的影响。矿山巷道纵横交错、错综复杂，巷道所服务的矿山开采活动处于在三维自然地质环境中，开采对象多为类型众多、形态各异、条件多变且采前未能完全确知的天然资源，给巷道的设计带来极大的不便。传统的设计方法是在纸质图上进行绘图或用二维CAD软件辅助设计，采用二维图形表示三维地质现象和复杂的井筒、巷道空间分布，很不直观，只有经验丰富的人员才能完成，而且需要花费一定的时间和精力构想矿产资源赋存情况和地质构造的空间分布，给施工人员准确理解其三维空间关系造成了一定的困难。

二维设计方法难以理清三维地质环境和巷道之间复杂的三维空间关系，存在以下弊端：

(1)二维设计环境下所反映的巷道与已有巷道三维空间关系相对不真实，容易造成巷道之间的安全距离过小，使得巷道施工存在安全隐患；

(2)不能考虑巷道与断层之间的三维空间关系，施工过程中缺少巷道与断层之间距离的有效预警，给巷道的爆破施工带来安全隐患；

(3)不能考虑巷道与矿体之间的三维空间关系，矿体作为开采的主体，必须使得巷道能够有效穿越矿体所在位置，提高开采效率，二维设计情况下不能真实的考虑该因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种矿山巷道设计方法，用以解决现有技术中不能同时充分考虑到巷道与断层、矿体以及各条已有巷道的三维空间关系的技术问题，达到了降低巷道施工过程中安全隐患以及提高开采矿体工作效率的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种矿山巷道设计方法，包括：

获取矿山的巷道轴线信息，及与所述巷道轴线信息所对应的巷道断面信息；根据所述巷道轴线信息和巷道断面信息，生成临时巷道；

根据预存的矿山地质模型，获取所述临时巷道与断层、矿体及已有巷道的三维空间关系，并根据所述三维空间关系更新所述巷道轴线信息和/或巷道断面信息；

根据更新后的所述巷道轴线信息和/或巷道断面信息，生成正式巷道。

本发明通过在预存矿山地质模型中，由临时巷道与断层、矿体及已有巷道的三维空间关系，生成正式巷道的技术方案，充分反映了各地质对象的三维空间特征，到达了提高矿山巷道设计效率以及降低所设计的巷道存在安全隐患的目的。

附图说明

图1为本发明矿山巷道设计方法的流程示意图；

图2a为本发明巷道轴线与巷道断面的一关系示意图；

图2b为本发明巷道轴线与巷道断面的另一关系示意图；

图3为本发明由临时巷道内轮廓和临时巷道外轮廓生成临时巷道的示意图；

图4为本发明临时巷道与巷道断层的三维空间关系示意图；

图5为本发明线段与三角形的三维空间关系示意图；

图6a为本发明临时巷道与矿体三维空间关系的一示意图；

图6b为本发明临时巷道与矿体三维空间关系的另一示意图；

图7a为本发明点与三角形的一三维空间关系示意图；

图7b为本发明点与三角形的另一三维空间关系示意图；

图8为本发明用三角形区域对平面st分区的示意图；

图9为本发明不同阶层曲线的示意图；

图10为本发明第二最短距离生成示意图；

图11a为本发明轴线最短距离向量一端到巷道外壁距离的一生成示意图；

图11b为本发明轴线最短距离向量一端到巷道外壁距离的另一生成示意图；

图12为本发明线段与线段之间的三维空间关系示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。