[发明专利]基于自遍历演变的三维采矿应压力分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采矿应压力分析方法，尤其是一种基于自遍历演变的三维采矿应压力分析方法。

背景技术

目前，通常是利用微震微波探测仪来管理煤层顶板的来压用于对瓦斯的突然涌出进行控制，并没有分析模型装置来提前预测和规避管理。

数字化矿山开采是新兴的技术，市场上也有数字开采的产品，该类产品通过地测勘探点的数据进行三角网表面建模，并将两个面进行缝合形成体模型，这类产品有以下几点缺陷：

1、勘探点的数据不真实，勘探点间的数据是推算出来的，模型边缘不真实；

2、地质体的描述仅通过表面数据，地质体内不能赋值，随着采矿活动的增加，地质体已经开始逐渐被改变，带有真实点的模型被拆分，只能表示体模型的形状，紧有显示意义；

3、采矿过程模拟只能根据提前定制进行定量分析，描述采矿时间过程，不能定性分析其他问题。

发明内容

本发明提供了一种通过对地测勘探空间点赋予属性类与体结构类，让其自我遍历寻找同属性类的空间差值点填充成同类地质体的基于自遍历演变的三维采矿应压力分析方法。

实现本发明目的的基于自遍历演变的三维采矿应压力分析方法，包括如下步骤：

(1)数据采集：通过在实际中进行采样，可以得到近似等距的采样点的属性值，将这些采样点进行连接，可以得到三维网状结构模型，该模型中的顶点带有不同的属性，整个模型可以看成是一个三维数据集；

(2)几何体构建：对该三维网状结构模型遍历每个顶点，并以其作为体心，构建一个三维的简单几何体，几何体的大小参数可以通过对三维数据集中该顶点的属性及其临近顶点的属性判断得到，如果两者的属性相同，则平分两点之前的距离作为该维度半径，不同属性的顶点，几何体某一维度的长度可以插值得到，插值可以选择不同的方式，来达到不同的精度效果，通过上述剖分，将得到一个由简单几何体组成的模型；

(3)表面曲线构建：对整个模型中形成的大小不同的简单几何体进行遍历，将其中具有相同属性的几何体分成一组，将得到不同属性的组，然后对每个组，分别进行排序，并找出其中相连的几何体，将相连的几何体进行分成一类，最终得到具有相同属性的连通的几何体组，找出这些几何体组中最外围的点，通过样条曲线，重构得到平滑的同属性模型模块，该结果可以用于模型的绘制显示；

(4)细分与估测：根据不同的测算精度要求，可以得到不同的数据结果，对于低精度的测算要求，可以通过简单的几何体大小及属性的基本运算操作完成，而对于高精度的测算要求，可以通过对曲面模型进行所需精度的delaunay剖分，对剖分的结果进行累加，得到测算结果。

本发明的基于自遍历演变的三维采矿应压力分析方法，能够很好的利用采矿工程过程中由于工程外力关系模拟新破碎带的产生、煤岩体结构的变化，来解决规避水害、采空区布置和开采工艺的设计管理问题，用户也可根据需要对建立的地质体赋予自己定义的其他遍历属性类。本方法具有广泛的用途，可应用于地质、水文、矿产等需要进行三维空间分析和资源管理的领域。

附图说明

图1为本发明基于自遍历演变的三维采矿应压力分析方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的基于自遍历演变的三维采矿应压力分析方法，包括如下步骤：

(1)数据采集

通过在实际中进行采样，可以得到近似等距的采样点的属性值，将这些采样点进行连接，可以得到三维网状结构模型，该模型中的顶点带有不同的属性，整个模型可以看成是一个三维数据集；

(2)几何体构建

对该三维网状结构模型遍历每个顶点，并以其作为体心，构建一个三维的简单几何体(例如长方体)。几何体的大小参数可以通过对三维数据集中该顶点的属性及其临近顶点的属性判断得到，如果两者的属性相同，则平分两点之前的距离作为该维度半径，不同属性的顶点，几何体某一维度的长度可以插值得到。插值可以选择不同的方式，来达到不同的精度效果。通过上述剖分，将得到一个由简单几何体组成的模型。

(3)表面曲线构建

对整个模型中形成的大小不同的简单几何体进行遍历，将其中具有相同属性的几何体分成一组，将得到不同属性的组。然后对每个组，分别进行排序，并找出其中相连的几何体，将相连的几何体进行分成一类，最终得到具有相同属性的连通的几何体组。找出这些几何体组中最外围的点，通过样条曲线，重构得到平滑的同属性模型模块。该结果可以用于模型的绘制显示。

(4)细分与估测