[发明专利]一种真三维采矿爆破单元体模型建立方法

说明书

  

技术领域

    本发明属于计算机三维建模技术领域，尤其是涉及一种采矿技术中爆破单元体真三维模型的建立方法。 

    

背景技术

无底柱分段崩落法自20世纪60年代中期在我国开始使用以来，在金属矿山获得迅速推广，特别是铁矿山更为广泛。该方法可应用于矿岩稳固性中等以上，回采巷道不需要大量支护的矿山。它具有采场结构简单、安全性好、生产能力大、机械化程度小、劳动效率高等优点，是采矿生产和矿山资源储量管理最重要的对象和手段。无底柱分段崩落法的特点在于，将矿块划分为分段，由上下三个分层菱形布置的回采进路与崩矿步距控制的实体为无底柱分段崩落法采矿回采工序的爆破单元体，在分段回采进路中进行落矿、出矿等回采作业，不需要开掘专用的出矿底部结构；崩落矿石在崩落围岩覆盖下放出。 

在空间布置上，各分段的回采进路落在矿体平切面上，由回采进路和崩矿步距控制的爆破单元体在空间垂直于回采进路。传统的二维绘图显示方式，通过垂直于进路的纵剖面，可以显示某一截面上所有爆破单元体的剖面图（见图1），但不能对每个爆破单元体进行独立和空间全方位的显示。由于不能对爆破单元体及爆破单元体与巷道空间位置关系作空间真实表达，爆破单元体拥有的地质储量只能根据设计体积与平均比重大概估算。实际由于爆破的因素，巷道真实尺寸与设计尺寸会有一定的误差，爆破单元体也会因为其所处采区工程布置的因素或矿体的因素（特别是矿体边部），与设计形状和尺寸有出入。因此二维方式对爆破单元体的认知是抽象的，对爆破单元体的管理是粗放的，显示出的二维模型不够精确，误差率高。 

  

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种采矿爆破单元体真三维模型建立方法，利用计算机三维建模技术，对爆破单元体建模，可实现对爆破单元体真实表达及独立和全方位的三维显示，达到对爆破单元体认知的全面性和管理的精细化目的。 

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案： 

一种真三维采矿爆破单元体模型建立方法，包括如下步骤：

（1）根据回采进路设计间距，在XY平面上生成本分层和上分层所有回采进路间距的中心线，并形成线文件保存；

（2）对待建爆破单元体的回采进路及其上两个分层的回采进路按崩矿步距同时切剖面，并在本分层回采进路两侧生成回采进路设计间距在Z方向上的中心线；

（3）把本分层及上分层平面中心线文件及待建爆破单元实体的回采进路剖面图在软件图形窗口打开，输入参数及进行空间对象选择；

（4）运行算法进行实体建模。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤（4）包括如下具体运算过程： 

（4.1）由钻机高度和最小爆破角生成两个分层楔形线；

（4.2）利用步骤（4.1）中生成的楔形线和各分层回采进路轮廓线进行运算得出与构成爆破单元体的实测的四个回采进路断面局部完全重合的轮廓线；

作为本发明的一种优选方案，所述步骤（3）中输入的参数包括崩矿步距、钻机高度和最小爆破角参数，空间对象包括本分层及上分层进路间距中心线和上下三个分层的回采进路轮廓。

作为本发明的一种改进方案，在所有步骤之后还包括如下步骤： 

（5）对轮廓线进行手动编辑处理。

本发明提供的真三维模型建立方法，具有如下优点和技术效果： 

1.能够尽量真实地模拟爆破单元体的实际尺寸和和形状，使得采矿生产计划编制不再依靠空间想象和估算，而是在计算机三维图形界面通过选择已经对实际空间位置、形状和尺寸进行真三维模拟了的爆破单元体实现。通过对爆破单元体赋地质属性，在选择爆破单元体时，可实现对爆破单元体地质储量和元素地质品位的自动统计。

2.与传统储量动态核销统计利用上下分层矿体平面布置图和分层采掘现状图，采用块段法计算方式不同，采用本发明提供的方法建立爆破单元体后，可直接统计每个生产阶段实际消耗爆破单元体的地质储量进行储量核销统计，不仅技术手段简单方便，而且统计结果的精确性也有了巨幅提高。 

3.此外，由于生产计划编制与储量动态核销都以爆破单元体为对象，爆破单元体实体模型建立后，采矿过程管理以数字化了的爆破单元体为对象，资源利用更加科学。 

  

附图说明

图1为利用传统的二维绘图方式显示的某一截面上所有爆破单元体的剖面图； 

图2为整个采场不同崩落排位剖面线；

图3为生成回采进路间距中心线及Z方向的中心线的回采进路剖面图；