博士科研启动基金(D2013021)
- 作品数：10 被引量：36H指数：4
- 相关作者：荆永滨孙光中毕林代碧波刘晓明更多>>
- 相关机构：河南工程学院中南大学金属矿山安全与健康国家重点实验室更多>>
- 发文基金：博士科研启动基金国家自然科学基金河南省教育厅科学技术研究重点项目更多>>
- 相关领域：矿业工程自动化与计算机技术自然科学总论文化科学更多>>
- 矿山钻孔三维模型构建与可视化方法被引量：8
- 2015年
- 为了建立矿床三维地质模型，研究了基于矿山钻孔数据的钻孔三维模型构建及可视化方法。采用与平台无关的SQLite嵌入式数据库管理钻孔数据，设计了钻孔数据的孔口、样品分析、测斜和地质岩性等4个表结构，分析了建立钻孔三维模型时钻孔数据存在的2种错误类型。将钻孔轨迹曲线转化为折线，给出了均角全距法、全角半距法等2种钻孔轨迹折线计算公式。采用钻孔图形关联属性数据表的数据结构来存储钻孔三维模型，利用点和直线段分别存储钻孔孔口和样品的空间位置数据，数据表存储图形对应的钻孔编号、样品元素品位、体重等属性值。以多段线表示钻孔轨迹，并通过文字、颜色、图形等多种方法实现钻孔属性数据在三维空间的可视化。基于Hoops 3D框架对以上算法进行了实现，并建立了某铜矿32#~56#勘探线钻孔三维模型，根据钻孔轨迹和铜元素品位的可视化结果，圈定了勘探线剖面的铜矿体边界。结果表明，所提出的钻孔三维模型构建方法准确可靠，有助于提高地质分析、矿床地质建模的效率。
- 荆永滨代碧波孙光中
- 关键词：地质建模数据可视化SQLITE嵌入式数据库HOOPS
- 基于钻孔三维模型的单工程矿体圈定方法被引量：2
- 2016年
- 为实现三维可视化环境下的矿体圈定,进而建立矿体三维模型,对单工程矿体边界自动圈定方法进行了分析。根据钻孔孔口、样品分析、测斜和地质岩性数据,计算钻孔空间轨迹和属性数据,从而建立钻孔三维模型。在此基础上,根据矿床工业指标(包括边界品位、最小可采厚度、夹石剔除厚度、最低工业品位、最低米百分率等),对三维空间的样品进行组合,通过按样长或样长与密度乘积的加权平均值计算组合样品的矿石品位。利用矿体倾向和倾角计算矿体厚度方向的向量,根据钻孔三维模型的空间轨迹线计算各矿段的穿矿向量,采用将穿矿向量投影至厚度方向的向量计算矿体真厚度,分别实现了采用边界品位的单指标和采用边界品位与最低工业品位的双指标矿体圈定方法。以云南省某铜矿地表钻孔数据为例,对所提矿体圈定方法进行了验证,结果表明:基于钻孔三维模型的单工程矿体边界自动圈定方法能够按照给定的工业指标圈定矿体,有助于大幅度提高矿体圈定的准确性和工作效率。
- 荆永滨孙光中张瑞林
- 关键词：矿体圈定真厚度
- 基于三维节理网络模拟的顶煤块度预测研究被引量：1
- 2014年
- 顶煤块度是放顶煤开采的关键,以往的块度预测方法主要是考虑节理裂隙影响的原始块度预测;而顶煤块度还与地应力及煤体的力学性质有关。以放顶煤开采的顶煤为研究对象,通过构建三维节理网络系统,对顶煤的原始块度、破断块度及放出块度的预测方法进行研究。统计分析原始构造面的空间分布状态和构造面几何参数的概率分布规律;通过Monte Carlo及破断块度修正系数模拟考虑地应力及煤体力学性质影响的三维节理网络系统;研究三维模型快速切割算法建立节理面切割的顶煤破断块度预测模型。通过提出的顶煤块度预测方法,为坚硬煤体放顶煤开采的放煤工艺过程研究提供理论和技术基础。
- 荆永滨孙光中冯兴隆
- 关键词：放顶煤开采MONTECARLO模拟
- 矿体块段模型品位估值快速搜索算法研究被引量：5
- 2016年
- 为提高矿体块段模型品位估值时邻近组合样数据搜索的计算效率,加快搜索速度,通过构建包含整个组合样数据空间范围的三维网格,利用三维网格将组合样划分至网格单元块中,计算总索引值和单元块内组合样累计数;然后确定覆盖搜索椭球体的移动网格,并计算移动网格单元块相对于包含椭球体中心的单元块的偏移量。在对块段模型单元块进行品位估值时,依据移动网格的偏移量数组、总索引值和组合样累计数,快速确定估值单元块的邻近组合样,进而通过八分象限、邻近数据个数和每个钻孔数据个数等约束条件限制,得到最终用于克里格或距离幂次反比法估值的组合样数据。该方法通过数据分区和预处理提高了邻近组合样的搜索速度,适用于精确模拟矿体边界的大数据量块段模型品位估值。
- 荆永滨孙光中
- 关键词：数据搜索移动网格
- 基于有符号距离场的矿山三维模型布尔运算
- 2016年
- 针对复杂形态的矿山三维模型构建,提出一种基于三角网格的有符号距离场的三维模型布尔运算算法.首先借助方向包围盒层次树快速计算三角形之间的交线,然后通过约束德洛内三角剖分对候选的三角形逐个进行拆分,分别计算三角网格模型的顶点、边和面的角度加权伪法矢,建立要运算的2个三角网格的有符号距离场,从而根据有符号距离场确定拆分后三角形单元与另一个模型的位置关系,最终根据布尔运算类型进行取舍得到表面模型的运算结果.该算法能有效的对三角网格表面模型实施布尔运算,适用于各种复杂的矿山三维模型.
- 荆永滨李鑫孙光中
- 关键词：地质建模
- 复杂矿体三维模型二维轮廓线重建方法被引量：3
- 2016年
- 针对数字矿山建设对矿体三维模型的需求,分析了利用勘探线平剖面图中的矿体轮廓线进行矿体三维模型重建方法,给出了将平剖面矿体二维轮廓线转换为空间三维多段线的方法及坐标转换公式。根据轮廓线贴面的有向环路图算法,首先利用小波滤波器组将轮廓线简化为与原始轮廓线现状相似的低分辨率轮廓线,然后对低分辨率轮廓线进行最优贴面,最后利用小波滤波器组将低分辨率轮廓线逐级重建并对贴面进行局部重建和优化。轮廓线多分辨率贴面算法较大程度地降低了有向环路图算法的复杂程度,提高了算法的运算速度和模型质量。通过计算分支轮廓线相邻部分的中轴线,拆分复合轮廓线为闭合分支轮廓线后分别进行了模型重建,有效解决了矿体模型的分支复合问题。以大红山铜矿为例,将勘探线剖面图中的矿体轮廓线通过图层分组转换至三维建模环境中,并建立了该矿I号铁铜矿带的矿体三维模型。研究表明:基于二维轮廓线的矿体模型三维重建方法能够建立复杂形态的矿体三维模型,可用于三维可视化的矿山决策和设计。
- 荆永滨王公忠孙光中
- 关键词：数字矿山小波滤波器
- 基于网络的矿山三维巷道建模方法研究被引量：4
- 2014年
- 针对现有巷道三维模型的构建多是基于单机的建模方法,存在网络环境下模型共享困难的问题,研究了一种基于网络三维图形技术的巷道建模实现方法。该方法通过巷道底板中线等特征线和断面参数,经过三维坐标转换得到断面三维线,采用分段建模算法快速建立三角形条带巷道三维模型;采用在网页中嵌入HOOPS 3D流控件和三维模型的HSF流文件实现巷道三维模型的网络发布,并借助网络三维图形技术实现了通过浏览器对大规模巷道三维模型的访问和交互。
- 荆永滨熊书敏刘晓明
- 关键词：矿井巷道HOOPS
- 精细化矿体三维混构模型构建技术研究被引量：3
- 2014年
- 为满足数字矿山建设对矿体三维模型越来越高的精度要求,研究了精细化矿体混构模型的构建方法。利用分支轮廓线的中轴线构造过渡轮廓线,建立无缝连接的矿体分支;通过断层与矿体、矿体与矿体模型之间的布尔运算,实现矿体和断层边界吻合的无缝模型;使用外存八叉树技术构建小尺寸单元块的精细块段模型,提高块段模型边界与矿体表面模型边界的吻合;分析矿石品位的空间变异性,根据变异函数变程、勘探网度以及钻孔工程数量确定对应储量分级的样品搜索策略对矿石品位进行克里格方法估值。以某铜矿为实例对该方法进行验证,结果表明本文提出的精细化模型构建技术能够满足资源分类评价、采矿设计、剖切后出工程图等较高的模型精度要求。
- 荆永滨王李管曾庆田
- 关键词：数字矿山变异函数克里格
- 基于块体形状分类的爆堆块度三维几何参数估算被引量：7
- 2018年
- 爆堆图像分析法是统计爆破后矿岩块度分布的主要方法,针对图像分割后得到的岩块二维图形,研究了通过岩块二维投影几何参数估算岩块体积的方法。统计分析岩体中节理面倾向、倾角和间距的概率分布,通过Monte Carlo随机模拟三维节理面网络,建立节理面切割的矿岩原始块度三维模型,利用3组相互垂直的平面切割块度三维模型获取块体二维轮廓。对于不同的二维形状参数φ值区间,分析三维形状参数ε和κ的变化规律并建立其与φ的关系式。利用块体形状分类方法将块度三维模型分成6个块体集合,根据形状假设理论,由统计数据得出块体实际体积的对数和球形假设估算的块体体积的对数呈线性相关,应用回归分析推导出得到通过三维形状参数估算岩块体积的公式,通过实验对比,根据二维几何参数估算的块体体积和块度模型的块体实际体积的分布规律一致。
- 荆永滨王公忠毕林冯兴隆
- 关键词：形状参数
- 矿山离散钻孔样品变异函数模型计算与拟合被引量：4
- 2017年
- 为建立用于矿产资源储量估算的变异函数模型,对矿山离散钻孔样品变异函数的计算与拟合方法进行了研究。在定向实验变异函数计算中,采用定向搜索棱柱代替搜索方向,用以搜索空间位置分布不规则的离散样品中满足滞后距条件的成对样品,给出了对于离散样品的定向实验变异函数计算步骤及算法实现。以实验变异函数图变程范围内的离散点及成对样品数目为主要依据,对理论变异函数进行人工拟合,建立理论变异函数模型,最后通过交叉验证的方法进行最优理论模型的选择。以某矿山铜元素品位数据为例,利用组合样品计算矿体走向、倾向和厚度方向的实验变异函数,并分别采用3种理论模型进行拟合,根据交叉验证结果计算平均误差、标准化平均误差、误差标准差,经过比较最终选择球状模型为最优理论模型。结果表明,本文提出的变异函数计算与拟合方法能准确建立矿山离散样品的变异函数模型,使矿石品位估值和资源储量计算结果更加可靠和准确。
- 荆永滨王公忠毕林
- 关键词：地质统计学变异函数
