Demostración de tecnología de modelado digital tridimensional en minas
Utilizando el software de modelado de cuerpos geológicos tridimensionales maduro existente en el país y en el extranjero como plataforma, combinado con tecnología 3S, geología matemática y tecnología de realidad virtual, se establecen varios modelos geológicos tridimensionales y modelos de ingeniería. para formar una combinación de múltiples tecnologías El sistema de método de modelado de cuerpos geológicos tridimensionales y el proceso de análisis integral de múltiples tipos de datos de minas forman un estudio de demostración de tecnología de modelado tridimensional que integra la visualización digital de minas y la gestión de datos, y proporciona un conjunto de datos digitales. Modelado de minas que es fácil de promover para el trabajo de exploración minera de mi país. Proporcionar un sistema de método de tecnología de modelado tridimensional fácil de promover para el trabajo de exploración minera de mi país. Se ha demostrado el modelado minero digital tridimensional en la mina de cobre Yunnan Wangu y la mina de cobre Sichuan Lala.
La construcción de minas digitales en el casco antiguo de Yunnan combinará todo el proceso técnico de construcción, incluida la recopilación y el preprocesamiento de datos básicos, el establecimiento de varios modelos físicos, la integración y la investigación y el desarrollo de funciones del sistema, etc. .
(1) Recopilación y preprocesamiento de datos
La construcción del sistema de simulación de mina digital tiene como objetivo toda la mina y tiene las características de gran alcance y gran cantidad de datos. Sobre la base de determinar el alcance regional, la ubicación geográfica, el tipo de simulación, los requisitos de efecto y la plataforma de implementación del área de estudio, recopilamos los datos sobre el suelo, subterráneos, geográficos, geológicos y otros datos relevantes de las minas en el área de estudio, y El preprocesamiento de datos y dibujos básicos, como la vectorización y la corrección espacial, sienta las bases para establecer modelos sólidos tridimensionales reales de minas encima y debajo de la mina basados en sistemas de información geográfica y software de modelado tridimensional, respectivamente.
Se recopilaron datos DEM con una resolución de 30 m e imágenes de detección remota WorldView2 con una resolución de 0,5 m del distrito este de Wuwei, y se realizaron conversión de proyección, corrección y procesamiento de fusión. En términos de modelado de cuerpos geológicos, recopilamos de manera integral y sistemática el mapa geológico estructural del área minera (mapa geológico de sección media local), el mapa de distribución de ingeniería, el plano de la mina, el perfil de la línea de prospección geológica, los datos del catálogo geológico original de perforación y pozos de la mina Wuxu Gaosong. Datos del catálogo geológico original, datos de pruebas de muestras, etc. Utilice una cámara digital para recopilar datos de imágenes reales como datos de textura y utilice software de procesamiento de imágenes para realizar correcciones, coincidencias, conversiones y otros procesamientos. Utilice un altímetro láser para obtener datos de dimensiones de largo, ancho y alto de edificios de superficie.
(2) Modelado de sólidos tridimensionales
Basado en la investigación y análisis de varios algoritmos de modelado adecuados para diferentes modelados de sólidos, este sistema ha llevado a cabo investigaciones sobre topografía, cuerpos geológicos, Investigación sobre métodos de modelado relacionados con la construcción de pozos, datos bidimensionales y objetos terrestres y paisajes.
1. Modelado del terreno
El modelo de entidad del terreno puede reflejar verdaderamente la topografía de la superficie. Este estudio utiliza datos de elevación digitales (DEM) y datos de imágenes de detección remota para expresarse en forma de cuadrícula. La superficie está modelada, lo que refleja bien las condiciones generales de la superficie del área minera (Figura 4-27).
Figura 4-27 Mapa de modelado del terreno tridimensional del distrito de Laodong
2 Modelado de cuerpos geológicos
El modelado geológico tridimensional incluye modelos de entidades estratigráficas y estructurales. modelos de entidad, modelo de entidad de yacimiento conocido y modelo de entidad de macizo rocoso. El modelo de entidad estratigráfica puede mostrar intuitivamente los antecedentes geológicos de mineralización regional del área de estudio, expresar claramente la relación espacial entre la estratigrafía y los yacimientos en el área minera, y el principal grado de enriquecimiento de los yacimientos a través del modelo de entidad estructural, fallas; y los cuerpos minerales pueden entenderse claramente. Puede mostrar visualmente y revelar mejor las tendencias morfológicas y las características de los atributos de diferentes tipos de fallas regionales, y desempeñar un papel importante en la comprensión del patrón estructural de toda el área de estudio. Desempeña un papel importante en la comprensión del patrón estructural de toda el área de estudio; el establecimiento del modelo del yacimiento puede captar con precisión la forma espacial geométrica y la posición del yacimiento, sentando las bases para la evaluación de la ley de los yacimientos rocosos; Proporcionar minerales, minerales y minerales durante el período de mineralización. La evidencia de fluidos hidrotermales de minerales y fuentes de calor de formación de minerales, y el establecimiento de modelos de entidades del macizo rocoso tienen un gran efecto indicativo en el posicionamiento de los cuerpos minerales. La Figura 4-28 es un diagrama de flujo técnico para el modelado de cuerpos geológicos.
Con base en los mapas geológicos recopilados del área de trabajo, perfiles de sección media, mapas de despliegue de ingeniería, perfiles de líneas de exploración medidas, mapas geológicos de escala grande y mediana, perfiles de corte de mapa, etc., tres Se realiza una corrección del espacio dimensional para extraer estratos y cuerpos minerales, macizos rocosos, fallas y otros cuerpos geológicos, y conectar y suavizar los perfiles de cada línea de exploración para finalmente formar un modelo sólido tridimensional basado en la tecnología de superficie de reconstrucción de contornos.
El modelo de entidad del macizo rocoso generalmente puede inferirse basándose en datos de litología del pozo o generarse mediante interpolación basada en datos de contorno del macizo rocoso. En este libro, no se exponen rocas magmáticas en la superficie, pero hay cuerpos de granito ocultos distribuidos en las profundidades del área de estudio. El modelo del macizo rocoso se genera principalmente interpolando las isóbatas del macizo rocoso recolectadas. Para que el modelo digital tridimensional muestre más claramente las características de cada macizo rocoso en el área, el modelo se estiró adecuadamente en la dirección del eje Z. Este método de procesamiento es muy propicio para la visualización y el análisis de predicción de la física. maqueta del área de estudio.
Figura 4-28 Diagrama de flujo de la tecnología de modelado de cuerpos geológicos
3. Modelado de ingeniería minera
El establecimiento de un modelo de entidad minera ayudará a los geólogos a comprender el área minera. El despliegue real del proyecto minero es claro de un vistazo y se puede superponer con otros modelos sólidos tridimensionales en el proyecto espacial tridimensional, para comprender mejor la situación de exploración del yacimiento y otras condiciones geológicas en la minería. área y proporcionar una base para el siguiente paso de la exploración de ingeniería. Las condiciones del área minera brindan importantes materiales de referencia y sugerencias para el siguiente paso de exploración e implementación de ingeniería.
Este estudio utiliza principalmente el método de la línea central del techo más la sección del túnel para establecer el modelo del túnel, extrae el túnel del diagrama de la sección medida y realiza operaciones como conversión de formato, proyección, registro y digitalización como un Base para el modelado de túneles. Para lograr un modelado rápido, realizamos un procesamiento de tres niveles del carril y lo abstrajimos adecuadamente en diferentes entidades de objetos. Se estudiaron los métodos de modelado de interiores de túneles y sistemas de minería y transporte de minerales, proporcionando un modelo tridimensional para la popularización de los pasajes de túneles subterráneos y el conocimiento de la minería y el transporte de minerales.
4. Integración de 2D y 3D
Otros datos relacionados con la investigación y gestión minera, incluidos mapas geológicos, información de anomalías físicas y químicas, mapas de divisiones administrativas, mapas de planificación de recursos, etc. Contiene una gran cantidad de información útil, pero la mayor parte se expresa en forma de fragmentos planos bidimensionales. Por lo tanto, es muy importante integrar de manera efectiva estos sensores geológicos, físicos y químicos y remotos bidimensionales tradicionales. información en el modelo espacial tridimensional establecido. Por lo tanto, es necesario integrar eficazmente esta información tradicional bidimensional geomorfológica, física, química y de teledetección en modelos espaciales tridimensionales establecidos. Este libro explora el método de combinar orgánicamente la información bidimensional (geográfica, mineral, física, química, remota) acumulada a largo plazo en la producción, la gestión y la investigación científica con el modelo tridimensional, realizando la integración de las dos dimensiones. información dimensional y la expresión del modelo tridimensional, y proporcionar una investigación integral proporciona una plataforma auxiliar orgánica. Por ejemplo, basándose en coordenadas geográficas precisas, se superponen datos de elevación DEM y mapas geológicos para establecer un modelo de terreno geológico del área minera, basándose en la expresión de la cuadrícula, se superponen datos de elevación DEM y mapas geofísicos para establecer mapas geofísicos. A través de perfiles de líneas de exploración, perfiles de prospección geoquímica, perfiles de prospección geoquímica y perfiles de elevación basados en corrección tridimensional y recuperación de relaciones espaciales tridimensionales, los modelos de relación entre perfiles de líneas de prospección y planos discontinuos, modelos de perfiles de prospección geofísica y perfiles de prospección geoquímica. Se establecieron modelos.
A través de bases de datos también se pueden integrar otros datos geológicos bidimensionales, como datos de tablas, como datos del catálogo geológico original para perforación, datos del catálogo geológico original para exploración de tajos y datos de prueba de muestras. Seleccione los métodos de almacenamiento y modelado correspondientes para datos de imágenes de la vida real recopilados por cámaras, datos de altura de edificios obtenidos mediante altímetro láser, datos del catálogo geológico original de perforaciones y datos estructurados y no estructurados relacionados, como imágenes, videos y animaciones. la integración integrada final.
5. Modelado de características
El modelado de edificios de superficie utiliza principalmente el método de modelado de polígonos, es decir, basándose en datos de teledetección o mapas base de edificios, los correspondientes polígonos estirados de los edificios. se establecen y luego usa la imagen procesada para el mapeo de texturas. Al modelar, debes equilibrar la relación entre velocidad y calidad, simplificar el modelo tanto como sea posible y utilizar tecnología de mapeo de texturas para expresar los detalles del modelo. Para el edificio principal se estudió la distribución arquitectónica y los métodos de modelado del equipamiento para lograr la transformación del suelo al edificio.
(3) Integración del sistema y desarrollo funcional
Los diversos modelos físicos completados a través de los pasos anteriores son relativamente independientes y aún no se han vinculado en el verdadero sentido. integrar modelos y desarrollar sistemas de información. La integración del sistema implica principalmente diseñar interfaces amigables basadas en las necesidades del usuario, prediseñar rutas de navegación y crear funciones interactivas.
1. Estructura del sistema
Estructura del sistema minero digital tridimensional (Figura 4-29). Este sistema realiza principalmente el desarrollo integrado del sistema a través del software de realidad virtual VRP. Algunas funciones, como aspectos, se desarrollan e implementan en el entorno Visual Studio2008 utilizando lenguaje C combinado con la biblioteca de gráficos DirectX. El sistema de minería tridimensional realiza funciones como navegación del sistema, gestión integral, consulta de información, análisis integral y corte de perfiles. La interfaz gráfica de usuario es amigable.
Figura 4-29 Estructura del sistema de mina digital
2. Diseño de interfaz
Al tiempo que garantiza la realización de las funciones básicas del software, el sistema proporciona a los usuarios una interfaz de programa simple y generosa, hermosa y amigable, que facilita las operaciones de control del usuario a través de botones de comando. El diseño de la interfaz del sistema se muestra en la Figura 4-30, que organiza principalmente varios comandos funcionales a través de cuadros de diálogo.
Figura 4-30 Diseño de interfaz, menú y panel de control del sistema
3. Diseño funcional
Las funciones del sistema minero digital tridimensional (Figura 4) -31), Incluye principalmente cinco módulos: guiado del sistema, gestión integral, consulta de información, análisis integral y corte de secciones geológicas.
Figura 4-31 Diagrama de funciones del sistema de mina digital
(1) Navegación del sistema: las funciones de navegación del sistema incluyen principalmente navegación del terreno superficial y modelado de cuerpos geológicos subterráneos. Al crear cámaras y diseñar caminos, el sistema puede navegar por la escena virtual de la mina, realizar la navegación por el terreno superficial, la navegación por caminos fijos dinámicos de cuerpos geológicos subterráneos y la navegación por cualquier itinerancia interactiva.
(2) Gestión integral: La investigación geológica se divide en diferentes disciplinas según los objetos y características de la investigación, haciendo que cada campo sea concreto y profundo. Al mismo tiempo, la investigación geológica requiere la integración de los resultados de. Varias disciplinas y síntesis desde diferentes ángulos reflejan y mejoran el nivel general de conciencia. Sin embargo, con la profundización de la investigación y el desarrollo de altas y nuevas tecnologías, los contenidos y las formas de los resultados de las diferentes disciplinas son diferentes y los tipos de formatos de datos son incompatibles, lo que genera problemas cada vez más importantes, como el aislamiento y la dispersión de los datos geocientíficos. lo cual no favorece el desarrollo de una investigación geocientífica integral. Con este fin, este estudio realiza la gestión integrada, visualización sincrónica y operación de información de datos bidimensionales tradicionales y modelos sólidos tridimensionales establecidos, proporcionando una plataforma básica para la investigación de predicción de recursos minerales.
La Figura 4-32 muestra la interfaz de gestión de integración de datos del sistema, que integra y organiza datos bidimensionales y modelos tridimensionales en forma de listas desplegables. Además, el sistema ha diseñado un plan combinado integrado para la "zonificación" de la construcción de minas digitales, que divide y organiza la construcción de minas digitales según áreas mineras (secciones mineras) y minas (campos minados) para facilitar la producción y gestión de las minas, y integrar las áreas mineras en diferentes áreas Las áreas mineras (secciones mineras) y las minas (campos minados) forman diferentes etapas de resultados de investigación para integrarse e integrarse para brindar servicios para la producción y gestión de minas.
Figura 4-32 Diagrama de la interfaz de gestión de integración de datos del sistema
(3) Consulta de información: la consulta de información de datos es una parte importante del sistema de minería digital, que requiere la estratigrafía y la información recopilada. en el área de estudio la información litológica y otros datos se utilizan para establecer una base de datos de atributos geológicos básicos y se agregan a las imágenes de la vida real del área minera para realizar la consulta de atributos de la información estratigráfica y la función de enlace activo del área de estudio. fotos de la vida. El sistema utiliza la interfaz de la base de datos ADO para establecer una conexión entre el objeto de escena virtual tridimensional y la base de datos de atributos geológicos para realizar la consulta de información de atributos. El sistema de minería digital Pizhou Gaosong realiza principalmente consultas de información estratigráfica y consultas de información de imágenes de la vida real. La Figura 4-33 muestra la interfaz de consulta de información de formación. Haga clic con el botón derecho en el modelo de entidad de formación en la escena para consultar la información de atributos de la formación, como la descripción de la formación, etc. El sistema también implementa la consulta de información de coordenadas. El sistema también implementa la función de consulta de información de coordenadas. Haga clic en el modelo para obtener la información de posición de las coordenadas del modelo.
(4) Análisis integral: la construcción del sistema de mina digital Wu Chu Gaosong realiza las funciones de análisis superpuesto y análisis de información integral, que incluye principalmente análisis superpuesto de datos bidimensionales y modelos tridimensionales, y Análisis de superposición de combinaciones multimodelo.
En términos de análisis superpuesto integral bidimensional y tridimensional, este libro combina la acumulación a largo plazo de producción, gestión, investigación científica (geológica, mineral, física, química, remota) y tridimensional. Modelos dimensionales del área minera de Wuchu Gaosong La combinación orgánica realiza la expresión integrada y el análisis de superposición de datos bidimensionales y modelos tridimensionales, proporcionando una plataforma auxiliar orgánica para una investigación integral sobre el área minera de Wuchu Gaosong. Resuelve el problema de la visualización y comparación integral de diferente información, diferentes datos, gráficos, imágenes y diferentes tipos de archivos acumulados durante un largo período de tiempo en el área goaf. En el pasado, se ejecutaba esta información bidimensional y tridimensional. por separado en diferentes sistemas de software para visualización y llamada, lo que dificulta alinear y analizar exhaustivamente el problema (Figura 4-34).
Figura 4-33 Interfaz de consulta de información estratigráfica
Figura 4-34 Interfaz de análisis integral
(5) Sección de corte: como se mencionó anteriormente, combine geología, dos Los datos tridimensionales, como datos mineros, físicos y químicos y sensores remotos, se superponen al modelo tridimensional. El perfil bidimensional genera un modelo tridimensional a partir de datos bidimensionales. , se logra la gestión unificada de los datos bidimensionales y el modelo tridimensional del área minera de Wuxu Gaosong. La función de corte de sección realiza la función de obtener información bidimensional del modelo tridimensional y realiza la función de corte de sección de tridimensional a bidimensional. Puede cortar el modelo tridimensional existente arbitrariamente y obtener la sección geológica. mapear en cualquier dirección, proporcionar a los trabajadores geológicos información de perfil en cualquier dirección ayuda a la investigación de prospección y exploración geológica y evalúa la precisión del modelo.
La función de corte de Wuwei Gaosong Digital Mine incluye principalmente tres métodos de corte diferentes: corte vertical, corte paralelo igualmente espaciado y corte coordinado. Entre ellos, se diseñan y desarrollan perfiles de corte paralelos igualmente espaciados de acuerdo con las necesidades de los perfiles de la línea de exploración, y se puede generar una cierta cantidad de perfiles paralelos simultáneamente dentro de una cierta distancia. Al ingresar las coordenadas XY del punto inicial y final del contorno, se puede implementar el método de cortar el contorno por coordenadas. Utilizando la función de sección del sistema, se pueden realizar secciones arbitrarias y secciones paralelas equiespaciadas en las entidades geológicas tridimensionales del área minera. La Figura 4-31 y la Figura 4-32 son las secciones verticales del modelo estratigráfico de Wuchu Gaosong. y la Figura 4-35 es un diagrama de interfaz de configuración del modo de sección de corte. La Figura 4-36 es una sección de corte de una determinada línea de exploración en el modelo. Las imágenes de la sección de corte se pueden digitalizar para formar diferentes secciones según los diferentes tipos de cuerpos geológicos y límites de unidades. . Se forman diferentes capas de archivos según diferentes tipos de cuerpos geológicos y límites de unidades, y los mismos nodos garantizan una superposición perfecta de los límites de las unidades del modelo a través de la función de ajuste. Las secciones transversales digitalizadas se pueden convertir a diferentes formatos para servir en el siguiente paso de análisis y aplicación, como la simulación numérica del proceso de mineralización.
Figura 4-35 Interfaz de configuración del modo de sección
Figura 4-36 Configuración de la sección de extracción del modelo 3D
(6) Empaquetado y distribución del sistema: WISCO Gaosong Digital After Se completa la integración de la construcción de la mina, para lograr un trasplante sin instalación, empaquetamos y distribuimos el sistema de la mina y generamos un archivo exe ejecutable de forma independiente. Al mismo tiempo, se puede exportar a la forma de publicación en red. Los clientes solo necesitan descargar e instalar un complemento de aproximadamente 1 millón de anticipación, y luego pueden descargarlo en línea o recorrer interactivamente la escena minera de Yicao Gaosong en línea. . Antes de generar el archivo exe, se pueden empaquetar y lanzar diferentes versiones del sistema según la situación de producción y la confidencialidad de Yicao Takamatsu o las diferentes necesidades de diferentes clientes, como determinar el contenido, las funciones y el rango del área de trabajo del sistema de simulación. .
(7) Análisis de recuperación minera: esta función restaura principalmente la forma de extracción antes de la extracción y puede ver la estratigrafía, el yacimiento y el macizo rocoso, respectivamente. Por ejemplo, la Figura 4-37 muestra la interfaz de análisis de recuperación minera y la visualización estratigráfica recuperada.
Figura 4-37 Interfaz de análisis de recuperación minera y visualización estratigráfica después de la recuperación