井下采掘三维定位自动监控系统的研究与实现

论文摘要

应用三维GIS技术、虚拟3D技术,井下人员定位技术等,开发的矿山“井下采掘三维定位自动监控系统”,促进矿山井下开采可视化、数字化,能够及时、准确地反映井下巷道的变迁,为数字矿山由二维GIS向三维可视化的发展提供技术支持,为矿山开采规划设计、井下开采定位跟踪、安全生产管理等提供可视化的三维空间信息服务。实现这一系统的前提是建立一个矿区井上下的三维可视化平台,而巷道三维可视化是实现这一平台的关键技术。通过研究分析井巷开采条件下井下巷道的特点,根据井巷的实际情况,基于井巷中心线,建立了直线巷道、曲线巷道、贯通巷道、竖井巷道、三叉门、二叉门六种模型,同时针对不同断面类型的井巷设计了一种通用的数据结构,基于断面法对上述六类模型的断面数据的获取设计了相应的算法。最后,利用java3d对模型算法进行编程实现,实现了巷道的三维可视化,建立了井下巷道三维可视化平台并在此平台上集成开发了井下采掘三维定位自动监控系统。本文在此基础上,着重进行了以下方面的研究：1.根据井下巷道实际情况设计了几种巷道模型及数据结构。2.针对各种巷道模型进行相应的模型建模算法设计。3.设计并实现了基于钻孔数据Delaunay三角网的煤炭储量的计算方法,以及基于采空区资料和矿山回采率数据的储量监控计算方法。4.设计并实现了矿山三维可视化平台,并在此基础上与矿用人员定位系统及矿业产量远程监控系统数据库集成开发了矿山井下采掘三维定位自动监控系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 数字矿山关键技术
• 1.3 三维可视化研究现状
• 1.4 矿产储量动态管理
• 1.5 井下人员定位技术
• 1.6 本文研究的主要内容
• 2 巷道三维模型的建立
• 2.1 巷道建模的数据源
• 2.2 巷道模型的数据结构
• 2.3 道建模的主要算法
• 2.4 程序的实现
• 3 煤层储量计算及监控
• 3.1 Delaunay三角网
• 3.2 离散点插值
• 3.3 储量计算
• 3.4 储量监控
• 4 系统集成及实现的功能
• 4.1 井下人员定位系统
• 4.2 系统集成
• 4.3 系统功能简介
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 发表论文