新余良山铁矿三维地质体可视化建模方法研究

论文摘要

科学计算可视化是运用计算机图形学及图像处理技术,将科学计算过程中及计算结果的数据,转换为图形及图像,在屏幕上显示出来并进行交互处理的技术。当可视化技术用于地质研究时,能够实现对岩体结构、地质构造、地质特征空间模型的建造与模型的图形图像仿真。三维建模技术的崛起以及虚拟现实技术的出现,为矿山的生产设计提供了一个广阔的工作平台。设计人员可以通过模型仿真来分析和评价设计方案的可行性与可靠性。随着三维建模理论的日趋成熟,出现了许多优秀的建模技术与软件,其应用领域也越来越广泛。本文对当前三维地质建模研究现状、发展趋势和存在的问题等方面进行了研究,以新余良山铁矿为例,建立了良山铁矿地质体三维可视化模型,并进行了模型分析,另外对矿山的开拓系统进行了三维可视化设计。本文的主要内容及成果如下:1、全面分析了可视化技术的现状、发展趋势以及其在地质研究中的应用;2、分析了良山铁矿的地质特征,建立了良山铁矿三维地质钻孔数据库,并对样品进行了统计分析;3、建立了良山铁矿矿床可视化模型,包括地表模型、矿体模型、断层模型;4、对良山铁矿矿床采用距离幂反比法进行估值,同时采用线框模型与块段模型嵌套技术对矿体进行储量统计,为资源评价提供技术数据;5、在可视化地质模型的基础上对矿山进行了三维开拓系统的设计;利用计算机信息技术提升和改造传统矿山的技术水平,对我国矿山有着重要的意义。良山铁矿可视化地质数学经济模型的建立,以及在此基础上进行的三维巷道设计,对矿山的经济评价、采矿设计和生产管理都具有重要的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文研究的目的意义
• 1.4 论文的主要研究内容
• 1.5 本章小节
• 第二章 矿山三维可视化系统研究
• 2.1 可视化技术
• 2.1.1 科学计算可视化的含义
• 2.1.2 科学计算可视化的应用
• 2.2 三维地质体可视化技术
• 2.2.1 地质体空间构模技术研究
• 2.2.2 国内外三维地质矿业软件状况
• 2.2.3 三维地质建模的意义
• 2.3 本章小节
• 第三章 矿床地质条件及数据采集
• 3.1 矿床地质特征
• 3.1.1 矿区地质简况
• 3.1.2 矿区构造
• 3.1.3 矿床
• 3.1.4 矿石特征及主要工业指标
• 3.2 工程数据的采集
• 3.3 本章小节
• 第四章 三维地质数据库
• 4.1 概述
• 4.2 地质数据库的建立
• 4.3 地质数据库样品组合
• 4.4 样品统计分析
• 4.4.1 原始样统计分析
• 4.4.2 组合样统计分析
• 4.5 组合样品位变异函数计算及分析
• 4.5.1 试验变异函数计算
• 4.5.2 理论变异函数参数拟合
• 4.6 本章小节
• 第五章 三维地质实体模型的构建
• 5.1 地质实体模型概述
• 5.2 数据的处理
• 5.3 地表模型
• 5.4 断层模型
• 5.5 矿体实体模型
• 5.6 空间布尔运算及分支处理
• 5.6.1 矿体与断层间布尔运算
• 5.6.2 矿体间布尔运算
• 5.6.3 分支的处理
• 5.7 本章小节
• 第六章 块段建模技术及储量计算
• 6.1 地质块段模型
• 6.2 空白块段模型的建立
• 6.2.1 块段模型范围
• 6.2.2 建立空白模型
• 6.3 单元块属性信息的赋值
• 6.3.1 单元块矿层信息的赋值
• 6.3.2 单元块其他矿层信息赋值
• 6.4 单元块品位属性的赋值
• 6.4.1 矿体实体对块段模型的约束
• 6.4.2 单元块品位的估值
• 6.5 块段模型的优化
• 6.6 矿床地质储量统计
• 6.6.1 距离幂估值
• 6.6.2 不同方案的储量计算
• 6.7 本章小节
• 第七章 地下开采三维可视化工程实体模型
• 7.1 工程实体模型的建立
• 7.2 工程实体模型可视化表达
• 7.3 本章小节
• 第八章 结论与展望
• 8.1 主要结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要的研究成果