淺談數(shù)字化礦山

1、淺談數(shù)字化礦山 淺談數(shù)字化礦山 摘要 對于采礦業(yè)來說,要走科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路,數(shù)字化、信息化是其發(fā)展的必然趨勢。本文提出了數(shù)字化礦山建設(shè)的必要性與必然性，闡述了礦山數(shù)字化的主要特征，并介紹了礦山數(shù)字化建設(shè)對礦山整體管理的巨大優(yōu)勢。提出了數(shù)字化系統(tǒng)開發(fā)的可行性。關(guān)鍵詞： 數(shù)字化礦山；管理系統(tǒng)；平臺建設(shè)；可行性0引言“數(shù)字化礦山”(Digital Mine)是隨著計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展近幾年提出來的新概念?！皵?shù)字化礦山”是對真實礦山整體及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一認(rèn)識與數(shù)字化再現(xiàn)，是一個能夠真實反映礦山本體、

2、礦山開發(fā)與運行過程的“虛擬礦山”。數(shù)字礦山的特點為基礎(chǔ)信息數(shù)字化、生產(chǎn)過程虛擬化、管理控制一體化、決策處理集成化。數(shù)字礦山的主要研究內(nèi)容包括礦山科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略、共享礦山數(shù)據(jù)資源、礦山可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、礦山經(jīng)濟發(fā)展、礦山安全和礦山科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的需要等，它把關(guān)于礦山系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成可以理解的信息，轉(zhuǎn)換成具有礦山經(jīng)濟價值的知識。1 數(shù)字化礦山的作用和意義數(shù)字化礦山是在測量、地質(zhì)、采礦、選礦、安全等各個專業(yè)知識和技術(shù)資料比較完備的基礎(chǔ)上,結(jié)合相應(yīng)軟件建立起來的三維模擬圖形,可以相當(dāng)真實地立體展示地質(zhì)形態(tài)和生產(chǎn)現(xiàn)場實際情況。礦業(yè)數(shù)字礦山模型是把地質(zhì)勘探、資源估計儲量、測量數(shù)據(jù)收集等導(dǎo)入成三維視圖,

3、同時融合了露天采礦和地下采礦設(shè)計等,它涵蓋了地面狀況、礦體賦存、斷層、水文地質(zhì)等從地表到地下的、完整的、具體的地質(zhì)數(shù)據(jù);還能設(shè)計多種現(xiàn)場生產(chǎn)方案及采區(qū)閉坑復(fù)墾方案、模擬方案實施效果,模擬再現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的調(diào)度指揮。管理者不僅可以通過不同設(shè)計方案的比較,實現(xiàn)最優(yōu)化的管理;站在整個礦山或公司的角度,整體評價和管控各個礦山、礦區(qū)、作業(yè)面的生產(chǎn)計劃,合理調(diào)配生產(chǎn)所需的各種資源;還可以在整體設(shè)計平臺之上,進(jìn)行動態(tài)技術(shù)信息交流,及時改進(jìn)測量、采礦、地質(zhì)工作和生產(chǎn)管理過程中出現(xiàn)的不足和漏洞。各生產(chǎn)單位也可借助整體設(shè)計平臺,根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀科學(xué)合理地進(jìn)行日常生產(chǎn)計劃安排。數(shù)字化礦山還可以作為檢驗監(jiān)測手段,將礦山邊坡、

4、排土場、尾礦庫、地下采場和采空區(qū)等已發(fā)生危險的部位所設(shè)置的監(jiān)控設(shè)施統(tǒng)一進(jìn)行在線監(jiān)控，進(jìn)行安全的監(jiān)控預(yù)防；將其他合作單位提交的測量、勘探、設(shè)計等技術(shù)資料進(jìn)行復(fù)核,找出其需要進(jìn)一步完善的部分,提高項目成果的精確度,使設(shè)計能和礦山實際生產(chǎn)活動相結(jié)合,科學(xué)推動礦山長遠(yuǎn)發(fā)展。數(shù)字化礦山的意義主要體現(xiàn)在以下兩個方面：（1）改變礦山的生產(chǎn)方式，在礦山設(shè)計、施工、開采、安全、管理、教育、可持續(xù)發(fā)展、土地利用規(guī)劃以及科學(xué)決策等方面產(chǎn)生廣闊的社會和經(jīng)濟效益，促進(jìn)大型產(chǎn)業(yè)的增長，提供更多的產(chǎn)業(yè)機會、安全監(jiān)測及決策管理服務(wù)等；（2）為礦山科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供了強大的動力。使礦山規(guī)劃管理具有更高的效率、更豐富的表現(xiàn)手法、

5、更多的信息量、更高的分析能力和準(zhǔn)確性，從而提高礦山生產(chǎn)和管理的時效性、有效性、資源優(yōu)化配置水平、綜合實力，促進(jìn)礦山的可持續(xù)發(fā)展，在有準(zhǔn)確坐標(biāo)、時間和對象屬性的多維虛擬環(huán)境中進(jìn)行規(guī)劃、決策和管理，在處理礦山復(fù)雜系統(tǒng)問題時幫助人們更好地建立直觀感和全局觀念。2 數(shù)字化礦山的總體方案及其建設(shè)進(jìn)程數(shù)字化礦山的基本特征是以高速企業(yè)網(wǎng)為“路網(wǎng)”、以采礦CAD（MCAD）、虛擬現(xiàn)實（VR）、仿真（CR）、科學(xué)計算（SC）與可視化（VS）為“車輛”、以礦業(yè)數(shù)據(jù)和礦業(yè)應(yīng)用模型為“貨物”、以真三維地學(xué)模型擬（3DGM）和數(shù)據(jù)挖掘為“包裝”、以多源異質(zhì)礦業(yè)數(shù)據(jù)采集與更新系統(tǒng)為“保障”和以礦山GIS（MGIS）為“調(diào)

6、度”。數(shù)字化礦山的最終表現(xiàn)為礦山的高度信息化、自動化、智能化與高效安全開采，直至遙控采礦和無人采礦模式。數(shù)字化礦山建設(shè)是一個典型的多學(xué)科技術(shù)交叉的新領(lǐng)域，涵蓋了礦山企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全過程。由于礦山企業(yè)普遍具有生產(chǎn)對象（資源）的不確定性、生產(chǎn)過程的動態(tài)性、生產(chǎn)環(huán)境的惡劣性，因此，數(shù)字化礦山既不是GIS概念的簡單延伸，也不是一般加工企業(yè)ERP概念的簡單復(fù)制，而是一個包含兩者特征的嶄新的概念。所謂數(shù)字化礦山是采用現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和過程智能化控制技術(shù)，在礦山企業(yè)生產(chǎn)活動的三維尺度范圍內(nèi)，對礦山生產(chǎn)、安全、經(jīng)營與管理的各個環(huán)節(jié)與生產(chǎn)要素實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、模型化、可視化、集成化和科

7、學(xué)化管理，使礦山企業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)安全、高效、低耗的局面。2.1數(shù)字礦山建設(shè)的目標(biāo) （1）應(yīng)用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)和礦山生產(chǎn)工藝技術(shù)，實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營、生產(chǎn)決策、安全生產(chǎn)管理和設(shè)備控制等信息的有機集成。 （2）通過應(yīng)用軟件，實現(xiàn)經(jīng)營管理科學(xué)化，生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)安全調(diào)度、生產(chǎn)過程控制最優(yōu)化。（3）保證礦山生產(chǎn)安全，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，提高企業(yè)經(jīng)濟效益和競爭能力。 （4）促進(jìn)礦山標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、示范化目標(biāo)的實現(xiàn)。 數(shù)字化礦山最終表現(xiàn)為礦山的高度信息化、自動化、高效率、高安全和高效益。2.2 數(shù)字化礦山的邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)字礦山是以計算機及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為硬件環(huán)境支撐，以計算機操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和

8、各類工具軟件為軟件環(huán)境支撐的，融合礦山管理流程、工藝流程和自然情況的大規(guī)模綜合型應(yīng)用軟件系統(tǒng)。數(shù)字礦山自下而上可分為四個主要級層，分別為：基礎(chǔ)信息化、作業(yè)信息化、管理信息化和決策信息化，每個級層中，根據(jù)處理的任務(wù)不同，又可細(xì)化為不同功能層面。(1) 基礎(chǔ)信息化級層主要包含基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理和模型管理?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫即實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的獲取、傳遞與存儲功能。數(shù)據(jù)獲取包括利用各種技術(shù)手段獲取各種形式的數(shù)據(jù)及其預(yù)處理；數(shù)據(jù)存儲包括各類數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件、圖形文件庫等。該層為后續(xù)各層提供部分或全部輸入數(shù)據(jù)。 模型管理即實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的形象表述。如空間和礦物屬性的三維和二維塊狀模型、礦區(qū)地質(zhì)模型、采場模型、地理信息系統(tǒng)模

9、型、虛擬現(xiàn)實動畫模型等。該層不僅將數(shù)據(jù)加工為直觀、形象的表述形式，而且為優(yōu)化、模擬與設(shè)計提供輸入。 (2) 作業(yè)信息化層級主要包括模擬與優(yōu)化、設(shè)計規(guī)劃和執(zhí)行與控制。模擬與優(yōu)化即實現(xiàn)如工藝流程模擬、參數(shù)優(yōu)化、設(shè)計與計劃方案優(yōu)化等。 設(shè)計規(guī)劃即實現(xiàn)計算機輔助設(shè)計，為把優(yōu)化解轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行方案或直接進(jìn)行方案設(shè)計提供手段。 執(zhí)行與控制是生產(chǎn)方案的執(zhí)行過程，實現(xiàn)如自動調(diào)度、流程參數(shù)自動監(jiān)測與控制、遠(yuǎn)程操作等。 (3) 管理與決策支持信息化層級包括辦公自動化、ERP與企業(yè)外部環(huán)境（供應(yīng)鏈與客戶關(guān)系）管理。依據(jù)各種信息和以上各層提供的數(shù)據(jù)加工成果，利進(jìn)行相關(guān)分析與預(yù)測，用決策支持軟件工具為決策者提供各個層次的

10、決策支持。 數(shù)字化礦山的基本邏輯層次結(jié)構(gòu)如圖1所示：圖1 數(shù)字化礦山的邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)字化礦山是將數(shù)字礦山中的固有信息數(shù)字化，按三維坐標(biāo)組織起來一個數(shù)字礦山，全面、詳盡地刻畫礦山及礦體的基礎(chǔ)上再嵌入所有相關(guān)信息組成一個意義更加廣泛的多維的數(shù)字礦山。礦山系統(tǒng)是一個復(fù)雜的、動態(tài)的、開放的巨型系統(tǒng)，各部分之間互相影響、互相制約。對于這樣的系統(tǒng)，只有快速、準(zhǔn)確地了解各個系統(tǒng)的運行情況，并使各個子系統(tǒng)配套、一致，再在此基礎(chǔ)上予以優(yōu)化，才能實時、科學(xué)地做出決策，發(fā)揮數(shù)字礦山系統(tǒng)的最大能力和最佳效益。圍繞數(shù)字礦山建設(shè)的具體目標(biāo)和基本內(nèi)容有：礦山地質(zhì)信息系統(tǒng)、礦體三維模型展示系統(tǒng)、地測地理信息系統(tǒng)、采礦技術(shù)、計劃、

11、設(shè)計系統(tǒng)、安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)、井下通風(fēng)及風(fēng)機監(jiān)測系統(tǒng)、井下人員定位和管理系統(tǒng)、井下采礦實況仿真監(jiān)視系統(tǒng)、礦壓監(jiān)測與分析系統(tǒng)、水文監(jiān)測與分析系統(tǒng)、礦井火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)、輸配電地理信息系統(tǒng)、智能化礦井通防系統(tǒng)、給排水地理信息系統(tǒng)、綜合管線管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、設(shè)備及物資、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、礦山生產(chǎn)成本管理系統(tǒng)、系統(tǒng)集成平臺建設(shè)、礦山綜合管理系統(tǒng)等；數(shù)字礦山建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就，需要各學(xué)科、高校、科研院所和礦山企業(yè)的科技人員協(xié)同作戰(zhàn)、長期奮斗才能實現(xiàn)的?；跀?shù)字礦山建設(shè)的目標(biāo)和主要內(nèi)容，對現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行集成創(chuàng)新，根據(jù)不同的礦山企業(yè)的特點制定符合企業(yè)實際的數(shù)字礦山建

12、設(shè)總體技術(shù)方案。3 三維礦業(yè)軟件應(yīng)用功能 礦山系統(tǒng)應(yīng)與三維地理建模軟件（3DGIS）進(jìn)行無縫融合，利用三維地理建模軟件進(jìn)行礦用對象的表述與存儲，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)礦山、作業(yè)狀態(tài)、生產(chǎn)設(shè)備的可視化監(jiān)控與跟蹤。(1) 地質(zhì)部分建立空間和礦物屬性的礦山實體數(shù)字地質(zhì)、礦床模型、采場模型、地理信息系統(tǒng)模型、虛擬現(xiàn)實模型等，用以表征礦床中礦、巖的空間分布和相應(yīng)部位的屬性數(shù)據(jù)，數(shù)字地質(zhì)模型子系統(tǒng)。其功能是根據(jù)鉆探或遙感、遙測信息建立礦床地質(zhì)構(gòu)造模型，如礦巖體、斷層、破碎帶、巖性、構(gòu)造等。數(shù)字礦床模型子系統(tǒng)。這一子系統(tǒng)的功能是建立有關(guān)礦巖屬性的空間數(shù)字模型。國際上使用最多的是數(shù)字塊狀模型，因為大部分優(yōu)化算法以此

13、為基礎(chǔ)。這一模型現(xiàn)階段的主要數(shù)據(jù)來源是鉆孔、探槽和炮孔取樣。對礦山生產(chǎn)最重要的是品位模型、雜質(zhì)含量模型及價值模型，它們是礦巖圈定、礦量品位計算和設(shè)計、計劃的基礎(chǔ)。(2) 采礦部分以地質(zhì)及礦床模型為基礎(chǔ)，結(jié)合其它關(guān)鍵信息構(gòu)造虛擬礦山，進(jìn)行數(shù)字模擬開采，完成礦山長、中、短期開采計劃編制、露天礦穿爆設(shè)計、地下礦巷道標(biāo)準(zhǔn)斷面設(shè)計、峒室設(shè)計、開拓設(shè)計、采礦方法設(shè)計、穿爆設(shè)計、通風(fēng)設(shè)計、災(zāi)變應(yīng)變預(yù)案等工作。以優(yōu)化開采為目標(biāo)，因此系統(tǒng)對礦山開采能否充分的利用資源、減少礦石的損失率和貧化率、以及取得最大效益都具有重要意義。(3) 測量部分導(dǎo)入全站儀、GPS等設(shè)備或南方CASS格式的測量數(shù)據(jù)，自動生成地形、采場

14、現(xiàn)狀等表面建模；對于AutoCAD，MapGIS文件，可以直接導(dǎo)入3DGIS環(huán)境（如：3DMine），利用其點線和屬性數(shù)據(jù)構(gòu)建三維表面模型；還可以應(yīng)用于工程量的驗收計算，通過任意兩個面或面與實體的的交并布爾運算，精確計算其封閉體的體積和表面積。如，計算排土場的體積，計算填方，挖方工程量。(4) 3DGPS監(jiān)測輸入廣播協(xié)議地址與GPS動態(tài)信息鏈接，實現(xiàn)對礦山生產(chǎn)或設(shè)備的實時監(jiān)測；保存歷史GPS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，對礦山設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)度，以便不用親臨現(xiàn)場就能更真實地了解施工時情況；礦山數(shù)據(jù)信息的動態(tài)查詢與監(jiān)測；能夠?qū)崟r顯示GPS設(shè)備傳送的位置信息；自動演示并記錄設(shè)備的運行路線；視圖縮放可以詳細(xì)查看單個設(shè)備，

15、以及設(shè)備類型、編號以及當(dāng)前所在地質(zhì)屬性信息的實時查詢；保存單個設(shè)備當(dāng)前的運行軌跡?；?DGIS(3DMine)的地質(zhì)資源數(shù)字化處理、基于局域網(wǎng)的數(shù)字化儲量管理與應(yīng)用等，實現(xiàn)地質(zhì)資源信息在地測采環(huán)節(jié)間的無縫流轉(zhuǎn)，為基于礦業(yè)軟件實現(xiàn)開采優(yōu)化設(shè)計提供地質(zhì)基礎(chǔ)保證。4 礦山信息集成管理平臺系統(tǒng)需求分析主要構(gòu)建礦山從歷史到現(xiàn)狀的地形、地質(zhì)、工程模型，滿足實際使用的要求，這是數(shù)字礦山建設(shè)的基礎(chǔ)階段。礦山生產(chǎn)對象是埋藏在地下的礦體，還有影響開采的圍巖和地質(zhì)構(gòu)造，用真三維軟件工具將這些對象表達(dá)出來，可以為后續(xù)的地質(zhì)、測量、采礦、計劃等工作提供了基礎(chǔ)。具體的主要工作內(nèi)容包括：（1） 礦山地、測、采資料的收集；

16、 鉆孔數(shù)據(jù)以及探槽數(shù)據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)以及探槽數(shù)據(jù)是礦山資源評估和采礦設(shè)計的基礎(chǔ)，是礦山生產(chǎn)管理的重點。地質(zhì)數(shù)據(jù)的完善性和可靠性，直接影響一個礦山生產(chǎn)經(jīng)營和決策?，F(xiàn)場采集鉆孔數(shù)據(jù)包括： 鉆孔開口位置數(shù)據(jù) 測斜數(shù)據(jù) 礦山鉆孔樣品分析數(shù)據(jù) 地質(zhì)巖性分析數(shù)據(jù) 井巷工程數(shù)據(jù) 井巷工程是礦山生產(chǎn)中運輸人員、礦石、材料等的主要通道。井巷工程數(shù)據(jù)主要為礦山開拓系統(tǒng)布置圖，即為所要建模的中段平面圖，及各種巷道斷面尺寸。 地表測量數(shù)據(jù) 地表模型是建立三維地質(zhì)實體模型的重要組成部分。一些地表工程的設(shè)計和施工包括排土場、選場、井口等位置都是以地表模型為參考的；同時，地表模型作為邊界約束條件，還直接影響到技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)和工程量

17、的計算，因此，為了達(dá)到最好的實際效果，地表模型必須滿足精度要求。地表測量數(shù)據(jù)包括礦區(qū)地質(zhì)地形圖以及各礦體區(qū)域地質(zhì)地形圖（包括散點信息）或MapGis、AutoCAD 矢量化地形等高線圖。 平剖面圖 平面地質(zhì)圖：主要是中段平面布置圖，中段平面圖除在建立井巷開拓工程模型過程中使用外，在建立礦體模型中也可做為重要參考，另外還需有勘探線總體分布平面圖，方便圖形矢量化的校驗。地質(zhì)勘探線剖面圖：包括所要建立礦體模型區(qū)域的勘探線剖面圖（地理坐標(biāo)信息附帶）。以上圖形可以是AutoCAD 格式或MapGIS 格式的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集后可導(dǎo)入3DMine進(jìn)行編輯，實現(xiàn)存儲和建模。 （2）礦山現(xiàn)有各種資料的數(shù)字化 礦區(qū)

18、地形圖、及地質(zhì)勘探平剖面圖和地質(zhì)勘探鉆孔信息的數(shù)字化； 鉆探、生產(chǎn)勘探資料（報告和圖紙）的數(shù)字化；露天坑現(xiàn)狀實測資料的數(shù)字化；據(jù)對預(yù)建模礦區(qū)的了解，目前的主要數(shù)據(jù)，如鉆孔數(shù)據(jù)、各種剖面數(shù)據(jù)都已經(jīng)數(shù)字化，所以該項工作已經(jīng)具備相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)。（3）數(shù)據(jù)的導(dǎo)入 將各種數(shù)字化的礦山資料導(dǎo)入到軟件數(shù)據(jù)庫中，分類集中管理，主要包括以下三方面的數(shù)據(jù)： 鉆探、生產(chǎn)勘探地質(zhì)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入； 地質(zhì)平剖面圖的導(dǎo)入； 實測現(xiàn)狀圖的導(dǎo)入；（4） 資源與開采環(huán)境模型構(gòu)建 對資源和開采環(huán)境進(jìn)行建模是三維軟件的基礎(chǔ)和核心，通過對礦體、主要構(gòu)造、地表等進(jìn)行三維模型的構(gòu)建，并通過地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)的方法進(jìn)行精準(zhǔn)的估算儲量，為下一步采礦工程的實施

19、奠定基礎(chǔ)。 建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫 在對導(dǎo)入數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗的基礎(chǔ)上，通過鉆孔數(shù)據(jù)的開孔文件、測斜文件、樣品分析文件和巖性文件建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，并可以在三維環(huán)境下顯示地質(zhì)數(shù)據(jù)。 樣品數(shù)據(jù)基本統(tǒng)計分析和變異函數(shù)分析 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是塊體模型內(nèi)所有單元塊參數(shù)估值的依據(jù)，也是礦床儲量計算的依據(jù)，根據(jù)地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)原理，統(tǒng)計樣品的值與空間分布情況，了解礦體分布規(guī)律，并為確定特高值和塊體模型估值作準(zhǔn)備。在進(jìn)行各樣品參數(shù)的基本統(tǒng)計分析外，還需要進(jìn)行變異函數(shù)分析，以確定各參數(shù)在空間上的相關(guān)性、結(jié)構(gòu)性。 由于礦體分布具有一定的方向性，區(qū)域化變量在不同方向可能會具有不同的結(jié)構(gòu)性和變異性， 即具有空間各向異性特征。因此，在進(jìn)行

20、變異函數(shù)的計算和分析時將針對不同的方向分別進(jìn)行。 在進(jìn)行各個方向的變異函數(shù)計算分析時，一般是分布于某個方向一定范圍內(nèi)的樣品點參與進(jìn)行該方向的變異函數(shù)計算。需要指定的參數(shù)包括：圓錐體的容差角、容差限、滯后距，計算的最大距離。因為理論變異函數(shù)參數(shù)取值的正誤對品位估值結(jié)果的準(zhǔn)確性具有非常大的影響。所以要進(jìn)行交叉驗證，目的就是對理論變異函數(shù)參數(shù)的取值進(jìn)行檢驗，判斷應(yīng)用這些參數(shù)進(jìn)行品位估值時的估值效果。 地質(zhì)實體模型構(gòu)建 三維實體模型是由一系列相鄰三角面，包裹成內(nèi)外不透氣的實體，是建立在矢量化圖紙的基礎(chǔ)上的。通過中段圖和剖面圖，利用軟件提供了多種方法選擇本適合本礦山的建模方法自動建立實體模型。地質(zhì)模型還

21、包括地表模型，地表模型一般由若干地形線和散點生成，根據(jù)每個點的坐標(biāo)值，將所有點（線亦由散點組成）聯(lián)成若干相鄰的三角 面，然后形成一個隨著地面起伏變化的單層模型，因此需要首先用AutoCAD 矢量化地形等高線圖，然后導(dǎo)入軟件中，再用創(chuàng)建DTM 指令生成地表模型。 打開導(dǎo)入的等高線和散點文件，執(zhí)行“創(chuàng)建 DTM 模型”指令。 塊體模型構(gòu)建 塊體模型是礦床品位推估及儲量計算的基礎(chǔ)，建立塊體模型的基本思想是將礦床在三維空間內(nèi)按照一定的尺寸劃分為眾多的單元塊，然后對填滿整個礦床范圍內(nèi)的單元塊的品位根據(jù)已知的樣品進(jìn)行推估，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行儲量的計算。首先針對礦床的基本模型建立空白模型，后續(xù)產(chǎn)生的所有塊體模

22、型都是在原型的基礎(chǔ)上進(jìn)行賦屬性值。塊體建模的一個更重要的目的是對礦床的品位進(jìn)行推估，以實現(xiàn)礦床儲量的計算及管理。3DMine提供了距離冪次反比法、克里格法、最近距離法等幾種品味估值方法。估值后的模型在“三維設(shè)計”窗口打開，使用“三維配色”命令根據(jù)塊體模型的品位字段配色，可以直觀的看到塊體的品位分布。利用邏輯約束引擎，可實現(xiàn)不同約束條件下的礦石資源/儲量和品位報告。5數(shù)字化開發(fā)的可行性與結(jié)論礦山信息集成管理平臺項目的提出符合礦山行業(yè)技術(shù)發(fā)展的趨勢，與國家政策和戰(zhàn)略相符合，與時代的潮流相匹配。數(shù)字化礦山建設(shè)的技術(shù)方案符合當(dāng)前礦山信息化建設(shè)的主導(dǎo)設(shè)計思路，具有開放性和前瞻性。系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境選型和開

23、發(fā)工具軟件功能豐富，具有技術(shù)成熟性，采用基于web的應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)是目前的主流軟件開發(fā)技術(shù)，具有廣闊的拓展空間，可提供便捷的操作和維護。因此，開發(fā)礦山集成管理平臺應(yīng)用軟件系統(tǒng)在經(jīng)濟上是完全可行的，也是非常必要的。參考文獻(xiàn)1吳立新. 數(shù)字礦山技術(shù)M中南大學(xué)出版社,1989.2邵金克，宋曉東.礦山測量 J.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，20043張國良，朱家鈺，顧和和，（等）.礦山測量學(xué)M.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.4徐紹銓，張華海，楊志強,（等）.GPS測量原理及應(yīng)用M.武漢大學(xué)出版社，20035劉大杰，施一民，過靜珺，（等）.全球定位系統(tǒng)的原理與數(shù)據(jù)處理M.上海：同濟大學(xué)出版社，2003.6中國統(tǒng)配煤礦總公司生產(chǎn)局.煤礦測量手冊M.北京：煤炭工業(yè)出版社，1998. 7葉小明，全站儀原理誤差M.武漢:武漢大學(xué)出版社，2004.8李青岳，陳永奇主編.工程測量學(xué)M.北京：測繪出版社，1995.6 9中華人民共和國能源部制定. 煤礦測量規(guī)