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露天煤矿采场三维模型构建与应用研究
露天矿的开采过程是按照一定的剥采程序进行的，矿山工程的时空发展过程实质上是露天采场三维地理空间信息按照时间维度的动态变更过程。
不论是开采设计、生产计划编制、工程测量验收，还是生产管理等技术工作，都是对描述剥、采、排矿山工程时空位置的露天采场三维地理空间信息数据的加工处理和控制的过程，因此建立露天采场精确的三维模型具有重要的理论和实际意义，该模型将是数字露天开采中的重要的基础地理空间数据，为露天矿的生产提供重要的基础地理空间信息和决策支持。
归纳起来，本文主要完成了以下几项工作：(1) 利用先进的GPS-RTK技术，进行露天矿采场和排土场的三维数据采集，并进行合理的数据编码，提高内业数据处理的自动化水平，通过数据逻辑检验与校正，交互式编辑后形成采场的现状平面图。
(2) 由于露天矿采场复杂特殊的地形特征，在建模过程中应充分考虑相应的约束条件，本文提出一次性约束三角网生成算法，经过空间数据提取、拓扑关系建立以及空间索引建立，最终建立起边界约束线以内的约束不规则三角网，大大提高了建模精度和分类算量精度，具有现实的理论意义和应用价值。
(3) 露天采矿过程引起采场地理空间数据的连续变化，采场三维模型的更新技术和方法是技术关键。
本文提出扩展边界概念，利用扩展边界及上述三角网生成算法，可实现局部模型建立以及局部模型与整体模型间的无缝拼接，最终完成整体DEM莫型的更新。
⑷根据每月测量验收后获得的采场、排土场高精度的三维模型，本文采用基态修正模型来建立露天矿采场时空数据库，实现了露天矿采剥量的精确计算；结合虚拟现实技术实现开采过程的回放和生产计划的超前演示；实现了基于采场三维精细莫型的采、排长(短)期生产计划编制，为数字露天矿建设提供了基础的地理空间信息框架与平台。
露天矿数学建模摘要：1.露天矿数学建模的背景和意义2.露天矿数学建模的方法3.露天矿数学建模的应用案例4.露天矿数学建模的发展趋势和前景正文：一、露天矿数学建模的背景和意义露天矿数学建模是近年来随着我国矿业行业的发展而逐渐受到重视的一个领域。
露天矿是指在地表进行开采的矿产资源，其开采方式相较于地下矿具有更高的效率和更低的成本。
然而，露天矿的开采过程中涉及到复杂的地质环境和工程技术问题，如何科学合理地进行开采，提高资源利用率和经济效益，成为了当前矿业领域亟待解决的问题。
数学建模作为一种科学研究方法，通过建立数学模型来描述和研究现实世界中的问题。
露天矿数学建模就是利用数学方法对露天矿的开采过程进行模拟和优化，以达到提高资源利用率、降低成本、保护环境等目的。
在露天矿数学建模中，地质勘探、矿床特性、开采技术、经济指标等多个因素都需要考虑，因此具有一定的复杂性。
二、露天矿数学建模的方法1.系统分析法：通过对露天矿开采系统进行全面分析，建立系统模型，研究系统结构、功能和行为，以实现系统优化。
2.数学物理法：根据露天矿的开采过程和物理原理，建立数学模型，描述矿床的开采、运输、破碎等过程，以优化开采方案。
3.统计分析法：通过收集露天矿开采过程中的数据，利用统计方法进行分析，建立数学模型，预测矿床的开采效果和资源储量。
4.模拟仿真法：利用计算机技术，对露天矿的开采过程进行模拟仿真，以评估不同开采方案的经济性和技术可行性。
三、露天矿数学建模的应用案例1.某铜矿露天矿的开采方案优化：通过建立数学模型，分析不同开采方案的经济性和技术可行性，最终确定最优开采方案，提高了资源利用率和经济效益。
2.某铁矿露天矿的环境保护问题研究：利用数学模型，预测矿床开采过程中可能产生的环境问题，为环境保护提供科学依据。
四、露天矿数学建模的发展趋势和前景随着我国矿业行业的发展，露天矿数学建模在未来将发挥越来越重要的作用。
未来的发展趋势包括：1.数学建模方法的不断完善和创新，提高模型的精度和适用性。
露天矿数学建模
露天矿数学建模是指利用数学方法和技巧对露天矿开采过程中的问题进行建模与求解的过程。
它是一种利用数学分析、统计学、优化理论等方法来解决矿山开采中的问题的手段。
在露天矿开采中，数学建模可以应用于以下方面：
1. 矿床建模与评估：利用数学方法对矿床进行建模和评估，分析矿床的属性、分布规律、资源量等，为矿山的规划与设计提供依据。
2. 开采方案优化：利用数学优化方法对矿山开采方案进行优化，包括开采序列、开采方法、装载运输策略等，以提高开采效益和资源利用率。
3. 岩石力学分析：利用数学模型分析矿山岩石的力学行为，评估岩石开采过程中的稳定性和安全性，预测岩石的破坏、塌陷和滑移等问题。
4. 矿山设备调度：利用数学模型优化矿山设备的调度与排队问题，提高设备的利用率和生产效率。
5. 生产预测与计划：利用数学建模方法预测矿山生产情况，帮助制定合理的生产计划和资源配置策略。
6. 环境影响评估：利用数学模型分析矿山开采对环境的影响，评估开采活动对土地、水资源、大气等的影响程度和空间分布，
提出环境保护与修复的措施。
通过数学建模，可以对露天矿开采过程中的问题进行定量分析和预测，帮助矿业企业做出合理的决策，提高矿山的经济效益和安全性。
露天矿三维地质模型的建立关键词：三维地质模型 tin模型封闭面固化成体精度评价1 概述在国内外矿业研究领域，三维地质建模技术逐渐成为研究的热点和焦点。
通常情况下，进行矿体分析和矿床预测是以三维地质模型为基础的，三维地质模型在一定程度上为工程决策和管理提供参考依据。
所以，在当前环境下，研究分析三维地质模型的建模过程，具有重要现实意义。
在对露天矿开采进行设计，以及制定生产进度计划时，需要结合地质数据管理的现状，利用三维地质建模技术，将计算机处理数据信息的能力与设计人员的专业知识、专业技能进行结合，其作用主要表现在：一方面展示工程设计人员的能力，另一方面制定科学、合理的采矿方案。
2 三维地质模型的建立及更新2.1 建立三维地质面模型2.1.1 建立采场面模型在建立露天矿采场面模型的过程中，由于露天矿采场特点的影响和制约，在建模过程中本文采用了加入约束线的tin模型，在构建露天矿采场面模型过程中，台阶线的约束条件需要进行重点考虑。
在构建采场面模型的过程中，如果对坡顶线和坡底线的影响考虑的不全面、不细致，在一定程度上就会出现三角形跨越坡顶线和坡底线的现象，进而台阶被削平，影响下一步的工程量的计算。
通过对tin模型进行加入约束线处理，使之具有约束条件，进而很好的反映露天矿的地表情况，如图1所示。
■图1 采场界面示意图2.1.2 建立煤岩面模型煤、岩对于露天矿来说，是其主要的地质矿床。
在构建煤、岩面模型的过程中，约束线通常是平面数据点的边界线。
为了达到描述煤、岩层面的目的，需要对煤岩顶板、底板、侧面分别构建三维面模型，为此本文通过采用带约束的tin法进行建模。
由于煤层界面处于地表之下，以此通过钻孔的方式获取样本数据，受取样点数量较少的影响和制约，高密度的tin模型难以形成，进而需要对模型进行插值处理。
在本文中使用的是距离幂次反比法，对三维格网数据点进行插值处理，形成grid格网模型，最终生成tin模型，如图2所示。
矿山3DMine矿业工程软件的三维建模引言矿山三维地质建模，是“数字矿山”的核心组成部分，是现代矿山信息化研究的热点和重点。
三维建模软件可以根据钻孔数据等建立矿体模型，三维展现矿体位置和形态。
进而建立块体模型，可以进行储量计算和刀量切割，并为后续开采设计创建基础条件。
三维建模已经成为采矿设计中重要的技术手段，通过三维建模可以准确、快速、方便的进行采矿设计，提高设计质量。
1 3DMine矿业工程软件三维建模软件包括Surpac、Minex、3DMine等，其中3DMine矿业工程软件是国内普遍使用的一款符合中国矿业行业规范和技术要求的三维矿业软件系统。
3DMine矿业工程软件广泛应用于地质、测量、采矿和生产管理等方面，主要为固体矿产的地质勘探数据管理、矿床地质模型、构造模型、传统和现代地质储量计算、露天及地下矿山采矿设计、露天短期进度计划以及生产设施数据、规划目标数据建立实用三维可视化基础平台，为矿山资源管理、资源开采效率管理和生产数据管理提供技术支持服务3DMine矿业工程软件有着与 AutoCAD相似的操作界面，再加上软件的三维处理，可以很方便的为采矿设计服务。
在建立模型过程中，要发挥建模人员的主观能动性，根据实际情况和经验让软件更好的服务以 3DMine矿业工程软件为平台对矿山建模。
2 三维建模3DMine矿业工程软件集成三角网建模手段，通过散点和剖面创建地质模型。
3DMine矿业工程软件建立矿体模型时，对于金属矿，倾角变化大，通常采用连接剖面闭合线并封闭矿体两端的方式形成实体。
三维建模过程可以分为钻孔数据库建立、剖面模型建立和块体模型建立。
2．1 钻孔数据库建立建立钻孔数据库就是把钻孔数据导入3DMine矿业工程软件的数据库中，为绘制各剖面解译线制作实体模型做准备。
具体步骤如下：1)钻孔数据整理：把原始钻孔数据整理成3DMine矿业工程软件要求的格式。
并且要注意在cad图中查询钻孔的X、Y坐标值，使定位数据中开孔坐标E、开孔坐标N与cad图中的东坐标、北坐标相对应，避免X、Y坐标对换。
3DMine三维软件在露天矿山的运用摘要：露天矿山具有占地面积大、数据采集消耗时间长、数据更新时间慢等特征，生产系统间的配合复杂，以往矿山测量主要运用全站仪测量，随着GPS动态测量RTK的推广，使现场测量的数据采集更快速、方便、可靠。
将测量采集的数据与数字化矿山软件3DMine相结合，可使露天矿山开拓、设计、运用更方便、快捷。
3DMine软件的运用主要建立矿山测量、地质、采矿专业的信息数据库，将涉及的信息导入对应数据库中，根据需要进行调整，再生成三维模型，该模型与CAD软件二维图相比，可视化效果更好。
关键词：三维；可视化；运动设备实时跟踪1测量3Dmine软件以模块方式构成，由三维核心、地质数据库、表面模型等多个模块构成。
在3Dmine软件中，测量工作具有较强的交互性功能，可实现不同测量仪器数据与软件的通信接口，使不同实际测量数据可快速导入形成图形数据。
使用测量数据库可测量存储不同类型的数据，可满足不同阶段和不同文件的测量。
该软件可与Excel、AutoCAD等软件的图形进行交换，使测量工作更简单、方便。
以某矿山为例，在长期生产和发展过程中该矿山已经积累了大量数据资料，通过对资料进行分析、整理，分类导入数据实现空间建模，再对不同数据构成进行建模组合，即可完成数字空间模型。
（1）建立井巷实体模型。
导入井巷数据，根据参数生成模型，即可实现快速建模，生成的三维模型应使用布尔运算，将相交部分、露出部分的线框删除，再合并形成一个整体。
（2）建立空区模型。
根据剖面图建立空间模型，空区边界线在经过施工人员现场测量后进行绘制。
老矿区与新矿区存在差异，比如部分矿区已经被挖空，由于安全原因无法到达边缘，应结合图纸资料等进行判断，建立比较准确的空间模型。
（3）建立实体模型。
（4）建立地表表面模型。
运用全站仪实际测量数量或RTK、Cass、AutoCAD等文件，导入3Dmine中，赋予坐标系、高度、三维等高线等，以等高线作为约束条件，在等高线上生成不规则三角网建立地表模型，再进行渲染、按照Z轴产生颜色过滤。
《装备维修技术》2021年第12期—279—露天矿山工程中模拟开采系统的建立方法及应用李绪杰 李志超 宋召芳 夏晓阳（兖州中材建设有限公司，山东 济宁 272000）引言在社会发展的当前阶段，我国在经济发展方面取得了不小的成就，相应的也带动了社会中其他行业的进步，各种新兴的科学技术如雨后春笋般拔地而起。
尽管如此，由于露天矿山开采条件十分艰难且其周围环境异常复杂，因此，在现阶段中，我国还缺乏一种可以适用于各类矿山开采工作中科学技术。
在开始进行矿采工作之前，相应的技术人员会提前对施工步骤拟定具体的规划，但因存在技术方面的欠缺，导致许多方案可靠性较低，进而无法实施。
如今，我们借鉴其他矿采活动中的实验和研究，进一步对露天矿山的开采系统进行分析和研究，致力于未来能够更好的发展露天矿采业。
1、概述现阶段，我们将露天开采计划主要分为三种类型。
首先，可以将以年为标准划分的计划成为长期计划。
这主要是因为年计划在提前进行具体规划的时候，往往有着较为远期的目标。
在这个方案下，设计人员往往会通过矿山周围的具体环境，以及自身固有的科学技术手段，进行未来矿采具体施工的一系列规划。
其次，人们通常将以月为单位制定的计划称为短期计划。
毋庸置疑，长期计划从某种程度上发挥着对短期计划进行指导和引领作用。
在短期计划制定内容中，具体包括未来进行露天开采时将会应用到何种设备，以及一些更为具体的工作计划。
除此之外，设计人员还会对日常具体的工作进行提前计划，也被称为日常作业计划。
在该种计划下，设计人员通常就是对具体问题进行具体分析，由分析后的结果作为基础，再对当前涉及到的问题作出具体的计划。
虽然计算机技术近几年来发展势头强劲，但是，我国现阶段内仍然没有利用先进网路技术成功将长期计划自动优化成短期计划的成果。
因此，只能通过编制出不同的计划，在施工现场通过反复对比的方法，选择适合矿山开采的计划。
在这种背景下，不仅会出现矿山采剥不均衡现象，还会影响整个露天开采行业的进一步发展。
煤炭工业露天矿设计规范1. 引言煤炭工业是世界上最重要的能源产业之一，而露天矿开采则是煤炭工业中常用的开采方式之一。
为了保证露天矿开采的安全、高效和环保，制定了一系列的设计规范。
本文将介绍煤炭工业露天矿设计规范的相关内容。
2. 设计目标煤炭工业露天矿设计的主要目标是实现以下几个方面的要求：•保证开采安全：要求设计符合国家相关法律法规，保证矿山开采过程中人员的安全。
•提高开采效率：通过合理的设计和布局，提高矿石的开采效率，降低生产成本。
•减少环境影响：在设计过程中要考虑矿山对周边环境的影响，采取相应的措施减少环境污染。
3. 设计要求煤炭工业露天矿的设计要求如下：3.1 基本要求•设计应符合国家相关法律法规的要求。
•设计应保证开采过程中的人员安全。
•设计应尽量减少对环境的影响。
3.2 地质勘探要求•应进行详细地质勘探，获取准确的矿床信息。
•应进行地质灾害评估，及时发现和预防地质灾害。
3.3 矿井布置要求•矿井的布置应符合地质条件，保证开采的安全和高效。
•矿井的布置应考虑环境保护，尽量减少对周边环境的影响。
3.4 开采工艺要求•开采工艺应考虑到矿石的品位和矿石性质。
•开采工艺应保证矿石的高效开采和高品位回收。
3.5 设备选择要求•设备选择应根据矿井的规模和开采方式进行合理选择。
•设备选择应符合国家相关标准和要求。
4. 设计流程煤炭工业露天矿设计的一般流程如下：1.进行地质勘探，获取准确的矿床信息。
2.进行地质灾害评估，及时发现和预防地质灾害。
3.进行矿井布置设计，考虑地质条件和环境保护。
4.进行开采工艺设计，根据矿石品位和性质选择合适的开采工艺。
5.进行设备选择设计，根据矿井的规模和开采方式进行设备选择。
6.编制设计文件，包括设计图纸和技术文件。
7.审核和审批设计文件，确保设计的合理性和安全性。
5. 设计评估煤炭工业露天矿设计应进行设计评估，评估的内容主要包括以下几个方面：•设计的合理性和可行性。
•设计的安全性。
固体矿产勘查三维地质建模技术要求固体矿产勘查是指通过矿产地质学研究，确定地下固体矿床的大小、质量、矿化程度、空间位置等特征，并制定开采方案的过程。
而三维地质建模技术是近年来发展起来的一种计算机辅助地质学手段，它可以将地质学数据整合在一起，生成真实性较强的三维地质模型，从而帮助矿产勘探工作更加精准、高效。
本文将对固体矿产勘查中三维地质建模技术的要求进行详细探讨。
一、数学基础三维地质建模技术需要依靠大量的数学算法和计算机程序，因此数学基础是进行三维建模的基本要求。
对于矿产地质勘查而言，我们需要懂得统计学、空间分析和线性代数，这样才能够运用自然科学和社会科学的原理和方法，为地质模型数据做出更精确的预测和建模。
二、地质学基础三维地质建模技术的数据来源是固体矿产勘查中的地质学数据，所以掌握基本地质学背景是不可缺少的。
对矿产地质的认知应该覆盖岩石学、矿物学、结构地质学、地球化学和沉积学等多个领域，这样才能准确地理解勘查区域内的地质现象和特征，提供更科学的地质数据。
三、计算机技术三维地质建模技术需要依靠计算机，因此计算机技术成为三维建模的重要要素。
掌握计算机语言和常用软件的操作技能，能够使三维建模技术能够更快、更高效地实施。
同时，计算机数据存储和管理的技术也是一项重要的工作，对于固体矿产勘查而言，数据收集、整合、分析的过程需要使用到数据库、存储设备等多个方面的知识。
四、模型验证三维地质建模技术的目的是为固体矿产勘查提供更科学的预测和分析，因此验证地质模型的准确性与可靠性也是一项关键任务。
验证过程可以通过性能分析和模拟实践两种方式进行。
性能分析可以评估地质模型的技术特性、模型精度及其在实际生产中的应用效果。
模拟实践则可以通过采集验证数据，对模型的预测结果和实际情况进行对比，从而验证模型的正确性和可靠性。
五、通信协作三维地质建模不仅仅是单独的技术工作，还涉及到各领域的协作和沟通。
对好的沟通能力和协作能力的掌握是三维建模技术实践的关键。
露大米矿玟不 ２０１１年第２期 ・６７・ 利用矿业软件进行露天煤矿建模的几个要求 王岩 （中煤国际工程集团南京设计研究院，江苏南京２１００３１）
摘要：矿业软件在美国、加拿大和澳大利亚等发达国家的研发及应用已十分成熟。随着国外矿山企业 进入国内市场和国外矿业软件代理商在国内的不懈推广，国内矿山企业及科研机构也逐渐了解并认识到了 矿业软件对矿山生产和设计的重要性。但由于国内外矿业环境和解决问题的思路差异较大，如何成功选用国 外或国内自主开发的矿业软件是摆在国内矿山企业和科研设计机构面前的最大问题。仅就露天煤矿设计院 如何选用适合自身特点的矿业软件进行分析。 关键词：矿业软件；设计；露天煤矿；建模；选择；要求 中图分类号：ＴＤ ６７２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—９８１６（２０１１）０２—００６７—０４
随着计算机技术的成熟以及全球信息化进程的 加剧，矿山企业也从传统的粗放生产逐渐向精细生产 过渡，矿业软件作为时代和技术的产物应运而生。矿 业软件起步于２Ｏ世纪７０年代。早期的矿业领域应用 计算机落后于其他产业，基本上都是某个功能的计 算机应用，或是基于专业技术一测量、图形、可视化、 地质数据计算等需求【”。２０世纪８０年代，随着澳大利 亚Ｓｕｒｐａｃ公司的Ｓｕｒｐａｃ、Ｍｉｃｒｏｍｉｎｅ公司的Ｍｉ— ｃｒｏｍｉｎｅ、英国ＭＩＣＬ公司的Ｄａｔａｍｉｎｅ和美国 ＭＩＮＴＥＣ公司的Ｍｉｎｅｓｉｇｈｔ等相继研发成功，极大地 加速了矿业软件在国外矿山企业及科研机构的应 用。经过３０年的发展，国外矿业软件已十分成熟，并 已成功地在全球进行了推广。１９９８年起， ＤＡＴＡＭＩＮＥ、ＭＩＮＥＳＩＧＨＴ、ＳＵＲＰＡＣ、ＭＩＣＲＯＭＩＮＥ等 软件纷纷在中国设立办事处或委托代理商，矿业软 件用户急剧增加【２］。国内众多矿山企业和科研机构， 比如江西铜业集团、中国铝业集团、招远黄金集团、 黑岱沟露天煤矿、北京有色冶金设计研究总院、江西 地矿局、北京科技大学等，都纷纷引进国外矿业软件。 相对于国外矿业软件而言，国内矿业软件的自 主研发则要落后不少。２０世纪８０年代，一些矿山企 业与科研院所、大专院校开始合作，探索计算机技术 在矿山设计和生产中的应用，并开发了一些应用系
收稿日期：２０１０—１１—１５ 作者简介：王岩（１９７９－），男，２００５年毕业于中国矿业 大学能源学院采矿工程专业，现在中煤科工集团南京设计研 究院露天工程所从事露天矿开采与设计工作。
统软件，如：矿山资源储量计算软件、矿井通风系统 软件等。但是这些软件主要是基于ＣＡＤ技术开发的 二维平面系统【”。进入２０００年以后，通过对国外矿业 软件的使用、研究和总结，国内矿业软件的自主研发 进程加快。北京东澳达科技有限公司的３Ｄｍｉｎｅ软件， 长沙迪迈信息科技有限公司的Ｄｉｍｉｎｅ软件，国土资 源信息系统研究所与福建紫金矿业集团合作开发的 ＱｕａｎｔｙＭｉｎｅ软件相继研发成功。一些矿山企业和科 研机构，比如江西铜业集团、中核集团、北京矿冶研 究总院、兰州设计院等也相继引进国内矿业软件。 从国内外矿业软件的销售和使用情况来看，矿 业软件的使用均以金矿和铜矿等金属矿山企业和科 研机构为主。国内煤矿行业也只有准格尔黑岱沟露 天煤矿、大唐国际东二号露天煤矿、中煤国际工程集 团沈阳设计研究院、大地工程开发有限公司露天煤 矿设计研究院等几家单位，普及率及使用历史远远 不及金属矿。 此外，由于国外矿业软件是综合性软件，其本身 具有复杂性，而且不符合国内地质勘探及采矿设计 习惯，往往只能利用到软件的一部分功能甚至一两个 功能，不能充分发挥矿业软件的优势；加之，国外矿 业软件专门针对国内煤矿企业及科研设计机构的二 次开发也不是太理想。总体而言，国外矿业软件使用 效果甚理想。国内软件由于比较熟悉国内矿业环境， 解决问题的理念符合国人习惯，相对使用较为方便。 但是，由于矿业软件开发公司与设计院等科研 机构，特别是露天煤矿设计机构的接触较少，不太了 解露天煤矿设计机构的设计理念和常用的储量计算 方法、采矿方法，故而其开发出的矿业软件不能很好 ・６８・ 露大米瓦厂ｊ夏不 ２０１１年第２期 的融入到设计中，不能明显提高工作效率，而且有些 设计机构期望的功能也不能很好地实现。为此，露天 煤矿设计机构在选用国内外矿业软件时，必须要让 矿业软件开发商了解一些简单的设计过程和常用设 计方法，要明确提出利用矿业软件建模时所要满足 的要求。 ２国内外矿业软件简介 ２．１国外矿业软件 Ｍｉｎｅｓｉｇｈｔ软件是由美国敏泰克公司（Ｍｉｎｔｅｃ， Ｉｎｃ．）开发研制，用来为勘探、地质建模、采矿计划、 采矿设计、产量计划提供解决方案。该软件系统功能 丰富，用户界面好，三维图形处理功能强大，系统与 其他的软件（如Ｄａｔａｍｉｎｅ、Ｓｕｒｐａｃ等）都有接口，在数 据处理上，采用ＯＤＢＣ、Ｔｅｘｔ、ＤＸＦ等多种格式进行转 换，兼容性极好。 Ｄａｔａｍｉｎｅ软件由英国ＭＩＣＬ公司公司开发，是 世界矿业领域内具有领先水平的采矿技术应用软 件，在全球５３个国家和地区有１３００多个用户。它具 有通用三维矿业软件关于地质勘探、储量评估、矿床 模型、地下及露天开采设计基本功能外，主要延伸到 生产控制和仿真、进度计划编制、结构分析、场址选 择，以及环保领域等。它也是我国政府最早认证的国 外矿业软件。 Ｍｉｃｒｏｍｉｎｅ软件由澳大利亚的Ｍｉｃｒｏｍｉｎｅ公司开 发，专门用于煤田数据整合、分析的三维煤矿软件。 它具有处理速度快和精度高等特点，可完成煤田数 据动态管理、数据效验及处理、地质解译、煤层网格 化三维建模、资源储量分类、资源储量报告、露天境 界优化、露天和地下开采设计、测绘和出图等。。 Ｓｕｒｐａｃ软件是加拿大的ＧＥＭＣＯＭ国际矿业软 件公司最著名的软件之一。目前世界前十强的矿业 公司，如ＢＨＰ／Ｂｉｌｌｉｔｏｎ、ＷＭＣ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｌｔｄ、Ｐｌａｃｅｒ Ｄｏｍｅ以及Ａｎｇｌｏ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｏｒｐ等，都在使用 ＧＥＭＣＯＭ公司的软件。该软件于１９９６年进人中国 市场，并于２００４年获得中国国土资源部的认证。 ＳＵＲＰＡＣ软件是地质、采矿、测量和生产管理的共享 信息平台；兼容多种流行的数据库和数据格式；提供 简单易学、功能强大的二次开发函数库。在地质勘探 领域主要用于：建立地质数据库及管理、储量资源量 估算、生成地质图件等；在采矿领域主要应用于：露 天境界优化、露天采矿设计、露天爆破设计、采矿生 产进度计划、地下采矿设计、中深孔爆破等；在测量 方面可用于地表测量、地下测量、工程量验收等环节。 Ｍｉｎｅｘ软件也是ＧＥＭＣＯＭ国际矿业软件公司 最著名的软件之一，其设计与核心方法Ｓｕｒｐａｃ软件 相似，两者不同点是Ｍｉｎｅｘ软件主要应用于煤矿等 层状矿体。 除上述几种常见的矿业软件外，国外矿业软件 还有专门用于开采境界优化的软件Ｗｈｉｔｔｌｅｓ和资源 量计算的Ｖｕｌｃａｎ等。 ２．２国内矿业软件 ３Ｄｍｉｎｅ是北京东澳达科技有限公司于２００６年 底开发的拥有自主知识产权、全中文操作界面、三维 的国产化矿业软件系统。它广泛应用于煤炭、金属、 建材等固体矿产的地质勘探数据管理、矿床地质模 型、构造模型、传统和现代地质储量计算、露天及地 下矿山采矿设计、生产进度计划、露天境界优化及生 产设施数据的三维可视化管理。它还可以按国内用 户的思维进行企业级定制开发。 ＤＩＭＩＮＥ是长沙迪迈信息科技有限公司开发的 数字矿业软件系统。它采用ＯＦｎＣＥ２Ｏ０７及ＡＵＴＯ— ＣＡＤ２００９的界面风格，和三维可视化技术，以数据 仓库技术、三维建模技术、地质统计学方法、数字采 矿设计方法、网络解算与优化技术、工程制图技术为 基础，全面实现了从矿床地质建模、储量计算、测量 数据的快速成图、地下矿开采系统设计与开采单体 设计、回采爆破设计、露天矿开采设计、矿井通风系 统网络解算与优化到各种工程图表的快速生成等工 作的可视化、数字化与智能化。此外，通过系统提供 的开发接口程序可为用户的二次功能开发提供强 大、灵活、便捷的技术支持平台。 ＱｕａｎｔｙＭｉｎｅ是由国土资源信息系统研究所与福 建紫金矿业集团合作研究于２００６年开发完成的具 有自主知识产权的矿业软件。该软件实现了矿山工 作的信息化，实现了以地矿点源地矿数据库为架构 的数字矿山数据平台，完成了矿山资源勘查和日常 地、测、采数据的计算机存储、管理和处理，并在此基 础上实现了矿山图件的计算机自动或辅助编绘，进 而实现了矿床地质结构、矿体形态、品位分布的三维 可视化分析，快速储量估算，矿山开采三维可视化设 计等功能。软件包含了多种储量估算方法，重点实现 了地质统计学三维储量估算方法、以剖面法和地质 块段法为主的传统储量估算方法等。系统具有符合 国家及行业标准、支持矿产储量动态估算与管理等 优点。 叠盂蚕ｌ衄 露大米矿投木 ２０１１年第２ ａ ・６９・ ３矿业软件的主要功能 矿业软件主要具备以下几项功能： （１）建立地质数据库。根据地质勘探钻孔成果， 建立矿山地质数据库。支持原始数据录入或导入、数 据编辑、数据错误自动检查、数据统计分析、数据提 取等；支持Ａｃｃｅｓｓ、Ｐ￣ａｄｏｘ、ＯｒａｃＭ等常用ＯＤＢＣ开 放式数据库。 （２）建立三维矿体模型。软件支持利用断面法和 平面法等进行矿体三维建模；支持对形成的矿体进 行验证和错误提示；支持对矿体任意方位的切割；支 持矿体三维任意方向的显示等。 （３）矿体品位估计。软件支持利用不同的估值方 法进行矿体品位估计。常用的估值方法有：等值线 法、剖面法、算术平均法、地质块段法、多角形法等传 统估值方法，以及距离平方反比法、地质统计学方 法、ＳＤ储量估算法等数学地质方法。 （４）资源量计算。软件支持不同块段、不同深度 下的资源量计算；支持满足不同品位、不同厚度等计 算标准的资源量计算等；支持计算结果的Ｔｅｘｔ、Ｅｘｃｅｌ 等格式输出；支持计算结果的分类统计与汇总等。 （５）露天和矿井开采设计。软件支持露天开采境 界设计及优化；支持采掘场、排土场及相关道路的设 计；支持井巷工程设计和爆破设计；支持三维模拟开 采及相应开采量计算；支持相关图件的自动绘制等。 （６）生产进度计划编制。根据生产规模、主要设 备、工作时间、开采参数、矿石品位等条件，得到年度 各分期的采矿生产报告、设备能力、规划的年度经济 指标、年末形象进度图等。 （７）生产管理。利用建立的模型，根据生产需要 确定作业区域、计算作业量和所需设备；自动模拟采 矿作业程序；根据用户需要实现不同品位矿石配矿等。 ４煤矿设计机构工作主要特点及对矿业软件的要求 与煤矿生产企业不同，煤矿设计机构有其自身 工作特点： （１）针对的矿体复杂多样。设计院接触的矿体与 矿山企业长时间仅针对单一固定矿体不同，根据其 接受的设计任务，面对的是各种赋存条件、各种煤层 结构、适用于各种设计开采方法的完全不同的矿体。 （２）煤层一般为层状分布。除个别“蜂窝煤”外， 煤层一般均为层状分布，这是与金属矿最大的不同。 进而导致针对煤炭资源的勘探、设计和开采也与金 属矿大相径庭。 （３）原始资料来源局限性大。设计院的原始资料 几乎全部来源于地质部门，地质部门对资料有其自 己的标准。此外，根据国内矿业环境，国内矿山企业 对开采前期的地质勘探工作投入，相对于国外矿山 企业要少很多，在很大程度上不能很好地满足设计 工作对基础资料的需要。 （４）地质建模时间有限。国内一个项目的整个设 计时间平均为２个月，除去前期与业主的沟通、现场 调研等时间，剩下的纯设计时间仅有约１个月。矿山 设计是系统工程，各个专业都需相互协调，其中采矿 是所有专业的“龙头”，而地质建模更是重中之重，是 采矿以及其他设计的源头，是需最先开展的工作。其 所占时间很有限，通常在１周之内需完成。 （５）储量计算过程要求较高。采矿工作中，储量 计算是最为基础的工作，其计算准确性直接关系到 矿山开采的可行性和经济性；此外，在多数情况下， 还要求对煤层特定赋存范围、不同煤类、满足特定煤 质、特定时期、特定设计参数等条件下进行计算。储 量计算过程繁琐、工作量很大。 （６）设计开采方法及开采参数需多方案比选并 优化。采矿是在特定的三维矿坑内按一定的开采参 数进行。首先必须合理确定三维矿坑，确保最大程度 最优经济开采出矿物；其次，必须合理确定开采方法 及参数，经多方案比选，确保开采成本最小，经济效 益最佳。 （７）与其他科研设计机构进行合作交流。同一个 项目，可能会在不同设计阶段或是同一阶段由多家 科研设计机构同时参与，以便就工作结果进行相互 验证，或是加强交流合作。 根据设计部门工作的特点，对矿业软件也有其 特定要求。主要体现为以下几点： （１）软件需能适应不同的煤层。国内煤层赋存条 件多种多样，有近水平煤层、缓倾斜煤层、急倾斜煤 层；有单一煤层、复煤层和多煤层；有煤层结构简单 的煤层，也有煤层结构特别复杂的煤层等。故而，要 求矿业软件需能适应不同的煤层。 （２）软件所需原始数据要有针对性。由于设计部 门的原始资料主要来自地质勘探部门，其提供的资 料以钻孔成果、煤层底板等高线、地形等高线、剖面 图等为主。软件建模教程需在这些原始数据的基础 上进行。 （３）数据整理工作要尽可能简单。软件要求的原
