复杂巷道工程三维可视化建模方法研究及应用.PDF

第３１卷第１期 矿　 冶　 工　 程 Ｖｏｌ．３１№１ ２０１１年０２月 ＭＩＮＩＮＧＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１１ 复杂巷道工程三维可视化建模方法研究及应用① 徐　 海，罗周全，刘晓明 （中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙４１００８３） 摘　 要：针对某矿山的具体工程实际，运用Ｓｕｒｐａｃ、Ｄｉｍｉｎｅ等数字化工具，开展了矿山复杂巷道三维可视化建模方法研究，形成了二 种有效的巷道三维建模方法，并通过分析、对比不同巷道三维建模方法的优缺点，优化建模参数，提高了巷道三维建模的精度。 三 维可视化建模方法在某矿山巷道的应用结果表明，所建模型可靠，可辅助矿山进行巷道优化设计和巷道工程施工计划编制等。 关键词：三维可视；巷道工程；Ｓｕｒｐａｃ；Ｄｉｍｉｎｅ；三维建模 中图分类号：ＴＤ６７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５３－６０９９（２０１１）０１－００１９－０５ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ３Ｄ ＶｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｒｏａｄｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＸＵ Ｈａｉ，ＬＵＯＺｈｏｕ⁃ｑｕａｎ，ＬＩＵ Ｘｉａｏ⁃ｍｉｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｓａｆｅｔｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｖｉｅｗ ｏｆｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｊｅｃｔｓｉｎｏｎｅｍｉｎｅ，ｓｔｕｄｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｕｎｄｅｒｔａｋｅｎｏｎ３Ｄｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｃｏｍｐｌｅｘ ｒｏａｄｗａｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂｙｕｓｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅ，ｓｕｃｈａｓＳｕｒｐａｃａｎｄＤｉｍｉｎｅ，ａｎｄｔｗｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ａｆｔｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ３Ｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅｔｈｒｅｅ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｒｏａｄｗａｙ ｍｏｄｅｌｉｎｇｈａｓｂｅｅｎｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｍｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ３Ｄ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｉｎｓｏｍｅｍｉｎｉｎｇｒｏａｄｗａｙ ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅ３Ｄｍｏｄｅｌｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｓｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｈｅｌｐ⁃ ｆｕｌ ｆｏｒ ｒｏａｄｗａｙ ｄｅｓｉｇｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｐａｒｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｌａｎｎｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：３Ｄ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｒｏａｄｗａｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；Ｓｕｒｐａｃ；Ｄｉｍｉｎｅ；３Ｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ 　 　 矿山巷道三维建模是矿床三维建模的重要内容， 道的实测边界线，生成巷道顶板和底板的表面模型，进 也是实现地下巷道的可视化表达、空间分布优化分析 而建立巷道三维模型。 及提高矿山生产管理水平的重要手段。 实践证明，运 １　 基于巷道中心线和断面的巷道建模方法 用成熟的大型矿山工程设计软件可以实现上述目 标［１－４］。 Ｓｕｒｐａｃ 软件是由澳大利亚 ＳＳＩ（Ｓｕｒｐａｃ Ｓｏｆｔ⁃ 由于原始巷道工程平面图中所包含的信息较多， ｗａｒｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｔｙ Ｌｔｄ）公司开发的大型矿山工程设 需对巷道平面图进行 ＣＡＤ处理。 将关于某中段巷道 计软件，目前广泛应用于矿山地质勘探、测量、采矿设 的信息提取