XX矿数字化矿山建设建议书.doc

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1、数 字 化 矿 山 - 1 - XX 数字化矿山 XX 数字化矿山建设数字化矿山建设 总体技术方案总体技术方案 数 字 化 矿 山 - 2 - 目目 录录 1 项目提出的背景及意义项目提出的背景及意义.1 2 建设数字矿山的作用和意义建设数字矿山的作用和意义.2 3 数字化矿山的总体方案数字化矿山的总体方案.3 3.1 数字矿山建设的目标.4 3.2 数字化矿山的逻辑结构.4 3.3XX 数字化矿山的总体需求.5 4 4 数字矿山建设数字矿山建设.6 4.1 数据中心功能.6 4.2 三维矿业软件应用功能.7 4.2.1 地质部分.7 4.2.2 采矿部分.7 4.2.3 测量部分.8 4.2

2、.4 GPS 监测.8 4.3 管理功能.8 4.3.1 生产动态过程管控一体化功能.9 4.3.2 矿山信息管理系统的实时更新.9 4.4 XX 数字化矿山建设进程安排.10 5 XX 数字化矿山信息管理平台建设内容.10 5.1 数字矿山建模.10 5.2 CORS 系统建设.13 5.2.3 CORS 系统建设的优点.17 5.3 矿山信息集成管理平台的数据流程.17 5.3.1 系统架构(硬件软件).20 5.3.2 应用软件系统的主要功能.20 5.4 应用软件系统数据库总体设计.21 5.4.1 矿山信息的结构特征.21 6 数字矿山建设的可行性数字矿山建设的可行性.23 6.1

3、技术可行性.23 6.2 经济可行性.23 7 建设流程、进度计划安排建设流程、进度计划安排.24 数 字 化 矿 山 1 1 项目提出的背景及意义项目提出的背景及意义 XX 以科学发展观为指导,乘贵州实施工业强省战略和“加速发展、加快转 型、推动跨越”的强劲东风,始终专注于磷酸盐领域,有机集成人才、知识、 技术、资金、资源,加速实施,广泛吸纳国际先进思维、技术与经验,高起点 谋划,高品质打造,高效率推进,加快“信息化、国际化、金融化”发展战略, 在公司大力实施“信息化”战略的同时,XX 提出了数字化矿山建设的思路,其 主体思想是:紧紧围绕公司的发展要求和总体目标,以数字矿山建设为技术平 台和

4、重要手段,切实落实精细管理方针,实现精细管理目标。 “数字化矿山”(Digital Mine)是随着计算机技术、微电子技术、信息技术 和网络技术的迅速发展近几年提出来的新概念。“数字化矿山”是对真实矿山 整体及其相关现象的统一认识与数字化再现,是一个能够真实反映矿山本体、 矿山开发与运行过程的“虚拟矿山”。数字矿山是以计算机及其网络为手段, 把矿山的所有空间和有用属性数据实现数字化存储、传输、表述和深加工,应 用于各个生产环节与管理和决策之中,以达到生产方案优化、管理精细化和决 策科学化的目的。数字矿山的特点为基础信息数字化、生产过程虚拟化、管理 控制一体化、决策处理集成化。 XX 的数字化矿

5、山建设以精细化管理为中心任务,在矿山技术、管理标准、 规范、制度的建立与执行的约束环境下,建立矿山系统的数据库、三维地质信 息模型、矿山 CORS 系统、三维测量系统、矿山安全监测系统、采矿技术、计划 和设计服务系统。 本项数字化矿山建设主要以矿山地质、资源储量、采矿技术计划、设计、 XX 各矿山地理信息和矿山全息数据信息、矿山安全监测、矿山生产工艺监控等 项目为主要管控目标,实现集团公司对各矿山资源、采选生产工艺、安全系统 的可查、可控、可追逆、可优化,实现领导对矿山系统信息的在线即时掌控, 达到即时、全面、准确地管控矿山的安全与生产经营状况,从而实现精细化管 理的目标。 数字化矿山概念包含

6、三个层次: (1) 将矿山中的基础信息(即与空间位置直接有关的相关固定的信息,如地 数 字 化 矿 山 2 表地形地貌 , 水文地质及地质构造、矿山地质储量、开拓开采方案、已完成的 采矿工程等)数字化,按三维坐标组织起来一个数字矿山,全面、详尽地刻画 矿山的整体面貌; (2) 在矿山基础信息数字化基础上,进一步嵌入矿山开发与运行相关信息 (即空间位置间接有关的相对变动的信息,如储量、生产、设计、安全、机电、 设备等等)组成一个意义更加广泛的多维的数字矿山。 (3) 在多维数字矿山基础上,融合现代计算机控制技术、管理决策技术,自 动控制技术等对整个矿山的开采与生产进行科学的规划、设计、生产、控制

7、和 检测,提高矿山资源利用水平、提高矿山企业生产运作效率,提高矿山企业安 全生产水平、增强矿山企业的竞争力,使之实现可持续的发展。 2 建设数字矿山的作用和意义建设数字矿山的作用和意义 数字矿山的主要研究内容包括矿山科学技术发展战略、共享矿山数据资源、 矿山可持续发展战略、矿山经济发展、矿山安全和矿山科学技术创新的需要等, 它把关于矿山系统的原始数据流转换成可以理解的信息,转换成具有矿山经济 价值的知识。 数字化矿山是在测量、地质、采矿、选矿、安全等各个专业知识和技术资 料比较完备的基础上,结合相应软件建立起来的三维模拟图形,可以相当真实地 立体展示地质形态和生产现场实际情况。矿业数字矿山模型

8、是把地质勘探、资 源估计储量、测量数据收集等导入成三维视图,同时融合了露天采矿和地下采矿 设计等,它涵盖了地面状况、矿体赋存、断层、水文地质等从地表到地下的、完 整的、具体的地质数据;还能设计多种现场生产方案及采区闭坑复垦方案、模拟 方案实施效果,模拟再现生产现场的调度指挥。 管理者不仅可以通过不同设计方案的比较,实现最优化的管理;站在整个矿 山或公司的角度,整体评价和管控各个矿山、矿区、作业面的生产计划,合理调 配生产所需的各种资源;还可以在整体设计平台之上,进行动态技术信息交流,及 时改进测量、采矿、地质工作和生产管理过程中出现的不足和漏洞。各生产单 位也可借助整体设计平台,根据生产现状科

9、学合理地进行日常生产计划安排。 数字化矿山还可以作为检验监测手段,将矿山边坡、排土场、尾矿库、地下 数 字 化 矿 山 3 采场和采空区等已发生危险的部位所设置的监控设施统一进行在线监控,进行 安全的监控预防;将其他合作单位提交的测量、勘探、设计等技术资料进行复 核,找出其需要进一步完善的部分,提高项目成果的精确度,使设计能和矿山实际 生产活动相结合,科学推动矿山长远发展。 数字化矿山的意义主要体现在以下两个方面: (1)改变矿山的生产方式,在矿山设计、施工、开采、安全、管理、教育、 可持续发展、土地利用规划以及科学决策等方面产生广阔的社会和经济效益, 促进大型产业的增长,提供更多的产业机会、

10、安全监测及决策管理服务等; (2)为矿山科学技术的发展提供了强大的动力。使矿山规划管理具有更高 的效率、更丰富的表现手法、更多的信息量、更高的分析能力和准确性,从而 提高矿山生产和管理的时效性、有效性、资源优化配置水平、综合实力,促进 矿山的可持续发展,在有准确坐标、时间和对象属性的多维虚拟环境中进行规 划、决策和管理,在处理矿山复杂系统问题时帮助人们更好地建立直观感和全 局观念。 对于采矿业来说,要走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、 人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路,数字化、信息化是其发展的必然 趋势。 3 数字化矿山的总体方案数字化矿山的总体方案 数字化矿山的基本特

11、征是以高速企业网为“依托”、以 AtuoCAD、Micromine 矿业软件和可视化为“工具”、以矿业数据、矿业应用模 型和以矿山 CORS 系统、三维测量系统为“调度”,实现矿山的高度信息化、自 动化、智能化与高效安全开采,直至遥控采矿和无人采矿模式。 数字化矿山建设是一个典型的多学科技术交叉的新领域,涵盖了矿山企业 生产经营的全过程。由于矿山企业普遍具有生产对象(资源)的不确定性、生 产过程的动态性、生产环境的恶劣性,因此,数字化矿山既不是 GIS 概念的简 单延伸,也不是一般加工企业 ERP 概念的简单复制,而是一个包含两者特征的 崭新的概念。所谓数字化矿山是采用现代信息技术、数据库技术

12、、传感器网络 技术和过程智能化控制技术,在矿山企业生产活动的三维尺度范围内,对矿山 数 字 化 矿 山 4 生产、安全、经营与管理的各个环节与生产要素实现网络化、数字化、模型化、 可视化、集成化和科学化管理,使矿山企业生产呈现安全、高效、低耗的局面。 3.13.1 数字矿山建设的目标数字矿山建设的目标 (1)应用计算机技术、网络技术、信息技术和矿山生产工艺技术,实现企业 的经营、生产决策、安全生产管理和设备控制等信息的有机集成。 (2)通过应用三维矿业软件,实现经营管理科学化,生产计划、生产安全调 度、生产过程控制最优化。 (3)保证矿山生产安全,提高产量和质量,提高企业经济效益和竞争能力。

13、(4)促进矿山标准化、规范化、示范化目标的实现。 数字化山最终表现为矿山的高度信息化、自动化、高效率、高安全和高效 益。 3.23.2 数字化矿山的逻辑结构数字化矿山的逻辑结构 数字矿山是以计算机及其网络技术为硬件环境支撑,以计算机操作系统、 数据库和各类工具软件为软件环境支撑的,融合矿山管理流程、工艺流程和自 然情况的大规模综合型应用软件系统。数字矿山自下而上可分为四个主要级层, 分别为:基础信息化、作业信息化、管理信息化和决策信息化,每个级层中, 根据处理的任务不同,又可细化为不同功能层面。 (1) 基础信息化级层 主要包含基础数据管理和模型管理。 基础数据库即实现各类数据的获取、传递与存

14、储功能。数据获取包括利用 各种技术手段获取各种形式的数据及其预处理;数据存储包括各类数据库、数 据文件、图形文件库等。该层为后续各层提供部分或全部输入数据。 模型管理即实现各种数据的形象表述。如空间和矿物属性的三维和二维块 状模型、矿区地质模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实动画模型等。 该层不仅将数据加工为直观、形象的表述形式,而且为优化、模拟与设计提供 输入。 (2) 作业信息化层级 数 字 化 矿 山 5 主要包括模拟与优化、设计规划和执行与控制。 模拟与优化即实现如工艺流程模拟、参数优化、设计与计划方案优化等。 设计规划即实现计算机辅助设计,为把优化解转化为可执行方案或直接进 行

15、方案设计提供手段。 执行与控制是生产方案的执行过程,实现如自动调度、流程参数自动监测 与控制、远程操作等。 (3) 管理与决策支持信息化层级 包括办公自动化、OA。依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果,利 进行相关分析与预测,用决策支持软件工具为决策者提供各个层次的决策支持。 数字化矿山的基本逻辑层次结构如图 1 所示: 图 1 数字化矿山的逻辑结构 3.3XX3.3XX 数字化矿山的总体需求数字化矿山的总体需求 数字化矿山是将数字矿山中的固有的基础信息数字化,按三维坐标组建起 来一个数字矿山,全面、详尽地刻画矿山及矿体的基础上再嵌入所有相关信息 组成一个意义更加广泛的多维的数字矿山。矿山

16、系统是一个复杂的、动态的、 开放的巨型系统,各部分之间互相影响、互相制约。对于这样的系统,只有快 速、准确地了解各个系统的运行情况,并使各个子系统配套、一致,再在此基 数 字 化 矿 山 6 础上予以优化,才能实时、科学地做出决策,发挥数字矿山系统的最大能力和 最佳效益。 围绕数字矿山建设的具体目标和基本内容有:矿山地质信息系统、矿体三 维模型展示系统、三维测量系统、CORS 系统、采矿技术、计划、设计系统以及 后续可以建立(安全监测监控系统、工业电视监视系统、井下通风及风机监测 系统、井下人员定位和管理系统、井下采矿实况仿真监视系统、矿压监测与分 析系统、水文监测与分析系统、设备及物资、资产

17、管理系统、矿山生产成本管 理系统、系统集成平台建设、矿山综合管理系统等)等; 4 4 数字矿山建设数字矿山建设 数字矿山建设是一个复杂的系统工程,不可能一蹴而就,需要各相关单位 人员协同作战、长期奋斗才能实现的。基于数字矿山建设的目标和主要内容, 对现代先进技术进行集成创新,根据 XX 的特点制定出了符合实际的数字矿山建 设总体技术方案。 4.14.1 数据中心数据中心功能功能 数据中心就是把地质、测量、采掘等矿山对象的几何基础数据、空间拓扑 规则和几何网络信息分别按地段、时间、资源类别等关键字段进行组织和管理; 对于矿山生产作业设备、作业状态、安全等数据对象按发生时间、地点,性质 分类进行组

18、织与管理,并与基础地矿信息进行有机融合,形成三维可视化实体 信息。在实现海量的地矿、生产作业数据管理的基础上,进一步实现数据的分 专题深层次利用,为深入分析与决策提供辅助支持。 (1)基础空间信息的组织管理:对矿山的各种资料汇总、分类存储,主要包 括矿山勘探报告、设计方案、平面图、剖面图、设备、设施、配件、井巷、材 料、工作面、区域等对象及其相互关系构成,该功能完成基本对象的空间信息 的结构定义、编码及其新增、更新、删除、查询等数据库操作。 (2)矿用对象管理:数据中心支持设备、设施、配件、井巷、材料、工作面、 区域等矿用对象及其关系面向对象的管理功能。基于 Micromine 平台,按照地

19、数 字 化 矿 山 7 图、图层组、图层的结构,以采、掘、机、运、通等矿山生产系统图为地图对 象,以构成生产业务系统的矿用对象为图层组织管理矿山的生产系统,使矿山 各业务系统图以 GIS 图的格式直观地表现出来,构建矿山分布的数字地图,实 现属性信息与空间分布的实时查询与管理,并实现地图的放大、缩小、平移等 常规的查询浏览操作,实现对 XX 矿山的统一管理。 (3)数据中心管理包括了矿用对象空间基础信息的数据库操作管理和面向对 象的管理,其他生产系统可对数据进行二次开发,实现其专业系统及其专业分 析功能。 4.24.2 三维矿业软件应用功能三维矿业软件应用功能 利用 Micromine 矿业软

20、件进行矿用对象的表述与存储,并在此基础上实现矿 山、作业状态、生产设备的可视化监控与跟踪。 4.2.14.2.1 地质部分地质部分 建立空间和矿物属性的矿山实体数字地质、矿床模型、采场模型、地理信 息系统模型、虚拟现实模型等,用以表征矿床中矿、岩的空间分布和相应部位 的属性数据, 数字地质模型子系统。其功能是根据钻孔或地质剖面信息建立矿床地质构 造模型,如矿岩体、断层、破碎带、岩性、构造等。 数字矿床模型子系统。这一子系统的功能是建立有关矿岩属性的空间数字 模型。国际上使用最多的是数字块状模型,因为大部分优化算法以此为基础。 这一模型现阶段的主要数据来源是钻孔、探槽和炮孔取样。对矿山生产最重要

21、 的是品位模型、杂质含量模型及价值模型,它们是矿岩圈定、矿量品位计算和 设计、计划的基础。 4.2.24.2.2 采矿部分采矿部分 以地质及矿床模型为基础,结合其它关键信息构造虚拟矿山,进行数字模 拟开采,完成矿山长、中、短期开采计划编制、露天矿穿爆设计、地下矿巷道 标准断面设计、峒室设计、开拓设计、采矿方法设计、穿爆设计、通风设计、 数 字 化 矿 山 8 灾变应变预案等工作。以优化开采为目标,因此系统对矿山开采能否充分的利 用资源、减少矿石的损失率和贫化率、以及取得最大效益都具有重要意义。 4.2.34.2.3 测量部分测量部分 导入 RTK、GPS 等设备或南方 CASS 格式的测量数据

22、,自动生成地形、采场 现状等表面建模;对于 AutoCAD 可以直接导入 Micromine,利用其点线和属性 数据构建三维表面模型;还可以应用于工程量的验收计算,通过任意两个面或 面与实体的的交并布尔运算,精确计算其封闭体的体积和表面积。如,计算排 土场的体积,计算填方,挖方工程量。 4.2.44.2.4 GPSGPS 监测监测 通过 GPS 动态信息控制,实现对矿山生产或设备的实时监测;保存历史 GPS 网络数据,对矿山设备进行现场调度,以便不用亲临现场就能更真实地了 解施工时情况;矿山数据信息的动态查询与监测;能够实时显示 GPS 设备传送 的位置信息;自动演示并记录设备的运行路线;视图

23、缩放可以详细查看单个设 备,以及设备类型、编号以及当前所在地质属性信息的实时查询;保存单个设 备当前的运行轨迹。 基于 Micromine 的地质资源数字化处理、基于局域网的数字化储量管理与 应用等,实现地质资源信息在地测采环节间的无缝流转,为基于矿业软件实现 开采优化设计提供地质基础保证。 4.34.3 管理管理功能功能 管理为企业数据管理配置中心,系统完成的功能主要有: (1)(1) 矿用对象数据目录:矿用对象数据目录:基于数据中心所定义的矿用对象按目录树的模式组 织数据,通过对象目录树可以查询对象类,可以定义对象属性数据结构,可以 新增、修改、删除、配置对象。 (2)(2) 生产系统数据

24、目录:生产系统数据目录:实际上生产系统是由各种矿用对象按照一定的拓扑 网络关系构成的,比如供配电设备和电缆及其相互的连接关系构成了供电网络, 所以生产系统目录中的对象数据包含了相应业务信息,用户可通过相应生产系 数 字 化 矿 山 9 统查询、配置某一对象包含的信息。 图属互查数据:系统包含基于采掘工程图的所有生产业务系统布置图,并且实 现了矿用对象属性信息与生产业务系统布置图空间位置的关联,任何对象通过 属性信息定位其空间位置,通过选择地图要素在列表中定位其属性信息,从而 实现图属互查功能。 (3)(3) 对象属性结构自定义:对象属性结构自定义:对任一对象用户可以自定义属性结构,并且可以 根

25、据需求增加、修改、删除属性字段,这些由用户自定义的属性字段通过系统 支持的访问机制。 ( (4) ) 测点配置管理:测点配置管理:系统与全矿山综合自动化系统平台无缝集成,对于全矿 山综合自动化系统平台所包含的监测点信息与对象属性字段进行绑定,可以实 时获取绑定测点信息,支持一个对象属性绑定多个字段。 (5)(5) 数据字典管理:数据字典管理:数字字典是支持系统运行的基础信息,通过数据字典管 理可以对诸如设备类型、设备型号、巷道用途、厂家信息、服务访问路径等信 息进行维护管理以支持其他系统对基础数据的平滑使用。 4.3.14.3.1 生产动态过程管控一体化功能生产动态过程管控一体化功能 应用可视

26、化技术实现生产过程、工艺、设备、仪器的自动监测与控制,包 括如下几个方面。 (1)基于 GPS 的露天矿采场生产调度监控系统 (2)安全生产管控:通过对人员设备的定位跟踪来实现安全生产和通过优化 方法实现设备的有效利用。 (3)提升、供电、通风、排水等系统的自动监测与控制 (4)矿用对象库管理:系统提供矿用对象信息库,可以对不同厂家生产的矿 用装备、配件、材料进行管理。 4.3.24.3.2 矿山信息管理系统的实时更新矿山信息管理系统的实时更新 把各个矿山的信息系统包括三维矿业软件作为终端的数据接口,每个矿山只 掌握自己矿山的数字化管理系统,人员、设备等定位信息在信号自动采集的基 础上可实现同

27、步实时更新,地测采、矿山生产调度部门可每隔一定时间及时更 数 字 化 矿 山 10 新矿体、巷道变化和生产现状等资料,暂定研究院的矿山的数字化管理系统为 中心系统,让中心系统和终端系统保持同步,这样就可以真正实现矿山地质资 源、生产动态的实时准确掌握与管理。 4.44.4 XXXX 数字化矿山建设进程安排数字化矿山建设进程安排 数字化矿山建设是一个典型的多学科技术交叉的新领域,涵盖了矿山企业 生产经营的全过程,是一项投资较大、时间持久、复杂的系统工程。因此必须 结合我矿的实际情况,采取“总体规划、分步实施”的原则逐步进行建设。 结合矿山的现状,以及目前信息技术的发展水平,数字矿山建设初步按照以

28、 下几个阶段开展实施: 第一阶段:数字矿山建模 第二阶段:建设、完善矿山三维测量系统、CORS 系统以及综合通讯系统阶段 第三阶段:数字矿山模型在矿山地质、测量、采矿、计划等方面的应用阶段 第四阶段:设备监测、控制和安全预警系统建设阶段 第五阶段:基于完善的网络系统和先进的生产设备的高度自动化的实时管理阶 段 虑到系统建设阶段性和稳妥性,首先集中开展前三个阶段的工作,即进行 数字化矿山信息集成管理平台的建立,满足矿山生产建设开发中的需要,提高 现阶段的矿山技术管理水平。 数字化矿山建设将首先以穿岩洞矿段和大塘矿段作为首期建设任务,首先 将穿岩洞矿段和大塘矿段建成数字化矿山的示范矿山,进一步带动

29、公司其他矿 山数字矿山建设工作。 5 XX 数字化矿山信息管理平台建设内容数字化矿山信息管理平台建设内容 5.15.1 数字矿山建模数字矿山建模 主要利用 Micromine 数字化矿山软件,构建穿岩洞矿段和大塘矿段从历史 到现状的地形、地质、工程模型,满足实际使用的要求,这是数字矿山建设的 基础阶段。矿山生产对象是埋藏在地下的矿体,还有影响开采的围岩和地质构 造,用真三维软件工具将这些对象表达出来,可以为后续的地质、测量、采矿、 数 字 化 矿 山 11 计划等工作提供了基础。具体的主要工作内容包括: (1) 矿山地、测、采资料的收集; 钻孔数据以及探槽数据 钻孔数据以及探槽数据是矿山资源评

30、估和采矿设计的基础,是矿山生产管 理的重点。地质数据的完善性和可靠性,直接影响一个矿山生产经营和决策。 现场采集钻孔数据包括: 钻孔开口位置数据 测斜数据 矿山钻孔样品分析数据 地质岩性分析数据 井巷工程数据 井巷工程是矿山生产中运输人员、矿石、材料等的主要通道。井巷工程数 据主要为矿山开拓系统布置图,即为所要建模的中段平面图,及各种巷道断面 尺寸。 地表测量数据 地表模型是建立三维地质实体模型的重要组成部分。一些地表工程的设计 和施工包括排土场、选场、井口等位置都是以地表模型为参考的;同时,地表 模型作为边界约束条件,还直接影响到技术经济指标和工程量的计算,因此, 为了达到最好的实际效果,地

31、表模型必须满足精度要求。地表测量数据包括矿 区地质地形图以及各矿体区域地质地形图(包括散点信息)或 MapGis、AutoCAD 矢量化地形等高线图。 平剖面图 平面地质图:主要是中段平面布置图,中段平面图除在建立井巷开拓工程 模型过程中使用外,在建立矿体模型中也可做为重要参考,另外还需有勘探线 总体分布平面图,方便图形矢量化的校验。地质勘探线剖面图:包括所要建立 矿体模型区域的勘探线剖面图(地理坐标信息附带) 。以上图形可以是 AutoCAD 格式或 MapGis 格式的数据,数据采集后可导入 Micromine 进行编辑,实现存 储和建模。 (2)矿山现有各种资料的数字化 数 字 化 矿

32、山 12 矿区地形图、及地质勘探平剖面图和地质勘探钻孔信息的数字化; 钻探、 生产勘探资料(报告和图纸)的数字化;露天坑现状实测资料的数字化;据对 预建模矿区的了解,目前的主要数据,如钻孔数据、各种剖面数据都已经数字 化,所以该项工作已经具备相当的基础。 (3)数据的导入 将各种数字化的矿山资料导入到软件数据库中,分类集中管理,主要包括 以下三方面的数据: 钻探、生产勘探地质数据的导入; 地质平剖面图的导入; 实测现状图的导入; (4) 资源与开采环境模型构建 对资源和开采环境进行建模是三维软件的基础和核心,通过对矿体、主要 构造、地表等进行三维模型的构建,并通过地质统计学的方法进行精准的估算

33、 储量,为下一步采矿工程的实施奠定基础。 建立地质数据库 在对导入数据进行校验的基础上,通过钻孔数据的开孔文件、测斜文件、 样品分析文件和岩性文件建立地质数据库,并可以在三维环境下显示地质数据。 样品数据基本统计分析 地质数据库中的数据是块体模型内所有单元块参数估值的依据,也是矿床 储量计算的依据,根据地质统计学原理,统计样品的值与空间分布情况,了解 矿体分布规律,并为确定特高值和块体模型估值作准备。 地质实体模型构建 三维实体模型是由一系列相邻三角面,包裹成内外不透气的实体,是建立 在矢量化图纸的基础上的。通过中段图和剖面图,利用软件提供了多种方法选 择本适合本矿山的建模方法自动建立实体模型

34、。 地质模型还包括地表模型,地表模型一般由若干地形线和散点生成,根据 每个点的坐标值,将所有点(线亦由散点组成)联成若干相邻的三角 面,然后 形成一个随着地面起伏变化的单层模型,因此需要首先用 AutoCAD 矢量化地形 数 字 化 矿 山 13 等高线图,然后导入软件中,再用创建 DTM 指令生成地表模型。 打开导入的 等高线和散点文件,执行“创建 DTM 模型”指令。 块体模型构建 块体模型是矿床品位推估及储量计算的基础,建立块体模型的基本思想是 将矿床在三维空间内按照一定的尺寸划分为众多的单元块,然后对填满整个矿 床范围内的单元块的品位根据已知的样品进行推估,并在此基础上进行储量的 计算

35、。首先针对矿床的基本模型建立空白模型,后续产生的所有块体模型都是 在原型的基础上进行赋属性值。 块体建模的一个更重要的目的是对矿床的品位进行推估,以实现矿床储量 的计算及管理。Micromine 提供了距离幂次反比法、克里格法、最近距离法等 几种品味估值方法。估值后的模型在“三维设计”窗口打开,使用“三维配色” 命令根据块体模型的品位字段配色,可以直观的看到块体的品位分布。利用逻 辑约束引擎,可实现不同约束条件下的矿石资源/储量和品位报告。 (4)数字矿山建模与三维测量 在逐步数字化的今天,三维已经逐渐的代替二维,因为其直观是二维无法 表示的,现在的三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含 X,

36、Y,Z 点的信息, 还包括 R,G,B 颜色信息,同时还有物体反色率的信息,这样全面的信息能给人 一种物体在电脑里真实再现的感觉,是一般测量手段无法做到的。 通过激光测距原理(包括脉冲激光和相位激光) ,瞬时测得空间三维坐标值 的测量仪器,利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据,可快速建立结构复杂、 不规则的场景的三维可视化模型,既省时又省力,与三维建模软件结合起来使用, 将达到不可比拟的效果,会使三维建模工作事半功倍。 5.25.2 CORSCORS 系统建设系统建设 随着 GPS 技术的飞速进步和应用普及,它在矿山测量中的作用已越来越重 要。当前,利用多基站网络 RTK 技术建立的连续运行

37、卫星定位服务综合系统 (Continuous Operational Reference System,缩写为 CORS)已成为城市 GPS 应用的发展热点之一。CORS 系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯 技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。CORS 系统可以定义为一个或若干个 固定的、连续运行的 GNSS 参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网技术组 数 字 化 矿 山 14 成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检 验的不同类型的 GNSS 观测值(载波相位、伪距) ,各种改正数、状态信息,以 及其他有关 GNSS 服务项目的系统。 5.2.1

38、CORS 系统建设流程系统建设流程 CORS 系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发 系统、用户应用系统五个部分组成,各基准站与监控分析中心间通过数据传输 系统连接成一体,形成专用网络。根据矿山的特点,结合最新的 CORS 系统,本 着实用、方便、安全、稳定的角度进行设计。 (1)基准站网 基准站网由范围内均匀分布的基准站组成。负责采集 GPS 卫星观测数据并 输送至数据处理中心,同时提供系统完好性监测服务。 (2)数据处理中心 系统的控制中心,用于接收各基准站数据,进行数据处理,形成多基准站 差分定位用户数据,组成一定格式的数据文件,分发给用户。数据处理中心是 CORS 的核心单元,也是高精度实时动态定位得以实现的关键所在。中心 24 小 时连续不断地根据各基准站所采集的实时观测数据在区域内进行整体建模解算, 自动生成一个对应于流动站点位的虚拟参考站(包括基准站坐标和 GPS 观测值 信息)并通过现有的数据通信网络和无线数据播发网,向各类需要测量和导航 的用户以国际通用格式提供码相位/载波相位差分修正信息,以便实时解算出流 动站的精确点位。 (3)数据传输系统 各基准站数据通过光纤专线传输至监控分析中心,该系统包括数据传输硬 件设备及软件控制模块。 (4)数据播发系统 系统通过移动网络、

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