基于TetGen的复杂FLAC3D模型可视化建模方法

为了充分发挥FLAC3D在数值计算方面的优势,解决在复杂地质体条件下岩体工程开挖存在的计算模型构建难度大、多采用简化模型而影响计算结果可靠性及准确性的问题。提出采用三维表面模型重建方法建立地质体及岩体工程的表面模型,确定岩层、开挖等的封闭空间区域;在此基础上,通过约束德洛内四面体剖分的方法对三维表面模型形成的空间区域进行网格剖分。分析了网格生成器TetGen的输入、输出数据结构,确定表面模型数据至TetGen、TetGen网格划分结果至FLAC3D的对应关系,实现能够准确描述地质体与工程开挖的FLAC3D计算模型的构建。通过某大型深部开采铜矿的多个岩层和首采区3个盘区63个采场的模型构建实例,证明该方法简单、可行、有效并且健壮。     

三维数字建模技术在某铜矿山中的应用

矿山三维数字建模与可视化技术研究,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.文章在对地质统计学和现代矿山数字建模技术研究基础上,结合国内某大型矿山,论述了矿床三维数字建模的过程和方法.结果表明,利用三维数字建模的方法来进行储量计算、品位估值、安排生产计划,将改变矿山传统的开采模式,是我国矿山现代化征程中的必由之路.     

基于空间结构性的距离幂次反比法品位估值研究

为使距离反比加权法（ＩＤＷ）的估值结果反映出矿石品位的空间结构性，提出了基于数据空间结构性的距离反比加权估值方法（ＳＩＤＷ）。对钻孔样品按长度进行品位组合，通过计算矿体走向、倾向和厚度方向的变异函数分析组合样品中矿石品位的空间结构性。根据变异函数的方向和变程建立表示结构性的各项异性椭球体模型，利用线性变换矩阵将样品的品位数据的各向异性转换为各向同性，从而将样品搜索范围从与矿体产状一致的椭球体转换为球体，进而将计算权重的距离转换为各项同性变换后的距离。以某铜矿为例，分别将ＩＤＷ 和ＳＩＤＷ 的估值结果与普通克里格法的估值结果进行对比分析，３种方法的品位估值结果的平均值和标准差基本一致，但 ＳＩＤＷ 与普通克里格法估值结果的相关系数、相对误差的平均值和标准差等指标均优于ＩＤＷ，说明基于数据空间结构性的距离反比加权法与普通克里格法的品位估值结果更接近，能够以简单的方法较大程度地反映矿石品位的空间变化，得到较好的矿石品位估值结果。      

基于空间结构性的距离幂次反比法品位估值研究

为使距离反比加权法(IDW)的估值结果反映出矿石品位的空间结构性,提出了基于数据空间结构性的距离反比加权估值方法(SIDW)。对钻孔样品按长度进行品位组合,通过计算矿体走向、倾向和厚度方向的变异函数分析组合样品中矿石品位的空间结构性。根据变异函数的方向和变程建立表示结构性的各项异性椭球体模型,利用线性变换矩阵将样品的品位数据的各向异性转换为各向同性,从而将样品搜索范围从与矿体产状一致的椭球体转换为球体,进而将计算权重的距离转换为各项同性变换后的距离。以某铜矿为例,分别将IDW和SIDW的估值结果与普通克里格法的估值结果进行对比分析,3种方法的品位估值结果的平均值和标准差基本一致,但SIDW与普通克里格法估值结果的相关系数、相对误差的平均值和标准差等指标均优于IDW,说明基于数据空间结构性的距离反比加权法与普通克里格法的品位估值结果更接近,能够以简单的方法较大程度地反映矿石品位的空间变化,得到较好的矿石品位估值结果。