数字矿山中的巷道开掘搜索预测方法

摘要

本发明涉及一种数字矿山中巷道开掘搜索预测方法，主要是利用来自矿山的巷道数据、矿体数据、数据库等工程地质数据，通过输入设备导入处理器的缓存区中，并利用接口工具完成矿体巷道数据集成。依赖于交互式工具构建三维巷道结构，进行巷道开掘和巷道属性建立，对复杂矿区进行巷道网络拓扑结构的构建。本发明可实现实际工程的巷道开掘或进行巷道模拟开采。根据巷道长度、巷道地质结构变化、地质构造特性、围岩稳定性、突水性、瓦斯涌出等因素搜索巷道的最佳路径，实现风险预测，降低风险。本发明方法易于推广到地下隧道、地下管道、排污巷道、地下河等应用，为地下工程提供更为直观的数字化信息，提高地质勘探数据的准确性和可靠性。

主权项

数字矿山中的巷道开掘搜索预测方法，其特征在于：技术方案包括以下步骤：步骤A：对来自矿山不同时期、不同格式、不同来源的工程地质数据进行预处理；步骤B：通过接口工具，将经过预处理的巷道数据通过输入设备导入处理器的缓存区*pLBuffer中，并与已构建的三维矿体模型进行集成；步骤C：利用缓存区*pLBuffer中的巷道数据以及交互式工具构建三维巷道结构；步骤D：根据实际工程数据或模拟数据构建的三维巷道结构以及空间位置，候选矿体层；通过计算相应的包围盒或包围柱，建立需要开掘单元的对应关系，以RTree结构存储记录；遍历RTree中所有叶子节点，得到巷道与矿体的交点列，并进行优化处理；以交点列为界重构三维巷道结构和候选矿体层的局部单元，实现巷道开掘操作，并保持空间数据的一致性和无冲突性，反映真实地开掘过程和开掘结果；步骤E：测试矿体的闭合性，依次扫描三维巷道结构的每个单元U，通过射线法判断U与矿体的位置关系，并从数据库获取属性数据，完成巷道属性的构建工作；判断缓存区*pLBuffer非空，则转步骤C；步骤F：对复杂矿区进行巷道网络拓扑结构的构建；矿山中各矿井巷道纵横交错，形成巷道网络；随着巷道的掘进逐渐进行，测量点的布设始终沿着巷道，形成井下巷道的拓扑关系，将巷道网络中的各巷道抽象为弧，形成由弧和顶点组成的巷道网络拓扑结构；步骤G：在已构建的开掘巷道网络中，基于数据查询技术实现搜索预测；步骤H：采用虚拟矿山技术，通过输出设备实现三维数据场一体化及多分辨率可视化显示；方法为：利用OpenGL库函数对矿体进行透明度设计，便于观察矿体中包含的巷道；采用视点跟踪技术求得视点位置，调节OpenGL相关函数的参数实现对巷道从宏观到巷道内进行虚拟漫游；根据巷道断面长度、巷道掘进深度、矿体区域的范围、视点位置等因素，设置多分辨率可视化方法，如当比例尺>l:1000∪视点>‑4，可视化为巷道属性数据；当1:5000<比例尺<l:1000∪‑4≥视点≥‑6，可视化为三维巷道结构体；当比例尺<l:5000∪视点<‑6，可视化为线框模式。