礦山地層數(shù)據(jù)處理與三維可視化研究.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)采礦大國(guó)，但礦山的安全管理水平與世界發(fā)達(dá)采礦國(guó)家相比還存在相當(dāng)大的差距。近年來(lái)，我國(guó)礦山頻繁發(fā)生特大安全事故，這的確應(yīng)該引起國(guó)家和社會(huì)的反思。礦山的生產(chǎn)是針對(duì)位于地下的三維空間中的礦體，礦體周圍又有復(fù)雜的地質(zhì)斷層，礦山生產(chǎn)的采煤、掘進(jìn)、通防、機(jī)電、運(yùn)輸五個(gè)大系統(tǒng)就分布在地下空間中，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程受瓦斯、一氧化碳、煤塵、涌水、機(jī)電、頂板、通風(fēng)等因素的威脅，復(fù)雜的環(huán)境條件要求我們隨時(shí)要注意安全，出現(xiàn)異常能快速準(zhǔn)確地定位事故及準(zhǔn)確地采

2、取措施。而一旦建立了完善的數(shù)字礦山三維可視化系統(tǒng)，將大大減少礦山安全事故的發(fā)生。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，礦山安全及生產(chǎn)過(guò)程的可視化需求成為可能。本課題以研究和開發(fā)礦山三維可視化系統(tǒng)為目的，在礦山三維立體空間系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方面進(jìn)行了有益的研究和探索。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)、礦山地層數(shù)據(jù)處理工作以及數(shù)據(jù)庫(kù)模型的設(shè)計(jì)工作； (2)、詳細(xì)分析了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)插值方法以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在處理三維空間數(shù)據(jù)上的優(yōu)越性，并將基于人

3、工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的插值算法實(shí)際用到開灤礦務(wù)局范各莊礦區(qū)的鉆孔數(shù)據(jù)的處理上，取得了良好的效果； (3)、簡(jiǎn)要分析現(xiàn)有三維建模方法并提出本課題實(shí)際采用的多層DEM算法；以及可視化技術(shù)的實(shí)際操作應(yīng)用； (4)、基于所研究的建模理論與算法，應(yīng)用于具體礦山地質(zhì)體三維建模以檢驗(yàn)其成果，最終開發(fā)出一個(gè)三維地質(zhì)體可視化的演示系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠利用礦山地層坐標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)地質(zhì)體三維可視化，及三維地質(zhì)體的旋轉(zhuǎn)、平移、縮放等顯示功能、而且實(shí)現(xiàn)了沿任一剖切