小煤矿简易三维建模的研究
基于AutoCAD 矿山三维建模研究
基于AutoCAD 矿山三维建模研究摘要]矿山三维建模对于实现数字矿山与我国矿山未来发展有着非常重要的意义。
本文主要介绍了矢量栅格混合数据模型空间关系的表达和三维地质建模，并基于AutoCAD 对某矿山进行了建模，为矿山开采提供决策服务。
[关键词]三维数据模型矿体0 绪论如今，我们正面临越来越严重的能源危机，这要求我们更好、更有效的开发利用现在探明的资源，为人类的发展提供能源保证。
地质矿山现象极其复杂, 既包括地层、断裂、矿体等天然地质体,也包括钻孔、竖井、巷道、采矿区等人工设施。
其描述的数据模型比较复杂，如何较为精确有效地描述矿体内矿物成份分布特征是值得进一步研究的问题。
1 矢量栅格混合数据模型空间关系的表达地质矿山现象极其复杂,因此采用什么样的三维数据模型来描述地质矿山现象应针对各类现象的特点而异。
应本着描述结构简单、具有拓扑关系、满足一定的空间精度、便于处理与分析的原则。
现有的三维空间数据模型可以分为基于栅格结构的数据模型（体结构模型）、基于矢量结构的数据模型（面结构模型）和混合结构数据模型。
为了集成栅格模型和矢量模型的优点，一些学者将两种或两种以上的数据模型加以综河，形成具有一体化结构的模型，即混合结构数据模型[8]。
基于混合结构的数据模型利用了不同数据模型在表示不同空间实体时所具有的优点，可以实现对三维空间现象有效完整的描述。
矢量栅格混合数据模型在进行空间关系的表达式采用了面向对象的空间表达方式，即无论多复杂的地物用从复杂到简单逐步描述的方法进行表达。
把地物抽象成结点--点状地物、弧段、线状地物、面状地物、数字表面模型、断面、影像像素、体状地物、数字立体模型、体元、柱状地物、复杂地物和空间地物及位置坐标等13 类空间对象和一个数据结构，它们的关系如图1 所示：1.地质变量预测:三维地质建模的主要目的之一是预测一个或多个地质变量的空间变化。
在地质工程中，往往是地层、裂隙、断层等的空间展布特征及其物理力学参数。
煤矿井下三维几何建模及情景漫游技术研究
煤矿井下三维几何建模及情景漫游技术研究【摘要】本文对煤矿三维建模方法进行了研究，采用OpenGL对煤矿井下情景进行三维建模，在此基础上，提出了煤矿井下三维漫游的设计思想，利用虚拟现实软件Vega通过VC++调用函数库开发并实现了煤矿井下情景的漫游功能。
【关键词】虚拟现实；三维建模；OpenGL；三维漫游1.引言近年来，随着计算机技术的迅速发展，拓宽和深化了计算机在数据采集和信息处理方面的应用，尤其是人与信息科学相结合的高新技术——可视化（Visualization）与虚拟现实（virtual Reality，简称VR）给计算机的应用带来了新的活力。
在计算机技术创造的三维虚拟环境中，用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化，可视化及虚拟现实技术的进一步发展必将成为现代科学技术研究的重要手段并将对信息的处理及提高信息的利用率产生深远的影响。
在矿业领域中由于新技术和新设备的不断引入，增强了矿业对于安全高效、自动化的要求，虚拟现实技术为满足这一需求提供了有效手段。
因此虚拟现实的研究开发无疑对提高煤矿安全生产、矿工安全保护意识和系统优化设计等具有重要的实用价值。
2.虚拟现实技术2.1 虚拟现实的概念虚拟现实是利用计算机生成一种模拟环境，它通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中，是实现用户与该环境直接进行自然交互的技术。
实际上它就是一种先进的人机接口，通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段，最大限度地方便用户操作，从而减轻用户的负担，提高整个系统的工作效率。
虚拟现实技术可以完全彻底地转化人们的想象力，在计算机中产生另一种境界，将境界的有关信息传给人的感觉器官，使人们获得一种全新的感受，让人觉得其的确是在另外一个三维世界中。
虚拟现实技术是一项综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域，它用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、味觉等感触，使人作为参与者通过适当的虚拟现实设置，自然的对虚拟世界进行体验和交互作用。
煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法研究
未来展望
随着科技的不断发展，煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法 将进一步完善和提高。未来研究可从以下几个方面展开：
1、数据模型优化：进一步优化三维数据模型的构建方法和技术，提高数据 的精度和完整性，以更好地反映煤矿井上、下环境。
2、可视化技术升级：研究更为先进的数据可视化和图像处理技术，提高可 视化效果和质量，为用户提供更为真实、直观的沉浸式体验。
结论
煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法在煤矿安全生产、管理 和决策等方面具有重要意义。本次演示介绍了煤矿虚拟现实系统的三维数据模型 构建方法及可视化技术与算法的实现方法，并探讨了其应用场景和优势以及未来 的研究方向。为了进一步提高煤矿生产和管理水平，未来还需进一步优化三维数 据模型和可视化技术算法研究，并加强跨领域合作，共同推进煤矿虚拟现实系统 的应用和发展。
1、数据可视化：利用图形学、计算机视觉等技术将煤矿井上、下环境的三 维数据模型以图像、视频等形式呈现出来，以便用户进行观察和分析。
2、图像处理：为了提高可视化效果，需要对获取的图像进行处理，如增强、 滤波、色彩调整等，以突出重要信息，提高图像质量。
应用场景与优势
煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法在煤矿安全生产、管理 和决策等方面具有广泛的应用前景。具体来说，其应用场景和优势如下：
1、安全生产：通过模拟煤矿生产过程中的各种复杂情况，可以训练矿工的 操作技能，提高安全生产意识。同时，可视化技术与算法还可以实时监控矿井环 境，发现安全隐患，预防安全事故的发生。
2、生产计划：通过对煤矿井上为合理、高效的生产计划，优化资源配置，提高产量和效益。
3、智能化应用：将人工智能等技术引入煤矿虚拟现实系统，实现智能化决 策和管理，提高煤矿生产和管理水平。
矿体三维建模及其可视化研究的开题报告
矿体三维建模及其可视化研究的开题报告一、课题背景及意义矿体是矿山开发中的基本概念，是指矿床在地质上表现出来的有一定规模、形状、性质特征和分布规律的矿物组合体。
对矿体进行准确描述和建模对于矿山规划、开发和管理具有重要的意义。
目前，矿体建模主要采用的是基于地质模型的方法，即将矿体划分为若干个差异性较小的地质体，建立三维地质模型，进而构建矿体模型。
此外，矿体建模还需要进行可视化处理，方便矿山管理人员对矿体结构和性质进行直观的观察和分析。
因此，对于矿体三维建模及其可视化技术的研究，具有重要的理论价值和实践意义。
二、研究目的和内容本研究的目的是通过对矿体三维建模和可视化技术的研究，提高矿山管理人员对矿体结构和性质的理解和掌握，促进矿山规划、设计、开发和生产的科学化和高效化，最终达到节约资源、保护环境的目的。
本研究的内容包括：1. 矿体三维建模的基本原理和方法。
包括地质建模、三维体元建模、全局三维建模等方法的分析与比较。
2. 矿体三维建模的关键技术。
主要包括地质学、地球物理学、计算机科学等交叉学科的技术支撑，如数据采集、数据处理、数据分析、数据建模等技术。
3. 矿体可视化技术的研究。
包括虚拟现实技术、图形处理技术、多媒体技术等技术的分析和应用。
三、研究方法和步骤本研究采用的方法主要包括文献调研、实验研究、理论分析等。
其中，步骤如下：1. 进行国内外相关文献调研，了解研究现状。
2. 根据文献调研的结果，确定研究内容和思路。
3. 对矿体三维建模的基本原理和方法进行分析和比较，确定矿体三维建模的方法。
4. 对矿体三维建模的关键技术进行研究，包括数据采集、数据处理、数据建模等技术。
5. 对矿体可视化技术进行研究，包括虚拟现实技术、图形处理技术、多媒体技术等技术的分析和应用。
6. 进行实验研究，验证矿体三维建模及其可视化技术的效果。
四、预期结果通过本研究，预期可以得到以下结果：1. 矿体三维建模的基本原理和方法。
分析并比较不同的建模方法，确定最优的矿体建模方法。
智慧矿山三维地质体建模的探索与研究
智慧矿山三维地质体建模的探索与研究作者：王娟刘猛来源：《科技风》2024年第07期摘要：为提高矿山生产的安全性、开采效率，本文首先分析智慧矿山三维地质体建模的具体优势，再分析建模过程中存在的实际问题，结合矿山生产实际，提出三维地质建模的应用要点，最后总结梳理总结了智慧矿山三维地质体建模技术路线、建模流程，以此为更多的相关从业人员提供实践参考。
关键词：智慧矿山；三维地质体；建模前言：随着智能化、信息化的快速发展，矿山生产也不断得到优化和升级。
地质体建模作为矿山智能化、信息化的数据重要组成部分，具有很重要的实际意义。
传统地质学方法只能提供简单的矿床地质数据，不能从三维立体角度、三维可视化、可分析角度下直观展示三维地质体构造，不能满足现代大规模采矿对复杂地质结构需要高度精确的实时监控与评估需求，因此，在近几年发展起来的三维新技术支持下进行三维地质体建模具有较高实用性。
1智慧矿山三维地质体建模的优势1.1可以在虚拟环境下进行开采和选矿工程设计三维地质模型可以从不同的角度观察地形、地质构造，可以根据工程设计需要进行任意剖切，真实反映矿体的形状和产状。
在三维地质模型上进行矿山开采设计时，可以建立矿体模型和岩层模型，并利用勘探数据进行赋值，从而对采场位置、开拓方案、开采顺序、巷道布置、生产能力计算等进行合理安排。
在选矿工程设计时，可以利用三维地质模型建立矿体模型和岩性模型，通过与矿体、岩层、地表等属性数据相结合，实现矿床的开采、选矿工艺的设计和优化。
在进行露天采矿设计时，可以利用三维地质模型建立三维地表模型，实现整个矿区的整体规划和资源开发。
1.2可以准确地反映矿石质量和资源量矿体和围岩是矿石的基本特征。
利用三维地质建模技术可以建立矿体和围岩的三维模型，直观地观察到矿体的赋存状态，并且可以观察到不同部位的矿石质量和资源量。
利用三维地质模型对矿石进行筛选，可以降低选矿成本。
例如：某一矿区现有已探明资源量约为3100万吨，开采1-2号矿石，预计在生产过程中可采出矿石量为500万吨，因该矿区已经探明地质资源量3100万吨，已探明矿石量占总资源量的70%，不能满足开采要求。
三维矿体精细模型构建技术的研究的开题报告
三维矿体精细模型构建技术的研究的开题报告一、选题背景和意义矿产资源是国民经济重要的物质基础，在国民经济建设中具有举足轻重的地位。
对于地质矿产资源的开发和利用，其科学、准确、全面的调查和评价是十分重要的，矿体的三维模型构建就是这个规划评价过程中非常关键的一步。
目前，矿体模型的精细化已经成为了矿产资源调查评价的重要技术之一，可以更加准确地对矿区内各项指标进行评估，从而指导矿产资源的合理开发和利用。
二、研究内容和目标本文的主要研究内容是三维矿体精细模型的构建技术，通过对建模方法的探讨和实现，达到矿产资源的快速、准确、全面评估的目的。
本研究旨在解决现有矿体模型在分辨率和精度方面存在的不足，并尝试采用新的技术和方法，提高矿体模型的分层表示和动态响应，更好地反映实际矿体的形态特征与物质组成。
三、研究方法和步骤本文主要采用数据挖掘、计算机图形学和物理数学等技术，针对三维矿体模型构建过程中存在的困难和挑战，设计了一套完整的矿体模型精细化构建方法。
具体步骤如下：1.数据采集：利用地面和空中测量技术采集现场数据，如激光扫描仪、卫星图像等。
2.数据预处理：对采集到的数据进行噪声去除、数据过滤等预处理工作，为模型构建做好数据铺垫。
3.建模方法探讨与实现：利用已有的数据对建模方法进行探讨与实现，并尝试新的模型构建方法和技术。
4.模型精度验证：对构建的模型进行精度验证，包括特征分析、属性提取、分层表示等。
5.模型应用实践：将精细构建的模型应用于实践中，如资源评估、矿体优选等，对模型的应用效果进行评估。
四、预期成果和创新点本研究预期达到以下成果：1.建立了一套三维矿体模型的精细化构建方法；2.实现了矿体模型的分层表示和动态响应；3.实现了模型与实际数据的精度匹配。
本研究的创新点主要体现在：1.提出了一种基于物理数学模型的新型建模方法；2.结合数据挖掘和计算机图形学的技术，实现了矿体模型的分层表示和动态响应；3.对现有建模方法进行优化和完善，提高了模型的精度和适用范围。
三维采矿工程可视化建模技术阐释
三维采矿工程可视化建模技术阐释随着计算机技术的进步，在工程技术领域应用计算机软件进行三维建模来模拟研究已经不是什么新鲜事情了。
自上世纪90年代末以来，国际矿业界的许多矿业软件公司纷纷开发三维可视化仿真建模软件，面向采矿工程进行仿真应用。
我国国土资源部储量司也先后以官方文件的形式，认可了DATAMINE、MINESIGHT、MICROMINE、3DMINE等软件在固体矿产资源储量的评估中应用的有效性。
其中DATAMINE软件更是被各大矿业高等院校作为科研平台而广泛应用。
1 DATAMINE软件概述1.1 DATAMINE软件简介DATAMINE矿业软件公司1981年成立于伦敦，发展至今其矿业三维仿真软件已经在53个国家和地区的采矿企业中得到应用。
其旗舰产品DATAMINE在地质勘探、储量评估、地下及露天采矿工程设计、矿床模型仿真等方面都能够有重要应用，并且现在已经发展到可以进行生产控制、编制进度计划以及环保评估等延伸方面。
DATAMINE软件主要包含4个产品，用于建立三维模型的DATAMINE STUDIO，用于露天采矿环境优化和生产进度计划的NPVS，用于地下采掘工程计划的MINE2-4D以及虚拟现实VR。
这4个产品既可以独立使用，也可以互相导入导出数据，进行多元化分析。
1.2 DATAMINE软件三维可视化建模的基本原理DATAMINE软件进行三维建模，主要采用的为数值模型和几何模型。
数值模型主要包括块段模型、网格模型等，主要用于品位估值。
在块段模型的建模中，用一系列单元块来进行矿体的仿真，每一块段的矿石品位用克里格法等估值方法进行评估，得到品位的常数数值。
网格模型法将矿层投影划分成二维的平面网格，网格的一般形态为正方形或者矩形，配合对垂直矿体方向的建模技术，可以将三维的采矿工程问题简化成二维平面问题，使得工程问题的模拟求解难度降低。
几何模型主要用于表示矿体的空间几何形态，使其可视化而直观，有利于工程技术人员熟悉其空间几何构成。
露天煤矿三维地质地形建模、可视化及应用研究
Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ １ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔａ ｋ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｏ ｐ ｅ ｎ ｃ ａ ｓ ｔ ｃ ｏ ａ ｌ ｍｉ ｎ ｅ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｓ ｅ ，ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ
ｔ ｏ ｐ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ ，ａ ｎ ｄ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｏ ｐ ｅ ｎ ｃ ａ ｓ ｔ ｍｉ ｎ ｅ ，ｉ ｔ ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｓ ａ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ － ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｔ ｏ ｐ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ
中 图分 类 号 ： Ｐ ６ ２ ８ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ７ ９ ４ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ８ ６ — ０ ４
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ － ｄ ｉ ｍｅ ｎｓ ｉ ｏ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ，
＋Ａｒ ｃ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ 和Ｖ Ｂ ． Ｎ Ｅ Ｔ平台 ， 建立三维地形地质建模 Ｇ Ｉ Ｓ系统 ， 开发实现三维地形地质模型 的任意浏览 、 查询、 剖 面图绘制 、 储量分类计算 、 地质模型的实时动态更 新等功能 ， 为储量计算 、 煤质分析 、 采矿设计 、 计划编制等 提供基本 模 型数据支持 ， 具有现实的理论意义和应用价值 。 关键词 ： 三维地形地质建模 ； 可视化 ； 露天煤 矿
第２ ２ 卷第 ２ 期
采煤机3DVR平台三维建模技术研究
Abstract: T aking the M G900/ 2210 WD alternating current elect rical haulage shearer as an ex am ple t o st udy t he key t echno logies of real t im e g raphics r endering and acceler at ing f or t hr ee dimensional virt ual reality ( 3DVR) dig ital inf ormat ion plat f orm of shear er. An improved algo r it hm fo r 3D real t ime lev el of det ail render ing of shear er based on half co llapse w as pr opo sed. T he selection st rateg y o f co llapsing edg e and erroneous measur em ent w ere est ablished. T he tim e and space ov er head needed to calculat e t he new vert ex w as saved because t he select ed edg e w as collapsed int o o ne of it s tw o vert ices, which w as unnecessary t o r ecalculat e t he posit io n o f a new vert ex aft er edg e co llapsing. T he result s show that t he demands of real t ime gr aphics rendering fo r 3DVR digit al inf orm ation platf orm of shearer are met w ell. An eff icient and loss less coding w it h mult i reso lut ion w as realized. When the simplificat ion percent age of a model est ablished in a H P Workst at io n Z800 reaches 65% , t he t ime required t o g enerat e is reduced by 46% . Key words: shearer; three dimensional v ir tual realit y( 3DVR) ; mo deling ; level o f det ail( L OD) ; algorit hm 进入 21 世纪, 传统矿业迈入了一个信息化、 自 动化、 智能化的科技发展领域, 数字化矿山 应运 而生 . 数字化矿山的是一个典型的多学科技术交叉 的新领域 , 需要运用多媒体、 仿真、 虚拟现实等技术
小煤矿简易三维建模的研究
同时对三维模 型进行优化处理 ， 综合得到小煤 矿 Ｇ ｅ ｍｃ ｏ ｍ， 澳 大 利 亚 的Ｓ ｕ ｒ ｐ ａ ｃ 和Ｖｕ ｌ ｃ ａ ｎ ， 以及 英 国 的Ｄ ａ ｔ ａ ｍｉ ｎ ｅ 。 国内 三维可视化建模 ， 三 维 模 型 ， 通 过将 三维 模 型 与 Ｄ Ｅ Ｍ和 Ｄ Ｏ Ｍ处 理 后得 到 的 集成 模 型 。 也开 发了以３ Ｄ ＭＩ ＮＥ 和Ｄ ａ ｔ ａ ＭＩ ＮＥ 为代表 的矿山三维软件 。 本文提 ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ Ｕｐ 自带材质纹理 ， 也可选择真 出基于Ｇ ｏ ｏ ｇ ｌ ｅ Ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ Ｕｐ ８ （ 以下 简称 Ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ Ｕｐ ） 快 速 构 建 小 煤 矿 对模型贴 图的纹理 既可选择Ｓ 实 的 照 片 纹理 或 者 Ｇ ｏ ｏ ｇ ｌ ｅ 地 球 影 像 图 。 通 过ＶＲａ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ Ｕｐ 简 易三维模型 。
１引言
我 国 南方 小 煤 矿 众多 ， 煤层 地 形 地 貌 较复 杂 ， 钻探 施 工 条 件 差 ，
数据包括二维平面 图、 煤层地质分布 图、 Ｄ Ｅ Ｍ、 地 形图、 Ｇ ｏ ｏ ｇ ｌ ｅ 地球
上 实 验 区域 的 影像 数据 、 实景环境照片和巷道照片等 。 使 用
ｔ ｏ Ｃ ＡＤ 分 别 创 建 井 口、 巷道 截面 、 通风 口、 巷道 接 口等 二 维模 型 大多煤 矿层深埋于地底层且煤层薄 ， 地质构造复杂 ， 开采成本大＿ ｌ Ｉ ２ ］ 。 Ａｕ 文件 。 使用Ｆ ｉ ｒ ｅ ｗｏ ｒ ｋ 等软件将 照片处理 成符 合要求的 图像 。 在煤矿应用 三维 可视化建模方面 ， 也只是重在研究 ， 真正应用三 维 （ ３ ） 将Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ 平 面 图导 入 ｇ ］ １ Ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ Ｕｐ 中进 行 三 维建 模 ， 导入 前需 要 删 除高 程 、 标 注 等 干扰 图层 ， 确 保 Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ ＡＤ 和Ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ Ｕｐ 单 位 速建模的应用是 当前三维建模研究的盲区。 国外在三维地质建模方 设置 的统一 。 使用Ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ Ｕｐ 对矿井 口、 巷道 、 巷道接 口等实体进 行 面 的软 件开 发 与应 用上起 步早 ， 如 加拿 大 的Ｍ ｉ Ｃ ｒ ｏ ＬＹＮＸ和 地 质 建 模进 行开 发管 理 的煤 矿 企 业 比不 多 ， 特 别 是 小型 煤 矿 三 维 快
基于3Dmine的矿体三维建模讨论
基于3Dmine的矿体三维建模讨论摘要：根据本矿山现有的地质勘探资料，通过三维矿业软件 3DMine 建立相关图形文件和地质数据库，从而创建矿山的地形 DTM 表面、矿体和块体模型等实体模型。
利用地质统计分析和块体估值等实现真实直观的三维可视效果、方便储量计算和做下一步工作部署。
关键词： 3DMine；三维地质建模；矿体模型0前言以往矿体的描述手段是依据矿山资料建立起二维甚至一维的各种类型的剖面图、平面图、钻孔柱状图，岩性编录表格来反应矿体具体情况，不能给人直观的感觉，也对查看资料的人员的专业技术有一定要求，更不能满足现在矿山数字化、信息化的时代需求了，而地质体三维可视化模型构建是地质资料集成和二次开发的最佳方法。
因此建立矿山的三维地质模型，将复杂的矿体地下空间分布真实的展现出来成了目前地勘单位的热门课题。
而目前国内比较成熟的矿业三维软件3Dmine是很典型的一款，该软件采用了AutoCAD和office的界面操作风格，学习和操作都很方便，具有很强的兼容性，可以和目前国内较常用的矿业软件：surpace,mapgis等可以很好的进行数据对接。
本文主要探讨建立三维矿体模型的技术方法。
1三维地质建模1.1地质数据库的建立建立数据库需要准备4个基本的原始表格，分别为岩性表、品位表、定位表、测斜表。
当然也可根据矿山的实际需要建立其他数据表，如水文数据表、钻孔回次表等。
岩性表用于存放钻孔各个分层岩性、描述等信息，品位表用于存放样品基本分析结果，定位表用于确定钻孔在三维空间中的位置，测斜表可以用于存放各个钻孔的倾角、方位角、测斜深度等质料信息。
先对原始数据进行校验后，再将数据导入。
1.2 钻孔数据库三维显示将数据在三维空间里进行展示，可以清晰明了的展示钻孔的轨迹形态，化验结果、岩性在钻孔轨迹上同步显示。
1.3地形 DTM 面模型的建立用 3DMine 打开调整好的等高线文件，运用等值线赋高程的方法为等高线快速赋高程。
基于实测的采空区三维建模及其衍生技术的研究与应用的开题报告
基于实测的采空区三维建模及其衍生技术的研究与应用的开题报告一、研究背景及意义采煤工作面是煤炭开采过程中最为重要的部分之一，采煤工作面随着采煤工作的进行不断向前推进，形成煤柱和采空区。
采空区的形成不仅会直接影响到煤炭资源的利用率，同时也会对采矿工作的安全性产生影响。
在这种情况下，了解采空区的大小、形态以及分布等信息显得尤为重要，针对这些问题，三维建模技术在采煤行业得到了广泛应用。
二、研究内容本课题旨在研究采空区的三维建模技术，并探索其衍生技术在煤炭工业中的应用。
主要研究内容包括：1. 采用现有的煤柱断面数据，结合实测采空区数据，利用空间统计分析等方法，建立采空区的三维模型。
2. 针对采空区的三维模型，研究如何进行材料模拟、动态模拟等工作，实现更接近真实的采空区模型。
3. 利用采空区三维模型进行煤层气抽采的仿真模拟分析，研究采空区的不同形态对煤层气抽采效果的影响。
4. 基于采空区三维模型，研究如何实现采空区的交互式可视化，探索其在煤炭工业中的应用前景。
三、研究方法和技术路线本课题采用的研究方法包括：实地调研、信息收集、实测数据采集、空间分析方法、数学统计和计算机建模等技术。
技术路线包括以下几个步骤：1. 首先进行实地调研，掌握采空区形态、大小、位置等特征，收集历史数据；2. 利用现有数据和实测数据，结合空间统计分析等方法，建立采空区三维模型，并进行材料模拟、动态模拟等工作，提高模型的真实性和可靠性；3. 基于采空区三维模型，对采空区的交互式可视化进行研究，实现交互式浏览和分析等功能；4. 利用三维模型对煤层气抽采进行仿真模拟分析，研究采空区的不同形态对煤层气抽采效果的影响。
四、预期成果和意义通过本课题的研究，预期达到以下成果：1. 建立采空区的三维模型，并进行材料模拟、动态模拟等工作，提高模型的真实性和可靠性；2. 利用采空区三维模型进行交互式可视化分析；3. 对煤层气抽采效果进行仿真模拟分析，研究采空区的不同形态对煤层气抽采效果的影响；4. 探索采空区三维建模技术在煤炭工业中的应用前景。
基于AutoCAD的露天矿区三维建模研究
露天矿区 中的各种地 质数据一般 都是通过 地质勘探 手段 获得的。由于地形条件 、 资金等条件的限制， 在一定的研 究区域 内往往只能获得 有限的钻孔和地球物理勘察 资料 。因此 ， 有必 要选择 一定的插值方法 ， 建立满足 精度要求 的地质模型 ， 同时
层 顶 、 板 数 据 点 的数 据 ， 断层 线 赋 值 ， 整 断 层 线 的 空 间 位 立煤层项、 底 对 调 底板表面模型 ； 去除掉建模 区域 以外 的多余三角 网，
置， 从而构建 了断层线框模型， 如图 １ 所示。
生成项、 底板面模型 的边界线； 根据项、 底板面模型 的边界线生
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ｄｉ Ｅ ． ＇ ｎ１ 篮 筐 １ 曲 ｎ １ Ａ２ Ｉ １ ‘ ’７１
金融 财含
２ ｌ １
上表 是平安人寿业务 内含价值敏感度分析表 ， 我们可 以得 做好 了， ８ ％的客 户满意 了， 让 ０ 续期业务提升上去 了， 那么这家 出， 内含价值产生影响的经营指标中 ， 对 失效率 （ 或退保率） 也 公司将会拥有 ３ ０ ×８ ％ ×５ ２０ ， ００万 ０ ＝１ ０ ０万个准客户。
图 ２ 地 形 面 模型
（） ３ 煤层实体模型 。实体模型产成本 ， 减少不必要的开支与浪费。所谓空间数据插 重 要 的 部 分 。通 过 实 体 模 型 ， 仅 能 够 准 确 地 掌 握 煤 层 的 空 间 不 值就是对一组 已知的离散数据 或分 区数据 ， 按照某种数学关系 几何形态 ， 且实体模 型也是建立块体模型的约束条件 。本文 而
型 。断层模型不仅对于构建煤层实体模型 ， 分析煤层的空间形
图 ３ 实体模型建模流程图
矿井三维虚拟现实系统研究及应用
（ 州矿 务集 团有 限公 司 夹河 煤 矿 ， 苏 徐 州 徐 江 ２ １６ ） ２ ７ １
摘
要 ： 据 庞 庄 煤 矿 张小 楼 井 生 产 布 局 状 况 ， 矿 井地 质 、 掘 、 助 生 产 系统 ， 根 将 采 辅 以及 地 面
沉 降 、 采 规 划 等 数 据 利 用 Ｐ ｒｖｅ Ｇ ｏ Ａ ｔＣ 开 ａａｉ ｅ 、 ｕｏ ＡＤ、 ｒｌ ｎ ｇ ｓ等 软 件 建 立 矿 井 三 维 、 ｗ Ｄ ｉｍａ ａｅ ｌ 四维 模 型 ， 过 立 体 投 影 技 术 在 大 屏 幕 上 显 示 出来 ， 通 图像 清 晰 ， 果 逼 真 ， 矿 井 生产 组 织 和 抢 效 对
供 实 时更 新 、 生动 易懂 、 面友 好 的三 维 虚拟 现 实 系 界
１ 研 究 内容及 原 理
本 课 题 主 要研 究 建立 矿 井 地 质 ，采 掘工 程 ， 通
风 ， 输 ， 电 ， 水 系 统 ， 孔 煤 层 瓦斯 含 量 及 温 运 供 排 钻
度 ， 作 面 瓦斯 监 控 及 温 度 ， 面 沉 降 等 三 、 工 地 四维 模
２ １ 第 ４期 ０ ０年
Ｎｏ． ４ ２ ０ ０ｌ
煤
炭
科
技
９
Ｃ０ＡＬ Ｓ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＣＡＺＩ ＣＩ Ｍ ＮＥ
文 章 编 号 ：０ ８ ３ ３ （ ０ ０）４ ０ ０ — ３ １０ — ７ １ ２ １ ０ — ０ ９ ０
矿 并 三维 虚拟 现 实系统研 究及应 用
矿 建 立实 验 室 ，开发 研究 张 小楼 矿井 三 维虚 拟 现实
系统 。
和 回采 工 作 面都 是 三 维 空 间 实体 ， 井 通 风 、 输 、 矿 运 供 电 、排 水 等煤 矿辅 助 系统 均存 在 三维 空 间动 态 变 化 。 统 的二维 图形 难 以表 达 复杂 的矿 山空间 信息 ， 传 只有 真正 做 到三 维可 视 、 信息 通 畅 ， 能 提高 安 全 管 才 理 的效率 ， 应数 字化 矿 山 的需要 。 适 建立 一个 能 够提
基于3DMine小秦岭金矿三维建模研究
基于3DMine小秦岭金矿三维建模研究摘要：本文基于国内矿业工程软件3DMine，建立小秦岭程村金矿区的三维模型。
根据钻孔、探槽、坑道等勘探资料建立地质数据库，采用面模型与体模型相结合的方式建立矿山岩层、矿体、坑道及地表的模型，实现了矿山地表地下三维可视化管理。
关键词：3DMine；三维地质建模；地质信息中图分类号：O343文献标识码：A 文章编号：3D modeling study of Xiao Qinling gold mine based on 3DMineJiao Xuejun1,2Zhu Jing1,2(1Henan Engineering Research Center for Information Technology in Geological Prospecting,2Henan General Institute of Surveying and Mapping of Geology, Henan Zhengzhou 450006 )Abstract: Based on the domestic mining engineering software 3DMine, establishing XiaoQinLing Mountains ChengCun village gold mine zone 3D model. According to drilling, trenching, tunnels and other exploration data, establishing geological database, using the surface model and solid model of combination built mine rock, ore, tunnel and surface model, realization of the mine ground three-dimensional visualization management.Keyword: 3DMine; 3D geology modeling; geology information0引言传统地质信息的表达方式主要有两种[1]，一种是采用平面图和剖面图来表达，将三维地质环境中的地质现象投影到某一平面（XY平面、XZ平面或YZ 平面）上进行表达；另一种是采用透视和轴测投影原理，对三维地质环境中的地质现象进行透视制图，或是将它们投影到两个以上的平面上进行组合表达，以增强三维视觉效果，提高人们对目标体的三维理解。
露天煤矿采场三维模型构建与应用研究
露天煤矿采场三维模型构建与应用研究
露天矿的开采过程是按照一定的剥采程序进行的，矿山工程的时空发展过程实质上是露天采场三维地理空间信息按照时间维度的动态变更过程。
不论是开采设计、生产计划编制、工程测量验收，还是生产管理等技术工作，都是对描述剥、采、排矿山工程时空位置的露天采场三维地理空间信息数据的加工处理和控制的过程，因此建立露天采场精确的三维模型具有重要的理论和实际意义，该模型将是数字露天开采中的重要的基础地理空间数据，为露天矿的生产提供重要的基础地理空间信息和决策支持。
归纳起来，本文主要完成了以下几项工作：(1) 利用先进的GPS-RTK技术，进行露天矿采场和排土场的三维数据采集，并进行合理的数据编码，提高内业数据处理的自动化水平，通过数据逻辑检验与校正，交互式编辑后形成采场的现状平面图。
(2) 由于露天矿采场复杂特殊的地形特征，在建模过程中应充分考虑相应的约束条件，本文提出一次性约束三角网生成算法，经过空间数据提取、拓扑关系建立以及空间索引建立，最终建立起边界约束线以内的约束不规则三角网，大大提高了建模精度和分类算量精度，具有现实的理论意义和应用价值。
(3) 露天采矿过程引起采场地理空间数据的连续变化，采场三维模型的更新技术和方法是技术关键。
本文提出扩展边界概念，利用扩展边界及上述三角网生成算法，可实现局部模型建立以及局部模型与整体模型间的无缝拼接，最终完成整体DEM莫型的更新。
⑷根据每月测量验收后获得的采场、排土场高精度的三维模型，本文采用基态修正模型来建立露天矿采场时空数据库，实现了露天矿采剥量的精确计算；结合虚拟现实技术实现开采过程的回放和生产计划的超前演示；实现了基于采场三维精细莫型的采、排长(短)期生产计划编制，为数字露天矿建设提供了基础的地理空间信息框架与平台。
煤矿瓦斯论文：煤矿三维地质建模及应用研究
煤矿瓦斯论文：煤矿三维地质建模及应用研究摘要:论文为表达复杂的煤矿地质构造形态,更准确地反映地质构造要素之间的空间关系,论文对煤矿三维地质建模及可视化应用进行了研究.按断层分块建模,用断层模型修正块段边界并合成完整的煤矿地质体模型,最终建立基于面模型的多层三维地质模型.在此基础上,应用OpenGL技术建立了实际应用的系统.应用结果表明,该系统可以有效地提高地质分析工作的直观性与准确性,对瓦斯灾害的预测及定位事故发生点具有较大的指导意义.关键词:三维地质模型;三维可视化; OpenGL3-D Geological Modeling for and Its Application in CoalMinesAbstract:In order to express the complex geological structural shape and the spatial relation-ship between various elements, we study the 3D geological modeling of the mining area and thevisualization techniques. For our modeling method, the 3D geologic body is divided into blocksaccording to faults and the models of each block and each fault are established. And then, theboundaries of blocks are modified with the fault models. By doing so, the complete model ofthe multilayer 3D geologic body based on surface model is finally built. On this basis, avisual-ized application system is built up using the OpenGL technology. The application results indi-cate that the system can effectively increase the degree of visualization and accuracy of the geo-logical analysis and can play an important role in accurately determining the accident locationand rescue route. Keywords:3-D geological model; 3-D Visualization; OpenGL 能源是一个国家赖以生存的物质基础,与社会和经济发展息息相关,涉及到国家安全.我国的能源消费结构长期以来以煤炭为主,对煤炭能源的需求量越来越大,浅层煤炭资源已远远不能满足国民经济迅速发展的需要.对于隐藏在地下深处的地层、煤层等地质对象,长期的地质作用使得它们发生了不同程度的变形、断裂和位移,情况异常复杂.在褶皱构造的同一褶曲中,由于褶曲转折端的向斜轴部的残存应力比背斜轴部大,导致应力集中引发煤(岩)与瓦斯突出;断层构造中断层破碎带是瓦斯的良好通道,常于此聚集更多的瓦斯,当掘进工作面通过断层时,易发生瓦斯灾害.因此,建立复杂地质体的三维地质模型并构建逼真的三维动态显示效果,不仅能够完整地表达复杂的地质现象的几何外形,同时也能表达地质体内部的各种地质构造特性,从而提高地质分析工作的直观性与准确性,对瓦斯灾害的预测及定位事故发生点具有一定的指导意义.过去十余年中,三维地层模型研究共发展了20多种空间建模理论,这些理论可分为表面模型、体元模型和混合模型[1-4].基于体元的三维地层模型主要有基于三棱柱体体元的三维地层建模[5]、基于钻孔信息的地层数据模型[6]等.这些方法具有同时对地质体外形和内部属性进行建模的能力,便于矿产储量计算,但建模过程比较复杂.基于表面建模的三维地层模型,例如基于多层TIN表示的DEM的地层模型[7-9],主要应用于均质层状矿床(如煤层)和地层建模方面,在地质体的外部形态建模与可视化方面具有优势,并且建模过程相对简单.在考虑各种建模方法的优缺点和煤矿地质体特点的基础上,本文的建模思路是:在对建模区域进行地质构造和地层岩性综合分析的基础上,抽取主要的断层作为边界在横向上进行构模块段划分;再对各块段分别进行块段地层建模、块段的边界断层建模,最后用断层模型对块段地层模型进行修正、集成,形成整个区域完整的地质体模型.1三维地质建模三维地质建模作为瓦斯灾害救援系统的底层支撑部分,它要求模型尽可能准确.在数据体方面涉及多源数据的整合、地层离散数据插值拟合、建立复杂地质体模型等关键技术.1.1地质建模的关键技术1)多源数据的整合由于地质体数据的不确定性和难于精确获取,系统可结合多种数据源进行三维模型的构建.数据包括钻孔数据、三维地震解析数据、顶底板等高线数据,需要对这些数据进行综合运用及有效融合以使地质模型尽可能精确构建.2)地层数据插值空间插值分为几何方法、统计方法、空间统计方法、函数方法和随机模拟法等其中空间统计方法以空间统计学作为坚实的理论基础,可以克服内插中误差难以分析的问题,空间统计方法以Krig-ing为代表.本文采用Kriging,在各地层中以底板已知DEM数据通过Kriging方法内插顶板的DEM表面数值.3)复杂地质体模型复杂地质构造三维建模即断层、褶皱地质模型构建.断层作为最常见的地质构造现象,它破坏了地层的连续性,改变了地层数据的原始分布格局.其难点在于断层建模数据获取的困难性以及断层空间形态的复杂性.目前处理断层的方法有:切割-位移法、断层两侧地层局部法、平面拟合断层面等方法.三维地质模型由于地层空间分布的不连续性、复杂性及不确定性,如何准确表达、数字化地质体是建模的关键技术.系统采用混合3D构模,即运用TIN与TEN 进行模型构建,从而兼顾了TIN模型的简单和TEN模型的拓扑关系有效表达的各自优点.利用R2Delauny和R3Delauny 可以完成TIN和TEN的有效剖分.1.2煤矿井田三维建模过程研究区井田为一宽缓背斜构造的一翼,地层走向自东向西为N30°E至N60°W,倾向SE~SW,地层倾角较平缓(20°~7°).井田内以斜切张扭性断层为主,按走向可分为二组:一组为NEE及EW向,倾向SE及S,倾角50°~75°.落差大小不一,为本井田主要断层,是影响矿井开拓、生产的主要地质因素.另一组走向为NW及NWW向,倾向SW及NE,倾角50°~75°,落差较小;主要压扭性断层为走向和背斜轴轴向基本一致或两者交角20°~30°的逆断层,其落差较大,是确定井田边界及采区边界的地质依据.井田内断层落差大于20 m的断层14条,落差10~20 m的断层19条.建模的主要地层对象是井田范围内的煤系地层.表面模型可以反映三维地质中地层结构分布情况.表面构模技术是基于表面模型,采用实际采样点构造TIN,来反映三维地层结构分布情况的一种技术.TIN方法则是将无重复点的散乱数据点集按某种规则(如Delaunay规则)进行三角剖分,使这些散乱点形成连续但不重叠的不规则三角面片网,并以此来描述3D物体的表面[10].这种方法的建模过程如下:1)地层划分确定地层的划分.依据钻孔资料或对钻孔遇到的岩层分解点进行综合分析,相同的岩性并且垂直方向位置相似的看作同一层[11].研究区内地质数据包括165个钻孔和300多个井下观察点所揭露的地层信息,以及断层的位置、产状等数据和勘探成果的CAD图件.通过综合分析,抽取其中18条主要断层作为本次研究的建模块段分界断层.通过分析提取钻孔的位置(坐标)、地层的层序、岩石组成、深度、厚度等资料,考虑到建模实际需要,对建模区的煤系地层进行适当归并,并提取其中24套地层(包括12个主采煤层)作为应用研究对象.2)地层块段构建TIN对研究区按照局部建模的方法,首先按断层边界划分若干个块段,然后对各个块段分别构建Delaunay三角网.这里的约束条件是断层的边界,用边界线约束建模方法实现约束TIN的构建.为其中一块段的地层层面的约束三角网,约束线段处为断层错开.3)多层TIN生成由基础层面根据钻孔数据及层位的划分,采用反距离插值方法,构建其余地层.在块段中各地层层面生成后,采用最短对角线算法实现层间边界轮廓线的三角形化[12],并对上下层面三角网进行缝合,即可生成单层的地层体模型,.对块段内所有分层进行缝合,就得到了单个块段的体模型,4)断层面两侧的块段的合成依据断层号提取块块边界断层的断面TIN数据,再把两盘的TIN面数据重新缝合成断层的双TIN结构模型,就完成了断层面两侧的块段的合成,建立了整个建模区域的地质体三维模型。
煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法研究
煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法研究一、本文概述随着信息技术的快速发展，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术以其独特的沉浸式体验，在多个领域都展现出了巨大的应用潜力。
煤矿行业作为国民经济的重要支柱，其安全生产、高效运营以及员工培训等方面都面临着巨大的挑战。
因此，将虚拟现实技术引入煤矿行业，构建煤矿虚拟现实系统，对于提升煤矿生产的安全性和效率，以及优化员工培训方式具有重要意义。
本文旨在研究煤矿虚拟现实系统的三维数据模型和可视化技术与算法。
我们介绍了煤矿虚拟现实系统的基本概念和应用场景，分析了其在煤矿行业中的重要性和应用价值。
我们对煤矿虚拟现实系统的三维数据模型进行了深入研究，包括模型的构建方法、数据结构以及优化策略等。
在此基础上，我们进一步探讨了煤矿虚拟现实系统的可视化技术与算法，包括三维渲染算法、碰撞检测算法以及交互控制算法等。
通过本文的研究，我们期望能够为煤矿虚拟现实系统的设计和开发提供理论支持和技术指导，推动煤矿行业的技术创新和产业升级。
我们也希望能够为相关领域的研究人员提供有价值的参考和启示，共同推动虚拟现实技术在煤矿行业的应用和发展。
二、煤矿虚拟现实系统概述煤矿虚拟现实系统是一种利用先进的信息技术，特别是三维建模、可视化技术和高级算法，来模拟和再现煤矿真实环境及其操作过程的系统。
这种系统的出现，极大地改变了传统的煤矿设计、生产、培训和管理模式，为煤矿行业的数字化转型提供了强大的技术支持。
煤矿虚拟现实系统通常包括数据采集、数据处理、三维建模、虚拟环境生成、交互设计和系统集成等多个环节。
其中，三维数据模型是整个系统的核心，它通过对煤矿环境的精确测量和细致描述，构建出高度逼真的虚拟世界。
可视化技术则负责将三维数据模型转化为用户可以直接观察和交互的视觉信息，使得用户能够身临其境地体验煤矿环境。
在煤矿虚拟现实系统中，算法研究同样占据着重要的地位。
这些算法不仅涉及到三维模型的生成和优化，还包括虚拟环境中的物理模拟、碰撞检测、路径规划等多个方面。
基于Minex的露天矿三维地质模型的建立及可视化研究
基于Minex的露天矿三维地质模型的建立及可视化研究1引言矿业活动具有三维空间特征和动态特征，特别是复杂的地质现象，需要真三维才能对其作出定量化表达和逼真的描绘，才有助于更好的理解矿体的空间信息及矿体与地表地形之间的空间位置关系。
Minex6.0是澳大利亚Surpac minex group产品的一个重大升级，是专为层状矿床设计的地质、采矿软件，是多年来矿山建模与开采设计经验总结的成果。
Minex.6.0软件与以往的制图软件、采矿软件相比，技术优势是拥有一套高速高效的建模技术。
对于煤层赋存多的露天煤矿，特别是目前新疆地区的露天矿，煤层赋存在10层以上的很常见，在建模所需的资料和数据都准备好的前提下，用以往的建模软件，需要对每一煤层的模型都进行建立，建立起这样的露天煤矿的地质模型至少需要一周时间。
但用Minex.6.0软件可以实现同时建立多个煤层的煤层模型，且高速高效，为采矿设计人员节省了大量的时间和精力。
2新疆后峡煤田黑山矿区概况黑山矿区位于托克逊县西北约90km处，北距乌鲁木齐市约65km，东距南疆铁路鱼儿沟车站约55km，行政区划属托克逊县管辖。
勘探区地处天山中段以北的山间谷地（俗称通沟），北依约喀坑艾代山，南临末日洛克山、黑山。
东西较开阔，地势北高南低，西高东低。
最低海拔2365m，最高海拔3023m。
勘探区构造简单，主体特征为一南倾的单斜构造，地层走向约95°，倾角一般在13~25°，走向上倾角变化不大。
勘探区内含可采煤层9层，即6号、7号、8号、9号、11号、12-1号、12-2号、13-1号、13-2号煤层。
其中9号、12-1号、13-1号、13-2号煤层为全区可采煤层；6号、7号、8号、11号煤层为大部可采煤层；12-2号煤层为局部可采煤层。
3地质数据库的建立Minex软件系统采用模块化的结构，地质数据库模块用来管理庞大的地质数据，其主要功能有:地质数据库的建立、地质数据库的维护、地质数据库的分析与处理、地质数据库管理的钻孔可视化等。
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小煤矿简易三维建模的研究
作者：杨娇陈林云
来源：《数字技术与应用》2013年第04期
摘要：结合目前小煤矿较少应用数字矿山软件进行开挖和管理的情况，本文提出一种低成本易构建的小煤矿简易三维建模思路。
关键词：三维建模 SketchUp 虚拟钻孔矿井巷道
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0143-01
1 引言
我国南方小煤矿众多，煤层地形地貌较复杂，钻探施工条件差，大多煤矿层深埋于地底层且煤层薄，地质构造复杂，开采成本大[1][2]。
在煤矿应用三维可视化建模方面，也只是重在研究，真正应用三维地质建模进行开发管理的煤矿企业比不多，特别是小型煤矿三维快速建模的应用是当前三维建模研究的盲区。
国外在三维地质建模方面的软件开发与应用上起步早，如加拿大的MicroLYNX和Gemcom，澳大利亚的Surpac和Vulcan，以及英国的Datamine。
国内也开发了以3DMINE和DataMINE为代表的矿山三维软件。
本文提出基于Google SketchUp 8（以下简称SketchUp）快速构建小煤矿简易三维模型。
2 SketchUp建模特点
传统建模中的模型位置和属性必须要准确地定义，严重影响了初期设计的灵活性和创造性。
SketchUp是面向设计方案创作过程的设计工具，它利用二维或三维模型来搭建我们大脑中的生动场景，与设计师构思草图相似，因此也称草图大师。
SketchUp与Google地球完美结合，可以将SketchUp 制作的三维模型直接输入到Google地球。
SketchUp内置了在线3D模型库和Google地球，用户可以免费下载共享的模型，减少设计时间[3]，用户还可应用Google地球进行地理位置建模。
3 小煤矿建模流程
点线面是构建三维模型的基本元素。
本文的点为勘探钻孔点和巷道中心点，线为矿井巷道分布网络，面即是地质结构分布图。
在小煤矿三维可视化建模中，首先用勘探钻孔确定地质构造平面图。
南方复杂地质造成煤矿钻孔勘探成本也比较大，可以在勘探中使用真实钻孔结合虚拟钻孔技术来判断煤层地质分布情况，绘制煤层地质分布图。
虚拟钻孔是由工程人员根据经验和相关勘察结果作出推断，实现其对三维地层模型精度的控制[4][5]。
（1）在小煤矿矿井的三维建模中，巷道是最重要的部分。
在巷道中，每隔一段距离选择样本巷道截面。
根据巷道截面顶部中心位置确定为巷道上中心坐标点，巷道截面底部中心位置
确定为巷道下中心坐标点，在巷道上中心坐标点和下坐标中心的中间位置确定为巷道中心坐标点。
巷道转折处的钻孔取样要密集些，缩减建模误差，提高建模精度。
由巷道中心点按顺序连接形成巷道二维线状平面图[0]，即巷道脉络线。
在巷道脉络线上创建巷道横截面图形，通过SketchUp的推拉功能创建巷道三维立体体。
矿井巷道横截面形状一般可分为圆拱巷道、梯形巷道、圆形巷道。
小煤矿井下巷道较小且结构简单，但延伸比较复杂。
（2）本文选取某地小煤矿分布区域作为试验对象，收集的原始数据包括二维平面图、煤层地质分布图、DEM、地形图、Google地球上实验区域的影像数据、实景环境照片和巷道照片等。
使用AutoCAD分别创建井口、巷道截面、通风口、巷道接口等二维模型文件。
使用Firework等软件将照片处理成符合要求的图像。
（3）将AutoCAD平面图导入到SketchUp中进行三维建模，导入前需要删除高程、标注等干扰图层，确保AutoCAD和SketchUp单位设置的统一。
使用SketchUp对矿井口、巷道、巷道接口等实体进行三维可视化建模，同时对三维模型进行优化处理，综合得到小煤矿三维模型，通过将三维模型与DEM和DOM处理后得到的集成模型。
对模型贴图的纹理既可选择SketchUp自带材质纹理，也可选择真实的照片纹理或者Google地球影像图。
通过VRay for SketchUp渲染器将煤矿三维模型进行外观材质渲染，导出三维模型。
至此，已经完成小煤矿的简易三维建模全部步骤。
在实际应用中，我们还可以根据需要结合其他辅助软件在三维建模不断扩展功能，如在矿井巷道布设视频监控系统、应用瓦斯传感报警器设备以及延伸数字煤矿可视化管理的功能。
4 结语
SketchUp重在构思设计，支持与多种三维辅助设计软件协同工作，相对于其它软件更易学，操作更简便。
利用SketchUp创建的三维模型可在Google地球网络平台上进行展示，为三维软件的应用提供了新的思路，但是生成的图像不够细腻光滑。
最新版AutoCAD等软件可能会出现打不开SketchUp导出文件的现象，此时需要安装稍低AutoCAD版本就可以使用。
参考文献
[1]高扬文.中国小煤矿问题的来龙去脉（上篇）[J].煤炭经济研究，1999，06：4-7.
[2]金戈，童有德.从实际出发，促进南方煤矿的发展[J].煤炭科学技术，1993，05：25-28.
[3]马素颜，吴建平，周美娟，胡天硕.SketchUp构建GIS三维模型方法研究[J].计算机与信息技术.2008，9：16-18.
[4]张渭军，王文科.基于钻孔数据的地层三维建模与可视化研究[J].大地构造与成矿学，2006，01：108-113.
[5]孙红梅，贾瑞生，王萍.基于钻孔数据的地层三维可视化改进算法[J].测绘科学，2008，No.15303：85-86+61.。