計算機可視化技術在采礦工程中的應用
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摘要：采礦工程作為一個復雜的系統(tǒng)工程，將計算機可視化技術合理有效地應用到采礦工程中，則可以通過計算機可視化技術對礦山各種實際圖片進行處理，對礦山的整體情況有直觀全面的認識以及深層次的了解，準確掌握礦藏各種情況，進一步推動采礦工程綜合效益的提升。本文對計算機可視化技術在采礦工程當中的應用進行了深入探究。
關鍵詞：計算機；采礦工程；可視化技術
采礦工程外部環(huán)境具有一定復雜性，加之各種不確定的因素較多，導致采礦工程存在的諸多的問題，因此，我們可將計算機可視化技術合理的應用當中的采礦工程中，不斷優(yōu)化采礦工程的設計。并將采礦工作同計算機可視化技術有機結合在一起，進而從整體提升采礦工程管理水平，更加形象、具體、生動的采礦工程的實踐情況的進行全面細致的分析，從整體上提升采礦工程的整體效益，促使采礦企業(yè)的穩(wěn)健可持續(xù)發(fā)展。
1計算機可視化技術簡介
20世紀80年代后期首次提出了Visualization（科學計算可視化），到了20世紀90年代計算機可視化技術得到了前所未有的發(fā)展，西方國外以三維礦床模型為代表的礦用軟件得到了飛速發(fā)展，其中計算機可視化技術涉及到開采輔助設計、礦床建模、地質資料處理等諸多方面。當前計算機可視化技術已經(jīng)逐漸朝集成化、三維實體方向進行發(fā)展了。根據(jù)官方數(shù)據(jù)顯著，現(xiàn)階段，我們國家85%以上采礦企業(yè)都是使用，CAD可視化計算機軟件技術，采礦企業(yè)通過軟件的三維建模技術繪制三維立體礦井巷道布置系統(tǒng)模型，切實有效地實現(xiàn)可視化的目的，進而解決采礦工程中所遇到的各種問題。
2計算機可視化技術在采礦工程中的應用分析
2.1分析計算機輔助設計的可視化技術應用
研究發(fā)現(xiàn)，95%以上采礦工程作業(yè)場所都是在地下。相比其他工程作業(yè)而言，工程較為煩雜且生產(chǎn)過程所涉及到的環(huán)節(jié)也比較多，整個工程由動力供應、通風、排水等多個系統(tǒng)所組成的。因此，整個工程巷道空間呈現(xiàn)為交錯的狀態(tài)，這樣一來，工程技術人員就無法精準且有效地確定精心系統(tǒng)的巷道空間位置[1]。加之，現(xiàn)階段所采礦工程公橫所使用的資料絕大多數(shù)都是剖面圖和平面圖，缺乏直觀且形象的三維立體框架巷道系統(tǒng)模型，進而工作人員只能憑借自己的經(jīng)驗或是來判斷或者是確定巷道的三維位置。如果我們將計算機可視化技術運用到其中，采礦生產(chǎn)工作人員通過Auto軟件來構件三維立體模型，則可清楚分辨礦井巷道的分布。另外，利用Auto計算機輔助軟件，可有效地讓技術人員深入了解礦井的三維結構，以便更好地在構件三維模型的過程中及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，尋找解決問題的方法。另一方面，技術人員還能在熟悉和掌握Auto計算機輔助軟件中，快速了解三維礦山系統(tǒng)的組成結構，以便更好地在三維立體礦井模型制作完成后，切實有效地獲取到一個良好可視效果，最大化地實現(xiàn)提升采礦工程的生產(chǎn)效率目地性。
2.2分析數(shù)值模擬的可視化技術應用
想要具有針對性對礦山巖層控制和壓力問題等做出全面的分析，我們就借助計算機技術構建出動態(tài)的三維空間，唯有借助計算機可視化技術才能全面細致的分析采礦工程的存在的各種影響因素。但是現(xiàn)階段基本上就是技術人員深入到礦井現(xiàn)場做觀測，整個采礦過程主要是靜態(tài)現(xiàn)象[2]。盡管技術人員可以及時發(fā)現(xiàn)礦井巷道支護損害以及巷道的變形等諸多問題，但是肉眼根本沒有辦法透視的看到礦山變形破壞過程和壓力變化情況。對此，則可使用計算機樹脂模擬的可視化技術，對礦山的各種問題進行模擬，全面且清晰的顯出礦山不同部分的變形情況和整個礦山的變化情況。如，在采礦過程中，礦山頂板巖層受力變形過程的數(shù)值模擬，頂板巖層上部為邊界，這樣就可以根據(jù)礦山的深度以及各個層次分布情況來施加重力，頂板巖層下邊為固定點，兩側是支邊，進而有效地根據(jù)保持水平方的穩(wěn)定性。此外，技術人員還可以利用計算機可視化技術，對開對頂板巖層的應力做出計算，進而有效地獲取礦產(chǎn)的分布情況，全面演示整個礦山的空間變化情況和整體結構情況，精準的分析礦山的巖層控制、礦山壓力問題。通過上述可知，在采礦工程中應用數(shù)值模擬的可視化技術，能切實有效地的同其他計算機可視化技術有機融合在一體，這種技術必定是我國采礦行業(yè)的穩(wěn)健長遠的發(fā)展的不可獲取重要技術。
2.3分析地質測量的可視化技術應用
我們國家地域遼闊，地質結構豐富且多樣化，這樣一來，就給采礦工程的生產(chǎn)和管理帶來的較高的難度系數(shù)，阻礙了采礦施工的順利進行。所以，采礦人員在采礦施工之前，借助計算機技術切實全面細致的做好開采區(qū)地質測量，了解并掌握外不同礦區(qū)的地質結構的規(guī)律，以便順利有序開展采礦作業(yè)，防止意外安全事故的發(fā)生。采礦技術人員在進行資質測量時，可以充分計算機可視化地震勘探和聲波探測技術，進而全面了解采礦區(qū)局部地層的結構、地質結構以及礦物質的分布情況和所在位置，更好地獲取測井數(shù)據(jù)以及地震勘探數(shù)據(jù)等。這樣有利于更好地根據(jù)計算機技術所得出了數(shù)據(jù)繪制出等面紙、等值線等，詳細的呈現(xiàn)出礦藏的走向、范圍。另一方面，技術人員還可以根據(jù)計算機可視化技術所得相關數(shù)據(jù)以及所繪制出曲線圖，準確的解釋各種原始數(shù)據(jù)，有效地獲取礦藏分布情況和儲存量。故而，我們通過地質測量的可視化技術應用，可在很大程度上使采礦工程中的打井作業(yè)具有一個精準且全面的指導，有效減少無效井位數(shù)量，進而更好地在提升提高開采效率、約開采成本、促使企業(yè)綜合效率的提升的方面發(fā)揮出至關重要的作用。此外，隨著GIS的不斷深入推廣，讓地質信息得采集、分析、管理應用等越來越快捷方便，與此同時，也是有效地將采礦參數(shù)信息、采礦參數(shù)信息切實有效的轉化為地圖，呈現(xiàn)出不同數(shù)據(jù)間的空間關系，有利于相關技術人員更好地通過計算機系統(tǒng)當中數(shù)字地圖、影像資料來全面分析礦山的規(guī)劃設計以及分布情況，
3結語
概言之，隨著社會的不斷發(fā)展，人們對礦產(chǎn)的需求量越來越大，因此，我們必須要進一步加強對計算機可視化技術對煤礦開采的方法的研究、創(chuàng)新出更多的新技術，了解礦井的三維空間結構，加快采礦作業(yè)效率，促使企業(yè)綜合效率的提升，促使我國才可的穩(wěn)健可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1]姜天碩,穆存遠,董建軍.虛擬現(xiàn)實可視化仿真技術在采礦工程中的應用研究[J].中國科技縱橫,2014(20):129-130.
[2]呂剛.就可視化技術在采礦工程中的研究[J].大科技:科技天地,2011(6):502-503.
作者：亢娟娜 惠鵬飛 王剛 單位： 甘肅畜牧工程職業(yè)技術學院 陜西澄合合陽煤炭開發(fā)有限公司
