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《辽宁工程技术大学》 2010年
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数字化露天矿虚拟开采模型构建技术及应用研究

刘光伟  
【摘要】:数字化露天矿虚拟开采,就是在真三维环境下,满足矿山工程发展的几何约束条件,按照开采程序、开采方法,通过对地层实体的剖切,确定工程位置,计算工程量,进行矿山生产决策。实现露天矿虚拟开采,必须构建露天矿三维地形模型、三维地质实体模型、露天矿采场模型、参数化开采模板模型和采、剥工程分类算量模型等。对多维空间数据进行集成动态分析处理的构模技术,是实现露天矿在三维虚拟环境下进行模拟开采的关键,也是国内外学术界和工程应用面临研究的技术难题。 本文针对目前数字化露天矿虚拟开采构模技术存在的问题和不足,利用三维地学模拟(3D Geoscience Modeling,简称3DGM)技术,主要研究了地质建模的空间插值参数优化选择方法、考虑露天矿地形特征的DEM快速构模方法及大范围地形局部更新方法、不规则地质实体构模技术、露天矿地形地质实体模型耦合技术以及在三维虚拟环境下实现露天矿模拟开采的相关技术和方法。 通过研究提出了一种顾及台阶属性的露天矿DEM数据分块生长算法和适应于大范围三角网的局部更新方法;提出了不规则体包络面模型的拓扑关系构建技术,及利用SAT文件映射还原导入技术快速创建不规则地质实体模型的构模方法;参数化构建反映矿山工程发展状态及几何约束关系的开采模板,提出利用层间组合和定位显示技术驱动开采模板、动态切割实体模型的露天矿虚拟开采方法;研发了一套数字化露天矿虚拟开采辅助设计系统,该系统使矿山工程技术人员在一个真三维环境中,利用三维可视化模拟开采技术,以“人机交互”方式进行露天矿开采设计、生产计划编制及生产决策,并在多个露天矿山企业得到了推广使用。
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD804

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵红泽;近水平转倾斜煤层露天开采关键技术研究与应用[D];中国矿业大学(北京);2012年
2 吕进国;巨厚坚硬顶板条件下逆断层对冲击地压作用机制研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 安鲁陵;基于ACIS 几何平台的CAD/CAM软件开发关键技术研究[D];南京航空航天大学;2001年
2 李一帆;数字矿山信息系统的研究及应用[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
3 宋子岭;现代露天矿设计理论与方法研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
4 何珍文;地质空间三维动态建模关键技术研究[D];华中科技大学;2008年
5 陈应显;矿山三维空间信息集成系统及其应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 胡涛;平庄西露天矿开采模型的建立及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
2 戴宁;基于实体布尔运算的数控车削仿真系统高级技术的研究与实现[D];南京航空航天大学;2003年
3 洪雄;基于似三棱柱的三维地学空间构模技术研究[D];中国地质大学;2005年
4 刘光伟;基于VBA的AutoCAD二次开发在露天矿床建模中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
5 邢延涛;复杂地质岩体三维可视化关键技术研究[D];华中科技大学;2006年
6 杨文静;基于Surpac的银母寺铅锌矿床三维模型研究[D];西安科技大学;2008年
7 乔磊;基于几何内核的三维边界模型信息交换[D];大连理工大学;2009年
8 曹博;平庄西露天矿地质信息管理系统的开发及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王秀云;黄淑玲;袁新田;陈晔;;大别山区DEM的制作及其沟谷的提取[J];山东农业科学;2009年05期
2 胡海风;杨波;;基于MAPGIS平台的三维虚拟飞行技术实现[J];安徽地质;2009年01期
3 王秀云;陈晔;舒强;张强;;溧水县DEM的建立及坡面土地面积的提取[J];安徽农业科学;2006年15期
4 王宁;付梅臣;郑新奇;;数字地价模型的研究现状及展望[J];安徽农业科学;2008年32期
5 殷学永;郑敬刚;赖瑞勋;;二维水沙数据的管理——以黄河下游为例[J];安徽农业科学;2009年16期
6 田洪阵;杨太保;刘沁萍;曾彪;;3种采样方法对DEM质量影响的定量分析[J];安徽农业科学;2009年19期
7 邹时林;刘波;郑婉清;;基于ArcEngine的洪水淹没系统的设计与实现[J];安徽农业科学;2010年03期
8 王冬;;森林资源地形信息三维可视化模型研究[J];安徽农业科学;2010年20期
9 毕永传;王开章;李晓;;绣针河下游地区三维地层建模[J];安徽农业科学;2010年29期
10 朱运海;武红智;孙然好;张百平;韩芳;;张家口地区水热因子的空间插值及其变化趋势分析[J];安徽农业科学;2010年35期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
2 苏斌;GIS支持下的城市地价空间分布与土地集约利用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
3 章冲;网络环境下煤矿三维建模及可视化关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
4 张开广;郑州地区仰韶文化遗址空间模式研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 田辉;基于嫦娥一号卫星CCD立体影像处理模型与方法的研究[D];中国地质大学(北京);2011年
6 谢圆;月球车遥操作中的任务规划技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
7 何原荣;矿区环境高分辨率遥感监测及其信息资源开发利用的方法与应用研究[D];中南大学;2011年
8 谭正华;三维可视化环境下采矿设计与生产规划关键技术研究[D];中南大学;2010年
9 荆永滨;矿床三维地质混合建模与属性插值技术的研究及应用[D];中南大学;2010年
10 俞肇元;基于几何代数的多维统一GIS数据模型研究[D];南京师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武炜;煤矿井下火灾事故人员逃生可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
3 王筱超;基于光纤传输技术的矿用工业以太网的可靠性研究[D];河南理工大学;2010年
4 马剑;机载LiDAR数据插值方法研究[D];河南理工大学;2010年
5 冯幼贵;基于GIS的矿山开采地表移动与变形预计[D];山东科技大学;2010年
6 田会波;海底地形三维可视化[D];山东科技大学;2010年
7 张成雷;地层三维建模空间数据组织与查询优化[D];山东科技大学;2010年
8 于向博;基于地质钻孔数据的地层三维可视化研究[D];山东科技大学;2010年
9 张善心;充填采矿法计算机辅助设计技术研究[D];山东科技大学;2010年
10 朱延华;三维矿图可视化研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李学平;用层次分析法求指标权重的标度方法的探讨[J];北京邮电大学学报(社会科学版);2001年01期
2 王润怀;李永树;;边界虚拟钻孔在复杂地质体3维建模中的引入与确定[J];测绘学报;2007年04期
3 沈海超;程远方;王京印;赵益忠;;断层对地应力场影响的有限元研究[J];大庆石油地质与开发;2007年02期
4 王恩元,何学秋,窦林名,周世宁,聂百胜,刘贞堂;煤矿采掘过程中煤岩体电磁辐射特征及应用[J];地球物理学报;2005年01期
5 姜福兴;杨淑华;成云海;张兴民;毛仲玉;徐方军;;煤矿冲击地压的微地震监测研究[J];地球物理学报;2006年05期
6 马瑾;刘力强;刘培洵;马胜利;;断层失稳错动热场前兆模式:雁列断层的实验研究[J];地球物理学报;2007年04期
7 宋义敏;马少鹏;杨小彬;郭文婧;施惠基;;断层黏滑动态变形过程的实验研究[J];地球物理学报;2012年01期
8 范千,许承权,陈伟;单纯形——模拟退火混合算法及其在参数估计中的应用[J];地理空间信息;2005年03期
9 崔永权;马胜利;刘力强;;侧向应力扰动对断层摩擦影响的实验研究[J];地震地质;2005年04期
10 邱向荣,周云霞,曹代勇;地质构造量化指标的网格化统计算法研究[J];地质与勘探;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 闫永敢;大同矿区冲击地压防治机理及技术研究[D];太原理工大学;2011年
2 王宏伟;长壁孤岛工作面冲击地压机理及防冲技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
3 陈树召;大型露天煤矿他移式破碎站半连续工艺系统优化与应用研究[D];中国矿业大学;2011年
4 宋子岭;现代露天矿设计理论与方法研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
5 刘宪权;安太堡矿露井联采边帮参数与工作线长度优化[D];北京科技大学;2008年
6 李志华;采动影响下断层滑移诱发煤岩冲击机理研究[D];中国矿业大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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2 丁新启;单斗卡车工艺分区开采程序研究及应用[D];辽宁工程技术大学;2002年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 朱仓胜;贺来祥;;煤矿开采技术理论及工艺运用研究[J];科技与企业;2014年06期
2 甘辉敏;;浅析煤矿开采技术现状与创新[J];科技与企业;2014年15期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 兰兵;虚拟现实技术在建筑设计中的应用[J];四川建筑科学研究;2002年02期
2 冯建生;KDD及其应用[J];宝钢技术;1999年03期
3 陶岩;文件扫描——纸质文件数字化的重要途径[J];办公室业务;2003年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 陈建宏;可视化集成采矿CAD系统研究[D];中南大学;2002年
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4 王润怀;矿山地质对象三维数据模型研究[D];西南交通大学;2007年
5 李一帆;数字矿山信息系统的研究及应用[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梅晓仁;伊敏河露天矿可视化煤矿床地质信息管理系统[D];辽宁工程技术大学;2001年
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3 赵景昌;露天矿短期采剥计划CAD及其优化研究[D];辽宁工程技术大学;2003年
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5 张晓斌;基于特征的CAD数据交换技术研究[D];浙江大学;2005年
6 马江平;露天矿地质CAD软件系统的开发[D];辽宁工程技术大学;2005年
7 毕明丽;矿井水文地质信息管理系统开发与应用[D];山东科技大学;2005年
8 江家谱;金川三维矿山模型的研究与建立[D];昆明理工大学;2005年
9 王军;云南金顶矿床矿体三维模型的建立及应用[D];中国地质大学(北京);2005年
10 颜慧敏;空间插值技术的开发与实现[D];西南石油学院;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 余静,刘广钟;露天矿测量微机管理信息系统[J];化工矿物与加工;1995年02期
2 汪家琪,曾昭红,郭达志,余兆平,杨东平;露天矿测量微机绘图系统的研究[J];煤炭学报;1996年02期
3 曾昭红,汪家琪,杨东平;露天矿测量综合测绘软件系统的设计与开发[J];中国矿业大学学报;1997年03期
4 杜培军,唐宏;现代测绘技术在露天矿测量中的应用[J];露天采煤技术;1999年01期
5 白磊,刘光宗,朱家钰;计算机在露天矿测量及绘图中的应用[J];辽宁工程技术大学学报;1991年S1期
6 汪家琪,曾昭红,杨东平,赵继东,王洪山,王庆秀;露天矿测量微机绘图系统的组成与功能[J];山西煤炭;1996年05期
7 徐爱功;;利用AUTO CAD辅助绘制露天矿测量图[J];矿山测量;1991年02期
8 杨忠;提高露天矿测量效率的实例分析[J];露天采矿技术;2002年06期
9 杨宏贤;关于露天矿测量验收中工程量的计算[J];中国矿业;1997年06期
10 刘红旗;项鑫;李军杰;;三维激光扫描原理及其在露天矿测量中的应用[J];科技资讯;2009年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘光伟;数字化露天矿虚拟开采模型构建技术及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 赵浩;宝日希勒露天矿三维地质建模及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
2 马明舟;残采期露天矿测量验收计算方法研究和实现[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 王秀秀;基于数字高程模型的露天矿测量验收系统开发[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 王金金;安家岭露天矿留沟后生产系统技术改造方案研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
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