DIMINE三维数字化软件在矿山的应用

郑治栋

甘肃有色冶金职业技术学院

1 矿山主要数字模型的建立

1.1 地质数据库：主要通过搜集矿山勘探资料并在此基础上进行整理得到，将以前纸质数据或者EXCEL表数据，整理成开口表、测斜表、样品表、岩性表，并按照DIMINE要求格式，将整理好的各表分别导人DIMINE软件中，各表之间通过“钻孔名”这个字符串实现了数据间的衔接，进而生成地质数据库。生成的地质数据库可以在三维空间中显示，也可以通过修改显示风格等很容易了解矿山地质勘探方面所做的工作，以及地质层位、品位信息等情况。

1.2 地表模型：地表模型主要是将现状地形图里所含的测量数据导入到DIMINE软件中进行相应修改与创建DTM创建得到的地表上的地物，也可以进行抬高、生成面与实体等处理生成。比如房屋模型、线杆等。DIMINE软件与矿山常用绘图软件CAD、MapGis、CASS所生成的数据文件之间有着很好的兼容性，所以可以很方便生成地表模型。

1.3 矿体摸型：矿体模型在地质数据库的基础上，依据勘探规范规定的矿体圈定原则，参照各个勘探线范围进行切剖面完成各个剖面图的生成，接着相邻剖面间通过多种线框连接方法反复推敲实现的。矿体模型生成后，可以在任意方向切剖面，生成剖面图(含地层情况、矿厚)。还可以将地勘部门所递交的勘探线剖面图与地质模型所生成的剖面图进行比较分析，以控制开采过程中的经济性与风险性。

1.4 品位模型：品位模型是在对地质数据各个品位字段进行相应地质统计分析的基础上，选取合理的块模型插值方法对块体模型进行空间插值得到。通过品位模型可以完成对平均品位统计及储量计算等工作，还可以结合地表模型、地质数据库生成任意剖面品位分布图，了解各个剖面的品位分布情况。

2 数字矿山介绍

数字矿山的核心是在统一的时间坐标和空间框架下，科学合理地组织各类矿山信息，将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合。数字矿山的任务是在矿业信息数据仓库的基础上，充分利用现代空间分析、数据采矿、知识挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和科学计算技术，为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理进行模拟、仿真和过程分析提供新的技术平台和强大工具。我国著名矿山工程设计专家、中国工程院于润沧院士在做客腾讯网时说到：因为现在矿业开采条件越来越恶劣，金属含量高的矿石也越来越少，另外对采矿安全环境的要求也越来越严格，所以我们必须要走数字化矿山这条路。数字化矿山可以是理解为从初级到高级三个层次：即第一个层次就是矿山数字化信息系统或者叫做矿山数字化信息管理系统；第二个阶段就是虚拟矿山；第三个阶段就是远程遥控和自动化采矿的阶段。

3 DIMINE三维数字化软件在测量中的应用步骤

3.1 将DXF格式文件另存为2004CAD格式打开DIMINE软件，导入2004CAD格式文件。在对该界面操作的时候，要注意理解导入文件和导入视图两者的区分，最终效果其实是一样的，只不过对于前者操作起来有些繁琐。

3.2 导入DIMINE软件后不同角度的空区实体模型，通过从不同角度旋转观察空区模型，可以看到扫描仪开始圈和结束圈扫不到的“洞”，有些情况下，在扫描过程中，除了扫到空区主体外，还可能扫到与主体无关的其他相通巷道，这些多余的部分在专业术语上叫做“噪音”，是在数据处理过程中必须处理的问题。针对空区模型较为规则的情况下进行处理。全部选中，并进行合并，合并后再次选中实体，点击右键提取开口线，此时会看到模型中的“噪音”，也就是CMS获取数据时的盲区对该处进行编辑，封闭为面，再次全选实体模型，再合并，此时就可以查看实体模型属性中的面积、体积等内容。如果要近似计算实体体积的块段化实体模型，需进行六面体化。

3.3 编制工程图，通常在进行工程布局前需先对工程的属性进行设置，用此功能可以设置实体类型对象的输出方式及风格样式。工程输出设置：点击“工程出图”中“工程”选项卡，对水平布局与剖面布局进行设置，添加“采场”实体类型图形再次将“采场”一栏设置为“切割”，其他如不涉及可不进行设置。如果忽视了对该项工作进行设置，在创建水平或剖面布局时，该布局周围会生产很多轮廓线，可以说这种布局方式起不到指导意义和作用。将CAD设计中的剖面线按照绝对坐标复制出来单独建一个dwg或dxf文件，将该文件导入至DIMINE中。进行水平布局参数设置，切制平面图可直接设置水平标高进行。确定后点击“图件”中“水平图”，将实体隐藏后即可完成。进行剖面布局参数设置，选择动态绘制创建，确定后按剖面线从下至上进行，点击“剖面图”，将实体隐藏后即可完成。添加图框结束后，将DIMINE软件切制的平剖面图纸输出至CAD图形。

4 DlMINE模型在测量中的应用

DlMINE软件和全站仪设备的配合，为矿山数据采集、导线点的精确控制、采掘工程的精确报量提供了高效、高精度的解决方案。全站仪采集的数据可以用DIMINE直接读取，在软件中快速生成线文件(巷道底板文件，生成平面图)和实体文件(三维模型)，可报告实际工程量、供采矿设计直接使用；配合矿块模型的分析结果，可用以品位控制、平衡矿量以及调整生产计划。在DIMINE模型上做采矿设计，非常直接、便捷和高效。可以很容易地确定工程的开口位置和方向，因为在真实三维空间里可以获得更多的信息、更容易看清各种复杂工程间的相互关系。

通过数字化矿山的建设，实现了矿山生产的动态管理和资源的合理利用，降低了矿产勘查和开采成本，提高了企业的经济效益。

[1]周美然，杨德明，王培言.建立矿体三维实体模型的研究.2016.