基于3DMine三维可视化的矿山开拓系统布置研究初探

王伟 赵艳军 赵立瑰 张艳飞

摘 要：三维矿山软件在很多矿山、设计院、地勘单位得到越来越多的应用。本文运用国产三维矿业软件3DMine，对湖州南太湖产业集聚区长兴分区废弃矿地综合治理PPP项目进行矿山开拓系统布置，达到三维可视化效果。

关键词：3DMine;开拓系统;三维可视化

1.前言

随着计算机软硬件不断发展，三维矿山工程设计软件在很多矿山、设计院、地勘单位得到越来越多的应用，三维软件有着许多传统二维设计软件不具备的优势。目前国内外常用的三维矿业软件有Datamine、Micromine、Surpac、3DMine、Dmine等。

本文通过3DMine软件的简单应用，期望在日后矿山项目中能深入挖掘和应用软件功能，为项目带来便捷和效益。

2.工程概况

项目位于湖州南太湖产业集聚区长兴分区范围内，规划红线面积l854511m2，折合2781.75亩，主要进行山体开挖、矿坑回填、边坡留设及边坡生态恢复。场地平整后获得可利用土地面积1707432m2，折合2561亩。根据招标文件，项目总开挖量1048×l04m3（进场复核后增至1307×l04nl3），总回填量786×l04nl3，富余262×l04ni3石灰岩矿供给南方水泥廠。

项目最高点位于治理区中部开挖区四的+115m处，最低点位于治理区南东侧回填区三的-24.31m处。根据治理范围、地形地貌及边坡出露高度，将治理区划分为5个开挖区，编号依次为开挖区一～开挖区五，5个回填区，编号依次为回填区一～回填区五。

3.开拓系统布置方案

3.1开挖区三东部

位于治理区东南，为近东西向条形山脉，东西长520m，底宽120m，面积约6×l04m2，顶宽40m，山顶海拔标高约+lOOm，总设计工程量245.3×l04m3，岩性主要为三叠系青龙组（T1q）石灰岩和花岗闪长斑岩。

本区首先修筑上山施工便道，坡度控制在25%以内，供挖机、钻机出入。通过挖机直接向下甩渣的方式将整个山顶标高降至+80m后，开始进行开拓系统布置，上山道路白西向东，紧邻回填区三布设，按照净宽15m进行修筑，此期间重点对条形山脉北部进行爆破、开挖。

开挖区三东部台阶高度12m，采用自上而下、组合台阶分层开挖，布置+80m、+65m、+52m、+40m、+28m、+16m穿孔爆破和铲装运输平台。施T高峰期多个平台同时进行施工作业。

3.2开挖区四

位于治理区中部，为治理区内海拔最高的一座形如网台体的孤峰，底部直径240m，面积约10×l04m2，顶部直径85m，顶部海拔标高105m—115m，总设计T程量393.6×104m3，岩性主要为二叠系长兴组（P2e）石灰岩。

考虑到上山山坡局部发育不稳定地质体，不具备折返路的修筑条件，故前期挖机山顶作业以向下甩渣为主，在将山顶标高整体降至+90m后，重点对西部区域进行爆破、开挖，在西部逐渐形成宽约40m的+76平台后，将原上山的简易便道进行拓宽、路基换填，保证净宽15m。道路修筑完毕后汽车直接在+76m平台进行装车。

整个开挖区布置+90m、+76m、+64m、+52m、+40m、+28m、+16m穿孔爆破和铲装运输平台。

3.3开拓系统布置参数合理性分析

《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87，以下简称《规范》）针对矿山生产企业的生产干线、支线和联络线的道路修筑，废弃矿地治理项目具有一定参考意义。通过对照规范并进行单向行车密度计算，道路等级参照规范中三级露天矿山道路，项目道路行车速度、路面宽度等参数基本满足要求，规范中三级道路最大纵坡不大于9%，基本满足要求（表1）。

4.结语

（1）开拓系统需提前规划和设计，合理的布置可大大提高开挖效率，降低生产运输成本，为项目带来巨大经济效益。（2）通过3DMine的地表模块、露天设计模块，实现了矿山开拓系统建设的三维可视化。3DMine作为国内一款三维矿业软件，其钻孔数据库模块、实体模块、块体模块、地下设计模块功能强大，与其他软件兼容性好，适合国内矿山企业的日常使用。

参考文献：

[1]柳波，陈广平.基于3DMine的贾家堡铁矿三维地质建模技术研究[J].金属矿山，2010，（增刊）：729-732.

[2]北京三地曼矿业软件科技有限公司.3DMine矿业工程软件地质工程师教程.北京：北京三地曼矿业软件科技有限公司，2009：42-56.