MapGis煤矿地质模型应用研究

mapgis煤矿地质模型应用研究

引言

随着信息技术的飞速发展，我国近年来在矿山建模研究中取得的成果从三维矿体建模概念的引入的。基于地貌、地物、管线、巷道、矿体等矿山井巷工程典型物体的三维建模方法，在我国矿山行业三维建模技术中取得了不少成果。mapgis具有鲜明的代表性。它是国家863计划重点攻关对象，并且mapgis k9在核心技术上取得多项重大突破，该技术的创新和应用中，我国处于世界前列。就当前形式来看国内、外还没有根据mapgis软件平台模型授课教学先例，此项目具有很广阔的发展前景。本文由论文联盟收集整理

1 三维地质模型

1.1 三维地质模型的建立

随着信息技术的飞速发展，国外矿业发达国家认识到，在依靠提高机械化水平来提高矿山的生产能力、效率和安全性的同时，必须利用信息技术改造传统矿山的生产和管理模式[2]。本文所提到的三维地质建模，是三维gis在地学中的一个重要应用，它对实际的地质分析极为有用。在综合前人研究成果的基础上，提出了一种由工程钻孔数据构建三维地层模型的方法。该方法以钻孔资料作为地层建模的源数据，具有简单实用、快速稳健的特点，并且能够将用户手工编辑修改的钻孔剖面图融入实际建模流程，解决了以往单纯依靠钻孔数据进行建模而导致的建模结果不精确且难以修正的问题。

1.2 mapgis概述

1.2.1 mapgis k9简介

mapgis是一个集当代最先进的图形、图像、地质、地理、遥感、测绘、人工智能、计算机科学于一体的大型智能软件系统，是集数字制图、数据库管理及空间分析为一体的空间信息系统，是进行现代化管理与决策的先进工具[3]。此三维地质模型建立的实现是在mapgis k9基础之上。而且mapgis k9在众多gis技术领域中，在核心技术上取多项重大突破：率先应用新一代面向服务的悬浮倒挂式体系架构技术，实现了纵向多层，横向网格的分布式体系结构，具有跨平台，可拆卸等特点；率先推出搭建式、插件式、配置式的新一代开发模式，实现了零编程、巧组合、易搭建的可视化开发；率先研制功能仓库管理技术，结合数据仓库技术实现了数据和功能双共享。

1.2.2 mapgis主要应用

mapgis已广泛应用于城市规划、测绘、土地管理、电信、交通、环境、公安、国防、教育、地质勘查、资源管理、房地产、旅游等领域。其中土地、地籍、电信、管网、规划等系统成为国家各部委向全国重点推广的高科技产品，成为我国各领域进行数字化建设的首选软件[4]。

1.3 mapgis在三维地质建模上的实现方法

mapgis k9对地下三维模型的建立主要提供了以下五种方法：

1.基于钻孔的简单层状地质体建模：根据用户输入范围内的钻孔和（或）剖面数据，通过设置插值、尖灭等参数，自动建立三维地层模型，并支持地层分级建模。

2.基于交叉剖面的复杂地质体建模：自动与人工方法相结合的建模方式，可以更可靠地建立复杂地质结构模型。

3.基于平行剖面地质建模：基于平行剖面的三维地质建模方法，在三维场景中模拟矿体产状。

4.多源数据耦合建模：基于剖面、地质图件、钻孔属性信息进行多源数据耦合建模。

5.大规模曲面自动建模：对大规模的曲面进行全自动建模；并采用lod显示技术对场景模型进行金字塔式显示，在不同的情况下采用不同的绘制方法，提高了绘制速度与模型精细程度。

1.3.1 数据的准备

根据收集到数据的格式，选择了基于钻孔的简单层状这种地质体的建模方式。根据数据要求的设置，通过一个access数据库来生成三维地质模型。

数据库access包括三个表：eghole、egholelayer、stdstr atdesc。

1）表eghole

包括下面的字段：钻孔id、钻孔编码、坐标x、坐标y、孔深、地面标高。

2）表egholelayer

包括下面字段：holeid、holecode、stralevel、topdepth、stratname、btmdepth。

每个孔的深度（表eghole里孔深）等于各地质层的深度的总和。

3）表stdstratdesc

包括以下字段：stratcode、stratlevel、stratname、stratclrno、strattextno。

stratcode：地质层的代码，本实验地质层分4层。

stratclrno：mapgis里的颜色库样式代码。

strattextno：mapgis里的文本样式代码。

1.3.2 数据的导入

将处理好的access数据库导入到相应的位置中，并对有关参数进行设置。

1.3.3 数据的生成

然后在“数据库操作”菜单下“关联tde数据库”，找到该三维数据存储的位置。在目录下关联该数据库，生成该三维地质模型。

最后三维钻孔的生成.

2 mapgis在三维中的应用

随着信息技术的飞速发展，我国近年来在矿山建模研究中取得的成果从三维矿体建模概念的引入的。基于地貌、地物、管线、巷道、矿体等矿山井巷工程典型物体的三维建模方法，在我国矿山行业三维建模技术中取得了不少成果。

mapgis在三维地质建模上通过基于钻孔的简单层状地质体建模，基于交叉剖面的复杂地质体建模，基于平行剖面地质建模，多源数据耦合建模，大规模曲面自动建模来实现对地下三维模型的建立，进而经数据的准备，数据的导入，模型的生三部最终实现对三维模型的建立和应用。与二维相比，三维的mapgis尤其是mapgis k9的应用范围更为广泛，它可更广泛的应用于三维剖面分析存储量估计，隧道模拟，虚拟钻孔的创建等方面，发展前景更为可观的应用方面是煤矿地质模型教学应用。为了顺应时代的发展要求。随着信息技术的飞速发展，国外矿业发达国家认识到，在依靠提高机械化水平来提高矿山的生产能力、效率和安全性的同时，必须利用信息技术改造传统矿山的生产和管理模式[5]。为此，许多国家已制定了矿山信息化长远发展规划，所以新技术（如煤矿地质模型）教学更应该优先发展。

3 结论

通过本文阐述，我们可以利用mapgis软件建立煤矿地质模型，根据不同的数据结构可以生成二维、三维地质模型。尤其是mapgis k9版本的推出，利用三维模块，基于钻孔的简单层状地质体建模就显的相对比较容易了。三维地质模型的建立，便于将地、测、采三者有机地结合在一起，为实现系统的可视化，集成化打下基础，而且可显著提高煤矿设计的速度与精度。而且三维可视化的模型，让学习专业知识者能更加形象的了解煤矿的开采设计的程序和直观的看到其相应的效果，实现在实践与理论的结合学习。

三维地质模型今后还将根据煤矿地质的现场条件，规划设计出开采煤矿的巷道；设计监控系统，连接到煤矿地质模型，对区域瓦斯含量进行预测、警报[6]等相关技术的进一步研发。三维地质模型是以后的一个发展方向，希望在今后的学习过程中在以下几个方面有进展：

1）三维的钻孔的查询显示功能，对于查询的钻孔信息高亮居中显示。

2）根据煤矿地质的现场条件，规划设计出开采煤矿的巷道。

3）设计监控系统，连接到煤矿地质模型，对区域瓦斯含量进行预测、警报。