三维地学建模驱动的井巷工程无缝快速开挖模拟新策略

本文主要探讨了基于三维地学建模的井巷工程无缝开挖模拟技术，针对当前矿山开采中三维地质体建模和井巷工程模拟过程中存在的局限性，提出了创新的方法。该方法的核心是利用广义三棱柱(GTP)数据模型作为三维模型的基础架构，这是一种高效的数据结构，它有助于精确地表示和处理复杂的地质结构。 首先，文章介绍了一种岩柱体分区建模法(RPBP)，这种方法被用来构建精细的矿区地质体模型，确保了模型的准确性。接下来，井巷工程模型是通过“组件法”构建的，这种方法强调了模型的模块化和灵活性，使得断面对应的三角面可以无缝连接，形成井巷工程GTP模型。 然后，采用“最小项点法”将GTP模型转化为更为稳定的四面体模型，这一步骤有助于提升模拟的稳定性和精度，使得在开挖过程中可以进行更细致的空间分析。至关重要的是，通过“局部层次求交(LHI)”技术，实现了井巷工程的快速无缝开挖模拟，这意味着模型能够实时反映工程进展，减少了计算复杂度，提高了效率。 最后，文章通过实证应用案例证明了这种新型方法的有效性和可靠性，它能够满足矿山对于井巷工程设计和空间分析的复杂需求。此外，它还提及了三维地学建模技术在GIS和GMS（地理信息系统和地理管理系统）中的重要地位，以及三维地学模拟系统在不同层次的应用，如三维可视化、三维查询、三维分析和工程应用。 尽管国内在三维地学模型研究上还处在初级阶段，且在复杂地质构造建模、井巷工程建模和模拟仿真等方面仍有待突破，但这项工作无疑为解决矿山信息化中的技术瓶颈提供了新的思路。整体来看，这篇论文为推动井巷工程管理的数字化和智能化进程提供了坚实的技术支撑。