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首页Open-GL组件在采矿模拟系统中的应用
"基于Open-GL组件技术的采矿模拟系统 (2003年) - 冬瓜山铜矿开采模拟的科研论文" 这篇2003年的论文详细探讨了如何运用Open-GL组件技术开发一个专门针对冬瓜山铜矿的采矿过程动态模拟系统。冬瓜山铜矿作为国内最深且具有岩爆倾向的大型铜矿床,其安全生产与高效开采至关重要。论文的作者们提出了构建一个综合矿床开采模型,旨在进行矿山管理、调度、分析、控制和模拟。 在技术实现方面,研究团队首先进行了系统分析,利用Open-GL图形库创建了一个适用于Delphi编程环境的通用三维图形环境和基本图元组件。Open-GL是一个跨语言、跨平台的编程接口,能高效绘制复杂的3D图形,对于模拟采矿过程的可视化至关重要。通过这一技术,他们能够构建逼真的矿体模型。 接着,论文中分析并建立了开采轮数与开采步数之间的数学关系式,这有助于优化开采策略,确保安全和效率。此外,考虑到矿体顶、底板的倾斜角度,他们设计了合适的单元块尺寸,这样既能准确模拟矿体边界,又减少了系统处理的工作量,提升了系统的运行效率。 为了增强模拟的动态效果,研究人员使用了时钟组件,使得模拟过程更加生动真实。这个采矿过程动态模拟系统开发完成后,经过实践验证,运行效果良好,能够有效支持矿床的管理和决策。 关键词涉及的领域包括采矿、模拟、演示以及Open-GL图形库。该论文的研究成果对采用现代信息技术提升矿山管理及调度的科学性具有重要意义,特别是对于处理类似冬瓜山铜矿这样复杂地质条件下的开采问题提供了有力工具。
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基于 Open GL 组件技术的采矿模拟系统
贾明涛
1
,侯林惠
2
,潘长良
1
,王李管
1
(1.中南大学 资源与安全工程学院,湖南长沙,410083;
2.中国科学院 长沙大地构造研究所,湖南长沙,410013)
摘要:冬瓜山铜矿是目前国内发现的埋深最大、有岩爆倾向的缓倾斜厚度大的铜矿床,为了安全、高效生产,开发一
套综合矿床开采模型对该矿山进行管理、调度、分析、控制及模拟 .作者对其中的一个子系统“采矿过程动态模拟系
统”的技术开发进行了研究 .其过程是:通过系统分析,利用 Open GL 图形库开发了适用于 Delphi 的通用三维图形
环境及基本图元组件;分析并建立了开采轮数与开采步数之间的数学关系式;根据矿体顶、底板倾角设定合理的单
元块尺寸,以便既能精确模拟矿体边界形态,又能减少系统处理工作量,提高系统运行效率;运用时钟组件实现模
拟过程的动态效果 .利用这些技术,开发了一个采矿过程动态模拟系统 .实践结果表明,该系统运行效果良好 .
关键词:采矿;模拟;演示;Open GL 图形库
中图分类号:TD177 .3 文献标识码:A 文章编号:
1005 9792(2003)01 001105
冬瓜山铜矿是目前国内发现的埋深最大、有岩
爆倾向的缓倾斜厚度大的铜矿床 .为了安全、高效开
采,需采用一种综合考虑安全、成本等因素在内的新
方法 .这种方法的有效实现,必须借助于现代信息理
论与技术,进行严格的生产管理及调度 .在此,作者
就“综合矿床开采模型”中的一个模块“采矿过程动
态模拟系统”的开发技术进行研究 .
1 矿床地质
冬瓜山铜矿床共有铜、硫、铁矿体 126 个,已探
明地质储量 9545 .78万 t .1 号矿体为该矿床的主矿
体,占总储量的 98 .8%,位于青山背斜的轴部,严格
受层位控制,呈不完整的鞍状,以似层状产出,产状
与围岩的产状基本一致,与背斜形态相吻合 .标高
-680~ -1000 m,走向长 1820 m,水平投影宽度
204~ 882 m,厚度 30~ 50 m ,倾角一般为 20°,最大
倾角为 30° ~ 35° .
2 采矿方法
冬瓜山矿体形态见图 1
[1 ]
.该矿铜矿床埋藏深,
地应力大,矿石中硫含量高,地表有狮子山矿区的大
量工业设施与民用建筑,不允许陷落 .针对这种情
况,有关设计单位提出了 2 种“阶段空场嗣后充填采
矿法”,即:大直径下向深孔落矿方案(Ⅰ)及扇形中
深孔落矿方案(Ⅱ).这 2 种方案除了炮孔凿岩方向
不同外其他均一致,即:采场以盘区形式布置,盘区
平面尺 寸 (长 × 宽 )为 150 m ×150m,盘区内按
15 m×75m(长 × 宽)划分成 20 个采场,采场沿走
向布置,高度与矿体厚度相同 .回采分矿房、矿柱 2
步,先采矿房,采用尾砂及部分废石胶结充填,再采
矿柱,采用尾砂及部分废石充填或采用胶结充填 .
这 2 种方案的缺点是:分步回采;矿房需胶结充
填,成本高;作业分散;
工序间相互影响;需要人员进
入采场 .此外,由于分步回采,为了提高开采能力,必
须增加盘区,使作业更分散,需要的工作人员更多
等 .
针对上述缺陷,这里提出一种新的开采方案 .该
方案从总体上讲,并不改变Ⅰ和Ⅱ两方案的开拓、采
准、通风、凿岩、出矿等系统或工艺,不同的是在盘区
内不再分矿房和矿柱,从中部盘区一侧中间开始连
续推进,各轮之间以一定的分层数超前回采 .待达到
一定回采阶段,形成一定的空区后,开始充填,并继
续在充填体四周推进
.
收稿日期:2002 - 10 - 20
基金项目:国家自然科学基金资助项目 (59704004);国家“九五”科技 攻关项目(96 116010102)
作者简介:贾明涛 (19 73 - ),男 ,河 南淅川人,中南大学讲 师,从事 采矿及 岩土工程可 视化研究 .
第 34 卷第 1 期
Vol .3 4 No1
中南工业大学学报(自然科学版)
J . CENT . SOUTH UNIV . TECHNOL .
Vol .34 No .1
Feb
. 2003
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