《矿山开采数字技术应用》是在教育部、国家发展改革委等推动“1 X”职业技能等级证书工作的背景下,面向矿山开采数字技术应用的、校企联合编写的一部应用型教材。通过本书可以全面了解矿山地、测、采专业的全流程作业及规范,并通过三维矿山软件实现数字化矿山、绿色矿山建设的理念,让读者掌握三维矿山软件初级、中级、高级应用能力。《矿山开采数字技术应用》分为9个单元,主要内容包括矿山开采概述、三维模型分类介绍、三维地质建模与更新、地质资源储量估算、矿山测量建模、开采系统建模、地下矿开采三维设计与优化、露天矿开采三维设计与优化和工程出图等内容。
本书可作为应用型本科、高职高专院校和中职院校采矿工程、金属与非金属矿开采、地质工程、测绘工程等专业的教材参考书,也可作为学习三维矿业软件的培训参考书。
1矿山开采概述001
1.1矿山地质概述/001
1.1.1矿山地质基本术语及定义/001
1.1.2地质编录的基本流程/004
1.1.3地质勘查工程数字化/004
1.1.4地质图件概述/005
1.2矿山测量概述/009
1.2.1矿山测量基本术语及定义/009
1.2.2矿山露天测量内容/011
1.2.3矿山地下测量内容/013
1.2.4常用测量仪器介绍/014
1.2.5测量图纸概述/014
1.3地下开采概述/016
1.3.1地下开采基本术语及定义/016
1.3.2地下开采相关建设工程介绍/018
1.3.3地下矿山八大系统基本作用及构成/020
1.3.4地下开采典型采矿方法介绍/021
1.3.5地下采矿图纸概述/022
1.4露天开采概述/022
1.4.1露天开采基本术语及定义/022
1.4.2露天开采相关建设工程介绍/025
1.4.3露天开采基本工艺流程介绍/025
1.4.4露天开采设计内容介绍/027
1.4.5露天采矿图纸概述/028
2三维模型分类介绍029
2.1地质模型分类简介/029
2.1.1地表模型/029
2.1.2矿体模型/029
2.1.3构造模型/030
2.1.4岩层模型/030
2.1.5品位估值模型/031
2.2工程模型分类简介/031
2.2.1井筒工程/031
2.2.2平巷工程/032
2.2.3斜坡道工程/032
2.2.4硐室工程/032
2.2.5验收测量工程/032
2.3采矿模型分类简介/033
2.3.1开拓系统简介/033
2.3.2采切系统简介/033
2.3.3采场、采空区简介/034
2.3.4爆破设计工程简介/034
3三维地质建模与更新036
3.1地质数据库创建与更新/036
3.1.1钻孔数据库建立/036
3.1.2坑槽井探数据库创建/040
3.1.3井巷刻槽数据库创建/040
3.1.4地质数据库更新/041
3.2地质模型构建/042
3.2.1数字地形建模/042
3.2.2三维地质解译/043
3.2.3地质构造建模/045
3.2.4矿体模型构建/048
3.2.5矿体模型更新/056
3.2.6模型运算/057
3.3地质工程设计/058
3.3.1钻探工程设计/058
3.3.2坑探工程设计/060
3.3.3地质工程工程量计算/061
3.3.4地质工程设计出图/062
4地质资源储量估算063
4.1地质数据库处理/063
4.1.1地质数据库过滤/063
4.1.2特高品位处理/064
4.1.3样品组合/065
4.1.4统计分析/066
4.2矿块模型构建/068
4.2.1块段模型概念/068
4.2.2块段模型创建/070
4.2.3块段模型约束/072
4.3变异函数及结构分析/072
4.3.1变异函数/072
4.3.2变异函数的理论模型/073
4.3.3实验变异函数的计算/075
4.3.4化检验/078
4.4矿块模型估值/079
4.4.1估值方法简介/079
4.4.2估值方法的选择/081
4.4.3估值参数选取/082
4.4.4矿块模型估值/083
4.5矿块模型赋值/084
4.5.1常量赋值/084
4.5.2变量赋值/084
4.5.3线框赋值/084
4.6资源储量统计/085
4.6.1矿块模型报量统计/085
4.6.2实体模型报量统计/086
4.6.3统计分析资源储量/086
4.6.4品位吨位图输出/089
4.6.5品位分布图输出/089
4.7品位模型更新/090
5矿山测量建模091
5.1常见矿山测量设备简述/091
5.1.1全站仪/091
5.1.2GPS测量/092
5.1.3RTK测量/093
5.1.4三维激光扫描仪/095
5.1.5摄影测量/098
5.1.6无人机倾斜摄影/100
5.2测量数据处理/101
5.2.1测量数据导出/101
5.2.2坐标系与坐标转换/102
5.2.3测量数据处理/104
5.2.4二维图件处理/109
5.3实测数据建模/110
5.3.1实测地表建模/110
5.3.2地表更新/113
5.3.3露天填挖模型与方量计算/114
5.3.4实测井巷工程建模与掘进工程量核算/116
5.3.5实测矿堆建模与堆存矿量计算/118
5.3.6实测采场、空区建模与技术经济指标核算/119
6开采系统建模124
6.1井巷工程建模/124
6.1.1建立井筒三维模型/124
6.1.2建立平巷三维模型/125
6.1.3建立斜坡道实体模型/126
6.2井巷工程模型布尔运算/127
6.3井巷工程模型导出/127
6.4开采系统指标计算/128
6.4.1开采系统体积及资源量计算/128
6.4.2开采系统模型资源品位分布/128
7地下矿开采三维设计与优化129
7.1三维开拓设计/129
7.1.1开拓方案选择/129
7.1.2三维开拓设计/131
7.2盘区及采场划分/137
7.2.1划分方法/137
7.2.2采场算量/137
7.2.3指标分析/139
7.3采切工程设计/141
7.3.1数据准备/141
7.3.2工程布置/142
7.3.3设计指标计算/143
7.3.4采切工程设计案例/144
7.4爆破设计/148
7.4.1扇形中深孔设计/148
7.4.2大直径深孔设计/154
7.5开拓系统优化/170
7.5.1概述/170
7.5.2案例/171
7.6开采方案优化/174
7.6.1盘区布置方案优化与分析/176
7.6.2采场布置方案优化与分析/180
8露天矿开采三维设计与优化183
8.1露天境界优化/183
8.1.1价值模型/185
8.1.2境界优化参数/186
8.1.3境界优化结果/189
8.1.4境界优化示例/189
8.2露天台阶设计/191
8.2.1台阶设计基本概念/191
8.2.2台阶数字化设计/192
8.3排土场设计/194
8.3.1排土场位置规划/194
8.3.2排土场设计/195
8.3.3排土场容量计算/199
8.3.4制定排土方案/199
8.4露天矿道路设计/202
8.4.1露天矿道路设计要求及类型/202
8.4.2露天矿台阶道路设计/202
8.4.3境界外地形道路设计/202
8.4.4山坡道路设计实例/203
8.5露天矿爆破设计/206
8.5.1布孔设计/206
8.5.2装药设计/207
8.5.3起爆网络设计/207
8.5.4起爆模拟分析/208
8.5.5成果输出/209
8.5.6爆破设计方案优化/209
8.5.7爆破设计案例/211
8.6短期计划编制/214
8.6.1采掘带圈定/215
8.6.2采掘带调整/216
8.6.3掘沟设计/216
8.6.4图形更新/216
8.7中长期计划编制/217
8.7.1参数设置/217
8.7.2结果输出/217
8.8露天配矿/218
8.8.1基本原理/219
8.8.2配矿流程/220
8.8.3露天配矿案例/221
9工程出图225
9.1布局/225
9.1.1水平布局/225
9.1.2剖面布局/225
9.2属性设置/226
9.2.1工程属性设置/226
9.2.2矿岩属性设置/226
9.2.3钻孔属性设置/226
9.2.4块段属性设置/227
9.3图件输出/227
9.4标注/227
9.5出图示例/227
9.5.1出矿体剖面图/227
9.5.2钻孔剖面图出图/229
9.5.3出巷道中段平面图/230
9.5.4块段模型出图/231
参考文献/233