地下矿井巷施工及采矿生产过程的4D时空变化动态模拟技术

顾清华，卢才武，冯治东，白春妮

(1. 西安建筑科技大学管理学院，陕西 西安 710055；2. 榆林学院信息工程学院，陕西 榆林 719000)

地下矿采矿活动涉及了地质、采掘、通风、运输等多个生产环节，井巷施工及采矿生产产生的数据具有显著地多源、多量、多维、多尺度、多时态等特征，在地下矿开采的生产实际中，巷道的掘进和矿体的被开采情况等都具有时空动态变化特征．目前一些矿业发达国家已提出将地下矿采矿活动中涉及到的各类数据，例如井巷施工过程中的相关数据、地质钻孔数据、三维块体模型数据、采矿生产过程数据等集成到同一个数据库中来进行管理与分析，如南非的 MineRP公司设计开发的SpatialDB、美国科罗拉多矿业学院的“Intelligent Underground”项目以及澳大利亚的”CSIRO Virtual Mine”项目[1,2]．目前，国内在地下矿静态空间数据模型构建方面的研究成果已颇为丰富，提出了多种模型系统，如包含三维矢量数据和八叉树块段的混合数据模型[3]、利用 AME技术开发三维可视化井巷工程实体造型系统[4]、基于Arc-GIS的矿井三维建模方法等．而对于三维数据模型如何与动态时间数据集成表示和分析尚不多见，主要是郭达志等采用四维空间线性编码技术，提出了一种用于矿业开发的空间和时间综合四维数据模型[5]．近年来，随着技术的进步，在地下矿井巷施工及采矿生产过程时空动态变化的相关研究上，研究方法也有了一些进展[6-8]，有部分学者采用Oracle Spatial进行空间数据建模，来处理多源数据，降低了数据专……