基于3DMine三維可視化的礦山開(kāi)拓系統(tǒng)布置研究初探

王偉 趙艷軍 趙立瑰 張艷飛

摘 要：三維礦山軟件在很多礦山、設(shè)計(jì)院、地勘單位得到越來(lái)越多的應(yīng)用。本文運(yùn)用國(guó)產(chǎn)三維礦業(yè)軟件3DMine，對(duì)湖州南太湖產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)長(zhǎng)興分區(qū)廢棄礦地綜合治理PPP項(xiàng)目進(jìn)行礦山開(kāi)拓系統(tǒng)布置，達(dá)到三維可視化效果。

關(guān)鍵詞：3DMine;開(kāi)拓系統(tǒng);三維可視化

1.前言

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件不斷發(fā)展，三維礦山工程設(shè)計(jì)軟件在很多礦山、設(shè)計(jì)院、地勘單位得到越來(lái)越多的應(yīng)用，三維軟件有著許多傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)軟件不具備的優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外常用的三維礦業(yè)軟件有Datamine、Micromine、Surpac、3DMine、Dmine等。

本文通過(guò)3DMine軟件的簡(jiǎn)單應(yīng)用，期望在日后礦山項(xiàng)目中能深入挖掘和應(yīng)用軟件功能，為項(xiàng)目帶來(lái)便捷和效益。

2.工程概況

項(xiàng)目位于湖州南太湖產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)長(zhǎng)興分區(qū)范圍內(nèi)，規(guī)劃紅線面積l854511m2，折合2781.75畝，主要進(jìn)行山體開(kāi)挖、礦坑回填、邊坡留設(shè)及邊坡生態(tài)恢復(fù)。場(chǎng)地平整后獲得可利用土地面積1707432m2，折合2561畝。根據(jù)招標(biāo)文件，項(xiàng)目總開(kāi)挖量1048×l04m3（進(jìn)場(chǎng)復(fù)核后增至1307×l04nl3），總回填量786×l04nl3，富余262×l04ni3石灰?guī)r礦供給南方水泥廠。

項(xiàng)目最高點(diǎn)位于治理區(qū)中部開(kāi)挖區(qū)四的+115m處，最低點(diǎn)位于治理區(qū)南東側(cè)回填區(qū)三的-24.31m處。根據(jù)治理范圍、地形地貌及邊坡出露高度，將治理區(qū)劃分為5個(gè)開(kāi)挖區(qū)，編號(hào)依次為開(kāi)挖區(qū)一～開(kāi)挖區(qū)五，5個(gè)回填區(qū)，編號(hào)依次為回填區(qū)一～回填區(qū)五。

3.開(kāi)拓系統(tǒng)布置方案

3.1開(kāi)挖區(qū)三東部

位于治理區(qū)東南，為近東西向條形山脈，東西長(zhǎng)520m，底寬120m，面積約6×l04m2，頂寬40m，山頂海拔標(biāo)高約+lOOm，總設(shè)計(jì)工程量245.3×l04m3，巖性主要為三疊系青龍組（T1q）石灰?guī)r和花崗閃長(zhǎng)斑巖。

本區(qū)首先修筑上山施工便道，坡度控制在25%以內(nèi)，供挖機(jī)、鉆機(jī)出入。通過(guò)挖機(jī)直接向下甩渣的方式將整個(gè)山頂標(biāo)高降至+80m后，開(kāi)始進(jìn)行開(kāi)拓系統(tǒng)布置，上山道路白西向東，緊鄰回填區(qū)三布設(shè)，按照凈寬15m進(jìn)行修筑，此期間重點(diǎn)對(duì)條形山脈北部進(jìn)行爆破、開(kāi)挖。

開(kāi)挖區(qū)三東部臺(tái)階高度12m，采用自上而下、組合臺(tái)階分層開(kāi)挖，布置+80m、+65m、+52m、+40m、+28m、+16m穿孔爆破和鏟裝運(yùn)輸平臺(tái)。施T高峰期多個(gè)平臺(tái)同時(shí)進(jìn)行施工作業(yè)。

3.2開(kāi)挖區(qū)四

位于治理區(qū)中部，為治理區(qū)內(nèi)海拔最高的一座形如網(wǎng)臺(tái)體的孤峰，底部直徑240m，面積約10×l04m2，頂部直徑85m，頂部海拔標(biāo)高105m—115m，總設(shè)計(jì)T程量393.6×104m3，巖性主要為二疊系長(zhǎng)興組（P2e）石灰?guī)r。

考慮到上山山坡局部發(fā)育不穩(wěn)定地質(zhì)體，不具備折返路的修筑條件，故前期挖機(jī)山頂作業(yè)以向下甩渣為主，在將山頂標(biāo)高整體降至+90m后，重點(diǎn)對(duì)西部區(qū)域進(jìn)行爆破、開(kāi)挖，在西部逐漸形成寬約40m的+76平臺(tái)后，將原上山的簡(jiǎn)易便道進(jìn)行拓寬、路基換填，保證凈寬15m。道路修筑完畢后汽車直接在+76m平臺(tái)進(jìn)行裝車。

整個(gè)開(kāi)挖區(qū)布置+90m、+76m、+64m、+52m、+40m、+28m、+16m穿孔爆破和鏟裝運(yùn)輸平臺(tái)。

3.3開(kāi)拓系統(tǒng)布置參數(shù)合理性分析

《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ22-87，以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）針對(duì)礦山生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)干線、支線和聯(lián)絡(luò)線的道路修筑，廢棄礦地治理項(xiàng)目具有一定參考意義。通過(guò)對(duì)照規(guī)范并進(jìn)行單向行車密度計(jì)算，道路等級(jí)參照規(guī)范中三級(jí)露天礦山道路，項(xiàng)目道路行車速度、路面寬度等參數(shù)基本滿足要求，規(guī)范中三級(jí)道路最大縱坡不大于9%，基本滿足要求（表1）。

4.結(jié)語(yǔ)

（1）開(kāi)拓系統(tǒng)需提前規(guī)劃和設(shè)計(jì)，合理的布置可大大提高開(kāi)挖效率，降低生產(chǎn)運(yùn)輸成本，為項(xiàng)目帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益。（2）通過(guò)3DMine的地表模塊、露天設(shè)計(jì)模塊，實(shí)現(xiàn)了礦山開(kāi)拓系統(tǒng)建設(shè)的三維可視化。3DMine作為國(guó)內(nèi)一款三維礦業(yè)軟件，其鉆孔數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、實(shí)體模塊、塊體模塊、地下設(shè)計(jì)模塊功能強(qiáng)大，與其他軟件兼容性好，適合國(guó)內(nèi)礦山企業(yè)的日常使用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]北京三地曼礦業(yè)軟件科技有限公司.3DMine礦業(yè)工程軟件地質(zhì)工程師教程.北京：北京三地曼礦業(yè)軟件科技有限公司，2009：42-56.