基于Rhino 和3Dmine 的露天煤礦邊坡三維數(shù)值模型構(gòu)建

杜昌華，宋景輝，張傳偉，劉籽鈺，吳建圻

（1.昆明煤炭設(shè)計研究院有限公司，云南 昆明 650011；2.云南省煤炭產(chǎn)業(yè)集團有限公司，云南 昆明 650032）

露天礦是一個以采掘為中心的大型生產(chǎn)系統(tǒng)[1]。隨著露天礦開采規(guī)模的不斷擴大，露天礦開采深度不斷增加，其邊坡高度也在加大，滑坡失穩(wěn)現(xiàn)象逐年增多[2-3]。露天礦邊坡的高陡化也使邊坡安全問題日益凸顯，不穩(wěn)定的邊坡具有潛在的滑坡危險。因此，在追求更高資源回采率的同時，保證露天礦的安全生產(chǎn)成為一項最重要挑戰(zhàn)[4]。工程人員在進行三維邊坡分析時大多采用單一軟件建模，導致對邊坡模型大幅度簡化，使分析結(jié)果偏離實際[5-7]。

現(xiàn)有的建模軟件各有所長，軟件間聯(lián)合建模的處理方式會讓軟件優(yōu)勢互補，從而高效地實現(xiàn)露天礦復雜三維地質(zhì)模型的精細建模[8-9]。為此，以我國某露天煤礦為例，進行基于Rhino 和3Dmine 的三維邊坡模型的構(gòu)建及驗證分析。

1 建模思路與流程

1）建模思路。經(jīng)人工開挖后的露天礦三維邊坡模型不同于普通地質(zhì)模型，實現(xiàn)精細化露天礦三維邊坡模型的構(gòu)建必須針對露天礦地質(zhì)及工況特點，選用針對性的建模平臺。露天邊坡的三維空間的特殊性可歸納為地表形態(tài)與地形平滑過渡的天然邊坡不同，露天礦邊坡表面經(jīng)采礦活動改造，地表起伏突出、棱角分明，而地層相對平滑。因此，針對露天煤礦空間上的主要特點，選用曲面處理能力強大的Rhino 軟件和地層建立便捷的3Dmine 軟件分別處理地表及地層模型，再將3Dmine 建立的DTM 地層模型，經(jīng)由Rhino 軟件處理為Nurbs 模型，完成網(wǎng)格的劃分及輸出，最終完成露天煤礦三維數(shù)值模型的建立。……