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【摘要】基于三维可视化技术的MicroMine矿业软件，越来越多的应用于矿山开采设计和管理中，对我国数字化矿山的全面建设发展，起到积极的促进作用。
【关键词】MicroMine软件;三维可视化;数字化矿山
0.引言
随着我国工业化步伐的加快，矿产资源急剧消耗，当前矿产开发正在向开采技术条件复杂、矿石品味低得贫矿发展，极大地增加了采矿成本。为了提高经济效益，同时保证较恶劣的开采技术条件下的作业安全，矿山的设计和管理者正在努力改进采矿方法及技术，“数字化”矿山就这样走进了人们的视野。
数字化矿山的核心是在统一的时间坐标和空间框架下，科学合理地组织各类矿山信息，将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合[1]，数字化矿山的任务是在矿业信心数据仓库的基础上，充分利用现代空间分析、数据采矿、知识挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和科学计算技术，为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理进行模拟、仿真和过程分析提供新的技术平台和强大工具。
矿产行业的特殊性决定了矿山信息化的不同之处，它不是简单的信息叠加或传递，而是在不断变化的生产数据和资源数据的基础上，通过软件系统将这些信息集成共享后，使设计者和管理者全面、及时、准确地掌握企业生产的资源、产品、成本、安全和市场需求等信息，优化设计并实现生产经营决策的科学性、及时性。因此，借助合适的矿业软件可事半功倍。
近年来，随着计算机技术的迅猛发展以及计算机图形学技术、三维GIS技术和数据库技术的日趋成熟和完善，基于传统二维图件的矿山开采设计与管理逐渐显露出其准确性低、设计周期长、开采方案单一、工作效率低下等诸多弊端，难以满足现代矿山信息化发展的需要，三维建模开始为人们广泛认可和接受。基于三维可视化技术的MicroMine等矿业软件的应用为矿山企业的资源精确化评价与管理、真三维开采设计和方案优化、矿山项目多方案快速对比研究等生产技术管理和项目决策提供了快捷、强大的工具和智能支持[2]。
1.MicroMine软件简介
MicroMine是澳大利亚MicroMine国际矿业软件有限公司开发的大型专业矿业软件，是一套三维交互式图形软件系统，具有地表测量数据处理、地质勘探数据分析和采矿设计等功能，主要用于地质勘查和地质建模、资源评估、储量估算、露天和地下采矿设计以及尾矿复垦和设计等。
MicroMine软件适用于所有金属矿种的露天和地下开采设计和生产管理，涵盖矿业开发的整个发展阶段，可满足不同工作任务的要求。
2.MicroMine软件的主要功能
软件以模块化构建，包括八大模块：核心模块、勘探模块、资源评估模块、线框模块、采矿模块、测量模块、绘图模块和露天境界优化模块等，其数据传输、转化支持MAPGIS、ODBC（Excel，Acess，Foxpro，DBASE）DEM，DXF，Surpac等格式的数据，为用户提供地质勘探数据解译、三维建模、资源评估和采矿设计等功能。
3.Micromine软件在数字化矿山设计过程中的应用
3.1构建地质数据库
Micromine可用多种数据形式来存储和管理地质信息，数据库的数据类型主要包括勘探数据和刻槽数据。利用勘探模块可以实现勘探数据编录、样品组合分析、地质统计学分析等功能，生成的地质数据库可以在三维空间中显示，也可以通过修改显示风格等很容易了解矿山地质勘探方面的成果资料，以及地质层位、品位信息等情况。
3.2 创建矿体三维实体模型
实体模型也称为线框模型，是用来描述三维空间物体的几何形态，是定义矿体、巷道、地形、断层、采场、岩层的通用技术，是MicroMine三维模型的基础。
矿体模型建立在地质数据库的基础上，依据勘探规范规定的矿体圈定原则，参照各个勘探线范围进行切剖面完成各个剖面图的生成，接着相邻剖面间通过多种线框连接方法反复推敲实现的。矿体模型生成后，可以在任意方向切剖面，生成剖面图，以供采矿布置巷道工程参考。
3.3创建空块模型
MicroMine的空塊模型使用了精确而且完善的地质统计学插值法，每个块的属性可以量化或描述，这些块的属性主要是矿石的品味、质量或者比重等，空块模型的真正功能在于它可以在限定区域内快速生成用户定义的体积、吨位、品味等方面的报告，然后进行资源储量的估算评估，实现灵活约束条件下的统计报告。
3.4 创建地表DTM模型
地表模型主要是将现状地形图里所含的地表测量数据导入到软件中进行相应修改与创建DTM得到的地表上的地物，进行形象化及实体化，最新的MicroMine版本中加入了支持航拍图片的导入功能，使地表DTM模型更接近实际。
3.5 地下采矿设计
软件的地下采矿设计充分利用了三维设计工具，在屏幕上可以数字化，也可以使用工具，有很强的点、线工具，同时通过工程中心线，再加上断面形状和尺寸就可以很方便地生成工程实体。采矿设计主要包括开拓运输系统设计、采掘进度计划编排、排土场设计以及爆破设计等。
3.6露天采矿设计
软件自带的露天采矿设计工具可以对采矿场和堆场进行从下向上的交互式设计，用户可以自如地对连巷、道路、边坡坡度和台阶宽度进行参数化设计。在采矿过程中的标准可以随时重新设定，在设计矿坑的不同区域，地质信息可以用来决定边坡坡度的大小，同时软件提供了比较良好的优化功能，根据块段模型就可以通过软件的境界优化功能，得出不同要求的露天境界。
4.MicroMine软件在数字化矿山管理中的应用
4.1实现矿山井巷工程的可视化管理
井巷工程工作面的可视化管理对矿山安全生产和品味控制具有重要意义。MicroMine软件从设计说明中提取相关参数并结合地质编录数据建立了满足井巷工程工作面实时监控所需的数学模型，对矿山井巷开拓、运输等进行全面监控和管理，保证生产顺利进行。
4.2 对巷道进行地质编录管理
通过建立生产期间地质数据库，来实现对地质工程信息的综合管理，巷道地质编录所获得的地质信息在软件中进行整合，对刻画矿体的分布形态以及矿体边界起决定性的作用，建立起矿石品位分布特征的矿块模型，界定矿与非矿，指导采掘进度计划。
4.3 生产进度计划编排
MicroMine最终解决了开采计划中物质多样性、目标多样性、采矿地点多样性等复杂情况带来的项目规划中的难题。跟踪矿山开采进度，并根据开采技术条件及采掘现状及时调整，保证矿山安全达产。
5.结语
目前我国数字化矿山建设刚刚起步，MicroMine软件作为一套大型数字化矿山工程软件，有助于推动矿山数字化建设的进程，实现矿山数字化、信息化管理[3]，提高生产安全性和生产效率，从而保证我国工业化建设进程中对矿石资源的需求。 [科]
【参考文献】
［１］郑彬彬，张俊文.现代化矿山—数字矿山的概念及其基本结构[J].煤炭技术，2007，26(7)：1-2.
［２］陈爱兵，秦德先，张学书等.基于MicroMine矿床三维立体模型的应用[J].地质与勘探，2004,40(5):77-80.
［３］潘东.我国矿山数字化建设的探讨[J].矿业研究与开发，2006.
【关键词】MicroMine软件;三维可视化;数字化矿山
0.引言
随着我国工业化步伐的加快，矿产资源急剧消耗，当前矿产开发正在向开采技术条件复杂、矿石品味低得贫矿发展，极大地增加了采矿成本。为了提高经济效益，同时保证较恶劣的开采技术条件下的作业安全，矿山的设计和管理者正在努力改进采矿方法及技术，“数字化”矿山就这样走进了人们的视野。
数字化矿山的核心是在统一的时间坐标和空间框架下，科学合理地组织各类矿山信息，将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合[1]，数字化矿山的任务是在矿业信心数据仓库的基础上，充分利用现代空间分析、数据采矿、知识挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和科学计算技术，为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理进行模拟、仿真和过程分析提供新的技术平台和强大工具。
矿产行业的特殊性决定了矿山信息化的不同之处，它不是简单的信息叠加或传递，而是在不断变化的生产数据和资源数据的基础上，通过软件系统将这些信息集成共享后，使设计者和管理者全面、及时、准确地掌握企业生产的资源、产品、成本、安全和市场需求等信息，优化设计并实现生产经营决策的科学性、及时性。因此，借助合适的矿业软件可事半功倍。
近年来，随着计算机技术的迅猛发展以及计算机图形学技术、三维GIS技术和数据库技术的日趋成熟和完善，基于传统二维图件的矿山开采设计与管理逐渐显露出其准确性低、设计周期长、开采方案单一、工作效率低下等诸多弊端，难以满足现代矿山信息化发展的需要，三维建模开始为人们广泛认可和接受。基于三维可视化技术的MicroMine等矿业软件的应用为矿山企业的资源精确化评价与管理、真三维开采设计和方案优化、矿山项目多方案快速对比研究等生产技术管理和项目决策提供了快捷、强大的工具和智能支持[2]。
1.MicroMine软件简介
MicroMine是澳大利亚MicroMine国际矿业软件有限公司开发的大型专业矿业软件，是一套三维交互式图形软件系统，具有地表测量数据处理、地质勘探数据分析和采矿设计等功能，主要用于地质勘查和地质建模、资源评估、储量估算、露天和地下采矿设计以及尾矿复垦和设计等。
MicroMine软件适用于所有金属矿种的露天和地下开采设计和生产管理，涵盖矿业开发的整个发展阶段，可满足不同工作任务的要求。
2.MicroMine软件的主要功能
软件以模块化构建，包括八大模块：核心模块、勘探模块、资源评估模块、线框模块、采矿模块、测量模块、绘图模块和露天境界优化模块等，其数据传输、转化支持MAPGIS、ODBC（Excel，Acess，Foxpro，DBASE）DEM，DXF，Surpac等格式的数据，为用户提供地质勘探数据解译、三维建模、资源评估和采矿设计等功能。
3.Micromine软件在数字化矿山设计过程中的应用
3.1构建地质数据库
Micromine可用多种数据形式来存储和管理地质信息，数据库的数据类型主要包括勘探数据和刻槽数据。利用勘探模块可以实现勘探数据编录、样品组合分析、地质统计学分析等功能，生成的地质数据库可以在三维空间中显示，也可以通过修改显示风格等很容易了解矿山地质勘探方面的成果资料，以及地质层位、品位信息等情况。
3.2 创建矿体三维实体模型
实体模型也称为线框模型，是用来描述三维空间物体的几何形态，是定义矿体、巷道、地形、断层、采场、岩层的通用技术，是MicroMine三维模型的基础。
矿体模型建立在地质数据库的基础上，依据勘探规范规定的矿体圈定原则，参照各个勘探线范围进行切剖面完成各个剖面图的生成，接着相邻剖面间通过多种线框连接方法反复推敲实现的。矿体模型生成后，可以在任意方向切剖面，生成剖面图，以供采矿布置巷道工程参考。
3.3创建空块模型
MicroMine的空塊模型使用了精确而且完善的地质统计学插值法，每个块的属性可以量化或描述，这些块的属性主要是矿石的品味、质量或者比重等，空块模型的真正功能在于它可以在限定区域内快速生成用户定义的体积、吨位、品味等方面的报告，然后进行资源储量的估算评估，实现灵活约束条件下的统计报告。
3.4 创建地表DTM模型
地表模型主要是将现状地形图里所含的地表测量数据导入到软件中进行相应修改与创建DTM得到的地表上的地物，进行形象化及实体化，最新的MicroMine版本中加入了支持航拍图片的导入功能，使地表DTM模型更接近实际。
3.5 地下采矿设计
软件的地下采矿设计充分利用了三维设计工具，在屏幕上可以数字化，也可以使用工具，有很强的点、线工具，同时通过工程中心线，再加上断面形状和尺寸就可以很方便地生成工程实体。采矿设计主要包括开拓运输系统设计、采掘进度计划编排、排土场设计以及爆破设计等。
3.6露天采矿设计
软件自带的露天采矿设计工具可以对采矿场和堆场进行从下向上的交互式设计，用户可以自如地对连巷、道路、边坡坡度和台阶宽度进行参数化设计。在采矿过程中的标准可以随时重新设定，在设计矿坑的不同区域，地质信息可以用来决定边坡坡度的大小，同时软件提供了比较良好的优化功能，根据块段模型就可以通过软件的境界优化功能，得出不同要求的露天境界。
4.MicroMine软件在数字化矿山管理中的应用
4.1实现矿山井巷工程的可视化管理
井巷工程工作面的可视化管理对矿山安全生产和品味控制具有重要意义。MicroMine软件从设计说明中提取相关参数并结合地质编录数据建立了满足井巷工程工作面实时监控所需的数学模型，对矿山井巷开拓、运输等进行全面监控和管理，保证生产顺利进行。
4.2 对巷道进行地质编录管理
通过建立生产期间地质数据库，来实现对地质工程信息的综合管理，巷道地质编录所获得的地质信息在软件中进行整合，对刻画矿体的分布形态以及矿体边界起决定性的作用，建立起矿石品位分布特征的矿块模型，界定矿与非矿，指导采掘进度计划。
4.3 生产进度计划编排
MicroMine最终解决了开采计划中物质多样性、目标多样性、采矿地点多样性等复杂情况带来的项目规划中的难题。跟踪矿山开采进度，并根据开采技术条件及采掘现状及时调整，保证矿山安全达产。
5.结语
目前我国数字化矿山建设刚刚起步，MicroMine软件作为一套大型数字化矿山工程软件，有助于推动矿山数字化建设的进程，实现矿山数字化、信息化管理[3]，提高生产安全性和生产效率，从而保证我国工业化建设进程中对矿石资源的需求。 [科]
【参考文献】
［１］郑彬彬，张俊文.现代化矿山—数字矿山的概念及其基本结构[J].煤炭技术，2007，26(7)：1-2.
［２］陈爱兵，秦德先，张学书等.基于MicroMine矿床三维立体模型的应用[J].地质与勘探，2004,40(5):77-80.
［３］潘东.我国矿山数字化建设的探讨[J].矿业研究与开发，2006.