本站小編為你精心準備了MineSight軟件對礦山道路設計的影響參考范文,愿這些范文能點燃您思維的火花,激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
1軟件介紹
德興銅礦的許多工程師目前仍在使用minesight作為主要采礦設計軟件。MineSight3D設計軟件是由美國敏泰克公司(Mintec,Inc.)開發研制,主要應用于礦山規劃與建模,敏泰克公司于1970年成立,總部設在美國亞利桑那州圖森市,敏泰克公司是全世界都非常著名的礦業軟件公司。該公司的軟件產品已經在世界各地都有發行銷售和應用,能夠為地質勘探與建模、采礦設計、道路設計提供了解決方案。“廣泛應用于資源估算、礦山計劃和采礦生產的各個階段乃至礦山閉坑后復墾設計的整個礦山循環過程中。作為一套完整而且全面的軟件系統,改進了從測量、地質、采礦設計到生產管理過程中的技術信息交流。MineSight軟件系統功能十分豐富,具有良好的用戶界面和強大的3D圖形處理,系統與其他的軟件(如Datamine、Surpac等)都有接口。在數據處理上,采用ODBC、Text、DXF等多種格式進行轉換,兼容性極好”[5]。MineSight3D設計軟件支持Windows9X/XP/Win7等主流操作系統,主要包括以下幾個組成部分:MineSight3-D(MS3D):主要用來建立礦山的各種三維模型,進行生產設計。MineSightCompass(MSCompass):其中包含了眾多的可執行程序,可以完成鉆孔數據的導入導出、數據的統計分析、品位估值、計劃編制、境界優化等工作。MineSightDataAnalyst(MSDA):主要對數據進行各種統計分析,輸出統計圖表。其中MineSight3D(MS3D)部分主要功能包括:公路路線設計、三維數字地面模型應用、公路全三維建模(3DRoad)等適用于城市、礦山道路的幾何設計。MineSight3D(MS3D)部分利用實時拖動技術,使用戶直接在計算機上動態交互式完成公路路線的平(縱、橫)設計、繪圖。在道路設計方面,系統有獨特的曲線設計方法、起終點智能化接線和靈活批量的連接部處理等功能。MineSight3D設計軟件不僅支持基于測量的外業數據路徑設計,還可以使用三維電子地形圖,建立三維模型的縱向、橫向和直接獲取地面線準確的數據,然后進行平向、縱向和橫向的系統設計,縮短設計周期時間。
2軟件應用
基于軟件本身能建立實體3D模型的可視化設計功能,在礦山道路設計中,避免設計師們因反復修改路線而節省了大量時間,大幅度地減少了設計師的工作量。中國恩菲有色工程設計研究總院(簡稱恩菲ENFI)在2003年做了德興銅礦富家塢采區陡幫開采設計,排土場最低出口設計標高在230m臺階,而設計圖紙沒有明確該排土場出口位置,且采區實際地形地貌的230臺階并不適宜作為排土場出口。為解決德興銅礦富家塢下部(230m臺階以下)采區的廢石運輸問題,降低剝離運輸成本,德興銅礦啟用了170~265m運巖公路。該運巖公路運用MineSight軟件設計。根據富家塢采區的原始地形,封閉圈標高為170m,并結合ENFI設計院的開采設計和科學合理的采礦方法,將運巖公路起始標高定在170m,考慮到公路平均坡度因素及合理運輸距離,公路終端標高設計為265m。公路路基設計寬度為35m,路面最小凈寬度設計為28m(雙車道)。公路全長1500m,平均縱坡坡度設計為6.3%。“公路最小轉彎半徑設計為250m;當相鄰路段坡度代數差大于2%時,需要設置圓形豎曲線,其最小半徑設計為700m;設計平曲線超高橫坡4%。為保障電動輪汽車的運行安全性,設計限制坡長350m,緩和坡段長為70m左右,緩坡坡度設計為3%”[6]。道路路基挖方設計∶邊坡值1∶0.5,每10m高留3m安全平臺。道路填方區域的邊坡自然安息角設計為38°。道路平面圖如圖1。
2.1繪制公路的挖、填模型的橫截面圖因本段道路未做工勘,參數選取時參考了地質條件相似的銅廠新修的運巖道路參數,銅廠采區運巖道路2m碎落臺,因實際巖性松軟,部分邊坡因風化、雨水作用,有垮塌跡象,故設計碎落平臺寬度為3m,臺階高度10m。其挖、填參數設計如圖2、圖3。MineSight軟件在畫圖過程中的操作、控制指令偏少,建議使用AutoCAD軟件先繪制好挖、填剖面圖,保存為DXF格式,通過MineSight軟件的導入功能導入圖型,比直接在MineSight軟件中繪制圖型效率要高。
2.2生成公路所需挖、填量“盒子”點擊軟件的命令欄,Tools-TemplateEditor,調出對齊工具,如圖4所示,然后選擇道路的一條邊,然后點菜單surface-createsolid-attachtemplatealongpolyline...,點selectusertemplate,再分別點選挖、填模型橫截面線,最后點“apply”,生成公路所需要的挖方量和填方量“盒子”,效果如圖5、圖6。3.3生成公路所需挖、填方量點擊軟件的命令欄,Surface-GeneratePartials,彈出來的界面選項點Betweensurfaces,在StartSurface的空欄里選擇原始地形實休,EndSurface空欄里選擇已經生成好的“盒子”實體,Apply,分別用兩個“盒子”與原始地形相交,軟件通過布爾運算,自動得出相交、后的實體形狀及方量,如圖7、圖8。計算結果為道路總挖方:86.7萬m3,折合230萬t;總填方109萬m3,折合196萬t。表1是按分段線段找出公路中心線的坐標點,其中X、Y、H分別為道路的經度、緯度和高程。在得出公路中心線的坐標點后,最終由測量人員來檢測整條公路是否施工符合設計要求。
3結束語
礦山設計三維實體模型是“數字礦山”的基礎和核心,三維可視化設計對礦山生產具有非常巨大的意義。隨著計算機技術的發展,三維可視化設計軟件在礦山設計中再顯身手。但是MineSight軟件的主要應用在礦山最終境界優化及勘探、地質建模、采礦計劃、采礦設計、儲量和品位估算方面,對于道路設計的功能,在精確制圖及圖型細節修改操作上,給出的控制指令相對太少,功能較弱,感覺不盡人意,在軟件操作上及快捷鍵設置等方面,軟件有自己獨立的方案,與一些大眾軟件的操作有較大差異,對不熟練MineSight軟件操作的普通設計人員,用起來不易上手。總的來說,運用MineSight3D可視化設計軟件,基本上能對礦山大部分的常用道路設計給出解決方案。德興銅礦銅廠采區的南山運巖公路、富家塢馬形山下方的運礦公路均采用了MineSight3D軟件可視化設計。在三維實體模型的基礎上,通過剖切生成的指定位置的道路截面圖,很容易把道路的工程特征顯示出來,可以讓施工人員清楚地了解道路的各個細節,節省施工費用和提高道路施工質量。
作者:李小軍 單位:江西銅業集團公司 德興銅礦