摘 要

随着矿山三维建模技术的日趋成熟，构建数字矿山已逐步成为实现矿山企业科学管理和安全高效开采的有效途径。三鑫金铜矿是湖北大冶的一个中型矿，为了更加直观便捷的了解矿山的井筒保安矿柱，从而对井下设施开采情况等有更清晰的认识，本文以Surpac数字矿山软件完成三鑫金铜矿保安矿柱的矿数字建模。同时，为保证地下生产的安全，本文基于所建立保安矿柱矿体的模型，以基于LabVIEW的PC监控中心、井下数据监测终端为枢纽，以已有通讯光缆、铠装信号屏蔽电缆、以太网、铠装网线、单模光纤线缆、光纤收发机形成的通讯网络为核心的远程自动化实时监测技术，从而在理论上建立地压监测系统的研究，从理论上得出相应地压监测界面。论文完成的主要工作和研究内容有：

通过CAD确立各个阶段的保安矿柱地形图形，

（2）运用Surpac软件建立各个阶段综合的立体空间三维模型，从而进一步实现对保安矿柱的三维可视化，完整准确地表达出井筒周围保安矿柱的三维模型形态。

（3）通过对几种监测方式的比较以及对围岩稳定性分区与地压控制技术的了解，进一步从理论上确立经济合理高效的监测方法。

（4）通过监测仪器的确定，从而理论上勾画出地压监测系统。

（5）完成对监测系统界面理论上的构建。

关键词：保安矿柱数字建模；Surpac；保安矿柱阶段图；三维可视化；地压监测系统；

Abstract

With the mature of mine three-dimensional modeling technology, the construction of Digital Mine is an effective approach to achieve scientific management and safety and high efficiency mining in mine enterprise. Sanxin Gold-copper mineralization is oen of the midele mine in Hubei province. in order to more intuitive and convenient to know mine shaft safety pillar, so that have a more clear understanding to The mining of underground facilities. Based on the digital mining software Surpac complete Sanxin Gold-copper mineralization safety pillar numerical modeling, At the same time, in order to ensure the safety of the underground production, This article is based on the established safety pillar ore body model Based on LabVIEW PC monitoring center, downhole data monitoring terminal as the hub, with existing communication optical cable, shielded cable armoring signal, Ethernet, armoured cables, single-mode optical fiber cable, optical transceiver formed remote automation real-time monitoring technology of communication network as the core, to establish a ground pressure monitoring system in theory research.Theoretically obtained corresponding pressure monitoring interface,The main work accomplished paper and the research content:

1.Through CAD graphics at various stages of safety pillar terrain

2. Using Surpac software set up at various stages of comprehensive three-dimensional space 3 d model, thus further realize 3 d visualization of safety pillar, complete and accurate to express the 3 d model of wellbore safety pillar around form.

3. By comparing with several methods of monitoring and control technology of partition on the stability of surrounding rock and ground pressure, further establish economic and reasonable and efficient monitoring method in theory.

4. Through the determination of monitoring instrument, which outline the ground pressure monitoring system in theory.

5. Complete the monitoring system of the interface in theory.

Key words: Safety pillar digital modeling; Surpac; Safety pillar phase diagram; 3 d visualization; Ground pressure monitoring system;

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 I

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 矿山数字建模及相关应用 2

1.2.2 地压监测系统研究 3

1.3 主要内容及技术路线 4

1.4 创新点 6

1.5 本章小结 6

第2章 湖北三鑫金铜矿保安矿柱建模 7

2.1 矿山概况 7

2.1.1 地理位置、水文、气候 7

2.1.2 矿区地质构造和矿床特征 8

矿区地质 8

矿石特征 8

2.1.3 采矿方法 10

2.2 三鑫金铜矿保安矿柱实体模型的构建 10

3.2.1 Surpac软件主要功能及特征 10

3.2.2地表DTM构建 11

3.2.3保安矿柱三维模型创建 14

3.2.4保安矿柱对开拓巷道的影响 20

2.3 本章小结 24

第3章 地压监测系统的研究 25

3.1 监测系统的选择 25

3.2 监测内容 26

3.3 数据采集 27

3.4 DAQ设备及传输方案 29

3.5 井筒光纤光栅变形监测方案 31

3.6 最终成果 33

3.7 本章小结 35

第4章 结论与展望 36

4.1 结论 36

4.2 展望 36

参考文献 37

绪论

引言

随着全球经济一体化的加快以及科学技术的快速发展，市场竞争愈来愈加剧，从而社会经济的各个领域都采用了信息技术，对于历史悠久的采矿行业来说，既有机遇但挑战亦是并存，因此数字矿山已然成为一种必然的趋势，在矿业领域中，如何降低成本提高企业的竞争手段一直是采矿工作者的追求，而直观的观测到矿山正好能够满足此种需求，所以数字化矿山对采矿来说是一种新的技术革命。

这些年来，我国数字矿山有了很大的发展，伴随这互联网的发展，大数据越来越成为一种趋势，因此矿山资源不仅仅是物质上的资源，矿山信息化逐渐成为一种新的信息资源，好多矿山把此当做当做战略资源利用，形成了矿山信息资源稳定平台，进入新世纪以后，矿山企业迎来新的发展状况，改变以前小规模发展的情况，进行系统化建设，在一定程度上推动了矿山的数字化进程。