SolidWorks三维建模在矿山行业中的应用

    1 矿体三维建模的意义

    近年来，矿山数字化建模发展迅速，国外广泛应用矿业软件建立矿床三维模型，实现矿山生产的动态管理和资源的合理利用。

    国内有些矿山企业和科研院所引进国外一些矿业软件，如Datamine、Micromine和Surpac Vision等进行三维建模。国内一些企业也开发出3Dmine等一些矿用软件，有些矿山利用机械、电子等行业应用较好的建模软件，如UG、Pro／E和等进行三维建模，这些建模软件一般是大型软件商开发的，所以具有功能强大的优点。也有些矿山企业自行开发软件进行三维建模。一般来说，矿业软件专业性好，但功能不强大。目前，矿井井下巷道系统的三维建模还不是很成熟，尚未在设计和生产中起到很好的作用。

    从采矿工业的发展来看，建立一个完善的三维矿体模型对于矿山的规划设计、生产管理甚至采矿教学等工作都具有重大的现实意义。

    1)三维矿体模型可让整个矿山工程呈现出来(包括地面和地下工程)，通过三维矿体模型，矿山管理人员可以直接、全面地了解生产的进度和安全情况，有利于管理者制定进一步的生产计划。

    2)由于矿体三维实体模型和绘图与参照绘图的工程和部位是相关联的，所以模型的改变会自动地反映在与之有关联的图形和工程上，这有利于及时调整工程设计。

    3)在矿体三维实体模型的基础上，可以在任意位置形成矿体的水平剖面、横剖面、纵剖面和斜剖面图，可以计算矿产储量、开采量和开挖工程量，还可以方便地在其中加入各种井建工程，如竖井、斜井、斜坡道、各种采掘巷道等。

    4)可在三维模型上布置矿房和自动布置落矿炮孔。

    5)矿体三维实体建模还可应用于教学及采矿方法研究。

    2 矿体的三维建模步骤

    地下采矿工程结构复杂，很难用规则的几何形体进行描述，通常需要采用一种或几种灵活、简便、适用的建模方法来完成。利用线框构建三维数字模型可满足这种要求，可以迅速地创建出形状物体或自然体的几何模型。这种几何模型还可以比较精确地描述形态或形状复杂多变的矿体，能满足矿山设计、生产中地质制图的基本要求，也是建立三维实体模型的基础(如图1所示)。

    图1 三维线框数宇模型

    针对矿体形状的不规则性，如何真实地再现复杂矿体是一个难点。但在平台上，利用扫描、拉伸、放样等功能，并将矿体剖面图输入，可以初步形成矿体的三维实体模型，然后对局部进行修改，使其更贴近矿体实际。具体的操作流程如下：资料的收集和输入→形成矿体剖面图→矿体三维模型→修改矿体模型。