CN116049967A - 基于三维模型的料场储量计算方法及可读存储介质 - Google Patents

基于三维模型的料场储量计算方法及可读存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116049967A
CN116049967A CN202310182113.7A CN202310182113A CN116049967A CN 116049967 A CN116049967 A CN 116049967A CN 202310182113 A CN202310182113 A CN 202310182113A CN 116049967 A CN116049967 A CN 116049967A
Authority
CN
China
Prior art keywords
excavation
geological
data
stock ground
geologic body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310182113.7A
Other languages
English (en)
Inventor
孙翊博
陈亚鹏
吕振
李承中
赵文超
吴彤
李建强
玉博
刘芙荣
张丽艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Water Resources Beifang Investigation Design and Research Co Ltd
Original Assignee
China Water Resources Beifang Investigation Design and Research Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Water Resources Beifang Investigation Design and Research Co Ltd filed Critical China Water Resources Beifang Investigation Design and Research Co Ltd
Priority to CN202310182113.7A priority Critical patent/CN116049967A/zh
Publication of CN116049967A publication Critical patent/CN116049967A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/08—Construction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于三维模型的料场储量计算方法及可读存储介质，将基础地质数据导入系统；提取导入数据的特征信息生成地质界面；根据地质界面生成地质体，并将地质体划分不同地质单元；根据开挖指标创建开挖面；利用开挖面对地质体进行裁剪；利用软件系统计算模块对裁剪出的地质体分单元进行体积计算。本发明可提高对料场地质体的空间认识。实现料场三维参数化开采设计，提高料场设计效率。开挖面可根据开采范围和地形起伏进行平移和旋转，实现开采范围内料场利用最大化。利用三维模型进行体积计算，相当于传统方法中的计算断面无限加密，提高料场储量计算的准确度。

Description

基于三维模型的料场储量计算方法及可读存储介质
技术领域
本发明涉及地质建模技术领域，尤其是涉及一种基于三维模型的料场储量计算方法及可读存储介质。
背景技术
目前，传统方法对料场勘察设计如地质图和开挖图绘制、储量计算、开挖设计和稳定性分析等仍使用传统的二维技术手段，仅能满足最基本的工程需要。对于地形、地质条件较复杂的料场(如不规则、构造复杂或可溶岩料场)，传统的二维工作模式下缺少直观的三维印象，难以清楚、形象地表达出地质体的空间分布，同时对开挖设计来说是极大的挑战；传统二维设计模式下工程量统计多采用平均厚度法、平行断面法、三角形法等，且受限于料场开采范围和地形影响，工程量计算精度低，甚至有时误差很大。
发明内容
针对上述现有方法中的不足，本发明提供一种基于三维模型的料场储量计算方法及可读存储介质，提高对料场地质体的空间认识效果和料场储量计算的准确度，实现料场三维参数化开采设计，提高料场勘察设计及施工期的出图效率。
本发明的具体技术方案如下：一种基于三维模型的料场储量计算方法，将基础地质数据导入系统；提取导入数据的特征信息生成地质界面；根据地质界面生成地质体，并将地质体划分不同地质单元；根据开挖指标创建开挖面；利用开挖面对地质体进行裁剪；利用软件系统计算模块对裁剪出的地质体分单元进行体积计算。
具体包括以下步骤：
S1.将基础地质数据导入Geostation软件的数据库系统；
S2.在Geostation软件绘图系统分别选择各地层界面的点元素或线元素，通过克里金法或加权平均法拟合出各地层界面的空间位置，包括地形面、不同程度的风化面、地层界面、料场储层界面、模型底面、地下水位面；
S3.生成地质体并划分为不同地质单元，自地面向下逐层生成和料场开采相关的地质体，包括料场剥离层、多个有用层、无用夹层，同时通过地下水位面将料场分为水上和水下两部分；
S4.根据地质条件及用量需求确定料场开采指标，包括料场开挖范围、料场开挖底高程、水上及水下边坡设计坡比、单层开挖高度、马道宽度，根据开挖设计指标创建开挖面；
S5.在Geostation软件中，利用开挖面与地质体进行布尔运算，对地质体进行裁剪；
S6.根据三维软件系统自带的体积计算模块对料场剥离层、无用层体积和有用层储量进行计算。
3、根据权利要求2所述基于三维模型的料场储量计算方法，其特征在于，S1所述基础地质数据包括地形数据、地质测绘数据、钻孔数据、探坑数据、平硐数据、水文数据以及这些数据包含的地质界限点和地质界线。
进一步，S4的方法为：
S41.确定料场开挖深度或开挖底高程；
S42.按照开挖边坡坡比、单层最大开挖高度、马道宽度自下而上创建开挖面；
S43.保持高程不变，将多个开挖面沿水平方向平移和旋转至开挖范围线边缘；
S44.通过拼接工具实现多个开挖面的剪切和合并。
一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的基于三维模型的料场储量计算方法。
本发明的有益效果是：可提高对料场地质体的空间认识。实现料场三维参数化开采设计，提高料场设计效率。开挖面可根据开采范围和地形起伏进行平移和旋转，实现开采范围内料场利用最大化。利用三维模型进行体积计算，相当于传统方法中的计算断面无限加密，提高料场储量计算的准确度。
附图说明
图1是本发明基于三维模型的料场精细化储量计算方法流程图；
图2是本发明基于三维模型的料场精细化储量计算方法基础地质数据示意图；
图3是本发明基于三维模型的料场精细化储量计算方法地质界面和地质体示意图；
图4是本发明基于三维模型的料场精细化储量计算方法开挖面示意图；
图5是本发明基于三维模型的料场精细化储量计算方法地质体裁剪示意图；
图6是本发明基于三维模型的料场精细化储量计算方法体积计算示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的基于三维模型的料场储量计算方法，将基础地质数据导入系统；提取导入数据的特征信息生成地质界面；根据地质界面生成地质体，并将地质体划分不同地质单元；根据开挖指标创建开挖面；利用开挖面对地质体进行裁剪；利用软件系统计算模块对裁剪出的地质体分单元进行体积计算。
实施具体实现流程为：
S1：将基础地质数据(钻孔、平硐、地质测绘中地表和地下的地质分层界限点、分层界线、水位线等)导入Geostation软件的数据库系统，见图2；
S2：在Geostation软件绘图系统分别选择各地层界面的点元素或线元素，通过克里金法(Kriging)或加权平均法拟合出各地层界面的空间位置，包括地形面、不同程度的风化面、地层界面、料场储层界面(有用层、剥离层、无用夹层等)、模型底面、地下水位面等，见图3中的地形面和分界面；
S3：生成地质体并划分为不同地质单元，自地面向下逐层生成和料场开采相关的地质体，包括料场剥离层、多个有用层、无用夹层等，同时通过地下水位面将料场分为水上和水下两部分；
S4：根据地质条件及用量需求等确定料场开采指标，包括料场开挖范围、料场开挖底高程、水上及水下边坡设计坡比、单层开挖高度、马道宽度等，根据开挖设计指标创建开挖面，见图4；
S5：在Geostation软件中，利用开挖面与地质体进行布尔运算，对地质体进行裁剪，见图5；
S6：根据三维软件系统自带的体积计算模块对料场剥离层、无用层体积和有用层储量进行计算，见图6。
进一步的，流程S1所述的地质数据包括：
地形数据、地质测绘数据、钻孔数据、探坑数据、平硐数据、水文数据等，以及这些数据包含的地质界限点和地质界线。
进一步的，流程S2的原理为：
选择相同地质属性的数据，如钻孔或平硐内揭露的地质界线点、地质测绘揭露的地质界线、物探测试探明的地质界线等，通过Geostation软件的绘图模块将其中的节点提取并拟合成面。
进一步的，流程S4的方法为：
S4.1：确定料场开挖深度或开挖底高程；
S4.2：按照开挖边坡坡比、单层最大开挖高度、马道宽度等自下而上创建开挖面；
S4.3：保持高程不变，将多个开挖面沿水平方向平移和旋转至开挖范围线边缘；
S4.4：通过拼接工具实现多个开挖面的剪切和合并。
实施例：
某工程M料场位于高山区，地形起伏较大，不适宜使用传统的平均厚度法，此外，平行断面法、三角形法的断面间距一般较大，进行开挖储量计算精度较差。采用基于三维模型的料场精细化储量计算方法，可以实现料场计算的精度的大幅度提高，下面以某工程M料场基于三维模型的料场精细化储量计算方法对本发明作进一步的详细描述，步骤如下：
S1：将基础地质数据(等高线，钻孔和竖井中的有用层与剥离层界限点等)导入Geostation软件的数据库系统，钻孔和竖井内容见图2；
S2：在Geostation软件绘图系统分别选择各地层界面的点元素或线元素，通过克里金法(Kriging)或加权平均法拟合出各地层界面的空间位置，包括地形面、料场有用层和剥离层分界面、模型底面、地下水位面等，见图3中的地形面和分界面；
S3：自地面向下拉伸地层界面，逐层生成和料场开采相关的地质体，包括料场剥离层、有用层，见图3；
S4：根据前期地质资料确定M料场开挖坡比为1:0.375，单层开挖高度为12m，马道宽度分别为6m、3m、3m；料场开挖范围线已经确定，开挖底高程为875m；在Geostation软件中，按照开挖边坡坡比、单层最大开挖高度、马道宽度自开挖底高程自下而上创建多个开挖面，保持高程不变将开挖面水平平移和旋转至开挖范围线边缘，通过拼接工具实现多个开挖面的剪切和合并，见图4；
S5：在Geostation软件中，利用开挖面与地质体进行布尔运算，对地质体进行裁剪，裁剪后的模型示意图见图5；
S6：根据三维软件系统自带的体积计算模块对料场剥离层体积和有用层储量分别进行计算，见图6。
三维模型作为地质信息三维可视化的重要载体，为三维协同设计起到了地质空间决策的支撑性作用。利用三维地质模型可将料场地质体的空间分布及对工程的影响清楚、形象地表达，为工程地质和岩土设计等专业快速解读地质条件提供极大便利，提高工程设计的质量与进度。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (5)

1.一种基于三维模型的料场储量计算方法，其特征在于，将基础地质数据导入系统；提取导入数据的特征信息生成地质界面；根据地质界面生成地质体，并将地质体划分不同地质单元；根据开挖指标创建开挖面；利用开挖面对地质体进行裁剪；利用软件系统计算模块对裁剪出的地质体分单元进行体积计算。
2.根据权利要求1所述基于三维模型的料场储量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将基础地质数据导入Geostation软件的数据库系统；
S2.在Geostation软件绘图系统分别选择各地层界面的点元素或线元素，通过克里金法或加权平均法拟合出各地层界面的空间位置，包括地形面、不同程度的风化面、地层界面、料场储层界面、模型底面、地下水位面；
S3.生成地质体并划分为不同地质单元，自地面向下逐层生成和料场开采相关的地质体，包括料场剥离层、多个有用层、无用夹层，同时通过地下水位面将料场分为水上和水下两部分；
S4.根据地质条件及用量需求确定料场开采指标，包括料场开挖范围、料场开挖底高程、水上及水下边坡设计坡比、单层开挖高度、马道宽度，根据开挖设计指标创建开挖面；
S5.在Geostation软件中，利用开挖面与地质体进行布尔运算，对地质体进行裁剪；
S6.根据三维软件系统自带的体积计算模块对料场剥离层、无用层体积和有用层储量进行计算。
3.根据权利要求2所述基于三维模型的料场储量计算方法，其特征在于，S1所述基础地质数据包括地形数据、地质测绘数据、钻孔数据、探坑数据、平硐数据、水文数据以及这些数据包含的地质界限点和地质界线。
4.根据权利要求2所述基于三维模型的料场储量计算方法，其特征在于，S4的方法为：
S41.确定料场开挖深度或开挖底高程；
S42.按照开挖边坡坡比、单层最大开挖高度、马道宽度自下而上创建开挖面；
S43.保持高程不变，将多个开挖面沿水平方向平移和旋转至开挖范围线边缘；
S44.通过拼接工具实现多个开挖面的剪切和合并。
5.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-4任一项所述的基于三维模型的料场储量计算方法。
CN202310182113.7A 2023-02-27 2023-02-27 基于三维模型的料场储量计算方法及可读存储介质 Pending CN116049967A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310182113.7A CN116049967A (zh) 2023-02-27 2023-02-27 基于三维模型的料场储量计算方法及可读存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310182113.7A CN116049967A (zh) 2023-02-27 2023-02-27 基于三维模型的料场储量计算方法及可读存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116049967A true CN116049967A (zh) 2023-05-02

Family

ID=86116569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310182113.7A Pending CN116049967A (zh) 2023-02-27 2023-02-27 基于三维模型的料场储量计算方法及可读存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116049967A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Evolution characteristics and displacement forecasting model of landslides with stair-step sliding surface along the Xiangxi River, three Gorges Reservoir region, China
CA3070868C (en) Resource density screening tool
Kaufmann et al. 3D geological modelling from boreholes, cross-sections and geological maps, application over former natural gas storages in coal mines
CN103454686B (zh) 基于地层切片的小尺度沉积相进行储层预测的方法及系统
US7933750B2 (en) Method for defining regions in reservoir simulation
CN112686779B (zh) 一种地基土标准土层层序划分方法
CN107609759B (zh) 一种海洋天然气水合物开采的海底工程地质影响评价方法
Zhang et al. A case study on integrated modeling of spatial information of a complex geological body
CN112862967B (zh) 用于建立三维地质模型的方法和装置
JP7137889B2 (ja) 深層－超深層海相カーボナタイトのオイルプール賦存深度下限の予測方法
CN104809266A (zh) 一种基于样条曲线的工作面煤层赋存情况精确预测方法
CN111383336A (zh) 三维地质模型构建方法
CN108665543A (zh) 煤炭数字矿山地勘资料管理系统
CN110163965A (zh) 一种单斜岩层构造地貌的实体三维模型构建方法
Li et al. Paleokarst reservoir features and their influence on production in the Tahe Oilfield, Tarim basin, China
Ceccato et al. Multiscale lineament analysis and permeability heterogeneity of fractured crystalline basement blocks
Walton Wasatch Plateau gas fields, Utah
He et al. Three-dimensional hydrogeological modeling method and application based on TIN-GTP-TEN
Saleeby et al. Step-over in the structure controlling the regional west tilt of the Sierra Nevada microplate: Eastern escarpment system to Kern Canyon system
Kaufmann et al. Reprint of “3D geological modelling from boreholes, cross-sections and geological maps, application over former natural gas storages in coal mines”[Comput. Geosci. 34 (2008) 278–290]
CN106845086B (zh) 地层压力计算方法及装置
Keller et al. A community effort to construct a gravity database for the United States and an associated Web portal
CN116049967A (zh) 基于三维模型的料场储量计算方法及可读存储介质
CN107060744A (zh) 一种测井地质评价系统
CN114114390B (zh) 油气勘探方法、装置、设备以及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination