中国近20年来矿石开采量不断增加,每年从地下开采出约50亿吨矿石,由于一些地方对采空区疏于及时有效的回填和注浆治理,使中国地下采空区面积越来越大。采空区改变与破坏了地球表面和岩石圈的自然平衡,就会产生采空区塌陷等地质灾害。
传统的勘察报告采用大量繁琐的柱状图、剖面图、钻孔平面图来表现地质地层构造,工作量大且易出现偏差。建立三维地质结构模型可以很好的展现地质构造和采空区形态。
因此,如何利用已有地质资料实现地质体的三维重建和可视化,建立复杂而又不规则的地质体模型以充分反映地学规律并获得准确的地下采空区大小和规模一直是地学界的一个难题。济南中安数码科技有限公司采用三维全自动建模,为三维采空区提供可靠的数据。
基于三维全自动建模技术
在根据建模范围和精度(网格间距)要求生成地形网格基础上,从基础数据库中可提取钻孔点位和分层信息生成地层面强约束点,从剖面中提取有关地层边界线信息,基于地形网格应用这两类数据进行插值计算构造各地层面模型,最后根据地层之间的叠覆关系等地质信息生成地层实体模型,钻孔数据作为强约束数据强调要与地层面精确一致,而剖面地层界线作为插值时所用弱约束数据可以不与地层面精确一致。上述简单层状地质体建模过程除少数数据选择或参数设置操作外,其他步骤均自动完成。
建模流程
基于简易性数据库设计
组织人员对纸质原始勘察资料通过扫描、矢量化、编辑、录入等方式进行数字化。
对于数字化后的数据由专人进行质量检查,对数字化后的地质资料分类进行数据的编辑整理、格式化、转换、概括等处理,形成统一地理坐标、信息分类与标准化编码、标准化格式。
数据库搭建流程
技术优势
软件优势:MapGIS软件在地质矿产领域应用广泛,数据基础好,且MapGIS具备成熟的三维地质建模模块,因此本次三维建模选择使用《MAPGIS 三维建模软件》。属性数据库选择使用Access数据库,简单便捷。空间数据库选择使用MapGIS的HDF数据库。
模型应用展示
(1)模型拾取:选取模型拾取功能,可在三维模型点击任意地层后可提取该地层的相关模型属性信息,所能提取到的地层属性包括地层编码、岩性、地层描述等。
模型拾取
采空区分布展示
(2)模型剖切
可以对三维地质模型进行任意切割,从而可从不同方位观察地层分布变化特征。可根据需要设置需要进行剖切的面(可以平面切割,也可以进行折线剖面切割)。



