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利用3DMINE等软件建立三维数字矿山模型及其应用
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你可能喜欢　　3DMine三维矿业工程软件是一款完全本地化的创新设计、为国内用户量身打造的三维矿业软件平台。其主要功能有三维可视化核心、CAD辅助设计与原始资料处理、勘探和炮孔数据库、矿山、地质储量估算、露天采矿设计、设计、编排、测量仪器接口与数据应用等，同时具有更加开放的数据兼容性、易学易用、客户定制和价格优势等特点。
　　3DMine矿业工程软件帮助您自信应对矿业信息化时代各个方面的需求与挑战。
一、3DMine矿业工程软件的主要亮点功能/3DMine
1－1&核心模块核心模块是一个界面友好、功能强大的三维可视化编辑平台，是完全集成的数据可视化和可以编辑真实环境，多种类型空间数据叠加和完全真彩渲染，各个视角进行静态或者动态剖切，全景和缩放显示等。其中辅助设计模块可以在3D环境内，轻松实现露天和地下采矿设计功能。类似CAD功能集，与AutoCAD基本保持一致，比如选择集的使用、各种图元对象的创建、右键功能以及两者间文件互换等。参数化的设计方式，极大的提高了工作效率。三维可视化矿区3DMine软件核心特点：&&&&&&&&1、二维和三维界面技术的完美整合，技术领先，易学易用&&&&&&&&2、结合Office、AutoCAD通用技术，方便实用的图层管理和右键功能&&&&&&&&3、支持选择集的概念，快速编辑和提取相关信息&&&&&&&&4、集成国外同类软件的功能特点，步骤更为简便快捷&&&&&&&&5、剪贴板技术应用，使AutoCAD、Excel、Word以及Text数据与图形的直接转换&&&&&&&&6、具有自主知识产权的三维可视化软件平台。&&&&&&&&7、与国际主流矿业软件具有相同的理念和功能模块，符合国际标准的储量计算方法。&&&&&&&&8、稳定性强、广泛兼容、定制扩展和专业维护。&&&1－2&测量模块（露天测量和地下测量）测量模块是一个交互性很强的功能集，一是实现不同测量仪器（全站仪或经纬仪）数据与软件的通讯接口，使得不同的实测数据快速导入成图形数据。应用测量数据库，可以全面存储不同类型，不同阶段和不同文件的测量数据。二是具有独创性地实现了实测数据与Excel、AutoCAD&软件之间的数据与图形互换功能。我们的优势是运用不同的测量方法所得到的结果通过二次开发程序完成工作，包括传统测量方法（经纬仪、支距法和极坐标法）的数据处理乃至GPS数据应用，CASS数据，兼容CMS硐室扫描测量数据，提供方便灵活的编辑工具，快速建立巷道，采场及采空区模型，及时完成不同掘进工程或不同阶段的验收和报告。模块功能实用，用户可以快速形成不同形式下的三维成果，包括建立地表模型（DTM）和生成等高线、水位等高线；露天现状和掘进坑道模型；快捷、准确完成工程验收和实时监控生产进度同时可精确计算多个区域（采区）的体积和表面积包括计算排土场的体积，填方、挖方工程量并自动生成相应的图表。与地质模型配合，准确计算掘进工程回采的矿石量和品位。&三维矿山软件地下测量1－3&地质模块应用领域：勘查地质、矿山地质、工程地质和水文地质的找矿和生产-地质数据库，实体模型，块体模型，地质统计、储量计算品味模型创建和运用&-&通过建立地质数据库、利用三角网建模技术，创建矿区地层模型、矿体模型、构造模型或其他类型模型，按照国际矿业领域通用块体模型概念，运用地质统计学估值方法。通过数据库和模型叠加显示，可对矿体空间展布、储量计算、动态储量报告、品位和不同属性的分布特点进行综合运用。地质工作应用中突出的特点是不仅可以通过数据库和三维模型对矿床进行空间分析和品位计算，而且对于所有的地质信息（如地质界线，工程位置和分析数据）的提取，不再是手工绘制来实现制图和计算，这将是地质工作的一项变革。&1）地质数据库通过Excel将工程（探槽、坑道或坑道）编录的数据、物化探数据或水文数据和煤质数据按照规则的表格录入，并通过简单的步骤创建和存储在数据库（如Access）中。3DMine三维矿山软件核心可以将数据库与中心图形系统紧密相联，通过菜单选择或者鼠标右键功能可以迅速的浏览钻孔据查询、矿岩界线（夹石）圈定和剖面品位计算。操作简单直观、错误信息即时呈现报告。可以通过不同属性的颜色设置显示单个或多个工程的地质岩性、品位、轨迹和深度等数据信息。在屏幕上可以选择容差范围内的数据按照标高生成平面或沿勘探线形成竖直剖面。三维地质建模-地质数据库2）三维地质建模&通过平/剖面在空间圈定的矿岩界线、构造线和水位线，运用3DMine软件中先进的三角网建模手段，利用控制线和分区线联合方法，对任意形态的地质体构建三维模型。包括了功能强大和全面的交互式的生成、编辑、显示和计算实体及数字地形的三维地质建模工具。运用领先的凸壳技术实现空间点云的建模以及任意实体的投影面积、厚度等基本统计。独特的层状建模技术，很好解决了多层模型交叉的难题。可以对任意实体进行体积报告和储量约束计算。运用布尔运算解决实体模型之间的交、切、并、差分和分裂等问题。通过四面体建模方法，可以将完整的实体和块体模型数据导出到Flac3D，Ansys，Comsol等工程力学软件进行分析应用。&&3）块体模型块体模型是国际上通用的储量计算方法中重要的理念，主要利用规则的块体来充填不规则的矿体，并通过边部块体次分技术实现矿体范围的准确计算。三维地质建模-块体模型每个块体的质心点可以存储所包含的各类属性，其中品位属性是应用地质统计学方法进行内插值的结果。3DMine三维矿山软件突破了块体分割和合并技术，属国内领先水平。运用了多边形法、最近距离法、距离幂次反比法和克里格法等进行品位和属性估值。提供了旋转模型、修改、约束保存和属性提取等高级编辑功能。强大的逻辑约束引擎，可实现在不同约束条件下的矿石量和品位报告。4）地质统计模块作为地质统计学方法的工具，如何对组合样品进行基本分析和克里格变异函数分析是至关重要的一步。也就是运用地质统计方法进行品位估值之前，必须对用于估值的组合样数据进行统计分析。主要功能包括基本统计、变异函数分析、交互式拟合、交叉验证、线性回归分析和特异值处理等。3DMine软件中独创性地将数据、图形和变异函数三者统一；多种函数模型；自动确定三轴方向、比率和块金值、变程以及跃迁值等参数，使得深奥复杂的地质统计学转换成可视化、便于理解和分析的平台。为了有效地推进地质统计学方法的应用，此模块已经免费公开发布并可从我们的网站下载。三维地质建模-地质统计方法进行品位计算5）储量计算虽然地质统计学储量计算方法是符合国际标准，并在国际矿业市场中得到广泛的应用，但在我国，由于长期以来传统的几何图形法占据主导地位，为了更好地满足我国地勘行业的要求和标准，3DMine软件中创造性地实现了块段法的数据处理方法，从而可完成符合我国标准的储量分级计算。&1－4&露天采矿模块&露天采矿设计模块为用户建立了一种集采矿设计、计划与和生产模拟为一体的工具平台，充分发挥计算机在设计制图、建模计算及过程模拟方面的优势，将采矿设计人员与矿山管理人员从粗略的估计与繁琐的计算中解放出来，把更多的时间与精力用于专业思考上，从而以最高效的方式制定出合理的设计与生产方案。露天采矿设计-露天采场1）露天境界优化露天采矿设计的重要部分，是矿山预可研阶段对采矿方案的选定，对已开采矿山进行后期优化的实用工具。软件采用图论算法(Lerches-Grossman)，定义经济模型，输入经济与技术参数，生成最优化境界模型及相应图形与数值结果。还可以调整经济参数，自动生成一系列嵌套境界，可用于各种参数在不同情况下的敏感性分析，为露天采场设计提供依据。2）露天采场设计可根据设定参数自动生成坑内公路、台阶，并可按照实际分区坡面角和平台宽度进行分段设计。可以进行各种斜坡道与开段沟、排土场、最优运输路径的设计与计算。并且与地质模型相结合，及时报告剥采比、品位、矿量、岩量等参数。&3）中长期采掘计划编制&结合地质模型，在三维模型上直接进行剥离与采矿预演，并同时自动生成图形与数值结果。根据采掘位置和排土场可实现双向互动，灵活调整计划中的矿岩总量和台阶数量。可以根据确定的采剥位置快速形成年末线和总量报告，极大地提高了计划编排的灵活性和效率。露天开采设计-短期计划刀量计算：指定推进方向与范围，同时设定阶段数目或推进阶段距离，就可进行每一推进区的相关计算。还可以设定矿岩量作为条件，反算推进线的位置，这与目前大多生产露天矿山的设计方式更为一致。自动VP曲线：自动生成自然剥采比曲线、任意调整均衡剥采比曲线，并联动自动计算超欠挖量。4）短期（月度或季度）计划编制并段式与非并段式采掘条带设计与计算，鼠标划定区域后，就可自动计算方量。如挂接地质模型，自动计算矿量和岩量、平均品位/煤质，实现分矿种、分台阶单独计算与汇总。根据需要进行动态调整，每次调整，软件都会自动重新报量，并可快速更新露天现状图形。所有结果直接与打印模块关联，实现设计、计算、制图同步完成。5）露天爆破设计和矿岩二次圈定三维采矿设计-露天爆破设计与矿岩二次圈定&露天爆破设计模块具有方便快捷的孔网参数，布孔方式和钻孔参数的选择，不同位置不同角度的布孔方法，快速完成炮孔设计的参数和报表。具有灵活的炮孔编辑和修改功能。自动完成装药设计，按照相关参数，显示装药和填塞结果，同时按照要求形成炸药用量报告。可以按照爆破方式和导爆雷管延迟时间进行联网爆破模拟，进行爆破效果和时差分析。最后形成爆区的设计和爆破总量报告。&露天炮孔数据库是爆破设计模块中所特有的功能。通过建立爆破数据库，对炮孔孔位、岩粉样品和矿岩类型等数据进行管理，在三维状态下,提取样品数据，根据Vronio原理,快速圈定矿岩边界,报告掘带的矿岩量和品位，同时结合爆区测量进行验收。&&&1－5&地下采矿模块1）地下矿采矿设计三维采矿设计软件-地下采矿地下采矿设计主要是依据巷道、采场、采空区模型,结合地质模型,在三维空间内进行总体设计和单体设计。可按照参数自动完成斜坡道、天（竖）井、采准、回采和开拓设计工程，快速形成平面巷道线，按照指定断面形态形成立体模型，实现采矿设计的参数化、智能化与可视化。同时与块体模型相结合，可以快速得出各种工程设计报表、工程量、回采矿量、品位和损失贫化指标。2）开拓设计根据巷道中线，快速生成腰线，自动标注交叉口参数，计算流水坡度，生成控制点标注、表格及工程量报表。通过拽动夹点,动态调整设计,不三维采矿设计软件-开拓设计断优化开拓线路，是开拓设计的重要特点。3）采掘计划编制根据巷道空间拓扑关系，搜索采掘理论次序,同时可加入人工次序,以时间为轴，用采掘活动来驱动计划排产,通过模拟及调整，优化采掘计划，同时提供动画模拟、Gantt图和报表。4）中深孔爆破设计3DMine软件中结合单一进路和多进路的不同而形成了两套方案。根据爆破孔底距，自动设计扇型炮孔，并进行容差调整。根据最小抵抗线原理，
三维地下采矿软件-中深孔爆破设计自动装药，还可布置平行孔和单孔，适应不同采场要求。强大的炮孔编辑功能，动态调整参数,&炮孔、钻机、采场边界三者联动，同时将设计成果与报表关联。与块体模型相结合，可以自动生产爆区的矿岩总量和品位结果。快速打印成图用于掘金施工，极大的节省了设计时间。1－6&绘图模块3DMine工程制图模块是一个简单、实用、独立、开放的&CAD成图平台，支持&DWG&2012文件格式，操作习惯与AutoCAD相一致。通过&3DMine软件提取相应的工程数据和三维模型，快速形成剖面/平面，通过定制的岩性花纹，自动绘制的网格，图签和图例，形成各种专业的工程图件，直接发送到绘图模块，再进行编辑和完善，可轻松完成繁杂的手工制图过程，极大的提高工作效率和绘图质量。
三维工程制图3DMine绘图成果直接保存成CAD的文件格式（dwg或Ddxf），可以从3DMine软件中直接发送到AutoCAD软件打开，同时，AutoCAD的文件可以直接复制到3DMine中，从而实现与CAD的双向兼容。支持与Mapgis格式无损导入/导出,可输出pdf和图片文件格式，增加了地勘绘图常用工具。可自定义岩性花纹，符合国内地质图纸制作规范。钻孔柱状图的绘制是3DMine软件中具有特色的模块。通常可以结合用户的需求定制出相应的图幅格式和内容配置，在3DMine中可一次性完成所有钻孔柱状图的绘制而无需任何手工操作。&二次开发包矿业软件不同于常规的通用型软件，具有专业性和多类型的特点。为了更好地满足矿业用户的需要，3DMine软件中开发了适合用户级定制应用的SDK二次开发包，从而更好地实现不同功能的需求。定制软件系统同样具有开放的灵活性，可以接受C++、VBA、C－Sharp以及其他的开发语言接口。不仅可以按照用户的需要设定定制化的界面，而且能够利用集成的语言创建用户定义的功能键或菜单，以满足用户独特需求。3DMine软件开发团队拥有底层源代码和深层次的研发能力，并确保后续研发软件在用户原系统上的可延续性。3DMine三维矿山软件是集地质勘探数据库管理、三维地质建模、矿床地质建模、构造模型、传统和现代地质储量估算、露天及地下矿山采矿设计、生产进度计划、露天境界优化及生产设施数据的三维可视化软件系统。此外，3DMine还提供基于3DMine三维矿山软件的数字化和信息化解决方案、数字矿山解决方案等。
二、3DMine的基本特点：/3DMine
　　1、二维和三维界面技术的完美整合
　　2、结合AutoCAD通用技术，方便实用的右键功能
　　3、支持选择集的概念，快速编辑和提取相关信息
　　4、集成国外同类软件的功能特点，步骤更为简单
　　5、剪贴板技术应用，使Excel、Word以及Text数据与图形的直接转换
　　6、交互直观的斜坡道设计
　　7、快速实体生成算法以及采掘量动态调整
　　8、爆破结存量的计算和实方虚方的精确计算
　　9、多种全站仪的数据导入和南方Cass的兼容
　　10、兼容通用的矿业软件文件格式
三、3DMine最新版本发布说明/3DMine
3DMine三维矿山软件2015.3版于2015年4月正式发布和应用。&&新版的3DMine软件在不断完善已有功能的前提下，主要有四个方面的改进：一是从核心层面对软件架构和地质建模块体模型功能进行了重新编写。主要是加快文件调用速度，减少内存占用，提高软件的稳定性。三维地质建模功能二是完善和改进了地质统计学模块和估值方法。不仅增强了数据统计分析功能，而且加入了多种储量估算估值方法，特别是西舍尔估值参数的理解和应用，将极大地提升对地质统计学方法的应用。多种克里格法的开发，进一步完善了地质统计学方法的功能，与国际完全接轨。地质统计学模块地质统计学估值&三是增加了测量数据库和管理。独立的测量数据库管理与提取功能，将极大地提高测量工程师对于实测数据，测点的调用和绘图等方面的工作效率。&四是增加了基于“地质最优开采体动态排序法”理论的露天生产计划。这是与昆明理工大学戴晓江教授共同合作完成的最新成果。主要解决了两个问题：其一是需要按采剥工程发展的时空关系，对符合年采剥量的诸多方案进行范围划分，并找出其中净现值最大的方案；其二，完成对净现值最大的采剥方案的开挖后，下一开采周期净现值最大的采剥方案在空间上是否已可开挖，是否可以一直如此循环到境界开采结束。这是目前国内具有领先水平的露天排产计划软件，并在德兴铜矿等多个矿山应用。露天生产计划通过近一年来的努力，在软件模块，功能命令，软件界面等方面的改进，相信会给使用者带来更多的便利。在地勘和矿山的三维可视化应用的总结和分析的基础上，对许多功能进行了补充完善，修正一些错误，增加了功能的技巧性，相信这些改进，使得3DMine三维矿山软件的实用性和操作性会得到进一步的提高。详细信息请登录公司网站：http://www.3dmine.com.cn
四、3DMine用户体验计划/3DMine
　　旨在通过广泛性的邀请业内科技工作者参与试用，促进矿业工程软件的普及应用。强大的功能，便捷的操作，人性化的界面，优质的服务，让您充分感受专业软件的魅力，享受高效工作的成就感，为您的工作、学习、科研提供深度的支持。
　　您只需登录3DMine官方网站进入 “远程网络授权”页面，按照要求填写提交相关信息。经我们审核确认之后，您就可以免费获取“3DMine矿业工程软件标准版”一个月的正式使用权和专业的技术支持服务。
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3DMine软件常见技术问题解答一、Vpn拨号错误解释1、错误代码为800不能建立VPN连接？答：看下用户名、密码、IP地址输入时是不是前后有空格，要是没有，而且能正常上网基本是运营商的问题，给10000或者10086打电话（看你是联通的还是电信的线）2、错误为721未配置PPP控制协议？答：ppp协议未安装或者关闭了。解决办法：点击“开始/运行”，在运行对话框中输入CMD，然后回车，这时会弹出命令提示符窗口，输入：netshintip reset c:resetlog.txt命令后回车即可。二、软件安装问题1、软件在安装时点击安装程序时候弹出无法安装，怎么解决？界面如下：答：需要找到安装文件3DMine2013.6正式版\preInstall目录下，手动点击安装各个程序以及。2、启动软件弹出TODO:& file description&已停止工作，怎么解决？如下提示：答：安装文件夹\common\config\将appsetting用记事本打开，修改forceSoftware=1改为0。3、启动软件信息栏中提示图形系统出现错误，软件启动失败，该问题解决方法？界面如下：答：安装文件夹\common\config\将这个文件用记事本打开appsetting修改graphicdevice=2改为0。4、建立矿山模型和矿体模型后，在未安装软件的基础上如何进行展示浏览？答：利用我公司开发出的3DWeb插件即可实现。经过简单的安装后，3DWeb不仅可以浏览本机的三维文件，还可以通过远程网络浏览。在此基础上，根据实际需要还可以添加3DMine软件中的一些实用功能。5、体验版和正式版有什么区别？?答：体验版主要屏蔽了保存和出图功能，以及部分连接数据库的功能也屏蔽了。6、3DMine与AutoCAD、Excel间屏幕间转换插件怎么使用？答：（1）关闭正在运行的AutoCAD； （2）将对应版本的插件文件解压包中的文件解压后放在AutoCAD安装文件夹的根目录下，如：C:\Program Files\AutoCAD 2008下； （3）在3DMine中，复制用选择集（选择对象后，点击右键）右键菜单中的　复制&&复制线坐标；粘贴用　屏幕右键菜单 粘贴&&粘贴线坐标； （4）在AutoCAD中，选择集菜单中　复制到剪切板，粘贴用　屏幕右键菜单&&外部数据导入&&从剪切板粘贴线条； （5）在Excel中，直接用复制与粘贴即可。7、软件在使用过程中弹出软件授权时效，2分钟内自动关闭，什么原因？答：（1）软件锁松动，需要重新插在USB接口上并重新启动软件；（2）如果电脑有休眠状态重新恢复的话，软件锁授权失败，需要重新启动服务；（3）软件锁注册期限到期，需要获取新注册码重新注册；（4）软件锁驱动需要重新安装等。三、文件操作系统设置1、导入Mapgis的wl、wp、wt文件格式时，提示没有找到该文件，怎么解决？答：解决办法需要重新装一下软件安装包preInstall目录下→3DMinePlugin插件。2、十字光标的选择框能否调整大小？答：选择框大小不可调整，光标显示方式可以更改，在系统设置—光标类型中进行设置（圆形光标 可以设置半径大小），选择方框大小不可调节。3、点线、实体、块体数据库等文件怎么保存为一个整体文件？答：使用菜单文件——保存项目文件即可。4、软件在使用时显示内存不足，怎么解决？答：（1）计算机本身的配置，反映了常规计算机条件下的容量问题，这不是软件所能解决的，这种情况下，需要结合实际进行数据大小的分批处理。（2）“系统设置－数据处理－内存分配粒度”将粒度设置小一些，比如32M，有限的解决问题。5、软件界面文件框、图层浏览器关闭后，如何调出来？答：在菜单栏的位置右键在相应位置前打钩即可调出（如图）。6、软件打开CAD图纸有时会报错，检查方法？答：（1）查看CAD文件是否有隐藏图层或者坐标很大，在CAD中将隐藏图层打开，删除不需要的线条，只提取有用线条。（2）查看文件中是否有大量的填充或者块文件。7、在层浏览器中不能删除1号默认图层内的图元怎么办？不能删除当前层怎么办？答：（1）1号图层是软件默认自带的，不可删除，可以将1号图层下的全部图元改变图层。（2）当前层指的是图层正在编辑工作状态，不可删除，另选一个图层右键激活子层，便可删除先前的图层。8、启动软件后在信息栏位置出现，加载Module_7_UG.dll失败，怎么解决？答：查看一下是否错报为木马文件，添加信任文件或者关闭防火墙。9、切割剖面得到的分层水平图，如何添加坐标网一起保存为CAD格式？答：可以插入坐标网格直接发送到CAD或者在保存时选择CAD格式的文件。四、基本操作1、在手工拉线创建静态剖面时，如何使拉出的线和想要的剖面
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