深部金属矿床地下开采是矿产资源未来发展的必然趋势。与浅部开采相比,深部开采环境更加复杂,存在高井深、高应力、高井温等特殊条件的影响。所以,收敛变形、位移、声发射等大量监测、监控手段被应用于深部矿山安全开采过程中,获得了反映开采过程变化的大量动态的数据信息。而对这些数据信息的科学解译相对独立,很难与采场生产过程关联起来。因此,需要一个开采过程仿真平台,将这些监测、监控数据和开采过程融合。对实现深部开采过程参数优化、预测预警与动态调控以及深部开采过程安全、经济、高效、可持续发展具有重要意义。 本文针对这个问题,研究深部金属矿床地下开采过程动态仿真,具有以下几个方面的意义:(1)是实现矿山开采过程、地质地理数据、监测监控等多源信息融合及数据化的平台;(2)实现开采过程数据三维动态模型的直观显示,便于采场管理;(3)整合矿山采场开采过程工程模型和施工数据,便于数据管理与统计计算。 主要研究内容如下: (1)总结分析了金属矿床地下开采三大采矿方法的结构特征,提出基本体建模技术,实现金属矿床地下开采典型采矿方法的特征参数化建模。 (2)研究金属矿床地下开采过程,分析了开采对象的结构及工作特征,基于数据流计算算法和关键帧动画技术,实现了开采过程的动态显示。 (3)针对以上研究,收集整理开采过程相关信息,设计并构建了地下矿山开采过程仿真数据库,实现了开采过程数据的实时存取、显示与计算。 (4)研究红透山铜矿浅孔留矿法和上向水平分层进路充填法结构和工艺特征,基于Visual Studio C++工具、SQLite数据库和HOOPS引擎,设计实现了深部采场开采过程动态仿真系统,并应用于红透山铜矿。