黄金科学技术 ›› 2018, Vol. 26 ›› Issue (3): 357-364.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2018.03.357
荆永滨1，赵新涛1，冯兴隆2
JING Yongbin 1，ZHAO Xintao 1，FENG Xinglong 2
摘要： 为实现矿岩块度预测的三维可视化模拟，根据岩体内节理面倾向、倾角和节理间距等几何参数的分布规律，采用Boost Random库实现节理面Monte Carlo随机模拟，从而建立原始块度预测的节理素描文件，然后引入崩落块度修正系数计算崩落块度预测的节理素描文件。根据节理素描文件数据计算三维节理面网络，逐个取出节理面平面，对模拟范围的长方体模型进行切割，建立块度三维模型。利用块度三维模型分别计算块体的容积系数和共线性值，对块体进行形状分类。结合VTK库和HOOPS 3D实现上述算法，以普朗铜矿自然崩落法为例对首采区原始块度进行预测：块体体积的四分位点分别为0.164，0.403，0.853 m3，块体等效尺寸在0.5～3.0 m区间时块体占较大的体积百分比；同时，根据块体等效尺寸分布曲线得到放矿口的尺寸应大于5 m×5 m。研究结果表明：该方法能够根据现场节理面调查结果模拟岩体内节理分布，进而利用矿岩块度三维模型实现矿岩块度的预测和统计分析，为自然崩落法开采研究提供了重要依据。
中图分类号:
| ［1］ | 李响，贾明涛，王李管，等.基于蒙特卡罗随机模拟的矿岩崩落块度预测研究［J］.岩土力学，2009，30（4）：1186-1190.<br /> |
| Li Xiang，Jia Mingtao，Wang Liguan，et al.Study of orefragment size prediction in block caving based on Monte Carlo stochastic simulation［J］.Rock and Soil Mechanics，2009，30（4）：1186-1190.<br /> | |
| ［2］ | 冯兴隆，王李管，毕林，等.矿石崩落块度的三维建模技术及块度预测［J］.岩土力学，2009，30（6）：1826-1830.<br /> |
| Feng Xinglong，Wang Liguan，Bi Lin，et al.Three-dimensional modeling technology and fragmentation prediction for ore-caved fragmentation［J］.Rock and Soil Mechanics，2009，30（6）：1826-1830.<br /> | |
| ［3］ | 杨啸，杨志强，高谦，等.基于节理网络模拟和分形理论预测矿岩体块度［J］.太原理工大学学报，2015，46（3）：318-322.<br /> |
| Yang Xiao，Yang Zhiqiang，Gao Qian，et al.Block size prediction of rock masses based on joint network simulation and fractal theory［J］.Journal of Taiyuan University of Technology，2015，46（3）：318-322.<br /> | |
| ［4］ | 郭亮，李晓昭，周扬一，等.数字化结构面三维随机网络模拟及其有效性检验［J］.岩石力学与工程学报，2015，34（增1）：2854-2861.<br /> |
| Guo Liang，Li Xiaozhao，Zhou Yangyi，et al.Simulation of random 3D discontinuities network based on digitalization and its validation test［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2015，34（Supp.1）：2854-2861.<br /> | |
| ［5］ | 冯兴隆，王李管，毕林，等.矿石块度预测的三维模拟［J］.兰州大学学报（自然科学版），2008，178（4）：35-39，44.<br /> |
| Feng Xinglong，Wang Liguan，Bi Lin，et al.Three-dimensional model of ore-rock fragmentation prediction［J］.Journal of Lanzhou University（Natural Sciences），2008，178（4）：35-39，44.<br /> | |
| ［6］ | 代碧波，荆永滨.岩体结构面几何参数分布规律研究［J］.金属矿山，2016，45（4）：58-61.<br /> |
| Dai Bibo，Jing Yongbin.Research on distribution of geometric parameters of structural plane［J］.Metal Mine，2016，45（4）：58-61.<br /> | |
| ［7］ | 周玉新，周志芳，孙其国.岩体结构面产状的综合模糊聚类分析［J］.岩石力学与工程学报，2005，24（13）：2283-2287.<br /> |
| Zhou Yuxin，Zhou Zhifang，Sun Qiguo.Synthetical fuzzy clustering analysis for joints occurrence of rock mass［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2005，24（13）：2283-2287.<br /> | |
| ［8］ | Xu C，Dowd P.A new computer code for discrete fracture network modelling［J］.Computers & Geosciences，2010，36（3）：292-301.<br /> |
| ［9］ | 李宁，王李管，贾明涛，等.改进遗传算法和支持向量机的岩体结构面聚类分析［J］.岩土力学，2014，35（增2）：405-411.<br /> |
| Li Ning，Wang Liguan，Jia Mingtao，et al.Application of improved genetic algorithm and support vector machine to clustering analysis of rock mass structural plane［J］.Rock and Soil Mechanics，2014，35（Supp.2）：405-411.<br /> | |
| ［10］ | 尹增谦，管景峰，张晓宏，等.蒙特卡罗方法及应用［J］.物理与工程，2002，12（3）：45-49.<br /> |
| Yin Zengqian，Guan Jingfeng，Zhang Xiaohong，et al.The Monte Carlo method and its application［J］.Physics and Engineering，2002，12（3）：45-49.<br /> | |
| ［11］ | 杨自强，魏公毅.综述：产生伪随机数的若干新方法［J］.数值计算与计算机应用，2001，22（3）：201-216.<br /> |
| Yang Ziqiang，Wei Gongyi.A review on some new methods to generate random numbers［J］.Journal on Numerical Methods and Computer Application，2001，22（3）：201-216.<br /> | |
| ［12］ | 王涛，朱焕春，李浩，等.论生成节理随机数的直接法［J］.岩石力学与工程学报，2002，21（4）：489-492.<br /> |
| Wang Tao，Zhu Huanchun，Li Hao，et al.On the computerized direct method generating joint random number［J］.Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2002，21（4）：489-492.<br /> | |
| ［13］ | 何传永，孙平，吴永平，等.三维岩体随机结构面切割方法［J］.中国水利水电科学研究院学报，2015，13（3）：161-165.<br /> |
| He Chuanyong，Sun Ping，Wu Yongping，et al.3-D random joints cutting of rock mass and blocks generation method［J］.Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research，2015，13（3）：161-165.<br /> | |
| ［14］ | 贺毅岳，耿国华，周明全，等.基于VTK的三维模型切割研究［J］.计算机应用研究，2010，27（11）：4322-4323，4327.<br /> |
| He Yiyue，Geng Guohua，Zhou Mingquan，et al.Research on cutting for 3D model based on VTK［J］.Application Research of Computers，2010，27（11）：4322-4323，4327.<br /> | |
| ［15］ | Kalenchuk K S，Diederichs M S，Mckinnon S.Characterizing block geometry in jointed rockmasses［J］.International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences，2006，43（8）：1212-1225.<br /> |
| ［16］ | Feng X L，Li D，Wang L G，et al.A new method of block shape classification［J］.Science China Technological Sciences，2011，54（1）：110-115.<br /> |
| <p> | |
| </p> |
| [1] | 王史文, 王晟, 凌炜佳, 朱忠华, 杨鑫源, 沙文忠, 杨家宏. 基于无人机航测的自然崩落法采矿地表塌陷规律研究[J]. 黄金科学技术, 2024, 32(4): 654-665. |
| [2] | 方传峰,王晋淼,李剡兵,贾明涛. 基于PFC2D-DFN的自然崩落法数值模拟研究[J]. 黄金科学技术, 2019, 27(2): 189-198. |
| [3] | 朱忠华，王李管，陶干强，蒲成志. 自然崩落法一体化放矿优化控制与智能化管理系统研制[J]. 黄金科学技术, 2017, 25(6): 83-91. |
| [4] | 朱忠华，王李管，谭正华，陈建宏. 三维平台下基于资源价值模型的自然崩落法放矿方案优化[J]. 黄金科学技术, 2016, 24(1): 80-85. |
| [5] | 曾庆田，刘科伟，严体，王李管. 基于多数值模拟方法联合的自然崩落法开采研究[J]. 黄金科学技术, 2015, 23(1): 66-73. |
|
||
©2018 黄金科学技术编辑部
电话：0931-8277791
E-mail: hjkx@lzb.ac.cn 邮编：730000
甘公网安备 62010202000672号