以SCC煤矿为背景,在利用3DMine矿业工程软件建立了矿山地表地形模型、煤层模型和井下巷道实体模型的基础上,重点研究了矿山三维可视化模型在矿山设计上的应用,实现对采掘巷道的三维可视化设计;同时介绍了优化三维可视化模型,提高设计准确性的技术方法,进而提升了三维可视化建模技术对矿山生产管理的指导价值。

主要研究了巷道弧段建模、巷道接头建模、纹理贴图等煤矿井下三维巷道建模的问题。提出以巷道网络数据为基础,结合巷道弧段路径和断面数据的思想建立三维巷道弧段模型,利用三角函数和插值算法解决巷道接头建模的问题,用Arc GIS Engine自带接口处理三维模型纹理贴图问题。利用Arc GIS提供的Multipatch多面体结构构建三维巷道,通过C#、Arc GIS Engine二次开发实现了煤矿井下三维巷道建模,取得了良好的效果。

通过对Revit平台的二次开发,建立采矿工程井巷设计模块,实现了煤矿井下巷道BIM设计,并基于该软件,开发设计了采矿巷道族库、三维模型库,完成了含矿井的开拓开采、施工图设计等内容的参数化二三维一体化设计、工程量自动统计和平立剖面图纸自动获取等功能,提升了设计工作效率和设计质量,并为数字化矿井信息模型提供基础,并梳理地质模型建模开发标准,奠定了地质模型开发方向。

煤矿井下巷道线均由井下布设的测量控制导线点数据计算所得,建立标准的测量数据格式,由井下控制点坐标、点距左帮、右帮已知数据,应用测量基础数据计算巷道边线以及巷道中线,由所计算的关键点自动由点绘制出井下巷道平面图。三维巷道通过平面图进行建模,单个巷道体建模技术已有很多种方式。对于巷道体间节点的连接以及三维面体的缝合需要进一步细化处理。三维巷道体的总体视觉效果在节点处的处理尤为重要。