礦體信息工程學(xué)

前言

礦體信息工程學(xué)是一門(mén)介于測(cè)繪工程（礦山測(cè)量）、地質(zhì)工程、采礦工程、資源工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專(zhuān)業(yè)的邊緣性學(xué)科。該學(xué)科起源于德國(guó)與蘇聯(lián)，我國(guó)于20世紀(jì)50年代起在高等學(xué)校礦山測(cè)量專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了礦體幾何學(xué)這門(mén)課。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，部分礦山已轉(zhuǎn)入深部與結(jié)構(gòu)復(fù)雜型礦床開(kāi)采，急需地測(cè)采復(fù)合型人才，隨著地測(cè)安全保障體系的加強(qiáng)，提升了礦體信息工程學(xué)在礦山生產(chǎn)中作用。一、礦體信息工程學(xué)研究?jī)?nèi)容礦體信息工程學(xué)是隨著礦體資源開(kāi)發(fā)而發(fā)展起來(lái)的。它主要研究礦體勘探、礦山建設(shè)與生產(chǎn)過(guò)程中的各類(lèi)礦體幾何信息問(wèn)題?？偨Y(jié)起來(lái)有如下內(nèi)容：（1）礦體投影知識(shí)，結(jié)合礦體形態(tài)表現(xiàn)形式研究礦體幾何投影理論方法，并突出AutoCAD繪制投影圖方法，這是礦體信息工程學(xué)的基礎(chǔ)理論。（2）礦體可視化方面，研究了礦體有益元素等值線圖繪制理論，給出了Mat-lab、Surfer繪制等值線的方法，實(shí)踐了分形理論模擬礦體幾何形態(tài)的研究，并取得了較逼真的礦體形態(tài)模擬效果。采動(dòng)形態(tài)礦體可視化是礦體信息工程學(xué)的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容，本書(shū)應(yīng)用FLAC數(shù)值模擬軟件，完成了采動(dòng)礦體形態(tài)二維、三維模擬工作。（3）礦體信息獲取與特殊礦體幾何信息處理技術(shù)，這一部分與礦山生產(chǎn)密切相關(guān)。礦山地測(cè)工程技術(shù)人員只有在了解這些知識(shí)基礎(chǔ)，才能更好地為礦山生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)。（4）礦體儲(chǔ)量管理方面，給出了礦體儲(chǔ)量分類(lèi)原則、儲(chǔ)量計(jì)算公式及計(jì)算方法與應(yīng)用實(shí)例。二、章節(jié)分工本書(shū)由山東科技大學(xué)博士生導(dǎo)師欒元重教授、棗莊礦業(yè)集團(tuán)高莊煤礦副總工程師高化軍研究員、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)王有良副教授、微山湖礦業(yè)集團(tuán)總經(jīng)理賈鳳君高級(jí)工程師、微山湖礦業(yè)集團(tuán)總工程師余進(jìn)榮高級(jí)工程師合作編著。另外，山東科技大學(xué)王永老師、韓李濤老師、李靜濤碩士研究生及臨沂礦業(yè)集團(tuán)王樓煤礦呂玉廣副總工程師、山東唐口煤業(yè)有限公司聶文志副總工程師參與本書(shū)部分章節(jié)的編寫(xiě)。全書(shū)的插圖由山東科技大學(xué)測(cè)繪學(xué)院劉娜碩士研究生、劉慧娟碩士研究生和資環(huán)學(xué)院采礦工程07級(jí)馬德鵬負(fù)責(zé)完成。

內(nèi)容概要

　　《礦體信息工程學(xué)》共分十一章，全面系統(tǒng)地闡述了礦體信息工程學(xué)的基本知識(shí)，研究了礦體可視化理論、制圖軟件及其實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)了礦體形態(tài)的surfer、MATLAB及Flac軟件模擬，應(yīng)用分形理論再現(xiàn)了礦體三維形態(tài)，突出礦體幾何信息獲取技術(shù)與生產(chǎn)中特殊礦體幾何形態(tài)處理方法，結(jié)合應(yīng)用實(shí)例研究了礦體儲(chǔ)量計(jì)算與管理方面理論與方法?！　　兜V體信息工程學(xué)》可作為高等學(xué)校測(cè)繪工程(礦山測(cè)量)、采礦工程、地質(zhì)工程、資源工程本科專(zhuān)業(yè)教材。亦可供地測(cè)采類(lèi)碩士研究生教材，是礦山工作者的工具書(shū)。

書(shū)籍目錄

第一章 礦體幾何學(xué)應(yīng)用的投影第一節(jié) 概述第二節(jié) 標(biāo)高投影第三節(jié) 地形式面的分析及演算第四節(jié) 軸測(cè)投影第五節(jié) 用AutoCAD軟件繪制軸測(cè)圖第二章 層狀礦體幾何問(wèn)題第一節(jié) 概述第二節(jié) 礦層的幾何參數(shù)第三節(jié) 彎曲鉆孔的測(cè)量及其與礦層交點(diǎn)坐標(biāo)的確定第四節(jié) 煤層位態(tài)要素的確定第五節(jié) 礦層厚度的確定第六節(jié) 褶曲的幾何要素與參數(shù)第七節(jié) 褶曲的描繪方法第八節(jié) 斷層的要素、幾何參數(shù)和分類(lèi)第三章 礦體等值線繪制方法第一節(jié) 等值線的繪制第二節(jié) 基于等值線剖面圖的繪制第三節(jié) Surfer在礦體幾何制圖中的應(yīng)用第四章 MATIAB礦體制圖方法第一節(jié) MATIAB軟件簡(jiǎn)介第二節(jié) 礦體賦存信息MATIAB的插值與擬合第三節(jié) MATIAB的三維圖形繪制第五章 分形理論在礦體制圖中的應(yīng)用第一節(jié) 分形概論第二節(jié) 分形布朗運(yùn)動(dòng)第三節(jié) 分形布朗運(yùn)動(dòng)方法的實(shí)現(xiàn)第四節(jié) 基于隨機(jī)中點(diǎn)位移法的DEM數(shù)據(jù)內(nèi)插第五節(jié) 礦體層面三維顯示基本理論第六節(jié) 實(shí)驗(yàn)與分析第六章 采動(dòng)形變礦體形態(tài)FLAC模擬第一節(jié) FI,AC3D有限差分程序簡(jiǎn)介第二節(jié) FLAC3D彈塑性材料本構(gòu)模型第三節(jié) FLAC3D模擬結(jié)構(gòu)形式第四節(jié) 采動(dòng)形變礦體形態(tài)FLAc模擬第七章 礦山生產(chǎn)中礦體信息的判斷與處理第一節(jié) 礦體構(gòu)造信息的判斷與處理第二節(jié) 某礦3105工作面推采過(guò)斷層方案設(shè)計(jì)第三節(jié) 巖溶落柱的判斷與處理第四節(jié) 利用鉆孔資料及測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)斷層第五節(jié) 煤層底板等高線圖第六節(jié) 第四紀(jì)底粘分布、上覆巖層厚度與含水砂層探測(cè)第八章 礦體信息資料獲得方法第一節(jié) 煤炭資源勘探方法第二節(jié) 山東某煤礦地面三維物探工程第三節(jié) 井下瑞雷波探測(cè)技術(shù)第四節(jié) 泗河煤礦井下鉆探工作第九章 礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算第一節(jié) 固定礦產(chǎn)資源／儲(chǔ)量分類(lèi)第二節(jié) 礦體厚度、重量和品位的確定第三節(jié) 儲(chǔ)量計(jì)算邊界的圈定第四節(jié) 面積的確定第五節(jié) 體積的確定第六節(jié) 礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算方法第十章 礦產(chǎn)儲(chǔ)量管理第一節(jié) 儲(chǔ)量管理工作的內(nèi)容和意義第二節(jié) 礦井產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)與檢查第三節(jié) 煤炭?jī)?chǔ)量損失的分類(lèi)第四節(jié) 損失率與回采率的計(jì)算第五節(jié) 金屬礦山損失與貧化的計(jì)算第六節(jié) “三量”的定義及計(jì)算邊界的確定第七節(jié) “三量”可采期及定額第十一章 山東某井田儲(chǔ)量計(jì)算第一節(jié) 地層與開(kāi)采條件第二節(jié) 含煤性第三節(jié) 儲(chǔ)量計(jì)算范圍及工業(yè)指標(biāo)第四節(jié) 有關(guān)參數(shù)的確定第五節(jié) 儲(chǔ)量級(jí)別及塊段的劃分第六節(jié) 儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果及分類(lèi)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：礦體幾何學(xué)主要是研究礦床中帶有幾何特征的一些問(wèn)題，而這些問(wèn)題的解決可以采用圖解方式和其他方式。故此，投影知識(shí)在礦體幾何學(xué)中具有重要的作用。對(duì)礦體幾何學(xué)的要求是：既應(yīng)完整而清晰地反映所繪物體的空間形態(tài)，又要便于從圖上度量物體的大小。由畫(huà)法幾何可知，不同的作圖方法在不同程度上能保證所繪對(duì)象的明顯程度和度量的方便程度。所有的作圖方法都是以一定投影理論為基礎(chǔ)的。為此，必須學(xué)習(xí)投影理論知識(shí)。根據(jù)投射方法不同，投影分為中心投影和平行投影兩種。圖1-1所示為中心投影，點(diǎn).s是投影中心，平面H是投影平面，空間三角形ABC在平面H上的投影為三角形abc。當(dāng)三角形ABC與投影面H平行時(shí)，其投影必然增大。增大的倍數(shù)，同空間三角形、投影平面和投影中心的相互位置有關(guān)。當(dāng)投影中心與投影平面的位置不變時(shí)，空間三角形離投影中心愈近，其投影放大倍數(shù)愈大。當(dāng)投影中心與空間三角形的相對(duì)位置不變時(shí)投影平面離愈遠(yuǎn)其投影放大倍數(shù)也愈大。因此，在中心投影中由于距離投影平面的遠(yuǎn)近不同，相同大小的直線與平面，被畫(huà)成不同大小的直線與平面。例如，平行的兩條鐵軌，在中心投影中畫(huà)成不平行的兩條鐵軌，這樣更具有立體感了。由此也可以想象，空間物體各表面的角度，經(jīng)過(guò)投影以后也要產(chǎn)生變形，相等的角度變得不相等了。這種投影立體較強(qiáng)，很適合人的感覺(jué)。但是，這種投影圖度量較困難，不適于工程制圖。

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《礦體信息工程學(xué)》是由地震出版社出版的。

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