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产品介绍

数字采矿软件系统平台(DIMINE)

如何架构矿山生产技术管理与协作平台?如何为矿山安全生产提供准确、可靠、及时的数据?如何科学高效开展资源评价与分析、开采规划与设计、计划编制、品位控制等工作?迪迈数字采矿软件系统(DIMINE)为您提供解决方案。 。

  • 产品简述
  • 主要功能
  • 特点与特色
  • 应用价值
  • 案例介绍

数字采矿软件系统平台(DIMINE)是以地质统计学和优化理论为基础,结合数据库技术、CAD技术、GIS技术以及三维可视化技术,完成地质、测量、采矿和生产计划等业务工作的软件系统。


矿山最核心、最重要的生产活动是采矿,实现数字矿山首先要实现数字采矿。数字采矿软件系统平台以地质、测量、采矿等专业应用为核心,高效、精确实现地质建模、地质勘探圈矿、储量估算、地下采矿设计、采矿生产计划编制、回采爆破设计、配矿优化设计、矿井通风网路解算及优化、露天开采优化设计、工程测量验收和工程图绘制等。

 

一、地质应用

1. 勘探阶段应用
在地质找矿阶段,可进行物、化探数据处理与找矿靶区分析,为勘探工程设计提供依据。
勘探阶段,在三维中开展探矿设计后,对钻探工程施工数据整理,建立钻孔数据库,包括工程空间位置、样品化验和岩性等信息,与三维图形系统相结合,应用于地质解译、资源/储量计算和地质制图等。
勘探钻孔数据库,可显示钻孔品位、岩性等属性,根据矿体圈定指标与规则可进行单工程矿体圈定,剖面/平面矿体圈定。勘探钻孔数据三维集成化管理,可方便地质人员根据认知全方位地分析矿体的赋存情况,并在此基础上进行勘探工程的布置优化。
通过勘探数据库、平剖面矿体界线等建立的矿床、矿块模型,可完成国内标准或国际标准的储量计算、相应资源评价分析以及地质制图等。

2. 三维地质建模技术
应用相应地质建模方法(剖面法、辅助线法、分区建模法、顶底板等高线法、离散点插值法、断层建模、等值面法自动建模、交叉剖面建模等技术),可高效解决沉积型、斑岩型、矽卡岩型等各类矿床地质体建模。

地质建模成果

3. 地质统计学资源/储量计算

样品统计分析
对于原始地质数据,可使用相应数据分析工具,包括直方图、QQ/PP图、散点图等,进行数据检查分析,确定数据分布、全局和局部异常值,以及多种数据之间相关性。

变异函数计算分析与估值验证
对地质样品数据,可通过三维可视化变异函数计算,分析地质变量空间分布特征,同时可利用单/多结构嵌套模型进行拟合,结果应用于矿床资源/储量估算、勘探网度优化等。可通过DIMINE软件距离幂/克里格法等交叉验证工具,验检估值参数的可靠性。

储量计算
结合三维矿块模型,DIMINE软件提供了距离幂次反比法、克里格法等数据插值方法来进行品位等属性空间插值,插值后的矿块模型可任意剖切分析,可进行资源/储量计算等。

4. 基于钻孔数据传统储量计算
DIMINE软件提供了基于钻孔数据库在三维空间中进行传统储量计算的方法-块段法、断面法等。功能体系包括:按矿体圈定指标单工程矿体自动圈定与调整、剖面解译、见矿点投影、块段划分与计算、资源量表自动输出等。与传统地质储量“计算量大、作图难”相比,该体系具有数据集成化管理、计算高效、动态调整、标准化成果自动输出等特点。

5. 矿山地质应用流程
对正在实施的地勘项目,可直接利用勘探工程数据进行三维地质解译与地质建模;对已有的地勘阶段成果,可进行钻孔数据整理建库、平剖面图件导入与地质建模等,完成地勘阶段资源/储量计算。
伴随着生产勘探、矿山生产等地质工作,新增的地质资料(钻探工程、坑道素描等)可录入到地质数据库中,并更新地质体、矿块模型等,成果数据可应用于储量管理、地质制图等,为矿山生产和技术管理服务。

 二、测量应用

1. 露天工程测量应用
依据矿山原始地形图数据(CAD、Mapgis等格式),通过数据处理与高程赋值后,可以建立地表模型。地表模型不仅可以直观反映矿区地形地貌,还可以应用于:矿区地表方量计算、地表裂隙与采矿活动联系分析、地表岩石移动分析、各种剖面制图等。
DIMINE软件提供了从测量原始数据导入,各类实测数据处理(全站仪实测数据、点云数据等)、到测量验收计算、成果输出等全流程功能。
全站仪测量的露天现状点数据,可直接通过EXCEL表复制/粘贴到DIMINE软件中,自动展点,利用独有的追踪线算法,自动生成采场现状坡顶线、坡底线;再通过DTM建立,生成三维采场现状模型;同时,实现了三维激光扫描仪点云数据的导入与建模(包括地形、采场现状、排土场等)。
根据各期的测量验收成果模型,可计算各期的采矿量、矿石平均品位、剥岩量、剥采比等。

2. 地下工程测量应用
地下矿山各类测量仪器(全站仪、经纬仪、激光扫描仪)和测量方法(支距法、腰线法等)所采集形成的实测数据,均可通过相应实测数据处理功能,完成展点、连线以及三维实测工程建模。
1)支距法数据:导入井下采集的支距法数据,可直接生成巷道断面轮廓、帮线以及实测工程模型等。
2)腰线法数据:读取井下采集的全站仪实测数据(巷道帮、顶底板测点),自动展点,并进行顶底板导线、巷道帮线的连接,从点数据或线数据均可自动生成实测巷道模型。
3)三维激光扫描仪数据:直接读取三维激光扫描仪的xyz、pts、txt等格式文件,实现从点云数据到复杂实测空区模型的转换,实测空区可进行任意截面剖切,空区体积计算、采场贫损指标计算等。

 三、地下采矿应用

1.采矿方案优化
首采中段、首采区域优选
基于资源模型,根据采矿设计结构参数,划分中段、采场,计算矿量、品位等指标,从技术、经济、安全等多维度对矿山资源状况的分析评价,为矿山设计中边际品位确定、首采中段与首采区域优选提供了准确数据支撑。
采矿工程空间位置优化
基于资源模型,根据采矿设计结构参数,设计相应采矿工程布置方案,计算各方案出矿量、出矿品位、损失量等指标,通过多方案综合分析,优化采矿工程布置。
同时,基于动态步距指标计算分析,可应用于开采范围、采场尺寸、采场位置优化等分析。

2.开拓系统设计与优化
依托地形钻孔数据库、地层、矿体、断层、矿块模型等数据,在三维空间中设计竖井、斜坡道、井底车场、马头门、中段开拓工程、溜破系统、井底水仓等开拓系统工程,并进行相应工程量计算,完成供决策和指导基建施工使用的可行性研究、初步设计等。
同时,开拓系统三维设计成果非常便于方案分析与优化。

3.采准设计
主要对矿床开采过程中斜坡道、中段运输平巷、穿脉、天井、联络道等工程进行三维设计,DIMINE软件采用参数化、可视化和智能化的设计思想,设计过程简单、直观,使设计人员从繁重的制图中解放出来,把更多的精力用于设计方案的优化和比较。
       中心线设计   井巷工程(包括弯道、道岔等)中心线的智能设计
       断面设计     巷道净断面设计及支护设计
       双线及实体   根据中心线自动生成巷道边线、联通巷道或非联通巷道
       标注与成图   自动标注,并自动生成含坐标表和工程量表的设计施工图

4.开采单体设计
主要用于地下矿山回采单元单体开采设计,主要功能包括:根据回采单元的结构参数对矿体进行自动切割,采切工程设计,开采储量、品位、金属量和贫损指标的精确计算。
    回采单元设计   按照回采单元结构参数对各中段、盘区矿体进行切割,形成回采单元三维实体
    采切工程设计   对回采单元实体进行投影、切割,根据已有工程、矿岩界线、采矿工艺、贫损控制等确定采切工程位置,设计工程中心线及工程断面,并生成采切工程三维实体,计算采切工程量
    底部结构设计   漏斗式、堑沟式底部结构参数化设计与自动生成
    图表输出       工程量表、坐标计算表与对应设计图输出

5.生产计划编制
DIMINE生产计划模块适用于地下矿中长期、短期编制。在现有资源条件(地质资源、设计工程数据、施工队伍、设备等)、初始状态及不同工序相互约束关系的基础上,基于任务划分、排序与模拟开采技术编排计划,支持方便调整。计划周期可以长期、短期结合;计划编制完后,可输出网络计划图、甘特图、动画等成果。成果数据可以与生产管理系统结合,为生产管理服务。
       数据准备      通过表格形式准备数据,方便直观
       计划编制      根据准备的数据,自动编制生产进度计划
       报表制定      用户可根据自己的需求,自行定制与提取数据,形成生产计划报表
       结果输出      提供Excel报表、Project进度计划图以及三维图形显示、动画模拟等结果输出形式

6.中深孔爆破设计
在地质、测量模型数据基础上,以参数化交互设计、属性计算等技术,实现了三维环境下中深孔爆破设计、技术经济指标计算与输出、设计图件自动输出等创新开发,可大幅提高设计精度和效率。
功能涵盖:排位设计、系列炮排剖面自动切制、各类爆破边界生成、炮孔设计与编辑,装药设计,各炮排矿量指标计算,技术经济指标计算与输出、炮排剖面图自动输出等。
功能可应用于分段空场法、无底柱分段崩落法等矿山中深孔爆破设计。

7.地下矿大直径深孔爆破设计
针对地下矿大直径深孔采矿作业,为一步骤、二步骤回采爆破设计提供了系统解决方案,为国内首创。
功能涵盖:孔网参数定义,自定义掏槽与拉槽设计,凿岩硐室范围、空区范围、设备运行等多约束条件下炮孔自动布置与交互编辑,多类型装药设计、自定义爆破分组、分组技术经济指标计算、设计图件自动输出等。

 四、露天采矿应用

1.露天境界优化
DIMINE软件露天境界优化功能采用LG图论法进行露天境界优化,在满足几何约束(即最大允许帮坡角)和经济参数条件下,求解总开采价值达到最大时的最优开采境界。支持多元素、动态调整及多方案对比。

2.露天开采境界设计
采用智能化、参数化设计思想,以自动扩展与手动调节的方式设计,使露天境界设计、指标计算、出图变得简单、轻松。
根据道路参数、台阶参数、缓冲参数,指定道路起点,自动进行道路和台阶的扩展。
 支持从下到上、从上到下;支持顺时针、逆时针等多种台阶扩展方式
 支持道路多开口、支持不同方位下不同坡角、支持缓冲段设定等
设计完成后,分台阶矿岩量、品位、剥采比等设计指标计算方便、快捷
• 在地表、矿体、露天坑基础上,可以快速进行开采设计境界、剖面图输出(含示坡线自动绘制)

3.露天采剥顺序优化
根据用户指定的优化参数,自动生成指定年限内的开采块,以实现露天矿的分期开采或指导中长期采剥计划编制。采剥顺序优化功能以国内中长期计划编制中主要考虑因素(矿石量、均衡剥采比、均衡品位、工作帮坡角、台阶数)为条件,采用线性规划理论进行优化。特点如下:
• 自动优化出满足条件的采场境界
• 可以人为指定最小、最大剥采比
• 可以人为指定最小、最大品位
• 优化结果直接输出指定年限内的采场形状及Excel格式的报表,报表具有开采矿石总量、平均品位、剥离量、剥采比等信息

4.露天采剥计划编制
提供露天矿日常生产中所进行的年度、季度、月度采剥推进计划的编制功能。DIMINE软件采剥计划编制功能根据国内编制露天矿短期采剥计划的工作流程,实现了在虚拟采场环境下模拟手工编制采剥计划的过程。特点如下:
• 根据台阶推进线,自动生成采掘带,并自动报告矿量、品位、岩量及工作总量等指标
• 增大、减小调整时,实时动态报告相应指标
• 可以随时进行采掘带的查询及统计
• 根据推进线自动修改现状图
• 可以实现中间掘沟及靠帮掘沟的开挖算量
• 直接输出符合国内矿山工作习惯的采剥计划编制图

5.露天爆破设计
露天矿爆破设计能满足爆破工程师在三维环境下,以实测现状地形、品位模型等进行爆区边界优化控制、炮孔布置、起爆网络设计、模拟与优化等工作。可应用于露天矿台阶爆破、预裂爆破等设计。特点如下:
• 以本地数据库的方式管理设计炮孔,实现炮孔设计数据的集成化管理
• 通过爆区边界处贫损指标的自动计算,为开采最优位置确定提供参考
• 支持多约束条件(地形、矿体顶底板界线、台阶高等)炮孔布置,满足生产实际需要
• 以起爆点、炮孔、虚拟孔等为载体,支持自动与人工交互模式起爆网络连接•
• 提供了动画模拟、等时线、抛掷方向、起爆时间图等分析工具,以便能在点火前突出问题,检查与优化设计
• 一键式生成爆破设计成果信息表(钻孔、装药、材料等),并可自动生成爆破区域边界,供配矿使用

6.道路设计
依据设计要求,如道路坡度、路面宽度、路肩宽度、转弯半径、转弯处的超高加宽、挖方坡度、填方坡度等进行道路设计,并计算相应填挖方工程量,进行设计图表(横断面图、纵断面图、工程量表等)输出。

7.露天品位控制系统
品位控制系统有效解决了设计、计划、生产管理之间的衔接问题,是矿山生产调度-品位控制的一款高效工具。
• 功能适应广泛,既可基于地质勘探数据、生产勘探数据进行计划配矿、也可基于现场炮孔化验数据进行日常生产配矿计划。
• 采用线性规划方法进行计算,结果更精确、合理,实现精细化配矿。
• 可实现不同推进方向、不同台阶高度、不同细分粒度、不同品位和矿量多约束条件下配矿需求。
• 自动配矿结果可根据用户需求进行动态调整,提高配矿的多样性、灵活性。
• 配矿结果数据与三维生产管控系统、卡调系统无缝对接,共同为矿山日常生产组织管理提供服务。

 

1. 迪迈产品系列以数据为中心构成矿山全生命周期产品线。从生产技术(DIMINE)→资源管理(DM RES)→生产计划编制(iSchedule)→生产执行系统(DM MES)→数字矿山VR系统(DM VR)等,以及相应硬件研发与系统集成。产品体系通过数据中心与互联网技术有效解决办公分散、场所分散、信息共享、资源管理等问题,迪迈科技也是目前国内惟一拥有矿山全生命周期产品线的公司。

DIMINE数字采矿软件系统作为数字化矿山建设的基础平台,所产生的数据可以与矿产资源管理系统、矿山生产执行系统、数字矿山VR系统等无缝衔接,避免了数据的重复采集与处理,极大地实现数据的共享。

2.  DIMINE数字采矿软件的地质资源、采矿设计与生产计划等各类成果可以无缝与数字矿山VR系统集成。实现数据动态更新与日常维护,实现可视化集中管控。

3.  DIMINE软件数据库版:在国内首次采用数据库技术管理矿山数据,通过大型商业数据库管理几何、图形、模型、属性等数据,实现数据共享、数据集中管控,有利于版本控制、安全性控制。同时,形成数据中心,便于最大化挖掘数据价值。

4. 具有资源评价、开拓设计、采准设计、爆破设计等专业功能体系。以可视化、参数化、自动化等模式进行工程设计、爆破设计,实现了高效设计、指标自动计算、图表自动输出等,提升了设计的科学性和精准性,大幅提高设计效率。

5. 智能计划编制系统,实现露天/地下矿山全生命周期、短期计划高效编制、动态调整,提升计划编制合理性与可执行性。

6. 具有基于DIMINE数字采矿软件,适用于自然崩落法采矿工艺的集方案设计、计划编制、放矿管理等功能于一体的放矿管理软件(iOredraw),该系统在国内是独一无二的。实现了与铲运机定位、计量自动化系统的无缝对接,以自动化、智能化手段解决了“自然崩落法放矿计划实施管理”难的核心问题,帮助矿山进行科学合理组织生产。

7. 二维与三维完全兼容,可直接由三维自动生成二维图形,简化了地质测量采矿各类工程图表的制作方法,实现了由几何建模到开采设计建模的跨越。

8. 支持海量地质属性数据存储与管理应用:块段模型采用“赋值时”变块技术,实体模型便捷次分策略随规模不同而不同,从而实现模型属性不断优化、更新,达到不断精细化的目的。采用“查询时”变块技术,可实现其巷道、采场等“小”目标的精确统计。
同时DIMINE软件突破了巨型块段建模的大数据受制于计算机内存的局限,解决巨型矿山的数字化管理。

9. 能实现复杂业务数据的查询和统计分析:DIMINE基于GIS数据管理技术,实现了属性与空间的双向查询、复杂逻辑表达式查询、统计分析与计算等。

10.  支持多平台成果直接发布模式。用户可以在不需要安装DIMINE软件的情况下浏览数据,满足随时随地分享成果的需求。软件成果可以存储到数据服务器,形成数据中心。通过web发布,用户可以直接通过浏览器查看成果数据。

11. 基于DIMINE软件形成了一套完整的咨询服务体系,我公司在百余座矿山实施中积累了丰富的经验,建立了相应的应用流程与标准,可以更好帮助矿山在生产推广与应用。

12.  全中文界面、类CAD操作模式,符合中国人使用习惯。

13. 强大的数据兼容性:支持Excel、AutoCAD、MapGIS、同类三维矿业软件(Surpac、Datamine、Micromine等)、CMS、ILRIS-3D等数据。

 DIMINE数字采矿软件的主要价值在于:

(1)快速准确地获取地质资源信息,实时掌握地质资源的消耗速度与更新状况,便于管理者决策。

(2)优化各种设计方案,提高采矿效率,以有限的资源和最低的成本创造最大的效益。

(3)自动计算各种工作量和自动制图出图,大大降低了矿山工程技术人员的工作强度,减少计算和制图过程中的误差,提高工作效率。

云南达亚有色金属有限公司狮子山铜矿DIMINE数字采矿软件应用


1、矿山概况
狮子山铜矿隶属云南达亚有色金属有限公司,是公司“走新型工业化道路、建云铜重要原料基地、创国内一流矿业企业”的主要生产矿山之一。
根据“全面推行DIMINE数字采矿软件系统平台的应用,提升采矿设计及管理水平”的重点科技工作安排,狮子山铜矿以DIMINE数字采矿软件系统平台为平台和工具,建立狮子山铜矿深部地质数据库,创建三维地质表面模型、实体模型和块段模型,对矿床深部进行资源储量估算和评价,提交地质建模及资源储量评价报告。然后,以此报告为基础,结合矿山开采资料,提供矿山消耗和当前保有资源储量的分布范围、数量、品位和可靠程度,为矿山生产经营、技术管理和中长期规划提供基础。

 

2、建设内容
(1)系统收集整理狮子山铜矿深部地质探矿、生产探矿的钻孔和坑道工程以及开采坑道工程,建立完善的地质数据库;
(2)运用DIMINE数字采矿软件系统平台创建狮子山铜矿三维地质表面模型、实体模型,弥补传统二维手段的缺陷和不足,提高对矿体空间展布形态的认识,实现地质体三维可视化;
(3)利用三维地质实体模型创建块段模型,并对块段模型进行品位推估和资源储量估算,实现矿山地质资源数字化;
(4)以MicroMine三维矿山软件系统及传统法估值结果为参照,对DIMINE数字采矿软件系统平台的资源储量估算进行验证,为DIMINE数字采矿软件系统平台资源储量估算的可靠性提供支撑;

(5)以传统资源储量分类方式创建不同资源储量类型三维实体,与块段模型运算并统计相应的资源储量,再与采用软件估值结构参数进行资源储量分类的结果进行对比,验证后者分类的准确性和可信度;为后续采用软件估值结构参数进行资源储量分类奠定基础。