利用钻孔数据建立煤矿三维地质模型的理论与实践王强，武亚峰，杨晓戚（中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221008）摘要：介绍了基于AutoCAD二次开发和数据库技术，利用煤矿钻孔数据建立三维地质模型的相关数据库设计、关键算法、总体思路及实现步骤。建立的软件可实现钻孔柱状图、Delaunay三角网（D・TIN网）和等高线的自动生成，煤矿三维地质模型的可视化输出。关键词：钻孔；数据库；Delaunay三角网；三维模型；AutoCAD中图分类号：TP319;P634文献标识码：B文章编号：1671-0959（2010）020107X）31概述在煤矿设计生产过程中，如何表达煤矿复杂的地质模型直是煤矿领域一个重要的问题。传统表达方式主要有两种，其一是采用平面图和剖面图进行表达，其实质是将3D地质环境中地层、矿体与地质现象投影到某一2D平面上进行表达；其二是采用透视或轴侧投影原理，将3D地质环境中的地层、矿体与地质现象进行透视制图，或投影到两个以上的平面上进行组合表达①。但两种方法都存在空间信息损失与失真问题，制图过程繁杂，信息更新困难等问题。因此研究实现三维地质模型对于促进煤矿开采信息化，提高工作效率和増加经济效益都具有重大的意义。本文主要研究利用AutoCAD二次开发和数据库技术对煤矿钻孔数据进行处理，在工程通用软件AuioCAL）匕形成三维地质模型，实现煤矿三维地质模型的建模和可视化输出⑵。2钻孔数据处理2.1钻孔数据库钻孔数据主要包括，钻孔坐标、岩性及屁度等。在不考虑地质年代的情况下，钻孔柱状图主要包含四项内容：层厚、柱状、岩层名称、岩层属性⑶。由于要同时考虑绘制钻孔剖面图，因此我们在Access构建包含如下四个数据衣的煤矿钻孔数据库：Borehole（钻孔数据表）、Lithology（地层岩性表）、Material（岩性材质表）、Relation（关系数据表）。2.2自动绘制二维钻孔及三维钻孔AutoCAD以其功能强大、使用灵活、二次开发方便等优点成为工程制图领域应用最为广泛的软件之一。利用Visual血sic语言，在ADO数据库访问技术和ActiveAutomation技术的基础上，将所需要的数据从Access数据库中取出，再把取出的数据传送到AutoCAD,作为绘图的参数，从而实现二维或三维钻孔的自动绘制⑷。表1煤矿钻孔数据库设计数据表名字段名类型数据描述BorelD数字钻孔序号BoreNo文本钻孔编号BoreholeBoreX数字钻孔X坐标BoreY数字钻孔y坐标BoreZ数字钻孔标高LithiD数字岩层序号LithologyLithNo文本岩层编号LithName文本岩层名称LithNotc文本岩层备注MateriallD数字材质序号MaterialMatcrialNo文本材质编号MaterialCode文本充填代码MateriaNotc文本材质备注ReiationlD数字关系序号DrilllD数字钻孔序号KclalionStralD数字岩尺序号Stralliick数字岩层厚度MaterialFill是否足否充填二维钻孔柱包括柱状图、岩石名称、层厚等内容，需耍:把它们全部绘制到为肋图层中。柱状图可以看作是由•个个矩形组成，需要先定义每个矩形的宽度，然后利用VB从钻孔数据库中来获取地层层好值作为矩形的高度。二维钻孔绘制好以后不仅需耍对钻孔柱状图逬行文字标注，还需要对柱状图进行岩性填充。根据《煤矿地质测凤图例》收稿日期：2009-11-02基金资助：国家留学基金委资助项目（2008104251）作者简介：王强（1981男，四川绵阳人，中国矿业大学矿业工程学院采矿工程博士研究生，主要从事采矿信息工程和数字化矿井方面的研究工作。的地层内容.利用AutoCAD二次开发方法制作煤矿专用充填库.实现钻孔各岩性的填充⑸，如图1所示。图1自动绘制的二维钻孔三维钻孔的绘制方法同二维钻孔类似.只足柱状图由圆柱体而不是矩形构成，在实现充填效果时，岛要将充垃图例做成三维贴图材质，通过在圆柱体上贴图实现岩件充Wo部分岩性充垃及材质图例■如图2所示。4）将区域边界加入已形成的三角网中。具体算法为:先找到区域边界三角形（即拓扑信息中该边无相邻三角形），在区域边界上求出与三角形区域边界控制边中点对应的边界点（如临界边中垂线与区域边界交点，并增为辅助控制点。5）确定地层分区边界。找到同时存在缺失地层和非缺失地层的三角形，利用三角形控制点及拓扑信息，采用线性插值法确定三角形控制边上分区边界点。所有分区边界...