123DMine矿山工程软件自学教程.docx
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123DMine矿山工程软件自学教程
12-3DMine-矿山工程软件自学教程
3DMine软件自学教程
13DMine软件功能及基本操作
3DMmine软件是一个界面友好、功能强大的地学三维显示平台，也是一个完全集成的数据可视化和可以编辑的真实环境，软件集成了常用软件如AutoCAD等多个国际国内软件的优势，集平面绘图、数据库管理、三维模拟等多项功能于一身。
能够与多个软件实现数据间的无缝连接，因此称它为矿山工程师的office。
1.1软件界面组成
软件界面组成如图11所示。
图113DMine软件界面
（1）主菜单栏。
主要功能划分了很多主菜单，根据逻辑关系将同类功能放在一起方便用户查找使用，包括一般的视图、查询、编辑功能、数据库、钻孔等。
（2）工具栏。
位于工作区两侧或主菜单栏下部，也可悬浮于其他功能区之上，使用图形形式将命令直观表达出来。
（3）文件浏览器。
显示文件列表，右键单击，在弹出的快捷菜单中可以对文件直接进行打开、删除、编辑等功能，还可以查询文件属性，文件属性信息会在状态栏中显示。
（4）层浏览器。
3DMine软件是一个基于图层管理的矿业软件，分为线、体、数据库等。
图层层浏览器可以对当前载入图形区的数据进行显示和隐藏的控制，选择视图→工具条→对象浏览即可以将层浏览器调出或隐藏。
在层浏览器中右键单击“点和线”，在弹出的快捷菜单中输入要创建的图层名称如“点层”（见图12），则在层浏览器中将会生成新的图层。
图12创建新层
（5）属性框。
在二维状态下，选择某一对象，在属性框中显示该对象的各类属性信息。
包括层号、坐标、线形信息等。
（6）命令显示窗口。
显示先前最后一步所执行的命令。
（7）状态栏。
显示当前编辑所出的状态，会提示你下一步所应执行的命令，同时会显示当前鼠标所在位置坐标。
（8）工作区。
图形编辑显示窗口，是操作图形最直接的窗口。
XY剖面：
将3D图形转到XY剖面上查；
在3DMine图形界面上直接右键点击从剪贴板粘贴线条立即可在图形工作窗中察看与数据对应的图形；同样可以通过在3DMine上选择图形后右键复制坐标到剪贴板，转到CAD中选择从剪贴板粘贴线条，这样就可以快速将3DMine中的图形数据转到CAD中去，（也可复制到EXCEL和WORD中）同样，复制CAD中的图形在3DMine中右键点击从剪贴板粘贴线条也可实现将CAD中的图形数据转到3DMine中来。
1.2鼠标的运用
在3DMine软件中，在不同的窗口下，左右键的设置不相同，充分利用这一点并注入了更多的应用技巧与方便。
（1）在浏览器中选中要打开的文件，左键单击将其拖入图形工作窗口后松开左键，即可实现文件在图形工作窗口中的查看和编辑（双击也可以）。
在状态栏右边会显示文件调入工作窗的进程。
（2）在图形窗口的三维状态下，左键旋转，中间缩放，右键切换。
双击鼠标滑轮可调整窗口至X-Y平面视图。
（3）在工作窗口中二维状态下，左键进行选择，中键缩放，右键对所选对象进行编辑处理。
（4）在文件浏览器中，其风格与office的相同，左键选任意对象，右键可以进行编辑。
（5）在层浏览器中，左键选择的不同属性（线、体）层，右键可以进行编辑。
（6）运行中的命令只需点击右键即可立即结束。
1.3文件类型和格式
不同的软件都有不同的文件类型，通常以文件的扩展名来区别。
Ø3DMine线文件：
*.3ds
Ø3DMine体文件：
*.3dm
Ø3DMine块体模型文件：
*.blk
在3DMine中，通过保存文件或者选择对象另存为其他多种文件格式；在3DMine平台上通过直接双击文件浏览器中选择的文件也可以打开多种文件类型。
1.4基本操作
3DMine的操作简单、快捷、方便、人性化。
（1）工作区二维环境与三维环境之间的切换：
在工作窗口内右键点击选择切换到“二/三维”的选项，或直接点击工具栏中“视图”菜单中的
（代表二维选择状态）和
（代表三维选择状态）进行切换。
（2）在二维/三维状态下在工作区右击，在弹出的快捷菜单中选择“系统设置”，可以对系统界面，工作环境等进行个性化设置。
（3）在工作区内二维状态下有两种框选对象的方式，一种是从左上向右下拉选，为蓝色拉选框，只能选择框内范围及与框内成一整体的对象，从右下向左上拉选，为绿色拉选框，能选择全部对象。
（4）图形在二维状态下，对工作区内框选的对象左键双击或右键单击，会出现对应的功能选择菜单，以供编辑。
（5）在二维及三维状态下都可以通过操作工作区内方位旋转器
来实现对视角的选择。
（6）所有运行中的命令只需单击右键或键盘上的Esc键即可终止该命令。
（7）在绘图中可随时根据状态栏中的选择项进行类似于CAD中的操作，在状态栏中右击，选择“设置”即可对操作参数进行设定，或直接按F9进行设定。
同样，画线（图13）、画点、移动线上和体上的点、复制移动对象、偏移、放大缩小、镜像……都可以通过单击右键来参数化精确定位。
图13绘制功能右键参数化设计（以画线为例）
（8）出图更加方便，可以将三维模型直接通过将几何形体向所需的平面上投影来获得二维视图。
（9）在文件浏览器中右键单击，在弹出的对话框中选择“设为当前工作目录”，可以方便文件存储与读取。
（10）在3Dmine平台中，文件的存储有两种，一种是在三维状态下，点击主菜单栏中的
或选择“文件→保存”；一种是在二维状态下，左键框选预保存的区域，右击在快捷菜单中选择“保存选择集”。
（11）3DMine是一个地学处理软件，经常会对带有坐标网格的图件添加坐标网，具体操作是在主菜单中选择“打印→插入坐标网/图签”。
（12）在工具栏中点击
，关闭当前工作区所有信息，层浏览器窗口内的图层也同时被关闭，原文件未丢失。
1.5外部数据文件的导入与导出
在用3DMine进行数据编辑时，数据可能来自其他平台，3DMine不仅可以做到与国内矿山广泛使用的绘图软件如AutoCAD、MAPGIS完全兼容，还可以与国际上矿山软件如DATAMINE、SURPAC、MICROMINE等完全兼容（见图14）。
图143DMine软件与不同数据的兼容
1.6表格文件数据的提取
在3DMine可以实现对图形中表格形式的数据进行提取。
从图形文件中直接提取数据至Excel表格，操作如图15所示，打开任意钻孔柱状图，切换至X-Y平面。
图15数据提取选项卡流程
然后右键框选待提取区域，点击右键结束，所得结果如图16所示。
图16格式化输出点信息
点击确定即可得出Excel表格，经过适当调整，如图17所示。
图17提取的Excel数据表与提取前的图形中的部分数据
2
2地质数据库的建库过程
2.1数据的定义和数据的准备
地质数据一般通过钻探、坑探、槽探、物探等数据手段获得，通过地质编录了矿石品位、岩性、断层等分布情况。
这些信息对应不同的矿种，不同的矿区是格局不同，但总的来讲，有一些基本信息是必不可少的，例如信息记录中的工程名称、取样位置、分析品位以及岩性等等。
2.2数据的格式内容
2.2.1定位表
工程号
开孔坐标E
开孔坐标N
开孔坐标R
最大孔深
轨迹类型
这个表存储了每个工程的相关信息，其中轨迹类型是指在工程轨迹摘取时用到的数学法则，表明轨迹的性质（直线linear，曲线curved，垂直的vertical）。
同时还可以需要加入不同的字段（如所在剖面线、工程竣工时间，区域或编录人员等）。
定位属于强制性表。
2.2.2测斜表
工程号
深度
方位角
倾角
对于没有测斜过的垂直钻孔，测斜表的深度值就是默认值，表明钻孔的起点即测斜深度值为0o，方位角为0o，倾角为-90o。
测斜表属于强制性表。
2.2.3岩性表和分析表（或化验表）
岩性表：
工程号
从（起始孔深）
至（结束孔深）
分析元素
岩性描述
分析表（化验表）：
工程号
从
至
品位值
描述
这是最基本的数据信息表，实践工作中可以将它们合并在一张总表上，也可以分列于两张表中。
岩性表和化验表属于非强制性表，描述岩性和品位。
2.3数据库的创建
在主菜单“钻孔→新建数据库”下，在弹出的对话框中设定保存路径，将弹出如图21所示的对话框。
图21数据库管理器
图22添加表操作
如果选择了添加表，窗口右边将变成如图23所示。
图23新添加表结构
在“表名”后空白处添加表名，在对话框右边下半部分空白处右击会弹出编辑对话框，以增加/删除记录，如图24所示。
图24增加/删除记录图
增加每个表所必须的字段，提交操作。
添加完所需表格，如图25所示。
图25添加完表格最终界面
2.4向数据库中导入数据
3DMine提供三种导入数据的方法。
Ø从剪切板导入
Ø从文本导入
Ø从Excel导入
接下来，以从剪切板导入为例介绍导入过程。
打开含有测斜表数据的Excel表格，复制数据。
在数据库管理器左侧选中测斜表，点击“剪切板导入”，出现如图26界面。
图26从剪切板中导入数据
点击“下一步”，出现“文本文件字段匹配”对话框，对不匹配字段进行调整，如图27所示。
图27在列表中选择对应字段
点击“下一步”，完成数据导入点击“确定”，完成，如图28所示。
图28导入数据
依次导入定位表/岩性表/化验表数据。
数据库管理器如图29所示。
图29导入数据的数据库管理器
需要对数据库管理器编辑，在层浏览器中选中数据库右击，在列表中点击“数据库管理器”，如图210所示。
图210编辑数据库管理器
3
3自学教程一----线赋高程值及DTM模型的生成
在3DMine平台下高程值的赋值有两种，一种是单一高程值的赋值，另一种是连续高程值的赋值。
打开“专题示例→基本操作→赋高程→00_等值线赋高程.3ds”，本节课以此数据来说明高程值的赋值。
3.1检测线条连续性
检测等值线是否连续，若不连续，连接方法有两种：
选择“工具→连接两条线段”，或者点击左侧工具条
，点击不连续的等值线，鼠标自动跟踪下一个间断点，连接完毕，鼠标右击结束。
多条等值线快速连接，选择“查询→方位距离”确定不完整等值线的断点的最小间距，选择“工具→自动连线”连接不连续等值线，如图31所示，间距不小于0.5的间断点都将被连接。
图31线连接最小间距为0.5
然后，框选所有等值线，右击结束。
3.2线赋高程值
多条等高线赋高程。
“工具→线赋高程→等高线赋高程”，打开如图32对话框，输入起始高程值和高程间距（含正/负）。
图32高程值赋值参数设置
点击“确定”，选择起始位置，连折线，折线所经过线都将被赋予高程值（注意：
折线不要遗漏或重复经过等值线）。
单一等高线赋值，“工具→线赋高程→赋Z值”。
这里采用第一种方法，如图33为赋过高程值的等高线模型。
图33赋值后的等高线
在工作区右击，在弹出的快捷菜单中选择“系统设置”，在弹出的对话框中，切换至“图形”选项卡，选择实时“实时气泡查询”。
将鼠标停留在等高线上会弹出等高线的属性信息，如图34所示。
图34实时气泡查询属性信息
3.3生成DTM表面
在主菜单栏，选择“表面→生成DTM表面”，在弹出的对话框中设置如图35所示。
图35生成DTM参数
生成的DTM模型如图36所示：
图36生成DTM模型
4自学教程二----制作钻孔柱状图与剖面图
地质钻孔柱状图和剖面图是地质报告中广泛使用的一种基础性图件，它用各种符号、曲线、文字表示地层岩性、岩组特征，直观反映地层的岩性组合、变化趋势，对于工程的规划、设计、施工等具有重要意义。
本节以软件系统自带的示例文件扼要说明这两种图件的制作过程。
4.1钻孔柱状图的制作
钻孔柱状图是地质工程人员经常用到的图件之一，它的结构如图41所示。
图41钻孔柱状图
在主菜单栏选择“示例→钻孔数据库→建立数据库”，链接数据库“_02_钻孔数据库.mdb”，在主菜单栏中点击“打印→钻孔柱状图”，打开“钻孔柱状图配置”对话框，如图42所示。
图42钻孔柱状图配置
在对话框左侧设置图纸比例、起始孔深、格式设置等参数。
生成单一钻孔柱状图，钻孔选择设为“单孔”，如图43所示。
图43钻孔格式文件设置
（一）
在“分组设置中”可以将两列合并形成一组具体操作是点击“分组设置”，按Shift键，同时选中两个连续字段，点击“增加分组”，输入新组名称，点击“确定”，如图44所示。
图44分组设置
在“其他设置”中，可以分别对施工日期、勘探线号、地层列宽分别进行设置（缺少的信息可遵循前一节的方法在数据库中加入相应字段），如图45所示。
图45钻孔格式文件设置
（二）
然后，在钻孔柱状图设置对话框右侧钻孔柱状图内容当中依次添加柱状图内容，如图46、图47所示。
图46列属性设置
图47柱状图格式设置
设置完成后，点击“柱状图预览”。
浏览生成的钻孔柱状图，如图48所示。
保存配置文件，配置文件后缀名为“*.glog”，以便以后调用，如图49所示。
图48ZK1108钻孔柱状图预览
图49保存配置文件
4.2剖面图的制作
在主菜单栏中选择“示例→钻孔数据库→建立数据库”，在文件浏览器中会显示已将“建立数据库”文件夹设为当前工作目录，如图410所示。
图410设定当前工作目录
双击“02_钻孔数据库.mdb”，链接数据库，在左侧层浏览器中右键点击“数据库_02钻孔数据库.mdb”，在弹出的快捷菜单中选择“显示钻孔”，在弹出的对话框中分别作如图411、图412的设置。
图411显示钻孔数据库
（一）
图412显示钻孔数据库
（二）
再右键单击“数据库_02钻孔数据库.mdb”，选择“显示风格”，在岩性描述子项中适当调整颜色，得到结果如图413所示。
图413调整后的钻孔图（局部）
在工作区三维视角下双击鼠标中键，切换至X—Y平面，在主菜单栏中选择
，在弹出的对话框中设置切割参数，沿一个勘探线位置切割钻孔，如图414所示，切割结果如所示。
图414切割钻孔
图415切割后的钻孔
是用多段线工具，连接矿体剖面，如所示，在左侧显示位置右击，在弹出的快捷菜单中选择“距离百分比”，如所图416示。
在弹出的对话框中选择“1/2比例”。
得到结果如图417所示。
图416设定距离百分比
图417距离为先前的1/2
连接完成后，选择样条线制作工具
，来连接剖面钻孔并画出矿体边界，如图418错误!
未找到引用源。
所示。
图418矿体剖面图
（一）
在主菜单栏中选择“打印→插入坐标网/图签”，在弹出的对话框中设置如图419所示。
图419坐标网格/标签
在二维状态下，经过适当调整后，双击网格线条，在弹出的对话框中选择“插入平面图”，得到结果如图420所示。
图420矿体剖面图
（二）
4自学教程三----实体的生成
3Dmine的实体是由三角网组成的。
在主菜单栏或工具栏空白处右击的快捷菜单中选择“实体模型”，即可调用实体模型工具，如图51所示。
图51实体模型工具
在主菜单中的“实体→连接三角网/编辑三角网”调用实体模型工具。
4.3三角网的生成
在3DMine中，三角网的生成方式主要有以下几种。
Ø闭合线与闭合线之间连接成三角网：
Ø闭合线内连接成三角网：
Ø闭合线与点连接成三角网：
Ø闭合线与开放线连接成为三角网：
Ø开放线与开放线连接成三角网：
Ø手动连接单个三角网：
在地质学中，不同的矿体需要采用不同的连接方式，这需要依据具体情况而定。
接下来我们以软件中自带的一个操作实例加以说明。
4.4实体的生成
在主菜单中选择“示例→基本操作→2D_3D坐标转换”，在文件浏览器中把当前“2D_3D坐标转换”文件夹设为当前工作目录。
4.4.1闭合线的检查
打开“03_全部剖面”文件，如图52所示。
图5203_全部剖面图示
检查线是否闭合的方法有以下两种。
（1）切换至二维状态，选择某一线条，在工作区右侧属性框中的“其他→闭合”项显示是否闭合。
（2）切换至二维状态，在工作区处右击，在弹出的快捷菜单中选择“快速选择”，在弹出的对话框中，作如图53的设置。
图53快速选择设置界面
第二种是在图53所示对话框中选择“拾取”，左键拾取部分多段线作为当前选择范围。
点击“确定”，得出结果如图54所示。
图54未闭合多段线示图
4.4.2多段线闭合
在工作界面右侧工具栏中，选择
，或选择“工具→连接两条线段”，选择未封闭多段线，如图55所示。
图55多段线闭合
依次选择未闭合线，结束时点击鼠标右键。
即可将每个未封闭多段线闭合。
4.4.3闭合线点处理与线自相交处理
对封闭的多段线，如果线上节点密度过于稀疏，需要加密节点，以便连接出更为光滑的实体，具体操作如下。
点击右侧工具栏中
图标，在线上等距离加密点，或在主菜单中选择“工具→按距离加密点”，在弹出的点加密距离设置对话框中输入加密点距离，如图56所示。
图56输入加密点距离
点击确定，左键选择需要点加密点的对象，如图57所示。
图57左键框选待加密点范围
点加密后图形节点分布如图58所示。
图58加密点距离为10加密后的节点分布
加密点之后，需要对与先前重复的点进行清理，在工具栏左侧选择
（删除线上冗余点），或在主菜单栏中点击“工具→数据清理/查错→清理线内重复点”。
弹出冗余点清理对话框，如图59所示，最小点间距设为0.1。
图59冗余点清理参数设置
点击“确定”，左键选择对象，右击结束，状态栏中显示清理冗余点11个。
自相交线就是在空间上内部出现打结，在实际矿体中是不可能存在的，就需要依据实际情况进行适当处理。
4.4.4连接三角网
在连接三角网过程中，可能会遇到如下几种问题。
（1）遇到尖突节点时，若不能连接成三角网，可使用控制线辅助连接。
在主菜单中选择“实体→连接三角网参数设置”，选择“使用控制线”。
第二种做法是根据实际情况删除部分节点，消除尖突。
（2）在遇到矿体分叉情况时，在工具栏中选择
（使用区域），如图510所示在分割区两侧画出分割线，如图511分别画出矿体。
（3）若矿体中含有结核，需将结核和矿体分别圈出。
图510画出分割区域
图511按不同颜色分别连三角网
两端封闭三角网，在主菜单中选择“实体→连接三角网→扩展外推线/体”，左键框选矿体，右击弹出“外推连三角网”对话框，依实际情况设定参数，进行适当外推，如图512所示。
图512外推连三角网
外推之后，如图513所示。
图513两侧外推后结果
在主菜单中，选择“实体→实体编辑→合并三角网为实体”，在弹出的对话框中设置如图514所示，左键选择三角网，右击结束，结果如图515所示。
图514实体合并
图515合并后实体
4.4.5布尔运算
实体的布尔运算包括交集、并集、差集等。
现以交集为例说明，如图516所示。
图516两相交实体
在主菜单中选择“实体→布尔计算→交集”，先后选择两个实体，得到结果如图517所示。
图517两实体相交结果
所得结果颜色与第一个选择的实体一致。
5
5自学教程四----地质中段平面图的处理
地质平面图的处理包括坐标转换、巷道提取、巷道腰线建模等。
这个过程是对后期矿体连接的预处理，本节使用的数据是“07梅子窝560米中段地质平面图”。
5.1坐标转换
在工作区左侧工具栏中选择
，分别选取两条线，在下侧状态栏中会显示两条线交点坐标。
在主菜单栏中选择“工具→坐标转换→平面两点坐标转换”，在弹出的对话框中设置选取的两点的当前坐标与实际坐标，如图61所示。
图61两点坐标转换
点击“确定”，双击鼠标中建，切换至转换后x-y视角。
接下来，平面图赋高程值，在工作区左侧工具栏中选择
，或在主菜单中选择“工具→线赋高程→赋Z值”。
然后，左键框选，右击结束。
切换至二维状态，框选全部图层，右击在弹出的快捷菜单中选择“保存选择集”，在弹出的对话框中设置保存路径，点击“确定”。
5.2巷道提取
切换至二维状态，按着shift键的同时，左键选择巷道线，如图62所示。
图62选取巷道
选择完毕后，在工作区右击，在弹出的快捷菜单中选择“更改线/体号”，在弹出的对话框中，设置颜色代号点，击“确定”，如图63所示。
图63设置线号/体号
5.3巷道腰线建模
在层浏览器中选中4号线，右击选择“激活该线”。
在层浏览器中关闭除腰线的其余图层，如图64所示。
图64腰线（4号线为绿色）
在建模前需要对腰线作以下处理。
（1）对未封闭线用
进行封闭。
（2）对于两相交闭合线，需通过布尔运算使之连成一体，如图65、图66所示。
图65相交闭合线连接前
图66相交闭合线连接后
完成预处理后，在主菜单中选择“地下→腰线巷道建模”，在弹出的对话框中设定参数，点击“确定”，选取对象，右击结束，得到结果如图67所示。
图67腰线巷道建模
6
6自学教程五----矿产储量计算
在3DMine平台下，矿产储量计算主要是基于块体模型实现计算的。
基本步骤是转换实体为块体模型、生成组合样对空白区进行储量估值、生成储量报告。
本节采用系统数据“02_矿体”作为示例加以说明。
6.1创建块体模型
在主菜单栏选择“示例→块体模型→块体模型操作”，打开02_矿体，在实体模块中将三角网合并为一个实体，如图71所示。
图7102_矿体
在主菜单栏中选择“块体→创建→创建块体模型”，在弹出的“新建块体模型”对话框中设置参数如图72所示。
图72新建块体模型
点击“确定”，在弹出的块体“模型显示”对话框中，设置如图73所示。
图73块体模型显示
结果如图74所示。
图74生成的块体模型
用02_矿体对形成的块体模型进行条件约束。
在层浏览器中选中层“块体模型_3DMine块体模型”，右击在弹出的快捷菜单中，选择“添加约束显示”。
在弹出的“块体约束引擎”对话框中，设置如图75所示。
图75块体约束引擎
点击“确定”，生成如图76所示。
图76条件约束后的块体模型
在这里要说明的是在3DMine平台下体积的估算有以下三种方法。
（1）在实体模型下，在主菜单栏中选择“实体→实体体积”，在弹出的对话框中点击“确定”。
（2）在块体模型下，在主菜单栏中选择“块体→块体报告→报告当前区域量”，在弹出的对话框中，在弹出的对话框中报告量只保留“比重值”一项，点击“确定”。
这种情况下，可以用未封闭实体或封闭实体约束块体模型，均可生成体积报告，此处选择为封闭矿体。
（3）在实体模型下，选择“实体→实体网格”，在弹出的对话框中，在弹出的对话框中点击“确定”，在状态栏中会显示网格体积。
6.2利用组合样对空白区进行品位估值
6.2.1对块体模型添加新属性
对块体添加新属性有两种做法，一种是在层浏览器选择“块体模型_3DMine块体模型”，右击在弹出的快捷菜单中选择“建立新属性”。
另一种方法是在主菜单中选择“块体→属性→新建”。
在弹出的对话框中添加属性如图77所示。
图77添加新
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