DIMINE 數字採礦軟體系統是在中南大學古德生院士及王李管教授領導下，由中南大學數字礦山研究中心的礦業及軟體專家們，在全面研究了國內外數字礦山相關軟體和國內礦業企業實際需求的基礎上，經過多年的艱苦努力，研究開發出的新一版基於數位化礦山整體解決方案的礦山數位化軟體系統，達到了國際領先水平。該系統主要適用於礦業企業的地質、測量、採礦專業的技術人員及技術管理人員，全面實現了從礦床三維地質建模、儲量計算與動態管理、測量驗收及數據的快速成圖；地下礦開採系統設計與開採單體設計、回採爆破設計、生產計畫編制、礦井通風系統網路解算與最佳化；露天礦開採境界最佳化、露天采場設計、采剝順序最佳化與計畫編制到各種工程圖表的快速生成等工作的可視化、數位化與智慧型化，是各礦業企業進行數位化礦山建設最佳的軟體平台。
基本介紹
- 中文名：DIMINE 數字採礦軟體
- 發明者：王李管
- 本質：數位化礦山整體解決方案
- 軟體特點：安全性
軟體特點,軟體功能,在地質方面的套用,在地下採礦方面的套用,在露天採礦方面的套用,測量套用,列印出圖,
軟體特點
l 在國內外首次採用資料庫技術管理用戶數據，可以對地質、測量和採礦等軟體操作人員建立用戶名和密碼，分配不同的許可權，大大提高了企業數據的共享程度和安全性；
l 獨有的類似AUTOCAD繪圖技術，具有支持OLE對象插入及自動標註功能；自動生成平、剖面圖、投影圖及組合圖，是唯一能滿足國內設計出圖規範的三維礦業軟體；
l DIMINE數字採礦軟體系統是基於中國用戶需求開發，具有完全自主智慧財產權，全中文操作界面，更適合中國工程師使用；軟體容易使用，操作簡單。
l 軟體的數據兼容性特別好，軟體提供了高效便捷的數據接口，可以方便地導入、導出AutoCAD和MapGis等數據，實現了數據成果的共享和交換；
l 獨有的井巷工程設計功能，實現了自動標註、自動計算，自動生成帶有控制點表和工程量表的設計施工圖；
l 獨有的露天采剝順序最佳化和計畫編制功能，自動確定露天礦的分期開採境界，實現了中長期和短期采剝計畫的快速編制；
l 獨有的基於生產過程模擬技術，增加了符合中國礦山實際的地下礦生產進度計畫編制功能；
l 在國內外首次採用GIS技術，實現複雜屬性信息和空間信息的邏輯表達式查詢與處理；
l 首次採用空間工作面方式提高了真三維環境下的開採設計的精度和效率；實現了三維礦業軟體由幾何建模到開採設計建模的跨越；
lDIMINE數字採礦軟體系統獲得了5項國家軟體著作權；達到了國際領先水平，是國內唯一的一款趕上並超過國外三維礦業軟體技術的軟體系統；
軟體功能
在地質方面的套用
（1） 地質資料庫管理
國內外首次採用資料庫技術管理所有礦山數據，實現了數據的共享與同步，增強了數據的安全性；支持鑽探、坑探、槽探等地質數據的快速導入與數據校驗，通過資料庫，方便進行數據的添加、更新、刪除等操作。
（2） 剖面地質解譯與三維地質建模
三維顯示勘探數據後，可以沿任意方向、任意角度切剖面，進行剖面地質解譯；可以根據工業指標（邊界品位、工業品位、最小可采厚度、夾石剔除厚度、穿鞋戴帽等）進行品位組合，便於在剖面上進行礦體圈定。
採用當今最先進的三角網建模技術，運用控制線和分區線聯合方法，對任意形態的物體都可以通過一系列的散點或剖面創建地質模型，如數字地形模型、礦體模型、夾石模型、區域地層模型、構造斷層和破碎帶模型、煤層模型、以及其他任意實體模型；而且支持實體模型之間、實體模型與表面模型之間的交、並、差等布爾運算。
（3） 儲量計算與動態管理
採用八叉樹技術及硬碟虛擬記憶體技術，可以支持超大塊段模型的建立及顯示；同時採用先進的動態次級分塊技術實現對礦體邊界的最佳擬合。
根據國內儲量計算的現狀和實際需求，在軟體中集成了傳統儲量計算方法（塊段法、斷面法）和國際通用的地質統計學儲量計算方法（包括距離冪次反比法和克里格法）。
通過地質統計/變異函式分析，可以在三維視圖中互動可視地進行變異函式擬合和搜尋橢球體參數的動態調整，使地質統計學的數學處理過程直觀可靠。
DIMINE塊段模型除可以進行各種級別地質礦產資源評價外，更廣泛套用於礦山生產中的儲量動態管理，配礦管理和採掘計畫管理等。
在地下採礦方面的套用
（1）巷工程設計
主要對礦床開採系統中豎井、斜坡道、中段運輸平巷、溜井、硐室、井底車場等工程進行設計。根據礦床的埋藏條件和中段水平位置及中段高度對礦體進行切割，並將切割實體沿任意方向進行投影，以生成最大投影輪廓線（如，水平投影輪廓線），進而幫助用戶快速確定各主要井巷的位置。
DIMINE軟體井巷工程設計是DIMINE獨有的功能，採用參數化、可視化的設計思想，類AUTOCAD的操作風格，設計完後，能自動標註、自動計算，自動生成帶有控制點表和工程量表的設計施工圖。
§ 巷道設計可用於豎井、斜坡道、平巷中心線設計；
§ 彎道設計通過參數化、智慧型化的方法快速生成兩個井巷工程之間的彎道連線線；選擇主巷道後，自動捕捉，動態顯示彎道，用戶動態調整到合適位置，或輸入彎道半徑，即可完成彎道設計；
§ 道岔設計提供了叉道連線，指定起點起叉和指定終點起叉三種叉道起叉方式，操作方便靈活；
§ 平滑坡度根據某一區段兩端點巷道的高程，對該區段的巷道坡度進行平滑處理；
§ 坡度調整按指定坡度對某一平面內的巷道坡度進行調整；
§ 斷面設計採用參數化方法，對當前礦山開採中所採用的各種標準類型的巷道斷面（如：圓形、矩形、梯形、圓弧拱形、三心拱形等）或用戶自定義的非標準斷面類型斷面進行設計。
§ 生成聯通的三維巷道 用於將不同類型和斷面規格巷道根據其空間拓撲連線關係自動生成完全貫通的三維巷道實體；
§ 生成非聯通的三維巷道用於按照巷道設計中心線及其斷面類型和規格生成相互獨立的巷道三維實體，巷道之間的聯通關係系統不進行自動處理，若需要聯通，則必須使用實體布爾運算中的實體聯合運算；
§ 生成雙線巷道由巷道中心線生成雙線巷道；
§ 提取巷道中心線 從巷道實體中提取巷道中心線；
§ 生成豎井 採用特殊算法生成直立三維井筒；
§ 計算機製圖根據設計的施工圖，自動標註（包括控制點號、彎道四要數等），並在圖表輸出時自動計算，生成控制點表及工程量表。
（2）單體設計
主要用於地下礦山回採單元單體開採設計，其主要功能包括：根據回採單元的結構參數對礦體進行自動切割、采切工程設計、底部結構的參數化、智慧型化與可視化設計以及各種工程量、開採儲量、品位、金屬量和貧化率、損失率指標的精確計算；
§ 回採單元設計按照回採單元結構參數對各中段礦體進行切割，形成回採單元三維實體；
§ 采場設計專門針對無底柱分段崩落採礦方法提供了無底柱采場設計功能，能根據邊孔角、分段高度、進路間距等參數，自動生成無底柱采場（菱形塊）；專門針對緩傾斜厚大礦體、提供了采場設計工具；
§ 采切工程設計對回採單元實體進行投影，根據投影輪廓確定采切工程位置，設計工程中心及工程斷面，並生成采切工程三維實體，計算采切工程量；
§ 底部結構設計底部結構包括漏斗及塹溝兩種類型，根據底部結構類型、設計參數自動生成包含出礦巷道、出礦聯絡道、受礦口（漏斗口/斗頸）、出礦口等工程在內的底部結構設計線；根據開採邊界，採用智慧型化互動方式對底部結構中單一工程體的水平位置和高度進行調整，以生成滿足實際要求的底部結構工程設計線；根據各工程斷面類型和斷面尺寸，自動生成底部結構三維實體模型，並進行開挖量的計算。
（3） 回採爆破設計
主要用於地下礦爆破中扇形孔及平行孔的設計，系統根據孔底距、采場邊界、鑽機參數等，自動生成扇形或平行炮孔，根據裝藥算法，自動進行裝藥，允許用戶對自動生成的炮孔參數（長度、角度、裝藥長度等）進行互動式修改和編輯，最終生成爆破實體、爆破施工卡片及中深孔設計施工圖。
§ 爆破邊界的自動生成 由工作面切割采場及出礦巷道，自動生成每一排位的爆破邊界及巷道斷面；
§ 扇形炮孔的自動生成 根據采場邊界、鑽機參數、炮孔參數等自動生成某一排位的扇形炮孔；
§ 炮孔編輯 對每一排面的每一個炮孔的長度、角度等參數進行互動式編輯與調整，使炮孔的設計結果能完全滿足爆破的要求；
§ 自動裝藥 根據裝藥算法自動進行裝藥設計；
§ 圖表生成 自動生成每排炮孔設計施工圖，並生成包括炮孔排號、孔號、炮孔設計長度、傾角、方位角、圓心距、裝藥長度、裝藥量、爆破量等參數在內的炮孔施工表供現場施工和驗收使用；
（4） 生產進度計畫
主要用於地下礦掘進及回採計畫的編制，通過生產路徑數據和三維實體（巷道、采場）數據等基礎數據的準備，根據生產工藝及資源設備狀況等，自動形成生產任務及任務作業順序，最終生成生產計畫報表及動畫模擬生產計畫的執行過程，做到生產計畫編制的可視、可控、可調。
§ 數據準備 通過表格形式準備數據，方便直觀；
§ 計畫編制 根據準備的數據，自動編制生產進度計畫；
§ 報表定製 用戶可根據自己的需要，自行定製生產計畫報表；
§ 結果輸出 提供Excel報表、Project進度計畫圖、及三維圖形顯示、動畫模擬生產計畫的執行過程等結果輸出形式。
在露天採礦方面的套用
（1）露天開採境界最佳化
露天開採境界最佳化是一個在滿足幾何約束（即最大允許幫坡角）和經濟參數條件下，求總開採價值達到最大時的最終開採境界的問題。
DIMINE軟體露天開採境界最佳化功能採用具有嚴格數學邏輯的LG圖論法進行露天境界最佳化，在任何情況下都可以求出經濟價值最大的最終開採境界。特點如下：
Ø 幾何約束支持任意方位和任意高程有不同的最終幫坡角；
Ø 採礦成本支持隨高程發生變化，並考慮了採礦貧化率和回收率參數；
Ø 選礦成本支持隨選礦方法變化，並考慮了多元素及選礦回收率參數；
Ø 礦石比重支持隨品位發生變化，並考慮了復墾成本；
Ø 最佳化結果直接輸出最終開採境界及Excel格式的報表，報表具有開採礦石總量、平均品位、剝離廢石總量、剝采比、開採成本、最終盈餘等信息。
（2）露天采場設計
露天采場設計是指礦山在確定了開採境界方案後，在已經確定的境界內進行公路布置，台階與平台設計，形成可進行實際生產活動的采場形態的工作。
DIMINE軟體露天采場設計功能採用參數化、智慧型化的設計思想，採用自動擴展與手動調節的方式進行設計，使設計工作變得簡單、輕鬆。特點如下：
Ø 根據道路參數及指定的道路開口點，自動生成符合道路寬度和坡度的道路邊線；
Ø 支持從下到上及從上到下兩種擴展方式；
Ø 一次完成一個台階和平台的擴展；
Ø 列印出圖時，實現了整個露天采場示坡線的自動繪製。
（3）采剝順序最佳化
采剝順序最佳化是指根據用戶指定的最佳化參數，自動生成在指定的年限後的采場形狀，以實現露天礦的分期開採或指導中長期采剝計畫的編制。
DIMINE軟體采剝順序最佳化功能根據國內做中長期計畫主要考慮的因數：礦石量、均衡剝采比、均衡品位為條件，套用線性規劃理論，進行最佳化。特點如下：
Ø 自動最佳化出滿足條件的采場境界；
Ø 可以人為指定最小、最大剝采比；
Ø 可以人為指定最小、最大品位；
Ø 最佳化結果直接輸出指定年限後的采場形狀及Excel格式的報表，報表具有開採礦石總量、平均品位、剝離廢石總量、剝采比等信息。
（4）采剝計畫編制
采剝計畫編制是指在露天礦的日常生產中，所進行的年、季度、月采剝推進計畫的編制工作。
DIMINE軟體采剝計畫編制功能根據國內編制露天礦短期采剝計畫的工作流程，實現了在虛擬采場環境下模擬手工編制采剝計畫的過程。具體特點如下：
Ø 根據台階推進線，自動生成採掘帶，並自動報告礦量、品位、岩量及工作總量等指標；
Ø 增大、減小調整時，實時動態報告相應指標；
Ø 可以隨時進行採掘帶的查詢及統計；
Ø 根據推進線自動修改現狀圖；
Ø 可以實現中間掘溝及靠幫掘溝的開挖算量；
Ø 直接輸出符合中國習慣的采剝計畫編製圖。
測量套用
（1）井下工程測量
DIMINE軟體支持國內傳統採用經緯儀的支距法（或步距法）測量數據的快速導入，也支持採用全站儀測量的斷面法和腰線法測量數據的快速導入，更支持先進的三維雷射掃瞄器點雲數據的快速導入。
導入DIMINE軟體的測量數據可以自動展點、自動連線及建立三維實測巷道模型和採空區模型，對工程量進行方便快捷的計算。
（2）露天工程測量
通過全站儀測量回來的露天采場坡頂、底線的點數據，可以直接通過Excel表複製/貼上到DIMINE軟體中，自動展點，通過DIMINE軟體獨有的追蹤線算法，可以自動生成采場現狀坡頂線、坡底線，再通過DTM算法，生成三維采場現狀模型；根據每月的月末測量驗收，可以迅速計算每月的採礦量、礦石平均品位、剝岩量及剝采比等信息。
DIMINE軟體支持先進的三維雷射掃瞄器測量出點雲數據的快速導入，通過點雲數據，迅速建立準確的三維表面模型（可以是地形、采場現狀、排土場等）。
三維表面模型可以套用於工程量的計算，通過任意兩個面或面與實體的布爾運算，精確計算其封閉體的體積和表面積。如，計算排土場的體積，計算填方，挖方工程量等。
列印出圖
Ø 能夠按照用戶定義的圖幅、比例、樣式（圖案陰影，顏色充填、文字、標註、用戶定義符號等）生成工程圖紙，包括水平比例和垂直比例各不相同的圖紙；
Ø 可以自動的生成平面圖、剖面圖、投影圖和組合圖，並根據區域分類進行區域填充和著色；
Ø 圖紙能夠直接輸出不同圖層屬性的DXF和DWG檔案格式，並提供與MAPGIS的數據交換方案。能方便地對列印的平面圖進行編輯，對圖形進行整飾；
Ø 露天坑示坡線的一次性自動繪製；
Ø 等高線高程可以根據用戶指定高程差，自動標註；
Ø 根據設計的施工圖，出圖時自動標註（包括控制點號、彎道四要數等），自動計算，生成控制點表及工程量表；
Ø 支持Excel表格、word文本等OLE對象的插入。
