三维四面体网格在储煤量计算中的应用.pdfVIP

第35卷第11期 煤炭科学技术 2007年11月 三维四面体网格在储煤量计算中的应用 龚君芳，吴信才，刘修国，李圣文 (中国地质大学 (武汉)信息工程学院，湖北 武汉 430074) 摘 要：讨论了底面不平整的储煤场煤堆储煤量计算方法，提出了一种通过建立煤堆的三维四面体 网格模型来计算储煤量的新方法。该方法根据推进阵面法建立煤堆 四面体网格模型，通过求四面体 网格体积来计算煤堆体积及储煤量。同时，基于VC++开发了矿 山储煤场三维管理信息系统。 关键词：四面体网格 ；体积 ；储煤量 中图分类号：TD177．3 文献标志码：B 文章编号 ：0253—2336 (2007)11—0033—03 Applicationof3D tetrahedroldmeshtocalculationofcoalreserves GONGJun—fang，WU Xin—cai，LIUXiu—guo，LISheng—wen (SchoolofInformationEngineering，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan 430074，China) 提出了一种直接运用三维四面体网格剖分的方法来 1 概 述 计算底面凹凸不平的煤堆体积。该方法同时也适用 煤堆储量测定工作主要在于计算煤堆的体积， 于底面平整的煤堆储煤量的计算。 它是火电厂、煤矿等单位一项重要的测量工作。储 2 四面体网格技术计算储煤量的流程 煤场的煤堆一般呈不规则体状。随着煤的进出，煤 堆不规则体在不断地发生变化，而测量人员需要定 利用四面体网格技术来计算煤场储煤量，实际 期地测定煤堆的储量。传统的测量方法大概分为3 上是通过四面体网格来实现煤堆离散化，把煤堆的 种：皮尺丈量法、经纬仪视距导线测量法、剖面 体积转换为四面体网格的体积计算。由于四面体是 法。这些方法需投入较多的人力、物力 ，且误差较 三维空间最简单的不规则体单元，用它来计算体积 大，效率不高。近几年有些大型火电厂通过安装煤 计算精度高，且易于实现计算 自动化。具体储煤量 堆体积 自动测量系统来测定储煤量 J。这种方法 计算流程如图1所示。 精度较高，但所投入仪器设备的成本很大，难 以推 广使用。 在传统的测量方法中，考虑到计算煤堆体积的 图1 储煤量计算流程 方便性，一般会以储煤场底面的平均高程作为计算 基准面去计算其体积，这主要是由于矿山储煤场一 2．1 数据准备 般建立在地势比较平坦的区域。然而由于受地区因 四面体网格模型是一种真三维数据模型，用其 素等条件的限制，储煤场的地形有可能是崎岖不平 来模拟煤堆，不仅方便做处理计算，也便于煤堆的 的。在这种情况下，如果再以储煤场底面的平均高 立体显示。在用四面体网格模型模拟煤堆之前，需 程作为计算基准面去计算其体积，势必会存在较大 要准备3类数据 ：煤堆表面离散点、煤堆底面离散 的误差。针对这种情况，王建 民等 。提出了一种 点以及边界点三维坐标 。煤堆表面离散点即在煤堆 用TIN来计算储煤量的方法，通过建立表面与底面 表面测出的一组高程点，一般在计算煤堆储煤量时 的三角化网格后来转换计算 。这种方法可以