【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩土工程与采矿工程的仿真模拟研究领域，具体涉及一种放矿仿真模拟与贫化计算方法。
技术介绍
1、随着采矿工程领域技术的不断进步，针对金属薄矿脉的采矿工程与日俱增，薄矿脉开采具有地质条件复杂、可视化程度低和开采难度大等特点，设计者和现场施工人员面临极大的挑战，人们迫切希望控制薄矿脉开采的贫化率，寻找最优的开采方案，降低贫化率。在这种形势下，亟需对采矿工程建立直观的三维实体模型，仿真模拟放矿过程，计算贫化率，提高矿产资源的利用率。
2、近年来，随着计算机技术的飞速发展，数值仿真方法已经成为采矿工程技术分析、工程结构优化和预测矿石采集率的重要手段。rhino7软件是一款极为优秀的三维建模软件，具有快速建立复杂实体模型、参数化生成曲面实体和强大的软件耦合能力，依据矿山平面图，可方便、快捷地建立矿山三维实体模型，满足各类采矿工程需要。但rhino7软件也有自身缺陷，其软件主要用于三维实体模型建立，难以进行数值仿真模拟。
3、edem软件是一款强大的离散元数值仿真模拟软件，该软件具有快速处理大型离散元仿真功能和强大的计算后处理能力，可以满足采矿工程放矿仿真模拟的需要，并且可以解决复杂多进路放矿仿真模拟难度大、贫化率计算困难等问题。而edem软件在前处理能力薄弱，难以建立复杂的矿山三维实体模型，无法绘制各类运输工具，只能建立简单的块体、平面和圆柱体模型，仅采用edem软件进行仿真模拟，在模型前处理阶段将耗费大量时间和精力，仿真模拟效率极低。
4、目前，矿山领域并未有一套完整高效的放矿仿真模拟与贫
技术实现思路
1、为至少解决现有技术存在的问题之一，本专利技术提供了一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，实现了从rhino7软件建立三维实体模型，导入edem软件中，设定仿真参数，进行高效地放矿仿真模拟，解决采矿工程中难以实现放矿仿真模拟的问题。
2、本专利技术至少通过如下技术方案之一实现。
3、一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，包括如下步骤：
4、在三维设计软件中根据岩石实际形状绘制岩石三维模型；
5、在三维设计软件中生成矿山三维模型，并基于矿山三维模型形成矿山多进路模型；
6、在三维设计软件中建立运输铲车模型，并将运输铲车模型布置在矿山多进路模型中；
7、在三维设计软件中建立矿脉与非矿脉交替模型；
8、将岩石三维模型导入edem软件中，并填充生成岩石颗粒模型；
9、将所述岩石三维模型、矿山多进路模型、矿脉与非矿脉交替模型和运输铲车模型导入edem软件中，生成矿山、矿脉、围岩和铲车仿真模型；
10、在edem软件中设定运输铲车和铲斗的动作参数；
11、在edem软件中进行放矿仿真模拟；
12、edem软件生成统计空间，统计各颗粒输送情况，计算贫化率。
13、优选的，所述三维设计软件包括但不限于rhino7软件、solidworks软件中的任一种。
14、优选的，根据矿山实际开采的矿石和非矿石形状，通过rhino7软件的多段线、控制点曲线和组合工具生成岩石线串，通过曲面工具中的从网线建立曲面功能，组合形成岩石颗粒的块体模型。将矿山平面设计图纸作为底图，导入三维设计软件，利用三维设计软件的多段线段和组合工具命令，绘制矿山采空区和巷道具体形状，利用实体工具的挤出封闭的曲线工具命令，将平面线串拉伸挤出，生成矿山实体模型。通过三维设计软件导出岩石块体与矿山模型的stl文件。
15、优选的，根据巷道的尺寸参数，建立巷道实体模型，利用三维设计软件的实体工具中布尔运算差集命令，切割矿山模型，形成多进路通道。根据矿山实际的矿脉分布、尺寸大小和走向，利用三维设计软件中多段线工具，绘制矿脉平面线串，通过实体工具中挤出封闭曲线命令，生成矿脉与非矿脉交替模型。
16、优选的，根据矿山井下实际采用的运输铲车尺寸，利用三维设计软件的多段线段命令、组合命令、挤出封闭曲线工具命令、布尔运算联集命令和布尔运算差集命令，形成运输铲车模型，并导出运输铲车stl文件。
17、优选的，在edem软件bulk material模块中，通过执行add bulk material(添加颗粒材料)命令，设置material(材料)数值，定义岩石材料参数，执行add particle(添加颗粒)-add multi sphere(添加多面球)命令，生成圆形颗粒基础单元，通过修改physicalradius(物理半径)值，定义基础圆形颗粒单元半径。
18、优选的，在edem软件中tools options(工具选项)模块，进入rendering options(渲染选项)选项，在display templates(显示模板)中执行import(导入)命令，将rhino7软件绘制的岩石stl文件导入edem软件，并生成岩石空模型。通过size distribution(粒径分布)模块，执行size distribution(粒径分布)命令，设置颗粒大小按比例形式分布，设定scale by(比例尺)为radius(半径)模式，分别设置minimum(最小)值为0.5，maximum(最大)值为1.5，颗粒大小按照原基础圆形颗粒粒径的0.5-1.5倍分布，执行display templates(显示模板)命令，分别选定矿石和非矿石颗粒，执行select template(选择模板)命令，设定当前岩石颗粒材料参数，执行smoothing value(平滑值)命令，设定数值，调整圆形颗粒单元填充矿石和非矿石stl模型的光滑度，执行minimum sphere radius(最小球半径)命令，设定最小圆形颗粒单元尺寸，执行generate particle(生成颗粒)命令，填充生成岩石颗粒实体模型。
19、优选的，通过equipment material(设备材料)模块，执行add equipmentmaterial(增添设备材料属性)命令，定义矿山和岩石模型的材料参数，通过设定poisson’sratio(泊松比)值，定义材料泊松比，设定solids density(固体密度)值，定义材料密度值，设定shear modulus(剪切模量)值，定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，所述三维设计软件包括但不限于Rhino7软件、Solidworks软件中的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，所述在三维设计软件中生成矿山三维模型的方式为，将矿山平面设计DWG图导入三维设计软件中，绘制平面轮廓，然后将平面轮廓拉伸形成实体图，以生成矿山三维模型。
4.根据权利要求1所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，所述基于矿山三维模型形成矿山多进路模型的方式为，在三维设计软件中进行布尔运算命令，切割矿山三维模型，生成进路、脉外巷道实体模型，生成采空区，根据实际矿脉分布、尺寸和走向，绘制生成矿脉和与围岩模型，形成矿山多进路模型。
5.根据权利要求1所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，将运输铲车模型布置在矿山多进路模型中时，根据进路设计路径，分别布置不同方位的运输铲车。
6.根据权利要求1所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法
7.根据权利要求1所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，在EDEM软件中填充生成岩石颗粒模型后，设定周边围岩属性，所述属性包括材料属性，所述材料属性包括材料泊松比、材料密度、材料剪切模量，并将矿山模型与岩石颗粒互联。
8.根据权利要求1所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，所述在EDEM软件中设定运输铲车和铲斗的动作参数中，包括：赋予铲车前进动作、铲斗旋转铲运岩石动作、铲车后退动作和卸载岩石动作。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，在EDEM软件中进行放矿仿真模拟时，先设定仿真模拟参数，所述仿真模拟参数包括计算步长、总模拟时间和数据记录间距。
10.根据权利要求9所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，在EDEM软件中进行放矿仿真模拟时，还需根据用户计算机性能，设定EDEM软件中的计算引擎和CPU内核数量，然后再进行仿真模拟。
...【技术特征摘要】
1.一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，所述三维设计软件包括但不限于rhino7软件、solidworks软件中的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，所述在三维设计软件中生成矿山三维模型的方式为，将矿山平面设计dwg图导入三维设计软件中，绘制平面轮廓，然后将平面轮廓拉伸形成实体图，以生成矿山三维模型。
4.根据权利要求1所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，所述基于矿山三维模型形成矿山多进路模型的方式为，在三维设计软件中进行布尔运算命令，切割矿山三维模型，生成进路、脉外巷道实体模型，生成采空区，根据实际矿脉分布、尺寸和走向，绘制生成矿脉和与围岩模型，形成矿山多进路模型。
5.根据权利要求1所述的一种放矿仿真模拟与贫化计算方法，其特征在于，将运输铲车模型布置在矿山多进路模型中时，根据进路设计路径，分别布置不同方位的运输铲车。
6.根据权利要求1所述的一种放矿...
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