接触面构造因素( aIT)

如题所述

根据矿床矿体定位规律分析,矿体分布受到岩体接触带及沿接触带分布的扩容空间控制,而扩容空间的分布又与岩体原始接触面及趋势接触面间夹角aIT有关,因此,将aIT作为接触面构造因素的指标。岩体原始接触面及趋势接触面间夹角(θ),由原始接触面的切平面和趋势接触面的切平面之间的夹角来定义,如图12-17所示,在该图中,实线表示岩体原始接触面,虚线表示岩体趋势接触面。

图12-17 岩体原始接触面与趋势接触面间夹角示意图

求切平面间夹角问题可转换为求切平面的法向量之间夹角问题。设接触面为F(x,y,z)=0,面上某点的法向量可表示为:

危机矿山深部隐伏矿大比例尺定位定量预测技术研究

式中,Fx,Fy和Fz为接触面在x方向、y方向和z方向上的偏导数。

对于接触面F(x,y,z)=0,可通过对建立岩体欧式距离场的方法来近似模拟。对岩体内外体元进行欧式距离变换,可得到整个空间的欧式距离场。设体元v中心坐标为(x0,y0,z0),当体元在岩体内部时,距离小于0,即F(x0,y0,z0)<0;体元在岩体表面时,距离为0,即F(x0,y0,z0)=0;体元在岩体外时,距离大于0,即F(x0,y0,z0)>0。而对于偏导数Fx,Fy和Fz,可通过梯度算子来模拟。

计算两接触面间夹角的步骤为:①用地质体三维形态分析技术求岩体的原始接触面和趋势接触面;②生成两个接触面的欧式距离场;③利用梯度算子对距离场进行卷积运算获得接触面的法向量;④计算两个接触面对应的法向量之间的夹角即为所要求的两接触面间夹角,两法向量之间的夹角的计算公式为:

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按上述方法计算得到的接触面构造因素指标aIT的栅格模型如图12-18所示。

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