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地下矿开采形成的采空区,一直是地下矿山主要的危险源之一三维空区激光探测技术能精确获取采空区的空间形态信息,如何实现采空区探测信息的三维可视化,是数字矿山研究重点内容之一。本文紧密结合《冬瓜山采空区激光精密探测技术应用研究》科研课题,针对地下矿山开采形成的大面积采空区,开展了基于CMS探测的采空区三维可视化系统的研究,在Visual C++ 2005编程环境中结合OpenGL三维图形接口进行系统开发。利用CMS探测采空区,获得的原始数据经过预处理后,生成了包含采空区边界点的空间三维坐标信息的DXF和XYZ格式文件,对文件的数据储存结构进行了分析。根据CMS扫描点的空间拓扑关系,研究了Grid三角剖分算法,提出了最大张角三角剖分算法,并结合切耳朵算法,对整个采空区边界点进行三角剖分,实现了采空区三角网的构建。借助OpenGL三维图形接口,建立了采空区三维视景,实现了CMS扫描轨迹线、采空区三角网模型、采空区实体模型的三维显示,并实现了对采空区三维模型的平移、缩放、旋转、XY视图、XZ视图、YZ视图和光照纹理等基本模型三维操作功能。采空区体积和顶板暴露面积为影响采空区安全稳定性两个重要因素,系统以所构建的采空区三维可视化模型为基础,实现了采空区体积和顶板暴露面积的可视化计算功能。为了有效管理采空区稳定性影响因素相关信息,建立了Access数据库,采用ADO数据库访问技术,实现了信息的查询、添加、修改和删除等功能。利用所开发的系统对已发生垮塌的56～6#采空区进行可视化分析,并计算了50线～56线部分采空区的体积和顶板暴露面积。通过研究,初步建立了集采空区三角网构建、采空区模型三维显实和三维操作、采空区体积和顶板暴露面积计算、采空区信息管理等功能于一体的基于CMS探测的采空区三维可视化系统。实际应用表明,该系统具有良好的可靠性和实用性。