断层数据的优化预处理方法

断层是构造运动中广泛发育的构造形态，是地质构造的一个典型代表，其大小不一、规模不等。它的存在破坏了周围岩层的连续性和完整性，对于地下矿山及其生产来说，这将意味着当巷道开拓、生产采掘、地质勘探等在遇到断层时，有可能存在岩层属性的变化、地质信息的不确定，致使矿山存在地质灾害、瓦斯溢出、矿体形态与属性突变等发生的可能。同时，断层的仿真往往表示为一个不规则连续的空间曲面，这在其他地质体如褶皱、纹理和煤层等的表征中具有较为广泛的代表性。另外，在矿山企业，断层信息基本以AutoCAD等文件格式存储在地质平面图或工程平面图中，由于断层的空间形态裂隙的宽度与整个矿体厚度相比太小，故往往以各地质平面与断层面相交形成的多段折线段来表示。由于其形态具有三维空间属性，对于同一断层通常采用一系列的由上而下的平面图加以表示。虽然这种基于平面的表示方法对于断层的表示简单明了，但需要多个地质平面图同时显示，很难给人以空间、整体、直观的感觉。因此，有必要对断层的三维可视化仿真进行深入研究。

断层数据的来源主要包括钻孔数据和实际生产数据两种，一般被保存在地质勘探的图文资料中。本书以地质水平剖面图、工程平面图等资料为基础进行断层数据的预处理。在这类资料中，断层线表现为由一系列控制点所构成的折线段，故其数据的采集与处理主要是针对线上各控制点进行数据分析、数据采集和数据加密。

1.数据分析

根据勘探线剖面图中的钻孔信息、矿床信息、水平地质图的空间信息，整理各断层数据，记录各个水平剖面中的断层信息和断层控制点空间位置信息，并对断层线、水平剖面、断层进行编号。在此基础上，根据各平面间的关系，分析及判断各平面上的断层线所属断层，确定断层范围。

2.数据采集(www.xing528.com)

整理钻孔信息、矿床信息、巷道工程信息、水平地质信息等关于断层的数据，结合各个水平剖面的提取信息将断层线的各控制点赋予高程信息，并通过坐标变换将断层的三维坐标转换到系统坐标系下，进而记录断层空间位置关系及各地质平面中断层线控制点的三维空间信息。

3.数据加密

对于地质平面图和工程平面图来说，多以各生产水平和分段为描述的主体，平面间距往往达十米或数十米，这使所采集的断层各控制线间间隔过大，若控制点过于稀疏，则较难形成较为光滑、连续的断层曲面，故需进一步分析各控制点之间的断层形态。在本书中采用线性插值法计算控制点中间的各点三维坐标，以增加控制点的密度，从而获得断层各个水平的控制点集。

通过断层数据预处理，将地质平面图中的断层信息按照模型所需处理为规则的体数据信息，为断层模型的实现与仿真奠定了基础。