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[摘要]根据某矿山的地质勘探成果,利用3DMine矿业软件,通过提取相关图形和建立钻孔数据库,建立矿体三维模型;通过地质统计分析,求取相关参数,从而最终实现三维可视化效果和资源储量的估算。
[关键词]3DMine 地质模型 块体模型 资源储量估算
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-188-2
0前言
矿业软件是实现矿山数字化管理的重要基础,是对矿山进行可视化操作的重要平台。本文主要探讨3DMine软件在某矿山三维地质建模和矿体资源储量估算及品位估值方面的技术应用。
1矿区地质概况
该矿体为超贫磁铁矿体,主要赋存于辉石角闪石岩中,属岩浆型钒钛磁铁矿,矿体走向近东西,倾向南,倾角13°—50°。矿体东西向长度最大3392.0米,南北向宽度最大1610.0米,控制矿体面积2.58平方公里;0米标高以下,矿体向深部延深的最大控制为521.7米,矿体延展规模为大型。
超贫磁铁矿属辉石角闪石岩型矿床,为岩浆晚期分异式超贫磁铁矿床。辉石角闪石岩型超贫磁铁矿床呈岩床(脉)式侵入,在成矿过程中熔浆的流动分异和重力分异表现明显,对超贫磁铁矿的生成起到了主导作用。
超贫磁铁矿的生成与岩浆的结晶分异作用关系较为密切。
超贫磁铁矿第Ⅰ勘查类型,勘探工程间距为400×(400-200)。
2三维地质建模
2.1建立地质数据库
本矿区地表为第四系黄土覆盖,探矿工程以钻探为主,故本文只建立钻孔数据库。根据原始地质资料,利用3DMine创建钻孔数据库,建立4个数据表:定位表、测斜表、品位表、岩性表,如表1。其中。定位表用于存放钻孔孔口定位坐标、最大孔深、开孔终孔日期等信息,用于确定钻孔在三维空间中的位置;测斜表用存放各个钻孔测斜深度、方位角、倾角等信息,用于控制钻孔轨迹;品位表用于存放钻孔样品基本分析结果;岩性表用于存放钻孔各个分层岩性、描述信息等。
3DMine建立的数据库文件为Microsoft Access单文件,通过剪切板导入、文本导入、Excel表导入,将上述四个表中的数据信息导入到数据库文件中,通过3DMine软件显示钻孔空间分布形态,如图1所示。
2.2建立地形DTM表面模型
DTM表面模型是利用虚拟的表面描述模拟真实的地表形态。收集地形图CAD文件,在3DMine中将反映地形变化的线条和点,如等高线、采场现状线赋高程值(Z值),然后将其他与地形变化无关的图层关闭,生成DTM地形地表模型。如图2。
2.3建立地质实体模型
矿体实体模型即为三维实体模型,反映矿体的三维形态,是由一系列相邻三角面,包裹成内外不透气的3D实体。
在3DMine软件中将矿区11条剖面线进行几何坐标的校正和三维空间的恢复,提取矿体的轮廓线,形成闭合的轮廓线,如图3。然后采用三角网连接方法按照地质规范和成矿规律连接各剖面的矿体轮廓线,最终形成完整的闭合的矿体实体模型,如图4。
实体模型建立不仅仅是对矿体空间的理解和查看,也可以快速报告出任意实体的体积,从而可以求出矿体的矿石储量。
2.4建立块体模型
本文主要论述矿区矿体建立块体模型和进行块体估值的过程。
2.4.1样品组合
3DMine通过样品组合中圈矿指标功能提取钻孔数据库中的样品化验信息,将样品化验信息保存为线文件,用于后续的地质统计分析和块体模型估值。
2.4.2建立块体模型
建立块体模型的目的是在许多规则的小长方体的质心点存储品位、比重、岩性等属性,使得计算机能够对规则几何体进行体积方面的数学计算,以便在资源量估算中,利用块体模型准确准确地进行资源量和品级报告。根据本矿区勘查网度、矿体形态和厚度,本次建立块体尺寸大小为40×20×6,次级块尺寸为20×10×3;块体模型新建岩性、比重、TFe品位、mFe品位、TiO2品位、P2O5品位等6个属性,完成块体模型的建立。
2.4.3块体估值
(1)采用单一赋值:对块体模型岩性和比重属性,以矿体实体模型内部和地表模型下部为约束条件分别赋值为矿石和3.3。
(2)距离幂次反比法估值:选择组合样品点文件,根据矿体规模、钻孔工程间距和样品长度,主轴半径选为600米,主轴比次轴为2,主轴经短轴为3,设定每个块估值的最少样品数3个,最多样品数15个,每孔最多样品数为5个,以矿体实体模型内部和地表模型下部为约束条件,对矿体分别进行TFe、mFe、TiO2、P2O5品位估值。如图5。
(3)资源储量报告:利用3DMine的块体模型报告功能,报告出矿体的平均品位、资源量,还可以做出不同标高,不同品位区间资源量。
3结束语
(1)3DMine作为国内优秀的三维矿业软件,在工作界面、操作方法、基础功能等方面继承了同类软件的优点,又不断突破创新,在数据和图形导入方面独具特色,且与其他众多图形软件有着良好的兼容性,适合国内矿山企业使用。
(2)通过3DMine建立某矿山地表模型、矿体模型、品位块体模型,实现了地质信息的三维可视化,可以分析矿体的发展趋势,指导找矿;为矿山开采设计、生产计划的编制提供依据;可以充分了解矿体质量的空间分布情况,为生产组织中提供可靠的依据。
(3)通过3DMine建立岩粉数库,采集矿山炮孔岩粉,化验分析有用元素的品位,输入岩粉数据库,从而动态地撑握矿石品位变化情况,指导生产。
参考文献
[1]某铁矿普查勘探报告.
[2]林明钟,张锦章 《基于3DMine的南山坪钢(钼)矿三维地质建模》;第二届3DMine用户大会-3DMine应用论文集.
[关键词]3DMine 地质模型 块体模型 资源储量估算
[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-188-2
0前言
矿业软件是实现矿山数字化管理的重要基础,是对矿山进行可视化操作的重要平台。本文主要探讨3DMine软件在某矿山三维地质建模和矿体资源储量估算及品位估值方面的技术应用。
1矿区地质概况
该矿体为超贫磁铁矿体,主要赋存于辉石角闪石岩中,属岩浆型钒钛磁铁矿,矿体走向近东西,倾向南,倾角13°—50°。矿体东西向长度最大3392.0米,南北向宽度最大1610.0米,控制矿体面积2.58平方公里;0米标高以下,矿体向深部延深的最大控制为521.7米,矿体延展规模为大型。
超贫磁铁矿属辉石角闪石岩型矿床,为岩浆晚期分异式超贫磁铁矿床。辉石角闪石岩型超贫磁铁矿床呈岩床(脉)式侵入,在成矿过程中熔浆的流动分异和重力分异表现明显,对超贫磁铁矿的生成起到了主导作用。
超贫磁铁矿的生成与岩浆的结晶分异作用关系较为密切。
超贫磁铁矿第Ⅰ勘查类型,勘探工程间距为400×(400-200)。
2三维地质建模
2.1建立地质数据库
本矿区地表为第四系黄土覆盖,探矿工程以钻探为主,故本文只建立钻孔数据库。根据原始地质资料,利用3DMine创建钻孔数据库,建立4个数据表:定位表、测斜表、品位表、岩性表,如表1。其中。定位表用于存放钻孔孔口定位坐标、最大孔深、开孔终孔日期等信息,用于确定钻孔在三维空间中的位置;测斜表用存放各个钻孔测斜深度、方位角、倾角等信息,用于控制钻孔轨迹;品位表用于存放钻孔样品基本分析结果;岩性表用于存放钻孔各个分层岩性、描述信息等。
3DMine建立的数据库文件为Microsoft Access单文件,通过剪切板导入、文本导入、Excel表导入,将上述四个表中的数据信息导入到数据库文件中,通过3DMine软件显示钻孔空间分布形态,如图1所示。
2.2建立地形DTM表面模型
DTM表面模型是利用虚拟的表面描述模拟真实的地表形态。收集地形图CAD文件,在3DMine中将反映地形变化的线条和点,如等高线、采场现状线赋高程值(Z值),然后将其他与地形变化无关的图层关闭,生成DTM地形地表模型。如图2。
2.3建立地质实体模型
矿体实体模型即为三维实体模型,反映矿体的三维形态,是由一系列相邻三角面,包裹成内外不透气的3D实体。
在3DMine软件中将矿区11条剖面线进行几何坐标的校正和三维空间的恢复,提取矿体的轮廓线,形成闭合的轮廓线,如图3。然后采用三角网连接方法按照地质规范和成矿规律连接各剖面的矿体轮廓线,最终形成完整的闭合的矿体实体模型,如图4。
实体模型建立不仅仅是对矿体空间的理解和查看,也可以快速报告出任意实体的体积,从而可以求出矿体的矿石储量。
2.4建立块体模型
本文主要论述矿区矿体建立块体模型和进行块体估值的过程。
2.4.1样品组合
3DMine通过样品组合中圈矿指标功能提取钻孔数据库中的样品化验信息,将样品化验信息保存为线文件,用于后续的地质统计分析和块体模型估值。
2.4.2建立块体模型
建立块体模型的目的是在许多规则的小长方体的质心点存储品位、比重、岩性等属性,使得计算机能够对规则几何体进行体积方面的数学计算,以便在资源量估算中,利用块体模型准确准确地进行资源量和品级报告。根据本矿区勘查网度、矿体形态和厚度,本次建立块体尺寸大小为40×20×6,次级块尺寸为20×10×3;块体模型新建岩性、比重、TFe品位、mFe品位、TiO2品位、P2O5品位等6个属性,完成块体模型的建立。
2.4.3块体估值
(1)采用单一赋值:对块体模型岩性和比重属性,以矿体实体模型内部和地表模型下部为约束条件分别赋值为矿石和3.3。
(2)距离幂次反比法估值:选择组合样品点文件,根据矿体规模、钻孔工程间距和样品长度,主轴半径选为600米,主轴比次轴为2,主轴经短轴为3,设定每个块估值的最少样品数3个,最多样品数15个,每孔最多样品数为5个,以矿体实体模型内部和地表模型下部为约束条件,对矿体分别进行TFe、mFe、TiO2、P2O5品位估值。如图5。
(3)资源储量报告:利用3DMine的块体模型报告功能,报告出矿体的平均品位、资源量,还可以做出不同标高,不同品位区间资源量。
3结束语
(1)3DMine作为国内优秀的三维矿业软件,在工作界面、操作方法、基础功能等方面继承了同类软件的优点,又不断突破创新,在数据和图形导入方面独具特色,且与其他众多图形软件有着良好的兼容性,适合国内矿山企业使用。
(2)通过3DMine建立某矿山地表模型、矿体模型、品位块体模型,实现了地质信息的三维可视化,可以分析矿体的发展趋势,指导找矿;为矿山开采设计、生产计划的编制提供依据;可以充分了解矿体质量的空间分布情况,为生产组织中提供可靠的依据。
(3)通过3DMine建立岩粉数库,采集矿山炮孔岩粉,化验分析有用元素的品位,输入岩粉数据库,从而动态地撑握矿石品位变化情况,指导生产。
参考文献
[1]某铁矿普查勘探报告.
[2]林明钟,张锦章 《基于3DMine的南山坪钢(钼)矿三维地质建模》;第二届3DMine用户大会-3DMine应用论文集.