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摘 要:本文基于3DMINE软件平台对研究区进行三维建模,详细介绍了数据整理与校验的方法,及利用3DMINE软件进行三维建模的流程和三维模型对经济效益的影响。
关键词:3DMINE软件;数据校验;三维模型;经济效益
铀资源是我国重要的能源和战略物资,在国民经济中发挥着重要的作用。铀矿开采项目具有很强的探索性并存在巨大的投资风险,为了减少投资风险和决策失误,必须对铀矿开采项目进行经济性评价。但我国铀矿长期处在市场封闭和垄断的情况下,对铀矿的经济性评价相对落后。国际市场通用三维地质建模来对矿床进行经济性评价,我们应与国际市场接轨,做到市场经济条件下的有效益的评价。
三维地质建模是根据地质统计学的原理,利用矿业三维软件来对地质体进行解译。通过建立三维地质模型,能够快速掌握矿体的厚度、品位及组分的三维空间分布特点和规律,及时反映矿体的空间形态、品位及矿化程度的变化情况,对工程决策、地质分析和矿床的技术经济评价等实际工作有很大帮助[1]。
国内外三维矿业软件虽然具有不同的功能和特点,但实现三维地质建模的步骤基本相似。流程基本分为数据收集与录入、数据整理与校验、建立钻孔数据库、剖面解译、建立实体模型、建立块体模型、建立资源储量报告。
一.数据整理与钻孔数据库的建立
矿业三维软件的钻孔数据库表示钻孔在空间位置的相对关系,其实质就是建立的钻孔包含了所有地质信息。钻孔数据库是由钻孔的开孔坐标、测斜数据、化探数据、岩性数据组成的,这些数据不仅是构成钻孔数据库的必要条件,而且是所有三维建模工作开展的前提。建立钻孔数据库的流程分为数据的整理和分析、更改错误、导入数据[2]。笔者整理和分析了多个矿床的原始数据,以北方某铀矿床为例,按照3DMINE软件的数据格式,把收集的数据进行整理和校验,当检验的数据存在问题时,要根据实际情况对数据进行修改,对于无法修改或者缺失数据的现象需要到现场进行数据核实。
本矿区分类汇总的数据大致存在以下问题:
(一)钻孔信息不完整
解决方案:钻孔信息不完整是指鉆孔缺失坐标、测斜、样品、岩性中的一个或几个数据,这种情况采取现场查阅资料进行补充核实[3] ;
(二)方位角缺失或者错误、倾角缺失或者错误
解决方案:首先在剖面图中找到该钻孔的剖面信息,手工大致量取方位角或者倾角。如果需要精确方位角或者倾角信息,则需要在现场查阅资料进行核实[3];
(三)缺少深度=0位置的测斜、样品段缺少起始或结束值、定位信息中缺少孔深
解决方案:首先对现有资料进行查询,如果现有资料里没有相关信息,则需现场查阅资料进行核实[3];
(四)测斜深度大于钻孔总深度、样品段起>=止
解决方案:理论上,同一钻孔的终孔深度大于或等于测斜中的测点深度,样品段的止深度大于起深度,如果出现终孔深度小于测点或样品段起小于止深度的钻孔,要进行现场数据核实;
(五)样品段重叠、重复钻孔
解决方案:首先应检查重复的数据是否一样,如果一样,则任意删除重复的一组数据即可;如果不能判断哪一组数据时正确的,则需进行现场数据核实;将整理无误的数据导入3DMINE软件中,生成钻孔数据库。
二.剖面解译
地质解译就是在勘探线剖面上圈定矿体,是实体建模的基础。地质解译应根据勘探线工程控制情况,结合控矿因素、矿床地质特征、矿化规律及物化探异常进行矿体圈定与连接。连接本矿区的矿体时,主要采用的原则是见矿工程与矿化工程之间按基本勘查工程间距1/2平推;见矿工程与无矿工程之间则按基本勘查工程间距的1/4平推;若工程间距大于或小于基本勘查工程间距,应分别按实际间距的1/4平推;矿体外推原则以基础数据中的平面投影图为参考,矿体的外推原则与剖面解译外推原则一致。
三.建立实体模型
实体模型是一个空间三维三角网连接而成的实心体或空心体的模型,是用来描述三维空间的物体,比如矿体,巷道,采场等,是三维模型的基础。在三维空间中,要通过有效性验证实体,检验组成实体的各三角面是否存在自相交、开放边、无效边,如果存在,则实体不是一个有效实体,无效的实体不能计算体积、空间约束、逻辑运算等。无效实体必须进行修改编辑,使其符合各约定,才称得上有效实体。对本矿区建立通过验证的实体模型如图1所示。
四.建立块体模型
在矿业软件中,块体模型概念是指在空间上的一定范围内,确定一定尺寸的空间块体,相对应的块体都有一个质心点,这样,在质心点上可以存储所有属性信息,所以说,块体模型实际上是一个内容全面的数据库;块体模型的重要特点之一是与地质统计学相结合,是应用地质统计学方法对品位分布进行估值。对本矿区建立块体模型,在考虑地质控矿因素的条件下,运用距离幂次反比发对品位分布进行估值,形成品位模型,根据需要创建资源储量报告,完成对本矿区的资源储量估算。
三维地质建模在地质体可视化、矿山资源量估算、采矿设计及矿山管理等领域有明显优势,通过运用3DIMINE软件,对本矿区进行三维地质建模,不仅可以大大提高工作效率、做图质量等,而且可以明显缩短矿山技术经济评价周期,做到与国际市场接轨,增加矿山企业的效益,对我国全面小康建设、实现可持续发展更具有重要的社会现实意义。
参考文献
[1] 沈阳,张作伦,高帮飞,吴昱诚. Micromine软件在某铅锌矿床三维建模及资源量估算中的应用[J]. 中国矿业,2012,02:111-114.
[2] 金小燕,刘艳红,刘和生,张杨. 基于三维矿床模型的湖南某铅锌矿储量动态管理研究[J]. 中国矿业,2013,09:83-88.
[3] 张丽丽. 新疆某地浸矿山资源储量三维动态管理研究[D].石家庄经济学院,2015.
关键词:3DMINE软件;数据校验;三维模型;经济效益
铀资源是我国重要的能源和战略物资,在国民经济中发挥着重要的作用。铀矿开采项目具有很强的探索性并存在巨大的投资风险,为了减少投资风险和决策失误,必须对铀矿开采项目进行经济性评价。但我国铀矿长期处在市场封闭和垄断的情况下,对铀矿的经济性评价相对落后。国际市场通用三维地质建模来对矿床进行经济性评价,我们应与国际市场接轨,做到市场经济条件下的有效益的评价。
三维地质建模是根据地质统计学的原理,利用矿业三维软件来对地质体进行解译。通过建立三维地质模型,能够快速掌握矿体的厚度、品位及组分的三维空间分布特点和规律,及时反映矿体的空间形态、品位及矿化程度的变化情况,对工程决策、地质分析和矿床的技术经济评价等实际工作有很大帮助[1]。
国内外三维矿业软件虽然具有不同的功能和特点,但实现三维地质建模的步骤基本相似。流程基本分为数据收集与录入、数据整理与校验、建立钻孔数据库、剖面解译、建立实体模型、建立块体模型、建立资源储量报告。
一.数据整理与钻孔数据库的建立
矿业三维软件的钻孔数据库表示钻孔在空间位置的相对关系,其实质就是建立的钻孔包含了所有地质信息。钻孔数据库是由钻孔的开孔坐标、测斜数据、化探数据、岩性数据组成的,这些数据不仅是构成钻孔数据库的必要条件,而且是所有三维建模工作开展的前提。建立钻孔数据库的流程分为数据的整理和分析、更改错误、导入数据[2]。笔者整理和分析了多个矿床的原始数据,以北方某铀矿床为例,按照3DMINE软件的数据格式,把收集的数据进行整理和校验,当检验的数据存在问题时,要根据实际情况对数据进行修改,对于无法修改或者缺失数据的现象需要到现场进行数据核实。
本矿区分类汇总的数据大致存在以下问题:
(一)钻孔信息不完整
解决方案:钻孔信息不完整是指鉆孔缺失坐标、测斜、样品、岩性中的一个或几个数据,这种情况采取现场查阅资料进行补充核实[3] ;
(二)方位角缺失或者错误、倾角缺失或者错误
解决方案:首先在剖面图中找到该钻孔的剖面信息,手工大致量取方位角或者倾角。如果需要精确方位角或者倾角信息,则需要在现场查阅资料进行核实[3];
(三)缺少深度=0位置的测斜、样品段缺少起始或结束值、定位信息中缺少孔深
解决方案:首先对现有资料进行查询,如果现有资料里没有相关信息,则需现场查阅资料进行核实[3];
(四)测斜深度大于钻孔总深度、样品段起>=止
解决方案:理论上,同一钻孔的终孔深度大于或等于测斜中的测点深度,样品段的止深度大于起深度,如果出现终孔深度小于测点或样品段起小于止深度的钻孔,要进行现场数据核实;
(五)样品段重叠、重复钻孔
解决方案:首先应检查重复的数据是否一样,如果一样,则任意删除重复的一组数据即可;如果不能判断哪一组数据时正确的,则需进行现场数据核实;将整理无误的数据导入3DMINE软件中,生成钻孔数据库。
二.剖面解译
地质解译就是在勘探线剖面上圈定矿体,是实体建模的基础。地质解译应根据勘探线工程控制情况,结合控矿因素、矿床地质特征、矿化规律及物化探异常进行矿体圈定与连接。连接本矿区的矿体时,主要采用的原则是见矿工程与矿化工程之间按基本勘查工程间距1/2平推;见矿工程与无矿工程之间则按基本勘查工程间距的1/4平推;若工程间距大于或小于基本勘查工程间距,应分别按实际间距的1/4平推;矿体外推原则以基础数据中的平面投影图为参考,矿体的外推原则与剖面解译外推原则一致。
三.建立实体模型
实体模型是一个空间三维三角网连接而成的实心体或空心体的模型,是用来描述三维空间的物体,比如矿体,巷道,采场等,是三维模型的基础。在三维空间中,要通过有效性验证实体,检验组成实体的各三角面是否存在自相交、开放边、无效边,如果存在,则实体不是一个有效实体,无效的实体不能计算体积、空间约束、逻辑运算等。无效实体必须进行修改编辑,使其符合各约定,才称得上有效实体。对本矿区建立通过验证的实体模型如图1所示。
四.建立块体模型
在矿业软件中,块体模型概念是指在空间上的一定范围内,确定一定尺寸的空间块体,相对应的块体都有一个质心点,这样,在质心点上可以存储所有属性信息,所以说,块体模型实际上是一个内容全面的数据库;块体模型的重要特点之一是与地质统计学相结合,是应用地质统计学方法对品位分布进行估值。对本矿区建立块体模型,在考虑地质控矿因素的条件下,运用距离幂次反比发对品位分布进行估值,形成品位模型,根据需要创建资源储量报告,完成对本矿区的资源储量估算。
三维地质建模在地质体可视化、矿山资源量估算、采矿设计及矿山管理等领域有明显优势,通过运用3DIMINE软件,对本矿区进行三维地质建模,不仅可以大大提高工作效率、做图质量等,而且可以明显缩短矿山技术经济评价周期,做到与国际市场接轨,增加矿山企业的效益,对我国全面小康建设、实现可持续发展更具有重要的社会现实意义。
参考文献
[1] 沈阳,张作伦,高帮飞,吴昱诚. Micromine软件在某铅锌矿床三维建模及资源量估算中的应用[J]. 中国矿业,2012,02:111-114.
[2] 金小燕,刘艳红,刘和生,张杨. 基于三维矿床模型的湖南某铅锌矿储量动态管理研究[J]. 中国矿业,2013,09:83-88.
[3] 张丽丽. 新疆某地浸矿山资源储量三维动态管理研究[D].石家庄经济学院,2015.