河北迁安二马铁矿床三维地质建模研究及应用

在历年生产勘探获得的地质、测量、勘探工程、地质编录、取样与化验等地质原始资料的基础上,构建了基于Surpac软件的二马铁矿床三维地质模型。通过对三维建模结果的综合分析,并结合二马铁矿床成矿控制规律研究结果,对S1000~S1400勘探线深部矿体进行了成矿预测,为矿山接替资源预测提供了新途径。建立的二马铁矿床地表模型、断层模型、地层模型、矿体模型实现了矿区矿床的三维可视化,完整准确地表达出了地下地质体的空间位置关系以及矿岩信息,为矿床开采以及生产动态管理提供了基础。     

基于Surpac的某珍珠岩矿三维建模与露天境界圈定

以某珍珠岩矿为研究对象,基于三维可视化矿床建模技术,利用Surpac软件构建该矿床的地质数据库和三维地质体模型,在此基础上确定最终开采境界,并对开采境界内矿体进行品位估算和储量计算,为合理开采矿山资源提供了科学依据.     

地质统计学在矿山储量估算中的应用:以内蒙古大苏计钼矿为例

 运用矿山地质三维软件,建立大苏计钼矿体三维地质模型,并结合地质统计学,对矿体进行储量估算,为矿山的下一步勘探及开采提供有利的理论指导。利用MicroMine软件,建立内蒙古大苏计Mo矿床地质数据库、地表DTM、矿体模型及品位模型,实现矿区钻孔数据信息三维化,更加客观真实地展示矿体的空间位置及形态特征。基于地质统计学原理,对钻孔内样品进行组合,对组合后的样品进行统计分析,分别建立矿体走向、倾向、垂向3个方向的实验半变异函数,确立矿床的数学模型。利用普通克里格法,对矿体内部进行品位估值,对矿体储量进行估算。与传统地质块段法及矿山实际开采情况进行对比,结果表明,运用三维地质软件进行的储量计算较为可靠,可为今后矿山的资源动态管理提供依据。     

基于DGSS体系的资源储量估算与三维建模技术在香炉山钨矿中的应用

在香炉山钨矿三维建模中,将基础数据进行数据化处理,导入DGSS系统中,创建勘探线剖面图,进行资源储量估算和三维块体模型、空区模型的建立,实现地质工作的数字化和可视化,使得研究和分析矿体地质特征更加直观和形象化,还可实现矿山生产资源储量动态管理。     

复杂矿床三维可视化建模与地质成图

运用数字矿山软件Surpac创建了凡口铅锌矿钻孔数据库,实现了钻孔数据的三维可视化。综合参考钻孔数据和勘探线平剖面图,建立了凡口铅锌矿断层、地层、工程巷道及矿体三维实体模型。对地质样品数据按1 m样长进行组合,对组合样进行统计分析,根据组合样的统计分布特征,对组合样中的有用元素进行变异函数分析,获得理论变异函数参数。建立了矿床品位块体模型,采用普通克里格法利用理论变异函数参数对矿体有用元素的品位进行了估值,运用估值结果分别按边界品位和开采中段对地质储量进行了统计。利用所建的矿床三维可视化模型实现了复杂地质平剖面图的自动绘制。研究表明,所建立的矿床三维模型准确,品位推估及储量计算结果可靠,所生成的地质平剖面图能满足矿山生产要求。     

DIMINE软件在通天玉石矿资源量预测中的应用研究

通天玉是近年来新发现的一种珍贵玉石资源,经济价值巨大。为研究玉石矿资源的动态管理和高效开采,以通天玉石矿为例,采用大型三维矿业软件DIMINE对玉石矿进行三维地质建模,先后完成了地表模型、矿区地质信息数据库的构建,并在此基础上进行地质解译预测矿体的形态,最终建立玉石矿的三维实体模型,从而实现了玉石矿的资源量预测。通过三维矿业软件也可以补入后期工程数据信息,实现矿山数据库和三维模型的更新。通天玉三维地质建模工作可为国内同类玉石矿山的数字化工作提供借鉴,具有一定的参考意义。     

基于OO-Solid数据模型的复杂地质体分区协同三维建模

为了解决复杂地质体建模困难、精确度低等问题, 综合考虑已有平面地质资料, 基于OO-Solid数据模型, 提出了改进的分区协同建模方法: 采用分区协同思想将复杂地质体交叉剖面线由三维体元概念转化为二维面元概念, 由复杂统一整体转化为简单分区区域个体, 最后通过分区区域面元的合并包容得到复杂地质体的三维体元模型。将该方法应用于云南个旧某锡矿山, 研究结果表明: 高效快速构建出的三维复杂地质体模型, 不仅揭示了该复杂地质体的成矿机理, 而且真实反映了地质体的赋存情况, 为矿山后续工作(矿体储量计算、矿体勘探、稳定性分析模拟等)提供了准确的基础资料。     

多重指示克里格法在坦桑尼亚某金矿床储量估算中的应用

运用地质三维建模软件建立坦桑尼亚某金矿三维地质模型,并结合地质统计学基本原理建立块体模型完成了储量估算,为矿山的勘探计划及采矿实施提供理论指导和数据支持。建立该金矿床历史勘探数据地质数据库、局部地表模型与矿化体三维模型,实现矿区在三维立体空间内地质数据的复建;基于地质统计学基本原理,完成了对钻孔内样品的组合计算,对按同等长度组合样品进行统计分析,以为多重指示克里格异常值处理提供依据,并确定用于多重指示克里格分域分析的一系列阈值边界品位;完成对块体尺寸、估值最大以及单孔最大样品数、搜索半径等参数优化;利用多重指示克里格法,对块体模型进行品位估值,并最终得到主要矿化体的储量赋存情况和相关统计报告。与传统地质块段法、距离幂次反比法、普通克里格方法进行对比的结果表明,参数修正后的多重指示克里格估值准确度得到进一步提高,矿体品位估算工作优化圆满完成。     

三维地矿建模系统设计开发

针对目前三维地矿非均匀场建模难点,基于"三维矢量边界框架下表达体内非均属性数据场的体函数模型",设计开发三维地矿建模系统,该系统在体剖分的基础上,进行三维地矿非均匀场的建模。最后,载入东欢坨矿三维地质数据,建立东欢坨三维地质建模系统,用于矿山资源评价和开采研究。     

基于SQL Server云数据库的洪水河铁矿三维地质建模

为提高复杂矿体三维建模精度与矿山基础地质数据的存储效率,以青海省洪水河铁矿为例,提出了利用SQL Server云数据库实现矢量与栅格数据一体化云存储的矿山三维地质建模方法。首先利用矿区55个勘探钻孔数据、5条勘探平硐数据以及物探数据,采用SQL Server云数据库设计了新的云存储空间架构和交互方式,利用HDFS文件系统与ACID分布式图形数据库实现了数据云同步功能,用户权限保证了数据安全性;然后设计了三维地质数据录入平台,界面友好,简化了地质数据录入和建模难度;最后对于零厚体和透镜体,设计出遍历法和裁切功能对已构建的矿山三维地质模型进行修正。研究表明,所构建的矿体三维地质模型较精确模拟了洪水河铁矿矿区地质体三维分布规律,建模效率和地质数据安全性有所提高。     

基于DIMINE的红龙厂铜矿床地质建模与储量计算

根据云南元江红龙厂铜矿区地质勘查资料,结合DIMINE软件建立了矿床地质数据库,构建了矿区断层及矿体的三维实体模型,不仅实现了钻孔数据信息的三维可视化,而且直观、真实地揭示了矿体的产出位置及空间形态特征。基于地质统计学原理,筛选出钻孔样品数据并对其进行组合,根据组合后样品的统计分布特征,建立了矿区变异函数模型,利用普通克里格法对矿床内铜品位块体进行赋值,结合赋值结果,采用块段模型法对矿床储量进行估算。结果表明,红龙厂铜矿建模精度较高,储量计算结果较为可靠,可为矿山资源动态管理及后续生产工作提供重要的理论依据。     

某铅锌矿的三维地质模型及储量估算

针对矿山现有的地质信息数据等,建立了以利用Surpac软件的三维地表模型、矿体模型及地质数据库,对矿山资源储量进行计算。基于地质统计学的理论,建立某铅锌矿地表模型、钻孔数据库、矿体模型、块体模型,对矿体内样品进行组合分析统计,采用幂次距离反比法对块体品位进行估值,最后根据国内对地质矿产资源的分类方法,按照不同边界品位、工业品位等分类依据,得出资源储量核实报告,为铅锌矿的后续生产,提供了可靠保证。结果表明：通过构建该矿地质数据库,建立的三维模型,可对地质工程、采矿工程、储量估算、矿石品位动态管理等提供技术支持。     

矿体三维建模方法研究进展

矿体三维建模作为数字矿山建设的核心内容之一,新的建模方法近年来不断涌现。围绕矿体三维建模数据来源与数据插值、面元建模、体元建模、混合集成建模、自动建模和模型动态更新等6个方面对矿体三维建模方法的研究进展进行了总结。相关研究结果表明：①钻探数据是目前应用最为广泛的矿体三维建模数据,在有限钻探数据的基础上如何添加虚拟钻孔以及如何对矿体体元进行属性插值是研究的重点;②主流的面元建模方法是利用勘探线剖面图的轮廓线连接建模,涉及轮廓对应、轮廓线贴面和分支处理3个关键问题;③建模效率和精度,构建新的拓扑关系以更好实现模型的切割、剖分和空间分析以及复杂地质构造的表达是目前体元建模研究的主要方向;④混合集成建模研究多针对建模的效率和精度展开,对矿体混合模型的数据冗余与几何一致性问题,集成模型的纽带与拓扑一致性问题的研究少见,限制了模型的推广和应用;⑤自动建模和模型更新关系到模型的生命力和利用潜力,是最具挑战性的研究方向,目前相关研究仍处于探索阶段。     

科学计算可视化在矿床数学建模中的研究与应用

科学计算可视化是数字矿山的重要内容,也是近年来发展起来的一个新的研究方向。在矿业领域中,目前广泛采用三维线框模型来表达地质体的几何特征和赋存状态。根据地质体的不同类型和形成原因,建模方法也各不相同。在介绍了建模的基本原理之后,针对不对类型的地质实体,分别运用不规则三角网结构和线性八叉树码技术,结合工程实例,建立了某矿的地形表面模型、矿体线框模型和井巷工程模型。模型很好地反映了各地质体的实际形态,在实际生产中起到了重要的指导作用。     

矿体品位和储量统计分析的三维可视化方法

运用三维可视化手段,可快速实现矿体品位和储量的高精度估算。其基本方法是:先用三维可视化软件根据矿床地质勘探资料建立起地质数据库,并建立矿体的三维实体模型,精确模拟矿体的形态;其次,建立矿体块体模型,应用块模型方法对矿体内部进行划分;在此基础上,采用地质统计学方法对矿体内部特性数据进行赋值估算,获得矿体内部所有块的特性数据,最后完成矿床品位和储量的统计分析和计算。本文借助大型三维可视化矿山软件Surpac,在建立某金属矿床的地质数据库和矿体三维实体模型的基础上,建立了矿体的块体模型,分别采用普通克里格法和距离幂次反比法,对该矿床的品位和储量进行分析和估算,并将其结果与用传统的地质块段法计算的结果进行了对比和分析。实践证明,可视化方法不但效率高且结果可靠。     

西藏白容—岗讲铜(钼)矿三维地质建模及储量估算

基于DIMINE软件,系统整理并数字化了白容—岗讲铜(钼)矿区大量的地质勘探资料,针对矿体簇型分布且矿脉纤细的特点,利用生成的钻孔数据库重新圈定了矿体,构建了白容—讲岗铜(钼)矿的地层模型、岩体模型及矿体模型,实现了矿区深部地质数据的三维可视化。经过反复计算校验,选取距离幂次反比法对该矿床内Cu、Mo品位进行赋值,并通过赋值结果对矿床资源储量进行估算和统计。结果表明:白容—岗讲铜(钼)矿区三维地质模型可从三维角度揭示矿区成矿规律以及地质体在地下的空间关系,为估算矿山资源储量提供了便利;在矿山三维地质建模的基础上采用距离幂次反比法估算资源储量精度较高,对于实现矿山资源动态管理具有一定的参考价值。     

频谱激电测深法在贵州某金矿勘查中的应用

为探明百地金矿区4号矿体深度方向上电性异常分布特征,为矿方进一步施工提供依据,在参考结合矿区地质和岩、矿石电性特征的基础上,介绍了频谱激电测深方法的原理及装置方式和跑极方式,对已知地质情况和异常分布的3号矿体311剖面进行试验工作,取得良好效果后,以相同参数应用于未知地质情况的4号矿体400剖面,获得了4个视频谱参数反演图,圈定了异常体范围,并进行钻探验证工作。结果表明:频谱激电测深法应用于金矿探测效果好、精度高,对异常体反映准确。     

中兴煤矿2~#煤层瓦斯赋存规律研究

以中兴煤矿2#煤层地勘瓦斯参数为基础,以现场实测瓦斯参数为依据,通过对地勘数据进行修正,采用实测数据与地勘数据结合的方式,综合分析了影响中兴矿2#煤层瓦斯赋存的各种因素,建立了2#煤层瓦斯赋存数学模型,研究结果对矿井的采掘部署及瓦斯治理措施的制定均具有现实的指导意义。     

基于Surpac的矿床三维模型构建

矿床三维模型是“数字矿山”的基础,是矿床的数字表征。借助国际矿业软件Surpac建立了某矿山地质数据库,在此基础上构建了矿区地表、断层、矿体、空区和巷道的三维模型以及品位块体模型。针对品位块体模型采用普通克立格法对矿体金属元素品位进行估值,运用估值结果分别按各金属元素和中段进行了储量计算,并与矿山实际勘探获得的储量进行了对比。结果表明,采用Surpac软件所建模型可靠,计算结果准确,可用于辅助矿山进行资源评估、采矿设计以及计划编制等工作。     

基于Whittle的露天境界动态优化研究

开采境界圈定是露天矿山开采设计的基础，境界优化结果的优劣直接制约着矿山的整体发展效益。露天开采过程中面对的是复杂多变的地质岩体、无序的品位分布、多变的经济参数等一系列非线性动态问题，现有的主流境界优化方法未能有效考虑该类问题。为实现对露天矿山境界优化的经济动态评估以及矿山剥采均衡，将露天境界优化与地质品位、矿体赋存状态相结合，根据地质数据库采用SURPAC软件建立了矿体三维实体模型和块段品位模型。借助境界动态优化分析软件Whittle，并根据某矿山实际情况，将浮动圆锥法和LG图论法相结合，在一定的技术、经济指标条件下，生成了一系列不同价格对应的露天境界优化方案。根据矿山设计生产规模，对各个境界方案进行进度计划排产，同时考虑了资金的时间价值，引入贴现率指标，获得了各个方案的最大净现值，确定净现值最大的方案为最优方案。研究表明：该方案的提出，实现了动态条件下该矿山露天境界的高效动态优化，为露天矿山开采境界优化提供了新思路。