矿石体重取值方法对储量估算的影响——以某铁铜矿为例 ——以某铁铜矿为例

为了提高资源储量估算的准确性,分析矿石体重取值方法对资源储量估算的影响,提出了一种基于插值方式的矿石体重赋值方法。首先基于某铁铜矿的勘探数据和勘探线剖面图,经过图形格式转换和坐标变换,构建了部分矿体的三维地质模型及地质数据库;其次进行矿石样品组合,采用距离幂次反比法推估矿体品位;然后依据矿石样品体重与品位的测试值,建立了矿石体重与品位的线性、二次、三次及对数回归模型,经过分析比较,确定二次回归模型为矿石体重插值模型;最后在矿体三维地质模型内对矿石体重进行插值并估算储量,分析储量估算结果并与传统矿石体重取值方法估算的资源储量进行比较。结果表明：上述2种方法估算的资源储量相差较小,采用基于插值方式估算的矿石平均品位稍高于传统方法,对于提高资源储量的估算精度具有一定的参考价值。     

非参数地质统计学及其在矿业中的应用(五) 八、用非参数地质统计学计算储量的初探

<正> (一)概述我国许多矿床的勘探和开发中,计算储量时应用的品位指标是双指标制,即采用边界品位和工业品位两个指标,极少数采用单指标制,即边际品位。 1.边界品位。它是矿石与围岩的分界指标,在圈定矿体时,单个样品有益组分的最低含量,其作用是使圈在矿块中的贫矿和富矿混合后,能满足工业指标的要求。 2.工业品位。在矿体单个块段中,主要有用     

基于钻孔三维模型的单工程矿体圈定方法

为实现三维可视化环境下的矿体圈定,进而建立矿体三维模型,对单工程矿体边界自动圈定方法进行了分析。根据钻孔孔口、样品分析、测斜和地质岩性数据,计算钻孔空间轨迹和属性数据,从而建立钻孔三维模型。在此基础上,根据矿床工业指标（包括边界品位、最小可采厚度、夹石剔除厚度、最低工业品位、最低米百分率等）,对三维空间的样品进行组合,通过按样长或样长与密度乘积的加权平均值计算组合样品的矿石品位。利用矿体倾向和倾角计算矿体厚度方向的向量,根据钻孔三维模型的空间轨迹线计算各矿段的穿矿向量,采用将穿矿向量投影至厚度方向的向量计算矿体真厚度,分别实现了采用边界品位的单指标和采用边界品位与最低工业品位的双指标矿体圈定方法。以云南省某铜矿地表钻孔数据为例,对所提矿体圈定方法进行了验证,结果表明：基于钻孔三维模型的单工程矿体边界自动圈定方法能够按照给定的工业指标圈定矿体,有助于大幅度提高矿体圈定的准确性和工作效率。     

分支矿体首采分段覆盖层形成与回采方案优化研究

西二采区所使用的回采方案无法提供高效、安全的效果,导致分支矿体在开采过程中回收率低、矿石贫化率高、效率低。针对上述分析,分析分析了分支矿体首采分段覆盖层形成技术,在此基础上提出2种回采方案,对回采方案进行建模与分析;针对回采方案的不足,构建回采多目标优化模型,对两种回采方案进行优化。优化结果表明,方案1优化后矿石品位为0.451%,矿石贫化率为23.548%;方案2优化后矿石品位为0.428%,矿石贫化率为27.424%;1 580 m分段以西回采结束可以在底板至1 630 m处形成覆盖层,满足正常采矿需求。     

八叉树矿体块状模型及其在三道庄露天矿的应用

矿体块状模型广泛应用于品位、储量计算,也可用于露天矿最终开采境界优化和开采计划优化。在研究了八叉树存储结构和基于分离轴的OBB相交测试理论的基础上,提出首先应用八叉树对矿体三维空间进行块状划分,将矿体用一系列的小单元块来逼近,然后利用OBB理论检测单元块与矿体边界的空间关系,对相交单元块进行细分,利用点在多面体内外判断确保块状模型约束在表面模型内,从而以最佳状态逼近矿体边界。最后运用该方法建立了三道庄露天矿矿体块状模型。该方法快速有效,能够满足矿山生产设计需求。     

Surpac在白云鄂博铁矿外围驻留矿体采矿中的应用

介绍了Surpac矿业软件在白云鄂博铁矿外围东介矿区采矿的初步应用状况,结合矿山实际, 建立了东介矿区地质数据库,矿床品位块段模型。对矿体各单元块和次分块进行品位估值,最后得出其驻留矿石的品位及品位分布情况,在驻留矿体块段模型的基础上采用L G图论法,对驻留矿体的露天开采境界进行了优化。     

矿体块段模型品位估值快速搜索算法研究

为提高矿体块段模型品位估值时邻近组合样数据搜索的计算效率, 加快搜索速度, 通过构建包含整个组合样数据空间范围的三维网格, 利用三维网格将组合样划分至网格单元块中, 计算总索引值和单元块内组合样累计数;然后确定覆盖搜索椭球体的移动网格, 并计算移动网格单元块相对于包含椭球体中心的单元块的偏移量。在对块段模型单元块进行品位估值时, 依据移动网格的偏移量数组、总索引值和组合样累计数, 快速确定估值单元块的邻近组合样, 进而通过八分象限、邻近数据个数和每个钻孔数据个数等约束条件限制, 得到最终用于克里格或距离幂次反比法估值的组合样数据。该方法通过数据分区和预处理提高了邻近组合样的搜索速度, 适用于精确模拟矿体边界的大数据量块段模型品位估值。     

复杂矿体三维模型二维轮廓线重建方法

针对数字矿山建设对矿体三维模型的需求,分析了利用勘探线平剖面图中的矿体轮廓线进行矿体三维模型重建方法,给出了将平剖面矿体二维轮廓线转换为空间三维多段线的方法及坐标转换公式。根据轮廓线贴面的有向环路图算法,首先利用小波滤波器组将轮廓线简化为与原始轮廓线现状相似的低分辨率轮廓线,然后对低分辨率轮廓线进行最优贴面,最后利用小波滤波器组将低分辨率轮廓线逐级重建并对贴面进行局部重建和优化。轮廓线多分辨率贴面算法较大程度地降低了有向环路图算法的复杂程度,提高了算法的运算速度和模型质量。通过计算分支轮廓线相邻部分的中轴线,拆分复合轮廓线为闭合分支轮廓线后分别进行了模型重建,有效解决了矿体模型的分支复合问题。以大红山铜矿为例,将勘探线剖面图中的矿体轮廓线通过图层分组转换至三维建模环境中,并建立了该矿I号铁铜矿带的矿体三维模型。研究表明：基于二维轮廓线的矿体模型三维重建方法能够建立复杂形态的矿体三维模型,可用于三维可视化的矿山决策和设计。     

矿石体重取值方法对储量估算的影响——以某铁铜矿为例

为了提高资源储量估算的准确性,分析矿石体重取值方法对资源储量估算的影响,提出了一种基于插值方式的矿石体重赋值方法。首先基于某铁铜矿的勘探数据和勘探线剖面图,经过图形格式转换和坐标变换,构建了部分矿体的三维地质模型及地质数据库;其次进行矿石样品组合,采用距离幂次反比法推估矿体品位;然后依据矿石样品体重与品位的测试值,建立了矿石体重与品位的线性、二次、三次及对数回归模型,经过分析比较,确定二次回归模型为矿石体重插值模型;最后在矿体三维地质模型内对矿石体重进行插值并估算储量,分析储量估算结果并与传统矿石体重取值方法估算的资源储量进行比较。结果表明:上述2种方法估算的资源储量相差较小,采用基于插值方式估算的矿石平均品位稍高于传统方法,对于提高资源储量的估算精度具有一定的参考价值。     

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。     

基于实体与块体混合模型的三维矿体可视化建模技术

研究了根据解释出的地质体边界线,在三维环境中构建矿体可视化模型的基本原理和建模方法。针对传统建模方法效率低下及程序实现复杂的问题,提出了线内长度等比法构建实体表面三角网的新方法,并对体模型约束下块体生成的关键算法进行了研究,基于BSP树结构的三维块体模型快速填充算法,适合于复杂矿体约束下大数量级块体的生成,已成功应用于多个数字矿山项目中。     

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。     

基于三维模拟技术的矿岩可崩性评价

用一种新的数据结构和方法重现三维工程岩体模型和块段模型,采用空间数据插值方法对三维地质块段模型中的各评价参数进行有效估值,最后应用可崩性评价方法对矿岩的可崩性进行评价.针对通过不同岩性区域实体模型和块段模型的建立及不同指标的插值,建立了金川Ⅲ矿区矿岩可崩性评价的三维模型.以此模型为基础,应用此种方法对金川Ⅲ矿区矿岩可崩性分级表明,矿岩可崩性属于中等偏上,与生产实际相符.     

矿床的三维地质建模及资源量估算—以都匀大梁子铅锌矿为例(增刊)

【】：本文以矿区已有的地质资料为基础,应用三维地质建模的思路,建立了都匀大梁子铅锌矿的地表模型,断层模型、勘探工程模型、矿体模型。用surpac软件下的块体模型法和地质块段法对大梁子铅锌矿的(Ⅱ₁、Ⅱ₂、Ⅲ₁、Ⅲ₂号矿体)的资源量估算,并对两种计算结果进行了比较分析,结果表明：三维地质块体模型法在计算块体资源量是要比传统的地质块段合理一些,其优势在于其可以直观地表现出矿体品位在三维空间的变化规律,可视化效果明显,并对后期的勘查和开发具有一定的指导意义。     

三维模型在超大规模矿山建设中的应用

在矿山规划建设初期,依据地表地质图及钻孔数据资料,结合斑岩型矿床特点,采用矿块指标体系进行矿化域的圈定,利用3DMine软件建立地形表面模型、实体模型和品位分布模型,构建综合的矿体三维空间模型,分析矿体品位分布状况。从而优化矿山工程布置设计,合理安排矿山采矿进度计划,提高工程设计效率,实现矿山的最佳工程投资。     

罗卜岭铜钼矿自然崩落法安全开采方案研究

罗卜岭铜钼矿是紫金山金铜矿的接续生产矿山,该矿床矿体厚大、矿石低品较低,需要进行大规模高效开采,但RQD值较高,给常规自然崩落法开采带来了较大难度。根据矿床地质条件并利用岩芯数据,按Q分级法进行了可崩性分级,建立了Q值的三维空间模型,展示了可崩性的空间变化关系。结合矿体形态提出了自然崩落法的改进方案,即用不同的拉底工程,以适应矿体不同的节理裂隙发育程度,由此控制初始冒落块度,并根据矿体赋存条件,设计了分区开采方案。研究表明:所提出的改进拉底方式的分区开采方案,可有效适应罗卜岭铜钼矿矿体规模大、矿石微节理发育的特性,既可有效控制矿体初始冒落块度,又可满足矿山产量需求,可实现该矿自然崩落法安全开采。     

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。     

三维数据场可视化技术在数字矿山中的应用*

介绍了三维数据场可视化技术和数字矿山的概念,并通过作者参与开发的全国产矿业软件--“固体矿产资源储量估算与三维矿体建模可视化系统”实例来说明三维数据场可视化技术在矿体表面建模、品位块体模型、品位等值曲面生成中的实际应用,最后展望了体绘制技术在数字矿山中的应用价值和前景。