金属矿床可视化与储量计算应用研究

数字矿山作为一种趋势已经在国内取得显著进展,建立矿床的三维模型不仅直观反映了矿体空间形态,也为矿床储量的计算提供了条件。运用DIMINE数字矿山软件,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,建立了矿体的块段模型,然后采用距离幂次反比法,推估出该矿山的金属元素品位,并计算出矿床资源储量。计算结果表明,借助DIMINE软件进行品位推估和储量计算不但过程简便快捷,而且结果可靠。     

某多金属矿三维地质建模及储量估算

为了提高矿山生产效率,降低生产成本,实现矿山生产的数字化、可视化、智能化,根据某多金属矿的地质勘查资料和生产资料,利用3DMine矿业工程软件建立了该矿区地质数据库,三维地表、矿体、工程实体模型,能较直观地反映矿体的位置和三维空间形态特征。在地质数据库和实体模型的基础上,建立了块体模型,用距离幂次反比法对块体模型进行品位估值储量估算。和传统的储量估算方法(水平断面法)比较分析,2种方法计算结果误差在±5%以内,储量估算结果较为可靠。为矿山资源管理、编制采矿计划提供了依据,对促进该矿山数字化建设具有十分重要的现实意义。     

基于矿体三维地质建模的云浮高棖矿区储量计算

在三维可视化环境下可快速实现矿体品位和储量的高精度计算。首先根据矿床地质勘探资料用三维可视化软件建立地质数据库及相应的矿体三维实体模型,用以模拟矿体形态;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,进而采用地质统计学方法对矿体内部特性数据进行赋值估算,从而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计算。借助大型三维可视化矿山软件Micromine, 在建立云浮高棖矿区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,根据金属的实际边界品位对该矿床的品位和储量进行分析和估算,并将矿山生产实际获得的储量与计算获得的储量结果进行了对比分析。结果表明,可视化方法不但效率高且结果可靠。     

基于实体模型的三维地学建模研究与实现

阐述了三维地学建模的主要方法，对应用最为广泛的实体模型法进行了重点研究，建立了基于实体模型法的三维地学建模与储量计算系统（Mine Geography Information System．MGEOS），对我国的数字矿山建设进行了展望。     

大黑山钼矿三维矿体模型的构建

通过采集和录入矿区内钻孔的数据信息,采用国际矿业软件Surpac,建立了大黑山钼矿矿床地质数据库,并创建了矿体的实体模型及品位模型(块体模型),实现了矿体的三维可视化.该模型可进行储量计算,为矿山设计及矿体圈定提供依据.     

基于SURPAC的矿山三维地质模型开发

矿山地质建模是数字矿山的关键技术之一.采用大型矿业软件Surpac Vision建立了某矿山的矿山三维地质模型.采用地质统计学方法对块体模型进行品位估值,并利用块体模型进行矿体储量计算.矿山三维地质的建立简化了矿山复杂的手工作图、储量计算等,计算结果准确,可用于矿山生产阶段的资源评估、储量计算、矿山设计等.     

良山铁矿床三维可视化技术研究

以新余良山铁矿为研究对象,利用MICRONMINE系统建立矿床及其工程的三维实体模型,应用地质统计学原理对矿床块段模型进行估值,并按照<固体矿产资源/储量分类>的新标准对矿区储量进行统计分析.实践证明,其模型储量报告和实际生产储量计算结果比较吻合.该系统提供的平台使采矿设计工作更加智能化、参数化和数字化,并且优化了设计,满足了矿山生产要求,取得了较好的经济效益.     

金属矿床可视化建模及储量计算

利用大型矿业软件Surpac创建了某矿深部矿床的地质数据库, 建立了该矿深部矿体的三维实体模型和品位块体模型, 采用普通克里格法对矿床有用元素进行了估值, 获得了矿体Pb、Zn、S平均品位的空间分布及边际品位与Pb、Zn、S平均品位的关系。按不同边际品位和不同中段对矿床地质储量进行了统计计算, 并将矿山生产实际获得的储量与计算获得的储量结果进行了对比分析。结果表明, 所建立的矿床三维模型、品位推估及储量计算结果可靠, 可用于辅助矿山开展资源评估、采矿设计以及开采计划编制等工作。     

三维矿床建模技术在阿舍勒铜矿的应用

三维矿床建模技术是数字矿山的核心技术之一。结合三维矿体建模理论,建立阿舍勒铜矿矿体的实体模型,利用普通克里金方法进行品位分布与赋存资源储量估算。获得了矿体品位的普通克里金估值球状模型,并建立了三维品位模型。结果表明,建立的模型准确反映矿体的空间形态与品位分布,为后期进一步资源开发提供了数学模型。     

小铁山矿三维数字化模型的建立与应用

基于三维建模理论,应用3DMine矿业工程软件平台,构建了甘肃省白银矿区小铁山矿基础数据库,建立了该矿地表三维模型、1544m标高以下矿体三维实体模型、矿体块体模型、井巷开拓系统等三维模型;采用距离幂次反比法对块体模型Cu、Pb、Zn等元素品位进行赋值,对矿体各元素分别分中段、分级别进行储量计算.通过建立矿山三维数字化模型,直观展现了矿山勘探工程、矿体、井巷开拓工程等地下信息,进行储量动态管理、生产计划编制等.     

金属矿山地下开采工程三维推演系统架构研究

采用现代高新技术改造传统采矿工业是矿山发展的必然趋势。虚拟矿山是数字矿山的重要组成部分,是传统矿山的一种新型表达方式,在矿山信息化建设中扮演着举足轻重的角色。在分析了国内外数字矿山研究及应用现状的基础之上,讨论金属矿山地下开采工程三维动态推演系统的架构,阐述了如何以3D图形渲染技术和地理信息系统技术为依托,完成自然实体、人工实体和三维地质数据的精确地表达,将矿区工业广场以及地层、巷道、工作面的空间位置关系直观地展现出来。在此基础上通过对金属矿山井下工程数据资料的有效整合以及科学的分析,实现采矿方法的优选,并结合采矿设计的标准和采矿设计工程师的设计理念对地下开采过程进行动态推演,从而为采矿设计者的决策提供重要科学依据。     

地矿工程三维可视化系统建模

建立相应的模型来表达数据的结构、规律,用来表示空间实体是地矿工程三维可视化系统的重要内容之一,而地矿工程的空间实体的三维表示则是公认的难题。针对矿山特性和应用,对体素模型和实体几何模型进行扩展并建立各种模型的适用情况,设计了地矿工程系统模型的混合策略,即以集成式混合策略为基础,根据不同的应用目的对两种模型分别采用互补式和转换式混合策略。最终通过模型的集成、转换实现了三维实体表达、现象模拟、空间分析和可视化。     

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。     

区域矿山建矿的系统观模式分析

矿山系统工程是实现矿业现代化的必要工具,对于矿山建设、决策和管理具有重要的指导意义。从复杂工程与复杂系统的角度阐述了矿山系统工程的基本特征即矿山工程系统的复杂性,并给出了主要表现形式。以云锡“区域矿山”建设过程为背景,基于系统观,从资源整合、生产系统重构与优化及集约开采3个方面对“区域矿山”的建矿模式进行了分析,体现了系统工程的思想、理论和方法在现代矿业工程中的具体应用。     

DIMINE软件对分段空场嗣后充填采矿法的研究

以某金属矿山的试验采场为例,结合DIMINE数字矿山软件,介绍了三维可视化建模技术在该矿山的应用。在建立地质体和工程实体模型的基础上,进一步研究数字矿山中实现三维采矿设计的关键问题,详细介绍了DIMINE软件的切割槽爆破设计和采场爆破设计,并将爆破设计的成果进行输出。     

DIMINE软件对分段空场嗣后充填采矿法的研究

以某金属矿山的试验采场为例,结合DIMINE数字矿山软件,介绍了三维可视化建模技术在该矿山的应用。在建立地质体和工程实体模型的基础上,进一步研究数字矿山中实现三维采矿设计的关键问题,详细介绍了DIMINE软件的切割槽爆破设计和采场爆破设计,并将爆破设计的成果进行输出。     

某矿采动顶板矿压显现规律研究

以某矿首采工作面的工程地质条件为基础,采用现场实测的方法,分析了采区顶板矿压变化情况;结合采场实际情况,建立煤层顶板的工程地质模型,应用数值模拟软件UDEC模拟了采动过程中煤层顶板的矿压显现规律;通过对两者结果进行综合对比分析,得出了采动顶板的来压步距。研究结果为该矿煤层的后续开采、支护提供了参考依据。     

生态脆弱区保水采煤矿井(区)等级类型

水资源保护性采煤是生态脆弱矿区可持续发展的必然选择,如何深化保水采煤研究,使之更好的付诸工程实践,是西北煤炭开发规划和建设生产亟需解决的问题。以陕北榆神矿区为例,结合浅表层水资源(保水采煤目的层)量分布和煤矿开采对浅表层水资源的影响程度两方面,研究了保水采煤矿井(区)类型。首先,分析了研究区生态-水-煤系地层空间赋存结构特征,提出了以保水采煤为目的的生态地质环境类型,将其划分为潜水沙漠滩地绿洲型、地表水沟谷河流绿洲型、地表径流(黄土)沟壑型和区域性(深埋)地下水富集型;其次,计算确定了浅表层水资源单位面积总储存量分布;然后,基于煤层开采对生态层及浅表层水的影响程度,提出了4种保水采煤环境工程地质模式(环境友好型、环境渐变恢复型、环境渐变恶化型及环境灾变型),在分析影响其分区的导水断裂带高度、残余隔水层釆动隔水性等关键指标的基础上,建立了不同环境工程地质模式分区阈值和确定方法;最后,基于浅表层水资源量和保水采煤环境工程地质模式分布特征,提出了保水采煤矿井等级类型划分方法,将其划分为:正常开采矿井、保水采煤一级矿井、保水采煤二级矿井和保水采煤三级矿井,总结了各级保水采煤矿井适用的开采方法与水资源保护、利用方法。     

某铁矿采矿方法优选及采场结构参数优化

以某铁矿为工程实例,根据该矿的开采技术条件,初选了垂直深孔球状药包落矿阶段矿房法、阶段强制崩落法、无底柱分段崩落法三种初选方案。然后运用双基点决策理论选取相应的技术经济指标综合比对三种方案,确定最适合该矿的采矿方法。最后运用数值模拟方法对采场结构参数进行优化。研究结果表明,运用双基点法决策理论对采矿方法进行选择,能避免采矿方法选择的主观性,同时经现场实践证明所选取的采矿方法有效,采场结构参数合理。这些研究成果可供矿岩条件类似矿山借鉴使用。     

地下金属矿山三维可视化采矿设计研究

针对传统二维采矿设计方法的缺陷,研究了改变地下金属矿山采矿设计方式的基于三维可视化模型的采矿设计新方法。根据矿山开拓系统三维模型和矿体模型在三维可视化环境下对新盘区进行设计,并建立划分后的盘区三维模型。根据实测工程模型布置采切设计巷道并绘制出中心线,通过巷道建模方法建立600-40-I盘区采切工程模型。以600-40-I盘区采切模型和矿体模型为基础,根据爆破参数完成盘区的切割槽和矿房扇形中深孔设计,建立爆破模型计算爆破量。结果表明三维可视化的采矿设计能快速地确定巷道工程的位置,缩短了设计周期,提高了设计的准确度。