基于地质数据库的复杂矿体三维建模关键技术研究

以凤凰山铜矿为例,基于DATAMINE三维建模软件,通过分析研究钻探数据,建立钻孔模型并进行地质解译,对同一条勘探线上所有钻孔所揭露含Cu孔段进行分析并最终圈定二维矿体轮廓线,结合地质学知识,分析和解决了复杂矿体三维建模中的重叠、交叉、不封闭问题,依据矿体轮廓线建立了凤凰山铜矿4个主矿体及零星矿体三维模型,实现了铜矿复杂矿体的三维可视化。     

三维矿体表面建模中的三角剖分技术及其应用

介绍了如何根据勘探线剖面矿体边界线,用三角剖分方法逼近矿体表面,建立矿体三维可视化模型的技术。三维矿体表面建模技术主要包括勘探线剖面矿体边界线的圈定、相邻边界线之间三角剖分和单个边界线内部三角剖分等内容。针对矿体结构复杂的特点,提出应用“凸包投影法”和“凸点逐步消除法”,分别解决相邻凹多边形矿体边界线之间与单个凹多边形矿体边界线内部的三角剖分问题,从而建立起复杂矿体的三维可视化模型。应用研究表明：运用本文方法,根据矿区勘探数据,能够建立起符合实际的三维矿体表面模型。     

庙沟铁矿床三维立体模型的建立

利用勘探线剖面图、地形地质图等资料,通过3DMine软件建立了庙沟铁矿的矿体三维模型.通过研究,对该矿各矿体的空间几何形态、内在地质特征与性质等有了更加直观、形象的了解,同时掌握了三维矿体模型建立的思路与详细步骤.     

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。     

基于HOOPS的矿体三维可视化建模关键技术研究

为了快速有效地开发三维矿体建模软件,引进三维图形引擎库Hoops,采用windows编程语言VC++开发了矿体三维实体可视化软件系统,重点研究了基于Hoops的矿体实体可视化建模过程中所涉及的关键技术:三维数据组织管理、基于勘探线剖面的矿体边界线三角剖分和三维地质体自动剖切。实例应用表明,该系统性能稳定,能够准确地模拟实际矿体的三维结构及分布情况。     

矿山钻孔三维模型构建与可视化方法

为了建立矿床三维地质模型,研究了基于矿山钻孔数据的钻孔三维模型构建及可视化方法。采用与平台无关的SQLite嵌入式数据库管理钻孔数据,设计了钻孔数据的孔口、样品分析、测斜和地质岩性等4个表结构,分析了建立钻孔三维模型时钻孔数据存在的2种错误类型。将钻孔轨迹曲线转化为折线,给出了均角全距法、全角半距法等2种钻孔轨迹折线计算公式。采用钻孔图形关联属性数据表的数据结构来存储钻孔三维模型,利用点和直线段分别存储钻孔孔口和样品的空间位置数据,数据表存储图形对应的钻孔编号、样品元素品位、体重等属性值。以多段线表示钻孔轨迹,并通过文字、颜色、图形等多种方法实现钻孔属性数据在三维空间的可视化。基于Hoops 3D框架对以上算法进行了实现,并建立了某铜矿32#~56#勘探线钻孔三维模型,根据钻孔轨迹和铜元素品位的可视化结果,圈定了勘探线剖面的铜矿体边界。结果表明,所提出的钻孔三维模型构建方法准确可靠,有助于提高地质分析、矿床地质建模的效率。     

基于Surpac软件的矿区三维地质体建模

三维地质建模可以对复杂的地质体进行直观的显示和表达,有利于展现地质体的内部形态特征,便于矿山的管理与地质研究。以某铁矿床为研究对象,对该地区相关地质资料进行整理和收集,对地质勘探线数据和生产勘探线的钻孔数据进行信息化处理。基于三维矿业建模软件 Surpac,建立矿区地质体数据库、地质体实体模型和巷道模型。同时建立矿体模型为圈定有效的开采边界提供依据,并根据此模型及生产勘探线数据建立局部矿体模型加以比较,更新模型。建立地质体整体模型为生产勘探过程提供技术支撑,为矿山的开采计划提供指导意见。     

DIMINE软件在普朗铜矿地质建模中的应用

以普朗铜矿的岩体、矿体和地表为研究对象,研究了三维建模技术方案,根据搜集的矿山建模资料,应用DIMINE三维矿业软件系统建立了普朗铜矿的地表、岩体以及矿体的三维实体模型,并运用地质统计学法对普朗铜矿体进行品位估值,获得了矿体的储量。     

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。     

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。     

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。     

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。     

某含锂瓷土矿矿体三维可视化建模研究

矿体三维建模对于矿山资源储量估算、采矿工程设计及矿山生产经营有一定的指导意义。以某含锂瓷土矿为例,在分析矿区地质特征的基础上,结合Surpac软件,建立了矿体地质数据库及矿体三维地质模型,在矿体三维地质建模过程中,采用了剖面建模方式,减少了建模工作量,提升了建模效率,可供类似矿山矿体三维地质建模参考。     

山东苍山铁矿三维矿体模型的建立与应用

以3D Mine软件为建模工具,利用勘探线剖面图、地形地质图等资料,建立了苍山铁矿区的三维矿体模型,并进行了简单的应用,取得了比较好的效果。通过研究,对苍山铁矿区内矿体的空间几何形态、地质特征等有了更加直观、形象的了解。     

山东苍山铁矿三维矿体模型的建立与应用

以3D Mine软件为建模工具,利用勘探线剖面图、地形地质图等资料,建立了苍山铁矿区的三维矿体模型,并进行了简单的应用,取得了比较好的效果。通过研究,对苍山铁矿区内矿体的空间几何形态、地质特征等有了更加直观、形象的了解。     

科学利用地质档案指导矿山探矿工作

安庆铜矿 2 8号矿体原为单孔矿的小矿体 ,不具备可采价值 ,矿量被注销。地质技术人员在调查周边岩层、矿石类型变化特征的基础上 ,科学地分析利用地质档案资料 ,推定 2 8号矿体具有一定的补充勘探价值 ,通过探矿工程验证 ,2 8号矿体探明储量 8 5万t,铜金属量 114 3t ,铜平均品位 1 345 %。安庆铜矿 2 8号矿体的勘探是地质技术人员利用地质档案找矿的范例 ,对矿山充分利用现有的地质资料 ,综合分析研究 ,探边扫盲 ,增加矿山地质储量具有指导意义。     

新疆伊犁克峡希铜矿床原生晕分带特征及深部找矿预测

通过对克峡希铜矿床6个勘探线剖面中的部分钻孔岩芯样品进行化探分析,研究其12种元素组合特征、分布特征及元素的轴向分带特征,确定其矿体原生晕的分带特征。使用原生晕相关叠加原理计算矿体的剥蚀程度并对深部找矿进行预测,对指导下一步工程部署有重要意义。     

东川滥泥坪铜矿复杂矿体三维地质建模及应用

东川矿田是我国重要的铜矿带之一,滥泥坪铜矿位于昆阳裂谷以北,矿床成因复杂,矿（化）形态多样。依据现代成矿预测理论,结合已有的地形地质图、中段平面图、勘探线剖面图、钻孔及坑探等资料,基于DIMINE软件建立了滥泥坪铜矿白锡蜡矿段地表模型、地层模型、断裂模型、矿体模型。在此基础上,分别应用水平断面法和距离幂反比法进行了矿体资源储量估算,并将2种估算结果进行了对比分析。结果表明：块体模型计算结果更接近矿体实际规模大小,比传统计算方法适用范围更广。在此过程中,利用DIMINE软件的模型约束功能,可以实现任何空间范围、任意品位区间资源量的自动化快速估算,清晰表达矿体品位变化特征,为资源评价提供更为全面的资料数据库。此外,利用多元数据信息进行三维地质建模可视化效果好,可靠性高,有助于从三维角度剖析矿区地质构造特征与矿床成因,是矿山部署下一步地质勘查工作的有效手段。     

城门山铜矿地质特征及深部三维成矿预测

结合城门山铜矿地质勘查成果,对矿区成矿地质背景进行了详细分析,并分别从矿体特征、矿体地球化学特征2个方面对矿床地质特征进行了详细探讨。在此基础上,为进一步探究矿区深部矿体分布规律,结合MapGIS-TDE三维可视化系统,提取了矿区328个钻孔的数据资料,建立了城门山矿区三维地质成矿模型。基于该模型,对区内资源潜力和深部成矿条件进行了预测,结果表明：矿区深部及边缘有较大的找矿潜力,矿体整体呈柱状展布,受岩体就位空间控制,略向NW倾,向深部仍有较大延深,最大见矿厚度达269.10 m（仍未揭穿）,预测结果与实地勘查资料基本一致,对于区内进一步开展深部找矿工作有一定的参考价值。     

薄层状矿体自动圈定矿层地质建模方法

传统的计算机矿床地质模型的建立方法是根据剖面钻孔数据资料,在剖面上人工对矿体进行圈定线圈,再在三维空间将各剖面连接成线框(Wireframe),形成三维封闭的矿体[2].对于特定的薄层矿体,因为矿层高程方向相对于水平方向极小,矿层薄,剖面间相对距离较大,手工方法圈定出的线圈难以在三维空间连接成三维地质模型,从而难以计算地质资源量.本文以国外某大型红土型镍矿为例,借助矿业软件Datamine Studio,探讨用地质统计学方法建立三维地质模型,以准确估算地质资源量和服务采矿设计.