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。     

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。     

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。     

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。     

钻孔随钻轨迹测量及三维可视化技术研究

针对矿井钻孔轨迹测量中存在的随钻测量技术落后、数据传输效率低、钻孔轨迹测量结果成图效果差等问题,提出了钻孔轨迹随钻测量、数据实时传输及数据三维可视化成图技术。该技术主要由钻孔随钻轨迹测量、钻孔轨迹实时监测装置、数据三维可视化成图及数据处理组成。钻孔随钻轨迹测量使用先进的无线随钻存储式测量方法,数据实时传输使用蓝牙或无线网络传输方式,利用CAD钻孔数据成图及利用专用处理软件进行钻孔数据三维可视化成图。研究表明,该套钻孔轨迹测量及数据处理方法可提高钻孔测量质量,提高数据处理效率及可视化效果。研究为煤矿安全服务提供了新的技术手段。     

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。     

基于Dimine的冬瓜山铜矿矿床三维模型构建

借助Dimine软件建立了冬瓜山铜矿钻孔数据库,进行了样品组合,对原始样品和组合样进行了统计分析。构建了矿区地表、岩层和矿体三维模型,利用实体模型约束建立了品位块体模型,采用普通克立格法对矿体铜元素品位进行估值,对块体模型铜品位进行了统计,并按品位对冬瓜山铜矿矿床储量进行统计。计算结果表明,Dimine软件结果准确可靠,可用于矿山的采矿设计以及储量资源的管理中。     

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。     

基于地质统计学与Surpac的某铅锌矿床储量计算

地质统计学是一种通用的地质研究和储量计算方法,而Surpac软件则使得利用地质统计学原理进行品位推估和储量计算变得简便和直观。建立了某铅锌矿床地质数据库与三维矿体模型,根据地质统计学原理对钻孔样品数据进行了组合分析,并通过对实验变异函数的拟合和交叉验证,建立了合理的变异函数模型;构建起了矿体块体模型,采用普通克立格法对矿床元素Pb和Zn的品位进行了估值,并按元素种类和中段进行了平均品位和储量的计算,与矿山现有计算对比的结果表明,所建模型和计算结果可靠,可用于矿山资源评估、采矿计划编制等工作。     

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。     

新疆阿舍勒铜矿区地质特征及三维成矿预测

为明确新疆阿舍勒铜矿区的找矿前景,详细分析了区域成矿地质背景、矿区地质特征及矿床地质特征。基于三维地质建模成矿预测理论,采用三维地质建模技术,利用Surpac软件构建了三维矿化域数字模型。根据块体模型Cu品位平面（XY）、纵剖面（XZ）、横剖面（YZ）投影等值线图,对铜矿化空间分布规律进行了分析。结果表明：铜矿化呈SSE-NNW走向,高品位矿化的连续性相对于低品位矿化差,高品位矿化呈不规则状、透镜状分布;铜矿化主要分布于760~840 m标高,高品位铜矿化具有缓倾性分布特征;矿区铜矿化由北向南具有向深部延伸的特点。根据上述分析,圈定了3处找矿靶区,通过对矿区进行1∶20 000土壤地球化学测量,发现了一条走向118°、长3.15 km、宽300~400 m的铜异常带,该异常带伴有锑、砷、金、银异常,多个异常区域呈串珠状分布,与所圈定的找矿靶区吻合性较高。     

基于DIMINE的会理拉拉铜矿三维地质建模及储量估算

为较准确地估算出会理拉拉铜矿床资源储量,首先结合已收集的矿区地质勘探及生产勘探数据,建立了矿区完整的地质数据库;其次,为弥补传统二维研究方法无法完整表达地质体空间产出特征的缺陷,根据地质数据库对矿体进行了圈定,利用DIMINE软件的地质模块构建了拉拉矿区完整的地层实体模型及矿体实体模型;然后以矿体三维实体模型为约束,利用距离幂次反比法对Cu、Fe品位进行了赋值,建立了矿体品位模型;最后采用普通克里格法对资源储量进行了估算,得出矿石量约6 435.01万t,Cu金属量约56.9万t,Cu平均品位0.885%,Fe金属量约848.2万t,Fe平均品位13.182%。选择典型矿体作为校验矿体,分别采用垂直断面法与普通克里格法进行了对比分析,结果表明:Cu、Fe品位的相对误差分别为-1.842%、-4.072%,Cu、Fe金属量相对误差分别为-5.4%、-7.797%,相对误差均控制在±10%以内,对于高效开发利用该矿床资源有一定的参考价值。     

矿山钻孔数据三维地层建模与可视化

三维地层建模与可视化是三维地理信息系统（Geological Information System,GIS）在地学中的重要应用,能够直观展现各类复杂的地质信息,对于实际地质分析大有帮助。为此,提出了一种基于引入四面体格网（Tetrahedral Network,TEN）的广义三棱柱（Generalized Tri-prism,GTP）模型的三维地层模型构建方法。该方法使用钻孔数据进行三维地层建模,首先以钻孔孔口数据生成地表面不规则三角网（Triangulated Irregular Network,TIN）,然后根据地层空间分布顺序,将TIN中的三角形逐个沿钻孔向下扩展生成GTP体元模型,建立三维地层模型并对其进行四面体剖分,最后使用可视化工具包（Visualization Toolkit,VTK）开发出三维地层可视化系统,实现了地层模型的三维显示及属性查询,距离、角度量测与剖切等空间分析功能。某矿山钻孔数据试验结果表明：基于引入TEN的GTP模型有助于解决空间实体剖切问题,将VTK应用于实现三维地层可视化是可行的,在可视化性能与空间分析操作等方面均有着良好的效果,对于提高矿山地质分析、地质建模与可视化效率有一定的参考价值。     

复杂地质构造矿床三维可视化实体建模技术

复杂地质构造矿床实体建模的关键技术,是如何将地质和采矿工程师的经验允分和有效地考虑进来,建立全面反映地质构造的“真实”矿床模型,为块段建模、品位估值、储量讣算、生产计划编制提供基础。在讨论了地质实体建模理论的基础上,采用Micromine矿业工程软件对实际矿山进行三维建模实践研究分析,介绍了如何建立复杂地质构造矿床三维可视化模型。结果表明,目前已经具备了建立复杂地质构造矿床的基本技术,正确合理采用三维建模工具并将地质采矿工程经验考虑进来,可以建立合理有效的复杂矿床模型。     

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。     

基于钻孔超声波成像技术的普朗铜矿钻孔节理分布规律研究

对普朗铜矿矿区的四个钻孔开展了超声波成像测井工作,并根据监测数据解译了四个钻孔的结构面的产状、裂隙张开度及钻孔岩体完整性,钻孔超声波监测规律与已有地质编录资料吻合度很好。基于超声波测井技术的钻孔节理分布规律,为普朗铜矿地质、水文地质资料的评价提供了可靠的依据。超声波测井技术在普朗铜矿钻孔节理分布规律测量中得到很好的应用。     

膨润土止水环封孔在地浸采铀钻孔成井工艺中的应用

目前地浸采铀钻孔封孔材料以水泥为主,由于其存在繁琐的注浆流程和降低矿层渗透性的风险,制约了成井效率和成井质量。为了提高钻孔封孔效果和采铀效率,将钠基膨润土应用于封孔材料,利用吸水膨胀后形成的高强度胶结物,封隔含矿含水层和其他含水层。哈萨克斯坦南部某铀矿根据该矿的水文地质特征,在无填砾结构的地浸采铀钻孔中进行了膨润土止水环封孔的室内实验和现场试验,成功地解决了封孔准确性和可靠性问题,减少了封孔质量瑕疵,保证了钻孔的施工质量。