三维数字建模技术在某铜矿山中的应用

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1、三维数字建模技术在某铜矿山中的应用第43卷第3期2007年5月地质与勘探GEOLOGYANDPROSPECnNGVo1.43No.3May,2007三维数字建模技术在某铜矿山中的应用戴碧波,王李管,贾明涛,刘红兵,荆永滨,曾庆田(中南大学资源-9安全工程学院,长沙410083)[摘要]矿山三维数字建模与可视化技术研究,是"数字矿山"的核心组成部分,是现代矿山信息化研究的热点和重点.文章在对地质统计学和现代矿山数字建模技术研究基础上,结合国内某大型矿山,论述了矿床三维数字建模的过程和方法.结果表明,利用三维数字建模的方法来进行储量计算,品位估值,安排生产计划,将改变矿

2、山传统的开采模式,是我国矿山现代化征程中的必由之路.[关键词]地质统计学变异函数三维实体模型三维块体模型[中图分类号]P628[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2007)03—0097—05矿床的三维数字模型是数字矿山的基础,是矿床的数字表征.采用三维数字技术建立矿床地质模型,进行矿产储量评价及矿山规划设计,对于我国矿业按国际通用方法评价矿床,适应市场经济的需要等无疑有十分重要的意义.文章在对地质统计学和英国DATAMINE软件技术的研究基础上,结合国内某大型铜矿,介绍了三维数字建模技术在矿山中的具体实践及应用.1矿山地质概况铜矿是我国一大型的地下开采

3、矿山.共有铜,硫,铁矿体140多个,其中主矿体1个,单硫小矿体3个,未编号的零星小矿体百多个.主矿体赋存于泥盆系上统五通组顶界和石炭系中上统层位中,属层控夕卡岩型铜矿床.主矿体长1810m,宽平均500m.矿体埋藏深,赋存标高为一690～一1007m.矿体最大厚度100.67m,最小1.13m,平均厚34.16m,厚度变化系数80.65%,属较稳定型.矿体总体走向北东35.～40.,倾向与背斜两翼产状一致,分别倾向北西和南东,矿体中部倾角较缓,一般均小于10.;而西北及东南边部较陡,一般为30.～40..矿石中的金属矿物主要有磁黄铁矿,黄铁矿,黄铜矿等,主要的有用组

4、份为铜.全矿床铜平均含量为1.01%,品位变化系数98.76%,属较均匀变化型.2DATAMINE简介Datamine是英国MICL公司开发的一套广泛应用于地质,勘探,资源估计,储量计算,露天采矿和地下采矿设计的大型数字化矿山软件.它形成了一整套三维立体的和块体的建模工具,可将土建工程设计,三维模型建立,工程数据库构建等完全图形化,并解决复杂工程中境界优化的施工管理.它提供了与其他数据库和相关软件接口的功能,使该系统的数据可与其他数据库管理系统和相关软件相互查询和编辑,能够实现各种工程和矿体的三维立体显示和成图,并根据地质统计学的方法和原理提供进行矿体品位和储量估值

5、的各种方法,同时还可以进行矿山的开采设计以及数字地形模型的建立.作为一套全面的集成软件系统,它具有先进,全面,高效,易于掌握等特点,极大地改进了测量工程师,采矿工程师,地质工程师和高级管理人员之间的技术信息交流,使企业生产的各个环节在高效的管理控制之下,从而获取最大的经济效益.3建模基本参数结合现有的地质图件,钻孔数据等情况,按照矿体的形态,走向,倾向和空间分布特征确定建模的范围和基本参数.模型基本参数见表1.[收稿日期]2006—07—17;[修订日期]2006—10—10I[责任编辑]韩进国.[基金项目]''十五"国家重点科技攻关课题(编号:2004BA615A

6、—o4)资助.[第一作者简介]戴碧波(1982年一),男,2004年毕业于中南大学,获学士学位,在读硕士生,现主要从事三维矿床建模研究工作.地质与勘探2007正表1模型参数表参数取值参数取值绝对模型原点坐枥m东向(X):83880模型行数l10(2200m)北向(Y):21310绝对模型原点标高/m—l100模型列数77(1540m)相对模型原点坐标/m东向(X):0模型层数68(1360m)北向(Y):0相对模型原点标高/m0模型转角(.)一37单元块尺寸/m20×20×20模型旋转轴z轴4矿床三维数字建模根据datamine软件的功能和特点,实现矿山数字化技术步

7、骤见图1.图1矿山数字化流程图4.1地质数据库及样品统计分析地质数据库由孔口坐标文件,孔口测斜文件,钻孔样品文件,钻孔岩性文件4个文件组成.它是进行地质解译,品位推估,储量计算与管理以及后续采矿设计等的基础;对样品统计分析的目的,一方面是为了掌握矿床铜元素的分布情况,另一方面是指导后面品位推估时采用何种方法进行变异函数计算与分析.本次建模共收集和使用钻孔216个,有效样品数为7945个.根据地质统计学原理…,为确保得到参数的无偏估计量,所有的样品数据应该落在相同的承载上,即同一类参数的地质样品段的承载应该一致.因此,在建立品位模型之前,需对样品进行组合.样品组合