基于surpac的银母寺铅锌矿床三维模型分析

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1、1绪论1．1选题背景及研究意义l绪论1．1．1选题背景三维可视化建模技术是真三维地理信息系统(3D．GIS)的一个分支，它在可视化技术的支持下揭示地质体的特性，充分利用了真三维地理信息系统技术，以可视化技术为基础，以地学问题为核心，将地质上的逻辑思维和空间上的形象思维有机地结合起来，通过信息的动态反馈来获取矿体空间形态变化和品位变化等地质规律【l捌。它使传统的二维采矿设计过渡为能逼真地模拟真实环境的三维采矿设计，使设计方案在未实施前就可以知道实施后的变化情况，从而使环境评价、安全评估等重要内容在设计方案期就能真实地呈现在公众面前，免除公众对矿业开发的疑虑和担心【3J。同时，利用三维可视

2、化建模技术进行三维采矿设计，不仅可以提高设计速度和质量，而且便于设计成果管理和质量控制，大大减少了设计的重复工作量和设计失误；通过三维可视化建模，还可以建立其他技术和方法的使用基础——“数字化矿山"，如矿山数据仓库，专家系统的知识库等，也可供在校学生采矿知识教育和矿山员工培训教育使用。三维可视化建模技术己经在国外的矿山设计和生产以及矿业高等教育、矿山人员培训中广泛使用。但是国内的设计院所和矿山很少采用这种方法进行设计或辅助生产，也没有可以采用的同类国产软件【4J。因此，研究如何应用国外矿业软件进行国内金属矿山矿床三维可视化模型的构建方法有很重要的意义。陕西银母寺铅锌矿位于陕西秦岭西段南

3、麓山地、中国秦岭型铅锌矿带凤太矿田中部、陕西省凤县东南部平坎乡银母寺村境内。当前，传统的地测采技术分步管理模式和手工处理方式，已满足不了银母寺铅锌矿山高速发展的需要，解决不了因矿山大规模、高效率生产所带来的矿山生产技术与管理难题，它缺乏一种能动态及时、全视角认识矿山的手段和集矿山地、测、采技术与管理工作于一体的综合平台【5j。本论文拟以陕西银母寺铅锌矿为例，研究如何利用Surpac矿业软件在国内金属矿山构建矿床三维可视化模型的方法。这不仅可以指导该矿山的设计、生产管理，还可以总结出一套利用Surpac软件构建矿床三维模型的方法，促进目前国内“数字化矿山’’工作的进行。1．1．2研究意义

4、结合国内金属矿山实际，利用Surpac矿业软件构建矿床三维可视化模型的研究尚少，且国内矿山信息化程度不高，尤其是中小型矿山。通过研究此课题，可以总结一套西安科技大学硕士学位论文方法，形成具体金属矿床的三维可视化模型及其应用成果。这不仅可以促进国内同类矿床应用地质采矿软件辅助矿山生产，推动信息化技术在矿山的应用，同时，还可以发现Surpac矿业软件在建模过程中的不足与存在问题，促进该软件针对国内矿山实际进行完善。1．2研究现状1．2．1国内外矿业软件研发概况国外已有一些大的地质采矿软件公司先后推出了具有三维地质建模功能的矿业软件，如英国矿物工业计算有限公司(MICL)开发的Datamin

5、e系统、澳大利亚Maptek公司开发的Vulcan软件、澳大利亚Mincom公司开发的Minescape系统、美国Mintec公司开发的Medsystem采矿软件系统、澳大利亚Micromine有限公司的Micromine系统、加拿大LynxGeosystems公司(原KirkhamGeosystemsLtd．公司)的MicroLynx+系统、瑞典Propok公司在Microstation上开发的Propack系统、澳大利亚SURPACMINEXGROUP公司开发的Surpac软件系统等。这些软件具有强大的三维建模功能、可视化功能和可编辑性等优点。通过对国外矿业软件的综合比较，对其主要

6、功能模块概述如下【6l：(1)数据库模块：可对探矿工程数据、物化探数据及地形数据进行输入、编辑和查错，以及对空间数据和属性数据进行管理；(2)二维／三维图形交互编辑模块：能进行点、文字、线、多边形、体的创建和编辑；(3)三维地质模型模块：提供对复杂的地下条件进行三维描述和观察分析所需的全部功能；(4)地学统计功能模块：如品位的统计分析，利用多种地质统计学方法(如距离幂次反比法、普通克里格法、最近距离法等)对矿石进行品位估值和储量计算；(5)三维工程设计模块：提供了交互设计、地面设施建设、地下工程开掘、地下工程结构分析、地下开采设计和露天采矿设计的强大功能平台；(6)测绘模块：可进行GP

7、S数据的自动接收、DTM的生成。虽然上述各种矿业软件的功能和特点有所不同，但实现矿山数字化的步骤基本相似【7】(如图1．1所示)。2I绪论图1．1基于矿业软件数字化流程图(姜华等，2005年)在国内，近年来国家自然科学基金委员会大力支持地学可视化研究，先后资助了“复杂地质体的三维建模和图形显示研究"、“油储地球物理理论与三维地质图像成图方法"、“地学时空信息动态建模及可视化研究与应用"等项目，软件方面有中国地大的GeoView、中国矿大的Geo