复杂矿床三维可视化建模与地质成图
某矿床资源及采场环境三维可视化模型框架的建立

某矿床资源及采场环境三维可视化模型框架的建立摘要:资源及开采环境三维可视化模型是数字化矿山的基础,框架是模型核心。
通过对各种建模方法的分析,对比钼矿地质情况,选择了适合矿山实际的建模方法。
依据建模方法及可视化的功能建立了数据库框架与三维可视化模型框架。
关键词:资源开采环境三维可视化模型数值建模框架引言所谓的可视化模型是指将所有数据和图件利用计算机软件转化来准确表征,以利于认识所论对象信息的技术方法。
它是通过矿业工程软件系统来实现的,要开发这样一个软件系统,就必须建立其功能的框架。
1 框架的影响因素目前可视化建模系统的软件很多,建模方法也有很大差异。
不同的建模方法,其框架不同,可视化的效果也不同,模型的精确度也不同。
然而,建模方法都有其优缺点,资源及采场的实际情况也有很大差异,要想建立一个好的框架,找到适合公司矿山实际情况,又能达到三维可视化功能的建模方法成为重要的课题。
2 建模方法的分析资源可视化模型主要完成两个方面的内容:一是资源形态模型,二是资源质量模型的。
矿体的质量模型通过数值模型来实现,形态模型主要通过几何模型来实现。
为了建立资源的可视化模型,有必要研究各种模型的优缺点,选出最佳的建模方法。
2.1 数值模型数值模型目前比较流行的是块段模型、网络模型、断面模型。
因为研究这些模型的出发点在于将它们作为载体,用于地质统计学方法中的品位估值,所以也称它们为地质统计学估值模型。
(1)块段模型块段模型的实质是用一系列大小相同的正方体(或长方体)来表示矿体,假定各块段在各方向都是相互毗邻的,没有缝隙。
每一块段的品位都是通过克里格、距离反比或其他估值方法来去估值,并认为其品位为一常数值。
该模型主要描述浸染状的金属矿床,多用于大型露天矿山。
其特点是结构简单、规律性强,编程比较容易。
特别是有利于品位和储量的估算。
但是其明显的缺点是描述矿体的形态能力较差,矿体边界误差较大,尤其对于复杂矿体的描述误差很大。
但有人说,我可以减少块段的尺寸。
矿体三维可视化建模技术在成矿模式分析中的应用

第42卷 第5期2023年 9月 地质科技通报B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g yV o l .42 N o .5S e p .2023唐骥,蒋潇,姜雪莲,等.矿体三维可视化建模技术在成矿模式分析中的应用[J ].地质科技通报,2023,42(5):273-284.T a n g J i ,J i a n g X i a o ,J i a n g X u e l i a n ,e t a l .A p p l i c a t i o n o f t h r e e -d i m e n s i o n a l v i s u a l i z a t i o n m o d e l i n g t e c h n o l o g y of o r e b o d i e s i n m e t -a l l og e n i c m o d e a n a l y s i s [J ].B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e ch n o l o g y,2023,42(5):273-284.基金项目:云南省地质科学研究所项目 三维矿体模型的矿业权管理应用服务平台项目 服务平台模块 (2022420119002307)作者简介:唐 骥(1982 ),男,高级工程师,主要从事地质矿产勘查㊁地质三维可视化研究工作㊂E -m a i l :k z a c n @163.c o m©E d i t o r i a l O f f i c e o f B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y .T h i s i s a n o pe n a c c e s s a r t i c l e u n d e r t h e C C B Y -N C -N D l i c e n s e .矿体三维可视化建模技术在成矿模式分析中的应用唐 骥1,蒋 潇1,姜雪莲1,包金坤2,姚丽香2,席万鑫2(1.云南省地质科学研究所,昆明650000;2.武汉智博创享科技股份有限公司,武汉430000)摘 要:铜是我国国民经济建设重要的战略性金属矿产资源之一,其国外进口依存度高,因此铜矿的勘查和资源评估工作具有重要的意义㊂基于野外地质工作中所采集的地质勘探剖面及钻孔数据,建立了滇西某铜矿区的三维可视化地质矿产模型,并基于该模型估算了资源储量㊂计算结果表明:全区矿石资源量为4893.4万t,铜储量为54.3万t ㊂通过对比分析证实新地质矿体三维建模系统建立的模型及资源估算具有较高的可信度,其多样化的分析板块及动态更新功能具有较为广泛的应用性,能够运用于铜矿后续的钻探工程及资源量评估中㊂结合区域构造和矿床地质资料,进一步分析了铜矿的成矿模式,即后期火山气液充填交代富集改造为滇西某铜矿成矿的主要矿质来源,构造运动对其控制作用明显,主要体现在多旋回构造运动中形成的岩相古地理条件及后期断裂活动对容矿空间的改造㊂研究成果为进一步的勘查工作奠定了基础,能够更好地指导找矿工作,对相关类型多金属矿产的勘查和开采等实践应用亦具有借鉴意义㊂关键词:深部隐伏铜矿;三维地质建模;资源量估算;成矿模式2022-10-13收稿;2023-01-02修回;2023-02-13接受中图分类号:P 628 文章编号:2096-8523(2023)05-0273-12d o i :10.19509/j .c n k i .d z k q.t b 20220581 开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):A p p l i c a t i o n o f t h r e e -d i m e n s i o n a l v i s u a l i z a t i o n m o d e l i n g t e c h n o l o g yo f o r e b o d i e s i n m e t a l l o g e n i c m o d e a n a l ys i s T a n g J i 1,J i a n g X i a o 1,J i a n g X u e l i a n 1,B a o J i n k u n 2,Y a o L i x i a n g 2,X i W a n x i n 2(1.Y u n n a n I n s t i t u t e o f G e o l o g i c a l S c i e n c e s ,K u n m i n g 650000,C h i n a ;2.W u h a n Z h i b o C h u a n g x i a n g T e c h n o l o g y Co .L t d .,W u h a n 430000,C h i n a )A b s t r a c t :[O b je c t i v e ]C o p p e r i s a n i m p o r t a n t s t r a t e g i c m e t a l r e s o u r c ef o r n a t i o n a l e c o n o m i c a n d s o c i a l d e -v e l o p m e n t .T h e r e f o r e ,t h e e x p l o r a t i o n a n d r e s o u r c e a s s e s s m e n t o f c o p p e r m i n e s a r e o fg r e a t s i gn i f i c a n c e .[M e t h o d s ]B a s e d o n c o l l e c t e d g e o l o g i c a l p r o f i l e s a n d d r i l l i n g d a t a ,t h i s s t u d y c o n s t r u c t e d a t h r e e -d i m e n -s i o n a l g e o l o g i c a l m o d e l f o r a c o p p e r o r e d e p o s i t i n w e s t e r n Y u n n a n ,w h i c h w a s a p pl i e d t o e s t i m a t e t h e r e -s o u r c e r e s e r v e i n t h e m i n i n g ar e a .[R e s u l t s ]T h e o r e r e s o u r c e i s e s t i m a t e d t o b e 48.93m i l l i o n t o n s ,i n c l u -d i n g 0.543m i l l i o n t o n s o f c o p p e r .T h r o u g h c o m p a r a t i v e a n a l ys i s ,t h e m o d e l a n d r e s o u r c e e s t i m a t i o n e s -t a b l i s h e d b y o u r n e w l y p r o p o s e d t h r e e -d i m e n s i o n a l g e o l o g i c a l m o d e l l i n g s y s t e m s h o w s h i g h c r e d i b i l i t y,i n w h i c h m u l t i p l e a n a l y s i s m o d u l e s a n d d y n a m i c u p d a t e f u n c t i o n h a v e a w i d e r a n g e o f a p pl i c a t i o n s a n d i t c a n b e u s e d f o r f u t u r e d r i l l i n g e n g i n e e r i n g a n d r e s o u r c e s e s t i m a t i o n .[C o n c l u s i o n ]T h i s s t u d y pr o v i d e s t h e b a s i sh t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年f o r f u r t h e r e x p l o r a t i o n w o r k i n t h i s r e g i o n,a n d i t c a n a l s o b e a p p l i e d t o t h e e x p l o r a t i o n a n d m i n i n g o f r e-l a t e d p o l y m e t a l l i c d e p o s i t s.K e y w o r d s:d e e p l y c o n c e a l e d c o p p e r d e p o s i t;t h r e e-d i m e n s i o n a l g e o l o g i c a l m o d e l i n g;r e s o u r c e e s t i m a t i o n; m e t a l l o g e n i c m o d e lR e c e i v e d:2022-10-13;R e v i s e d:2023-01-02;A c c e p t e d:2023-02-13铜是关乎国计民生和国防工程乃至高新技术领域中不可或缺的战略性矿产资源之一,与铁㊁铝一起是我国最重要的前3种金属资源㊂然而我国铜的供应长期短缺,严重依赖于进口,铜矿的找矿问题对于国民经济的发展具有重要意义㊂我国铜矿资源中,斑岩型和矽卡岩型铜矿的贡献占主要地位,近年来探明的资源储量主要集中于青藏高原冈底斯成矿带㊁三江成矿带㊁中亚造山带等地区[1]㊂其中三江成矿带位于特提斯构造域东部,发育有大量铜钼㊁铅锌银㊁金和锡等大型-超大型矿床,如玉龙斑岩型铜钼矿床㊁呷村火山成因块状硫化物型铅锌银多金属矿床㊁镇沅造山带型金矿㊁金顶密西西比河谷式铅锌矿床㊁来利山花岗岩相关的锡矿㊁兰坪铅锌矿㊁兰坪白秧坪铜多金属矿㊁普洱大平掌铜矿等[2-4]㊂滇西某铜矿区位于三江构造带中段的兰坪-普洱盆地中南部,经历了多次构造事件[5-6],具有较好的成矿地质条件和外部开发利用条件㊂自发现以来,基于对该矿床的勘查工作,对其成矿地质特征已有一定的认识㊂目前在铜矿区的勘探面积已达17.97k m2,揭露出矿体88条㊂除在西矿带的1条矿体有地表露头以外,其余矿体均位于东矿带,且均为隐伏铜矿[7]㊂受后期构造运动的影响,铜矿床形态在走向和倾向上变化较大,由于对其成矿模式缺乏系统完善的分析,多年来找矿成效受到限制,未取得实质性进展㊂近年来,随着深部勘探工作的进一步深入,矿区铜矿化呈现出矿化点多㊁分布面广㊁品位变化较大及规模小的总体特征,找矿难度较大,传统的找矿方法在深部矿体预测中难以取得突破㊂前人针对金属矿产资源的储量估算和成矿预测研究开展了大量三维地质建模工作[8-14],并相继提出了三维可视化预测模型及找矿方法等[15-16],为深部隐伏矿体的定位㊁定量预测提供了指导[16-17],是进行资源量估算的有效途径[18-20],有助于进一步拓宽深部找矿方向[21],提高经济效益㊂笔者将基于当前滇西某铜矿最新勘查资料,利用三维可视化技术建立该铜矿三维地质模型,经由与S u r p a c软件的对比来检验其可靠性㊂在此基础上,对研究区进行资源量估算,并进一步揭示区域成矿模式,以期为铜矿区深部及外围找矿工作提供依据,并为三江地区类似矿床的开发和资源评估提供参考㊂1地质背景1.1区域地质背景滇西某铜矿位于云南省普洱市境内,地处云贵高原西部边缘,横断山脉纵谷区南段(图1)㊂铜矿区内地势总体北高南低㊁东高西低,构造岩浆活动频繁,产出了大量金属矿床[22-23]㊂矿区大地构造位置处于西藏-三江造山系(Ⅰ级)㊁扬子西缘多岛弧盆系(Ⅱ级)㊁兰坪-思茅双向弧后陆内盆地(Ⅲ级)之兰坪-思茅中㊁新生代上叠陆内盆(Ⅳ级)中南部[24]㊂该区在地史上经历了3次大的地质事件:①石炭纪-二叠纪冈瓦纳古陆与欧亚古陆分离,形成古特提斯海槽;②印支中期从冈瓦纳古陆解离出的印度陆块向欧亚古陆漂移并发生碰撞,使古特提斯海逐渐萎缩并褶皱封闭形成火山岛弧,进而转为陆内发展;③自侏罗纪开始,由于两大板块的持续碰撞,青藏高原隆升形成陆内裂陷,在裂陷盆地内沉积了巨厚的红色碎屑岩建造㊂区内出露古生代㊁中生代和新生代地层,以中生代红层分布最为广泛㊂二叠系沿澜沧江深断裂以东断续出露,其下部为灰色变质砂岩㊁板岩夹灰岩㊁砂砾岩及中基性熔岩㊁凝灰岩;上部为灰色灰岩㊁泥灰岩夹凝灰质板岩,灰色板岩㊁千枚岩夹细砂岩㊂三叠系为一套以基性-酸性火山岩为主的地层,主体大致呈N N E-S S W向展布㊂侏罗系为一套海陆相交替出现的红色夹杂色地层㊂白垩系以陆相红色碎屑岩建造为主,出露下统曼岗组灰紫色砂岩㊁粉砂岩夹泥岩和景星组紫红色块状泥岩㊁泥质粉砂岩及灰白色粗粒长石石英砂岩夹钙质泥岩㊁泥质粉砂岩㊂第四系零星出露,主要由砂质砾石㊁粉砂㊁黏土及洪积㊁冲积㊁坡积物及含炭砂质黏土层组成,分布于山间盆地及凹地㊂铜矿区内褶皱构造发育,总体上属子马-景谷复向斜的一部分,轴线大多呈N N E-近S N向展布,个别为N NW或NW向㊂次级褶皱轴线自复向斜槽部渐次向东㊁西两侧偏转撒开,褶皱轴面大多倾向复向斜槽部(表1)㊂N E及NW向断裂均为后期次级断裂,主要切断近S N向及N N E向断裂㊂断裂发育规模一般不大,以略微斜切背㊁向斜轴面之张性正断裂为主,仅往西或局部有逆断裂出现㊂断裂面亦大多倾向复向斜槽部,构成似阶梯状 裂谷型 地472第5期唐骥等:矿体三维可视化建模技术在成矿模式分析中的应用堑(表2)㊂区内海西晚期至喜山期岩浆活动十分频繁㊂海西晚期和印支期主要发生基性-酸性火山喷发作用,其中印支期岩浆活动最为强烈,规模相对更大,形成了厚度巨大的火山岩,主要分布于澜沧江两岸及永平-民乐一带㊂海西晚期岩浆活动主要表现为水下火山喷发喷溢活动㊂燕山期中基性的岩浆侵入规模不大,主要有岔河辉长岩体㊁江边角闪辉长岩体㊂喜山期岩浆活动主要表现为酸性浅成侵入活动,侵入岩分布局限于镇沅一带㊂表1铜矿区褶皱构造特征T a b l e1 C h a r a c t e r i s t i c s o f f o l d i n g s t r u c t u r e s i n t h e c o p p e r o r e d e p o s i t a r e a褶皱名称褶皱轴向轴长/k m倾角/(ʎ)出露地层西翼东翼核部翼部褶皱形态特征大过口向斜N12ʎ~20ʎE16.010~2020~35K1j J2h长轴不对称,轴面东倾,西翼局部被董家营断层所切岩脚-关山向斜N10ʎW~N35ʎE6.010~2520~50K1j J2h轴面略微东倾结结坝背斜N10ʎW~N10ʎE12.520~3520~35J2h K1j长轴不对称,轴面微东倾,轴线大体呈向东凸出的弧形,南端被那布断层所截翁姑田背斜N5ʎE5.040~605P2P1,T2为长轴背斜,轴线微向西凸出,轴部及东翼大部分被断层错失那布背斜N5ʎ~40ʎE12.02030~50J1J2h长轴不对称,轴面西倾,轴线呈向西凸出的弧形,南端及西翼被那布断层破坏,为似箱型褶皱荞家村向斜N10ʎW~N35ʎE28.035~4325~45K1m J2h,K1j长轴不对称,枢纽起伏,轴线呈S或反S形,北端被断层所切,南端倾伏于第四系之下大官营向斜N20ʎ~30ʎE10.030~5028~30K1j J2h,J3b长轴不对称,轴面西倾,轴线东凸,圈闭良好岩脚背斜N0ʎ~40ʎE24.025~4520~40K1j K1j,K1m长轴不对称坤南箐背斜N10ʎW~N50ʎE28.025~6030~50T2J1,J2h长轴不对称,轴面东倾,轴线呈反S形,东翼及核部多被N E向断层所切老家村向斜N20ʎE6.525~4030~40K1m K1j长轴向斜,两翼基本对称,轴线尚较平直㊂往南可与下帮弄向斜相连,二者处于同一褶皱带上注:K1m.下白垩统曼岗组;K1j.下白垩统景星组;J1.下侏罗统;J2h.中侏罗统和平乡组;J3b.上侏罗统坝注路组;T2.中三叠统;P1.下二叠统;P2.上二叠统;下同表2铜矿区断裂构造特征T a b l e2 F a u l t s t r u c t u r a l f e a t u r e s i n t h e c o p p e r o r e d e p o s i t a r e a断层编号断裂名称长度/k m产状走向倾向倾角/(ʎ)切错层位断层性质断裂带标志F1大困博断裂8.5N24ʎT2不明岩石有明显碎裂现象F2坡脚断裂6.5N20ʎW T2-P2不明产状相抵,地层层位有缺失F3文肖-岔河断裂15.0N10ʎ~30ʎE T2-P2高角度逆冲断裂局部倒转或产状相抵,断裂沿线岩石片理化㊁碎裂-角砾岩化或糜棱岩化,劈理㊁构造透镜体发育F4董家营断裂8.5N3ʎ~10ʎE NW P2-J2h逆断裂产状相抵,具明显挤压现象F5翁姑田断裂26.0N4ʎ~13ʎE N E68P2-J1h逆断裂产状相抵,层位缺失,破碎带劈理发育F6那布断裂36.5N10ʎW~N20ʎE N E70T2-K1j逆断裂层位缺失,层序颠倒,岩石破碎F7文招营断裂13.5N45ʎE J2h-J1正断裂两盘岩层产状相抵㊁层序颠倒F8小河边断裂22.0N10ʎ~32ʎE NW T2-K1m正断裂岩石破碎剧烈,具挤压特征,出现产状相抵及拖拽㊁扭曲等现象1.2矿区地质特征滇西某铜矿区内除沟谷㊁河流附近出露第四系冲积㊁洪积㊁残坡积层外,主要出露中侏罗统和平乡组㊁上侏罗统坝注路组,下白垩统景星组及曼岗组㊂中侏罗统和平乡组(J2h)为海陆混合相杂色砂泥质夹碳酸盐岩沉积,分别假整合或不整合于下侏罗统㊁中㊁上三叠统火山岩或上二叠统等不同层位地层之上㊂区域上一般以灰绿色层消失及大量紫红色层出现作为与上覆坝注路组区分的依据㊂上侏罗统坝注路组(J3b)为一套以紫红色为主体的细碎屑岩,厚度38~363m㊂下白垩统景星组(K1j)大致呈近南北向带状出露整个矿区,是矿区内出露的主要地层㊂景星组下段(K1j1)接受沉积时的基底并不平整,钙质粉砂岩㊁泥晶灰岩多以大透镜体形式呈现;景星组572h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年图1 滇西某铜矿区地质简图F i g .1G e o l o g i c a l m a p o f a c o p p e r m i n e o r e d e po s i t i n w e s t e r n Y u n n a n 上段(K 1j 2)上部为紫红色块状泥岩,下部主要为灰绿色块状泥质粉砂岩㊂下白垩统曼岗组(K 1m )在矿区内仅出露下段,主要分布于矿区东西两侧边部㊂第四系主要出露于矿区南西侧民乐河两侧,由坡积㊁残坡积及冲积㊁洪积砂砾层㊁黏土㊁含炭砂质黏土层等组成,厚度0~40m ㊂滇西某铜矿位于区域大背斜岩脚背斜与坤南箐背斜之间的过渡部位之东翼,东西两个矿段正好位于料萝村-文英河背斜的两翼㊂料萝村-文英河背斜呈近南北走向,略微向北倾没,该背斜在区内出露长度约10k m ,两翼地层产状在18ʎ~53ʎ之间㊂受复式向斜及断裂构造的影响,矿区在金竹园-小干河一带形成了一个紧闭的背斜,该背斜呈N N E走向,两端分别与断层F 1㊁F 2相抵㊂矿区内断裂构造主要有3条(F 1,F 2,F 3)㊂小河边断裂(矿区内编号F 1,区域编号F 8)呈N N E 向纵贯矿区东部,出露长度大于9k m ㊂断层面仅在北部的金竹园及南部的文英河附近出露明显,断裂带宽15~30余米,总体产状270ʎ~320ʎø65ʎ~75ʎ㊂小干河断裂(F 2)呈N E E 向大致沿矿区东部的小干河出露,矿区内大部分被地表浮土掩盖,可断续追索长度约2k m ㊂铜厂梁子断裂(F 3)出露于矿区北东部,与小河边断裂大致平行产出,地表可追索长度约1.6k m ㊂断层附近见大量断层角砾,角砾多呈棱角状,泥质㊁砂泥质胶结㊂滇西某铜矿区目前仅在其外围(正南方向约11k m )的宋家坡一带有英安斑岩出露,是该区斑岩型铜矿的含矿母岩(宋家坡式铜矿),宋家坡组(T 2s )也是民乐矿区内主要含铜层位之一㊂滇西某铜矿区内围岩蚀变较为普遍,常见绢云母化和泥化,主要蚀变现象为碳酸盐化㊂由于砂泥质碎屑碳酸盐岩是地层岩性的主要成分,绢云母化也较为普遍㊂泥化主要发生在地表及近地表的长石石英砂岩中,硅化主要见于砂岩和泥质粉砂岩中,与铜矿化关系较密切,部分铜矿化伴随着石英脉充填于裂隙中㊂成矿前围岩蚀变主要为绢云母化和泥化,它们多发生于区域变质作用时期,分布较广泛,与铜矿化关系不大㊂1.3矿石地质特征整个矿区共揭露东㊁西两个矿段,分别位于料萝村-文英河背斜的东㊁西两翼,主要矿体共6条㊂西矿段圈定1条矿体,呈似层状产出,与围岩产状基本一致,倾角一般15ʎ~40ʎ㊂东矿段均为隐伏铜矿体,672第5期唐 骥等:矿体三维可视化建模技术在成矿模式分析中的应用分为南㊁北两段㊂北段Ⅰ-6矿体为区内最大的矿体,赋存于下白垩统景星组下段中亚段,含矿岩性为生物碎屑灰岩及粉砂岩㊁砂泥岩等;矿体呈层状㊁似层状产于景星组下段中亚段下部,一般距下亚段上部(紫红色粉砂岩层顶部㊁灰色生物碎屑灰岩底部)0~22m ㊂南段揭露有Ⅱ-7㊁Ⅱ-13㊁Ⅱ-18㊁Ⅲ-5及Ⅲ-7矿体,矿体赋存层位为下白垩统景星组下段,含矿岩性为粉砂岩㊁细砂岩及生物碎屑灰岩等,矿体形态总体简单,产状相对平缓,多呈层状㊁似层状,局部具膨缩变化㊂滇西某铜矿床主要的矿石类型为硫化矿,占比达87.07%㊂常见金属矿物以辉铜矿和斑铜矿为主,其次是硫砷铜矿和黄铜矿,少量砷黝铜矿及黄铁矿等㊂铜矿物相互交代,常相伴产出㊂矿石中其他金属硫化物有微量方铅矿㊁闪锌矿㊁辉钴矿和辉锑矿等,银矿物主要为自然银和砷硫银矿㊂脉石矿物以石英和方解石为主,其次是绢云母和白云石㊂矿石岩石类型主要为微细粒砂岩-粉砂岩及灰岩,部分因含炭质物而呈现深色㊂石英是砂岩主要的碎屑成分矿物,方解石和白云石等碳酸盐矿物是构成砂岩的主要胶结矿物,也是组成灰岩的主要矿物㊂绢云母呈片状,与其他黏土矿物及碳酸盐矿物共同构成砂岩的胶结矿物㊂矿石结构以交代结构最为常见,表现为黝铜矿㊁硫砷铜矿沿黄铜矿的粒间㊁裂隙㊁孔洞交代,或是辉铜矿沿黄铜矿㊁硫砷铜矿和斑铜矿的边缘及裂隙交代㊂黄铜矿和部分黄铁矿以形态多变的不规则粒状或团块状浸染嵌布在脉石或铜矿物中,呈现出他形粒状结构㊂硫砷铜矿㊁黝铜矿或辉铜矿沿黄铜矿的粒间及裂隙充填分布,表现出充填结构㊂矿石中黄铁矿㊁斑铜矿等矿物由于矿物粒度悬殊较大,可见不等粒结构㊂浸染状构造是最常见的矿石构造,表现铜矿物和黄铁矿呈粒度不均匀的粒状或集合体沿脉石矿物粒间分布,以星散状㊁浸染状和稀疏浸染状等为主㊂铜矿物㊁碳酸盐矿物和石英呈细脉状充填嵌布在脉石矿物基底中,构成细脉状构造㊂2 三维地质建模2.1建模方法本次建模工作所使用的数据包含滇西某铜矿地区1ʒ2000地质图㊁矿区47条1ʒ1000勘探线剖面图(图2)㊁D E M 数据㊁累计总进尺136768.39m的274个钻孔(图3)以及29819个岩心样品的分析结果㊂此次建模系统为云南省地质科学研究所承担的 基于三维矿体模型的矿业权管理应用服务平台项目研发的 地质三维建模系统 软件㊂该软件采用M yS Q L 数据库作为数据存储管理工具,以O S G 作为三维渲染引擎,依托于国产自研Z G I S 平台作为开发工具进行系统开发㊂所收集到的数据经由拓扑图2 滇西某铜矿区20号勘探线剖面图F i g .2 P r o s p e c t i n g P r o f i l 20o f t h e c o p p e r o r e d e po s i t i n w e s t e r n Y u n n a n 772h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年图3 滇西某铜矿区钻孔分布图F i g .3 B o r e h o l e d i s t r i b u t i o n o f t h e c o p p e r o r e d e po s i t i n w e s t e r n Y u n n an 图4 建模方法汇编图F i g .4 S c h e m a t i c d i a g r a m s o f m o d e l i n g me t h o d s 错误处理㊁钻孔数字化㊁标准化统一㊁数据格式转换等工作,建立地质资源基础数据库后按照软件所需数据格式要求进行录入,并将钻孔工程与原勘探报告数据进行核查以确保其正确性㊂三维地质建模主要包括以下4个步骤:①围绕钻孔㊁探槽㊁浅井及坑道等开采系统建立探矿工程模型;②根据勘探线剖面图上已解译完成的矿体圈连形态在空间中建立勘探线剖面,在勘探线方向(倾向)上确定好矿体的层位与形态,并回到三维空间中连接勘探线间矿体形态以构建矿体模型㊂本系统矿体模型为面元模型[25],以物体边界为基础定义并描述空间实体,侧重于空间对象的视觉三维效果㊂采用的面源模型建模方法为勘探线剖面图的轮廓线连接建模,即平行剖面法[26]㊂针对块段连接中同步前进法与最短三角形连接法存在的错位和交叉问题,本系统采用了 品位重心投影-同步前进 法[27-28]来解决相邻轮廓线顶点数目差异问题,并且能够确保连接矿体的准确性及形体品位的一致性㊂首先,要对剖面进行三角化,通过品位离散点对剖面进行插值,为剖面顶点赋品位值,通过三角形面积及品位权重计算剖面品位重心(图4-a )㊂由于剖面大小㊁边界形状不一致,需要根据剖面重心对较小剖面进行中心缩放㊂其次,将两相邻剖面投影在同一平面内,使得重心位置相同,通过射线法确定连接剖面的相同起始点,再加密轮廓线㊂在此过程中,针对因两轮廓线形状各异出现的交叉错位情况,采用多边形凸分解[29]与交互式 切开 的方式,将剖面拟合为相同形状的凸包形状,同步连接凸点使剖面轮廓线分解为872第5期唐 骥等:矿体三维可视化建模技术在成矿模式分析中的应用多对线段(图4-b )㊂按照上述分解时的剖面线顺序,顺次拼接矿体局部面片,通过合并网格的方式,将网格合并形成矿体顶底面以完成缝合[30](图4-c)㊂最后,将矿体网格加密并进行光滑处理,由于矿体的直线连接在显示时渲染并不明显,本系统支持通过增加拟合平行剖面的方法,形成致密网格面㊂对于单矿体,通过增加平行剖面,同步前进同时连接所有平行剖面,在同步n 个同步前进点通过B 样条拟合,形成光滑曲线进而形成光滑矿体;对于多段矿体,采用B 样条平滑经过所有控制点和剖面控制点,形成光滑组合矿体(图4-d )㊂③基于对矿区各元素品位的地质统计及分布特点分析,采用网格化插值构建空间品位模型(变异函数参数见表3),选择合适储量估算方法,求取相应矿段模型体积㊁品位参数进行计算㊂在这种矿体网格数据中,矿区范围被分成大小均匀的网格矩阵,网格化模型可按品位属性进行着色显示,能够展示品位的分布趋势,便于数据处理㊁区域综合分析和评价;④在原始勘查数据的基础上,实现矿区围岩二三维一体化,构建出矿区真三维围岩地质模型㊂表3 铜矿区各地质体C u 元素变差函数拟合参数T a b l e 3 V a r i o g r a m f i t t i n g p a r a m e t e r s o f g e o l o g i c a l b o d i e s i n t h e c o p p e r o r e d e po s i t a r e a 地层及代号结构模型块金值基台值主变程次变程垂向变程主方位次方位K 1J 2球状模型0.17200.8178500.0500.097.524.4294.4K 1J 1-3球状模型0.99970.00004550.01692.683.8279.0189.0K 1J 1-2球状模型0.58580.414117160.05280.01261.922.9292.9K 1J 1-1球状模型1.00000.00006440.01750.6246.5285.0195.0J 3b 球状模型0.27590.72371762.1647.4670.07.0277.0J 2h 2球状模型0.64000.3598623.6435.31000.050.7320.7图5 建模成果图汇编F i g .5 C o m p i l a t i o n o f m o d e l i n g re s u l t s 2.2建模结果滇西某铜矿三维地质建模结果如图5所示㊂该三维模型在实现矿体可视化的基础上,能够较好地展现矿体的连续性及品位空间分布㊂为验证该模型的可靠性,本研究选取滇西某铜矿区东矿段南段数据,将建模结果与矿产勘查评价中被广泛应用的972h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年G E O V I A S u r pa c 软件[31]所构建的模型进行了对比,结果表明(图6),两者形态基本吻合,均展现出了该矿段主体的空间展布特征,说明新地质矿体三维建模平台的可信度较高㊂通过拟合多段平行剖面的方法所生成的矿体光滑模型效果较好,有助于在实现可视化时提升建模效果的真实性和整体性㊂相比于S u r p a c 软件中基于钻孔的手工建模,新地质矿体三维建模系统能够运用勘探剖面及钻孔数据进行交互式自动建模,在保证了可信度的前提下大大提高了效率㊂除此以外,在新地质矿体三维建模系统中,通过复杂地质体建模可以呈现围岩在空间上的产出特征,能够更加直观地体现围岩㊁矿体及断层的三维一体化效果(图5)㊂图6 建模效果对比图F i g .6 C o m p a r i s o n o f m o d e l i n g re s u l t sf r o m d i f f e r e n t s o f t w a r e p r o gr a m s 3 成矿模式分析从滇西某铜矿26个矿石样品物质成分平均值与宋家坡铜矿的对比来看,宋家坡铜矿矿石中S i O 2含量明显较高,S ㊁F e 明显较低,而C u ㊁P b ㊁Z n 等含量基本相当,这与宋家坡铜矿是与火山岩有关的铜矿床有关,反映了滇西某铜矿C u 来源于三叠系区域性火山活动形成的含铜地质体㊂兰坪-思茅成矿带经历了多旋回构造运动,三叠纪末全区不均衡上隆,侏罗纪开始大规模裂陷,直至古新世形成狭长深陷的堑沟㊂在此过程中,侏罗纪及白垩纪在民乐等广大地区形成大量的红色建造[32-33],伴随着红色建造形成了分布广泛的含铜砂岩,是滇西某铜矿区的主要含矿岩石(下白垩统景星组)成矿前的早期沉积基础㊂从岩(矿)石化学全分析结果(表4)来看,铜矿石相比于围岩或夹石在F e 2O 3㊁A l 2O 3㊁S i O 2㊁M g O ㊁M n O ㊁N a 2O 等造岩成分上略低,而C a O ㊁P 2O 5及烧失量等与成矿有关的赋存元素和挥发分含量明显偏高,元素氧化物特征比值F e 2O 3/F e O 均大于1,反映了铜矿床远离热液主喷出口,且位于中三叠统宋家坡组地层之上,更接近地表,有充足的氧使铁转变为高价铁㊂三维地质模型的成果图(图5)清晰展示出矿体局部厚度的变化大多集中于褶皱背斜,呈现出马鞍状㊁透镜状,随地层变化而挠动明显,表明前期的构表4 铜矿岩矿石化学全分析结果表T a b l e 4 C h e m i c a l a n a l y s i s r e s u l t s o f t h e c o p p e r o r e d e po s i t 岩性A l 2O 3S i O 2F e 2O 3F e O T i O 2C a O M gO K 2O N a 2O M n O特征比值w B/%M g O /C a O F e 2O 3/Fe O F e /M n 顶板14.9561.095.093.370.712.912.053.910.110.090.701.5119.11夹石9.9145.644.153.630.4516.282.892.100.090.190.181.142.74夹石11.0465.303.052.280.524.402.692.080.090.110.611.347.00夹石14.9061.184.311.970.644.001.914.200.100.080.482.1929.25底板9.0266.972.631.710.427.101.332.160.050.160.191.545.75平均值11.9660.043.852.590.556.942.172.890.090.130.431.5412.77矿石19.3638.783.352.680.4420.552.122.250.070.120.101.255.58矿石27.8832.593.162.540.3624.921.682.080.070.130.071.244.77矿石310.5371.513.802.960.531.812.041.790.530.041.131.2821.00矿石46.0425.442.592.260.2830.921.471.550.060.120.051.152.75矿石512.2969.793.272.790.611.631.543.030.060.050.941.179.60矿石67.7929.933.232.400.3527.211.721.770.090.140.061.355.93矿石711.0866.304.013.090.563.092.512.021.290.070.811.3013.14矿石88.1435.753.142.590.3723.671.991.790.130.110.081.215.00矿石99.1056.332.992.270.4311.791.912.090.050.130.161.325.54矿石1012.6065.024.333.190.602.432.512.610.590.061.031.3619.00平均值9.4849.143.392.680.4514.801.952.10.290.100.441.269.23082第5期唐 骥等:矿体三维可视化建模技术在成矿模式分析中的应用造运动对容矿空间有一定的改造作用;另一方面,铜矿体产状也大多呈层状㊁似层状,与地层产状大致一致,而东矿带的矿体的完整性被破坏,形成了南北两段(图5),进一步指示铜矿床受到了后期断裂运动的改造,不同期次的构造活动对矿体的形态有直接的控制作用㊂由此可见,大型构造通过其对岩浆活动及岩浆岩分布和岩相古地理的控制,间接控制着内外生矿产的形成环境,而具体矿床(点)或矿体的分布,则直接受次一级构造或局部构造的控制㊂随着多次的火山活动大量含矿热液沿火山通道上升,在热液驱动下,含矿热液不断萃取㊁叠加早期矿物,成矿物质沿有利部位发生运移并进一步富集㊂综上所述,滇西某铜矿床为白垩纪以来地壳震荡上升过程中,早期沉积的含铜地质体经风化剥蚀再沉积并受后期火山热液影响形成的沉积-热液改造型铜矿床(图7)㊂整个成矿区内褶皱发育,南北向的料萝村-文英河背斜贯穿整个矿区,小河边区域大断裂(F 1)以N N E 向近乎纵切整个背斜,形成 背斜加一刀 ;后期发育的小干河平移断裂(F 2)将小河边断裂错断,受此断层及复式向斜的影响地层产生平移错动并呈舒缓波状,同时形成裂隙或层间滑动破碎带㊂侏罗系中沉积的以陆相红色碎屑岩为主夹滨浅海台地相碳酸盐岩建造中本来就含有少量铜矿化,当含矿热液顺着小河边区域大断裂形成的通道上涌,活化㊁迁移地层中的铜元素并富集在层间滑动破碎带内,紫红色泥质粉砂岩由于渗透性较差图7 滇西某铜矿成矿模式图F i g .7 M a p o f m e t a l l o g e n i c m o d e l o f a c o p p e r o r e d e po s i t i n w e s t e r n Y u n n a n 而形成直接或间接的顶底板并成为该区内划分矿群的标志层㊂随着含矿热液的上涌,小干河断裂继续平移,由于小干河断裂以北受挤压力相对更大,因此以小干河断裂为界,再次将东矿段划分为南㊁北两段,北段呈紧闭背斜状,南段呈舒缓波状㊂4 三维建模的应用性4.1储量估算及其验证储量估算的主要方法包括:①基于矿体剖面的数值计算法㊂系统以剖面为基础进行矿体圈定,通过克里格插值法计算每一层矿体剖面的面积,再根据矿体厚度㊁小体重㊁品位等属性信息计算得到每层矿体的体积及资源量,将各层矿体汇总进而估算出整个矿床的资源总量㊂②基于S D 法的体模型计算法㊂将矿体剖面圈定成闭合的矿体实体后,系统通过S D 内插值方法(最佳结构曲线断面积分储量计算法及储量审定计算法)将矿体实体处理成点结构变量,由结构变量及结构变量曲线积分可得到面㊁体结构量,一次积分得到面结构量,二次积分得到体结构量㊂再根据品位㊁矿石体重等信息计算得到每一个矿体实体的资源储量,将各层矿体累加求和即为全矿区的资源储量㊂③基于体元的地质统计学法㊂地质统计学算法将块体模型与地质统计学相结合,182。
浅析矿井地质图件的三维绘制法

【 摘
一
要】 矿井地质 图件的编 图质量 ,是衡量地质报告优 劣的
项 主 要 内容 。 本 文 以绘 制 煤 炭 矿 井 中的 地 质 图件 为例 ,介 绍 了使 用 Au t o CAD软件平 台绘制三维矿图的主要 方法和具体步骤 。
【 关键词 】 A u t o C A D;煤炭矿井 ;地质图件 ;三维绘制
煤矿技术
浅析矿井地质 图件 的三维绘制法
段 红 英
( 黑龙 江省煤 田地质勘察 院。黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 0 1)
勘探线的钻孔,我们不少人往往习惯按照垂直勘探线进行投影 。如 果地层走向正好和勘探线垂直或接近于垂直,这样的投影法还是适 用 的 , 但 实 践 中 通 常 是 地 层 的 走 向和 勘 探 线 不 但 不 接 近 垂 直 而 且还 夹角小 ,再用这样的投影法就会产生矛盾 。所 以,我们绘制图件中 要综合考虑各方面因素影响,更要掌握作 图的方法和技巧 。 三维 图绘制 可分为手工绘制和开发软件绘制两种 。下面 以黑龙 江 省 勃 利 县 八 分 场 煤 炭地 质 图件 为 例 介 绍 一 下 三 维 图的 绘 制 。 ( 1 )点 击 “ 绘 图 ” 工 具栏 三 维 多 段 线 图标 。 ( 2 )给区域 的中心线画线 。 ( 3 )依据各测 点的标高 ,来确 定所 画三维 多段线上各界标点的 标高:首先选 中一条 多段线 ,点击对象特性 图表 ;然后再给各界标 点输入相应的标高。 ( 4 )按给 定尺寸画出断面 ( 用多段线或 其他 组合线) ,生成面 域 ( R E G I O N ) ,将其移到所 画路径 的端点 ,进行两次旋转,使其与所 画 的路 径 完 全 垂 直 。 ( 5 )新建坐标 ,并执行 “ 修改”/“ 三维操作 ”/“ 三维旋转 ” 命 令 对 其 进 行 多 次 旋 转 ,最 终 使 巷 道 断 面 完 全 垂 直 于拉 伸 路 径 。 ( 6 )进 行拉 伸。点击实体工具栏上的拉伸命令或者在命令行输
矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术分析

矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术分析发表时间:2018-09-17T10:48:17.610Z 来源:《基层建设》2018年第20期作者:王见林[导读] 摘要:矿山地质勘察三维可视化管理系统始终是将建模技术作为核心,然后以此为基础,整合矿山地质勘察三维可视化管理全要素信息,构建高度集成模式。
中国黄金集团新疆金滩矿业有限公司新疆鄯善 838200摘要:矿山地质勘察三维可视化管理系统始终是将建模技术作为核心,然后以此为基础,整合矿山地质勘察三维可视化管理全要素信息,构建高度集成模式。
而在目前建立矿山地质勘察三维可视化管理全要素信息系统,针对各项业务环节,整合所有矿山地质信息,已成为当前构建矿山地质勘察三维可视化管理系统所面临的主要难题。
本次就对矿山地质勘察三维可视化管理系统建设过程中所存在着信息孤岛问题展开了深入研究,实现对矿山地质勘察三维可视化管理模型构建与应用,为相关研究提供借鉴和参考。
关键词:矿山地质;勘察;三维可视化管理系统;建模技术 21世纪的地理信息技术在不断发展,矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术也在不断提升。
对于矿山地质勘察建模工作来讲,该技术所依据的标准不同,技术本体的划分类型也不尽相同。
本文将简单介绍矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术本体类型,论述矿山地质勘察三维可视化管理系统模型,并浅谈矿山地质勘察三维可视化管理系统建模技术中心建设。
一、矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术本体类型目前,从宏观视角来看,矿山地质勘察三维可视化管理系统与建模技术本体类型可分为以下四种:作者简介:王见林(1987–),男,甘肃天水人,本科,地质工程师,主要从事矿山地质技术管理工作。
E-mail::jianlinw2006@ 1、顶层本体应用在对通用型概念及概念关联性的本体,并非只针对某个领域,通常是任务、多个领域以及应用本体的主要信息来源,所谓的“通用型概念”和不同概念间存在一定的关联性,可以在不同任务、领域和应用的本体中继续沿用、继承与拓展。
试析三维可视化技术在矿山开采设计中的应用普文周

试析三维可视化技术在矿山开采设计中的应用普文周发布时间:2021-08-20T06:39:20.219Z 来源:《防护工程》2021年13期作者:普文周[导读] 传统技术下,矿山生产设计主要由手工完成,手工设计方式不仅效率低而且精度差,不利于矿山安全生产。
昆明有色冶金设计研究院股份公司昆明 650000摘要:传统技术下,矿山生产设计主要由手工完成,手工设计方式不仅效率低而且精度差,不利于矿山安全生产。
因此有必要深入研究三维可视化技术,将三维可视化技术科学应用于矿山开采设计,使矿山开采方案更加科学、安全、经济。
本文运用文献资料法、调查法等对三维可视化技术做简要分析,其次就三维可视化技术在矿山开采设计中的应用做具体探究论述,希望能为相关工作带来些许帮助。
关键词:矿山开采;三维可视化;应用矿山开采设计是要涵盖到矿山生产的整个过程,使采矿、决策、管理等都实现可视化、信息化、自动化与智能化。
矿山生产设计是一项十分复杂、系统的工作,涉及多项内容,需综合考虑多种影响因素【1】。
下面结合实际,就矿山开采设计以及三维可视化技术应用问题做具体分析。
1三维可视化技术简析三维可视化是用于显示描述与理解地下及地面诸多地质现象特征的一种工具,是数据的一种表征形式。
三维可视化技术理念先进、功能丰富、实用性强。
在矿山开采设计中运用三维可视化技术,就可通过对来自于地下界面的地震反射率数据体来直接解释地层构造、岩性以及沉积特点等。
利用三维可视化技术,工作人员能准确描述出各种复杂的地质现象。
三维矿床地质模拟是由勘探地质学、数学地质、地球物理以及矿山测量、矿井地质、GIS、图形图像学、科学可视化等学科交叉而形成的一门新型学科。
在以前我国研究开发的井巷工程开采设计系统一般是以第三方软件为基础平台。
但像AutoCAD等软件系统只能构建出比较简单化、平面化模型,并不能建造立体三维可视化仿真模型,因而也不利于工作人员深入、全面了解巷道信息,不利于实现安全生产。
矿井三维仿真可视化解决方案

行业应用前景
矿山行业: 提高矿山开 采效率,降 低开采成本
01
地质行业:提 高地质勘探和 研究效率,降 低勘探成本
环保行业:提 高环保监测和 治理效率,降 低治理成本
03
05
02
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石油行业:提 高石油勘探和 开采效率,降 低开采成本
建筑行业:提 高建筑设计和 施工效率,降 低施工成本
城市规划:提 高城市规划和 管理效率,降 低管理成本
安全预警:对矿井安 全隐患进行预警,降
低事故发生率
培训教育:提供虚拟 培训环境,提高员工
技能水平
设备管理:对矿井设 备进行管理,确保设
备正常运行
数据分析:对矿井生 产数据进行分析,为
决策提供支持
技术实现
数据采集与处理
数据采集:通过传 感器、摄像头等设 备实时采集矿井数 据
01
数据预处理:对采 集到的数据进行清 洗、去噪、归一化 等处理
应用场景
矿井设计规划
地质建模:利用三维仿 真技术,构建矿井地质 模型,为设计规划提供 基础数据。
01
通风系统设计:设计矿 井通风系统,确保矿井 内空气流通,保障矿工 安全。
03
02
04
采矿方案设计:根据地 质模型,设计采矿方案, 包括采矿方法、采矿设 备、采矿路线等。
排水系统设计:设计矿 井排水系统,确保矿井 内积水及时排出,保障 矿井安全。
矿井三维仿真可视化解决方案
演讲人
目录
01. 解决方案概述 02. 应用场景 03. 技术实现 04. 案例分析
解决方案概述
矿井三维仿真技术
01
利用计算机图形学和虚拟 现实技术,构建逼真的三 维矿井模型
浅谈大宝山矿地质数据三维可视化管理应用
管理及其他M anagement and other 浅谈大宝山矿地质数据三维可视化管理应用梁 通,李挺杰摘要:大宝山在从传统工业化矿山向现代“智慧矿山”建设的起步之年,公司生产经营工作将迎来前所未有的发展机遇,矿山数字化需求呈现出时代特征。
因而需要站在大宝山矿“智慧矿山”建设发展的高度,完善迪迈在地质方面的应用管理。
关键词:迪迈软件;智慧矿山;地质应用随着大宝山矿10000t选厂对矿石质与量的要求不断提高,使得石料供应需求、采场工作面增加,采剥进度的加快,出矿数量加大。
地质指导的前瞻性显得尤为重要,采场的矿石转运、石料分布、副产矿回收等需要快速、高效、准确第一手地质资料指导。
而迪迈软件的应用,真正实现了大宝山矿山管理模式从传统的平面二维专业分割线模式到三维多维的技术协同管理模式的转变,实现了地质资源数字化、地表模型可视化管理,提高出矿品位、降低选矿比,使矿山生产指标得到改善。
确实做到了快速、高效、准确的地质指导。
1 地质应用根据测量野外采集数据建立采场、采空区、井巷工程测量数据处理流程,实时进行数据转换和检查,建立三维采场模型和各类工程模型。
根据模型建立现有数据的录入和验证并建立矿山项目的三维数据库;实时进行地质解译;创建每个矿体的地质模型,运用地质统计学的方法创建矿山的品位模型,建立矿山资源估算报告、二级矿量报告和损失贫化报告流程,绘制矿山地质各类平面图、剖面图和综合图件,为生产部门提供第一手资料。
1.1 建立地质数据库钻孔数据库承载了矿山地质勘探和生产勘探的详细信息,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的重要基础。
大宝山矿的钻孔数据信息主要包含钻孔的孔口坐标信息、钻孔的样品信息、钻孔的测斜信息、岩性信息。
钻孔数据库中数据繁杂,为方便管理和操作,制定大宝山矿钻孔数据库标准样式。
矿山以后收集的钻孔测量、化验等结果直接填入标准化格式内,生成钻孔模型。
通过大宝山矿矿石种类、工业类型进行矿体圈定,其中矿石种类包括:Cu(铜)、S(硫)、Pb、Zn(铅、锌)、Fe(铁)、Mo(钼)等,标注矿石种类的目的主要用于后期矿体圈矿和分矿体品位估值依据。
3Dmine地质作图规范及矿体建模流程
2.1
打开3DMine软件,打开步骤(一)中保存的3ds文件。
图2-1需要数字化的矿体平面图
删除图中所有导线点,导入巷道建模时的整理完成的导线点.dat文件,重新生成导线点,对数字化的矿体附近坑道进行闭合,然后使用导线点为腰线赋高程功能对其实际高程进行修改。
2.2
根据自身需要数字化的矿体,选取其对应的勘探线,双击或单击勘探线,右键,点击“多段线”-“编辑对象”功能(图2-2),对勘探线端点信息进行编辑,如图2-3对话框中,Z值填写地表高程值,属性1填写相应端点(左或右),属性2填写勘探线号,填写完成复制到Excel表格中,整理成勘探线数据文件图(2-4)。勘探线端点统一、一致。(一套勘探线的方向必须一致)
1.2.14矿权界线:采矿权范围线(洋红色,线宽0.30);
1.2.15钻孔及编号:钻孔编号字体高度2,仿宋,钻孔为块,详见地质制图标准;
1.2.16备用层:此层内容为备选做特殊说明使用,例如六采区4中段测量图中,原有老采巷道与现有巷道未连接贯通,需单独图层说明。
1.3
用3DMine软件打开需要数字化的中段平面图,选取需要进行数字化的矿体。点击“视图”-“查询”-“查询点”(快捷键ID)功能,确定图件是否位于原坐标,如果不是位于原坐标,需要点击“移动”(快捷键M),根据图中标注真实坐标进行坐标校正。同时查看图层,为将各类线条分清,应建立所需要线条的图层,将图中信息依次按图层分类。另存为XX矿区XX中段地质平面图.dwg和XX矿区XX中段地质平面图.3ds文件(此文件作为日后大家工作的参照文件,工程更新等均需在此基础上进行,故需大家认真、规范梳理并留存)。
1.2.1 CAD中0层:在3DMine软件中为1层,原则上不使用;
1.2.2巷道轮廓:线型Bylayer,,线型比例1,线宽Bylayer,线颜色:黑色;
矿区三维地质建模方法研究及深部综合找矿预测
67找矿技术P rospecting technology矿区三维地质建模方法研究及深部综合找矿预测王霄霄(河北省地质矿产勘查开发局第一地质大队,河北 邯郸 056001)摘 要:本论文将从矿区三维地质建模方法、三维可视化与分析技术、地质信息集成与分析、模型与算法应用,以及深部矿产资源评价与优选等几个方面进行探讨。
通过对这些关键环节的详细分析和研究,旨在全面展示深部综合找矿预测的理论基础、方法体系以及应用前景,为矿业领域的科学研究和实际应用提供有益的参考和借鉴。
关键词:矿区;三维地质;找矿预测中图分类号:P628 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)17-0067-3Research on 3D Geological Modeling Methods and Deep Comprehensive Prospecting Prediction in Mining AreasWANG Xiao-xiao(The First Geological Brigade of the Geological and Mineral Exploration and Development Bureau of Hebei Province,Handan 056001,China)Abstract: This paper will explore several aspects of mining area 3D geological modeling methods, 3D visualization and analysis techniques, geological information integration and analysis, model and algorithm applications, and deep mineral resource evaluation and optimization. Through detailed analysis and research on these key links, the aim is to comprehensively demonstrate the theoretical basis, methodological system, and application prospects of deep comprehensive ore exploration prediction, providing beneficial references and references for scientific research and practical applications in the mining field.Keywords: mining area; 3D geology; Prospecting prediction收稿日期:2023-06作者简介:王霄霄,女,生于1992年,汉族,河北邯郸人,本科,学士学位,矿产地质工程师,研究方向:矿产地质勘查,三维地质建模,地质大数据。
基于GIS和FLAC_3D_矿山地表沉陷可视化
FLAC3D 在矿山及建筑工程领域的数值模拟中应 用广泛,它对原型合理简化建立计算模型,选择合理 参数,能模拟出矿体开采诱发的地表移动和变形[5]。 因此,利用 FLAC3D模拟对地表移动变形进行了计算, 并将与地表布设的监测点实测值进行对比分析。 1. 2. 1 几何模型
采用三维快速拉格朗日连续分析( Fast Lagrangian Analysis of Continua in 3 Dimensions) FLAC-3D 2. 10 做研究平台,模拟小岭硫铁矿采矿产生地表沉 陷的状态。基于 FLAC-3D 对单元几何特征参数的 要求以及稳定性分析对介质尺寸的考虑,建立研究 对象的几何模型。其过程是: ①对矿区坐标进行变 换,设置能 直 观 反 映 分 析 模 型 几 何 特 征 的 坐 标 轴。 坐标变换后坐标轴设置结果为: X 轴沿矿体走向布 置,正方向为勘探线 4 线 ~ 1 线方向; Y 轴垂直矿体 走向布置,正方向从矿体东部指向矿体西部; Z 轴与 高程增加方向相同; ②根据地质剖面图、分段采矿工 程设计图,构建矿体几何模型。在模型中,矿体及其 相邻围岩采用 10 m × 10 m × 10 m 正六面体单元进 行离散; ③对矿体模型进行打包,以此为基础向外发 散,形成研究对象的几何模型。几何模型的范围在 3 个坐标方向依次为: 垂直方向( Z 轴) 为 - 1 000 ~
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3 3 交 叉验证 .
通 过对 理论变 异 函数拟合 参数 交叉验 证检 验参数
图 6 矿体 三维 实体模型
是 否可靠 , 获 得 P 、n和 S元 素 的误 差 均 值 和标 m, J bz 准 误差 均值 接 近 0, 个 标 准 差 范 围 内误 差 所 占 比例 两 均 大 于 9 % , 叉 验 证 结果 表 明 , 拟合 的 理 论 变 异 5 交 所
d g tlmi e ii n a
三维可 视化 技术 能 够 实现 对 大 量 复杂 、 维 工 程 多 数据 的直观 显示 与表 达 , 人们 更 好 地 理解 各 种 工 程 使 之间 的关 系及 规 律 , 而 优 化 工 程 设 计 以指 导 实 践 。 从
实现 了矿 山资源 的合 理开 发 与 利用 , 降低 了找 矿 与采 矿 的成 本 , 提高 了企业 的经济效 益 。
① 收 稿 日期 : 0 11 - 2 1-20 9
用户 , 广泛应用于地质勘探、 储量评估及开采设计等领 域 J 。本文以凡 口铅锌矿复杂矿床为例 , 综合运用三
维可视化 、 地质统计学及计算机编程等理论与方法 , 开 展了复杂矿床三维可视化建模与地质成图技术研究 。
基 金项 目:中国博士后科学基金资助项 目(0 2 5 11 ) 中央高校基本科研业 务费专项资金资助 (0 2 N T 2 ) 中国矿业大学 煤炭资 21M 1 7 ; 4 2 1Q Z 07 ; 源与安全开采 国家重点实验室开放研究基金资助项 目( 1 F 2 1K 0 ) 作者简 介:杨月平( 9 8一), 湖南浏阳人 , 师 , 17 女, 讲 主要从事矿山数字建模与开采设计方面的研究 。 作者简 介: 刘晓明(92一 , , 18 )男 江西新余人 , 师 , 讲 中南大学博士后 , 主要从事矿床深井开采与安全预警数字化技术研究 。
关键词 : 三维建模 ; 变异 函数 ; 普通克里格法 ; 储量计算 ; 地质 出图 ; 三维可视化 ; 数字矿山
中 图分 类 号 : D 7 ;64 T 6 2 P 2 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 2 3— 0 9 2 1 ) 3— 0 4— 4 05 6 9 (0 2 0 0 1 0
C ia 2Sho o eor s n a t ni en Cnrl ot U irt,C agh 10 3 H n n hn ) hn ; .colfRsuc d Sf yE gn r g, et u nv sy h nsa408 , ua ,C ia ea e e i aS h ei
3 Vii l o ei n oo ia a p n o m p e p st D sb e M d l ng a d Ge l gc lM p i g f r Co lx De o i
YAN Yu —ig ,L h u q LU a - n G G epn UO Z o —u n , I Xiomig , UAN Jal i—n i
Ke o d : D m dl g vr t nfnt n o i r Ki n ; eevs a ua o ; el cl r ig; D v iit; yw r s 3 o e n ; ai i c o ; r n y r ig rsre l l i goo a da ns 3 i bly i ao u i d a g c c tn i g w s i
Sr e u a 软件 自20 p 04年进入我国, 前 已有上百个 目
近年来 , 随着数字矿山软件的迅速发展 , 以矿床模型为 基础 的 地 矿 工 程 三 维 可 视 化 技 术 获 得 了 长 足 进 步 J 。国 内已有很 多矿 山采用 各种 矿业软 件 建立 了
矿 床 三维模 型 , 如冬瓜 山铜 矿 、 家金矿 、 焦 狮子 山铜 矿 ,
w t r i ay k ii g meh d b s d o e e tb ih d d p st a e b o k mo e.T e e t t n r s l e e t e s d t i o d n r rgn to a e n t sa l e e o i g d lc d 1 h s mai e u t w r h n u e o h h s r i o s c lu ae te g oo i a e e v si ems o u -f ga e a d s b e e mii g e p ci ey n a tma i d a n ft e ac l t h e lgc l r s re n tr fc to d n u lv l n n ,r s e t l .A u o t rwig o h r v c c mp e e lg c ls cin a e ie y u i g t r e d me so a i a d lo h e o i . T e r s ac h we o lx g oo ia e t s w s r a z d b s h e — i n in vs l mo e ft e d p st o l n l u s h ee rh s o d
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 1i n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
a d rla l .Th e l gc e t n ln o ti e o l e h e u r me t rp a tc nig o i . n eib e e g oo ia s c i a p a b an d c u d me tt e r q ie n sf r c ia mi n n st l ol o l e
Ab t a t sr c :A e l gc l d tb s s et b ih d fr F n o e d z c Mi e wi ii l mi i g s f r u p c, g oo i a aa a e wa sa l e o a k u L a —i n t d gt n n ot e S r a s n h a wa r aii g t r e d me so a iu l ain o rl n aa T k n rl n aa a d c o s s cin o x lr t n l e n o e l n h e — i n in l s ai t f i l g d t . a i g d i i g d t n r s e t fe p o ai i s i t z v z o d i l o o n
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 , 生成 的地质平剖面 图能满足矿山生产要求。 所
第3 2卷第 3期
21 0 2年 O 6月
矿 冶 工 程
M I NG NI AND ETALLURGI M CAL ENGI NEERI NG
Vo _ 2 № 3 l3
J n 01 u e2 2
复 杂矿 床 三 维可 视 化 建模 与地 质成 图①
杨 月平 罗周全 刘晓 明 管佳林 , , ,
(. 1南华大学 核资源与核燃料工程学 院, 湖南 衡 阳 4 10 ; . 2 0 1 2 中南大学 资源与安全工程学院 , 湖南 长沙 4 0 8 ) 10 3
摘
要 :运用数字矿 山软件 S ra 创建 了凡 口铅锌矿钻孔数据库 , upc 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
( . colfN c a e ucs n ul r ul n i e n 1 Sh o o ul r s r dN ce e E gn r g,U i r t o ot hn ,H n y n 2 0 1 H n n e R o ea aF ei n esy fSuh C i v i a eg a g4 10 , u a ,
ta ,teet l h d tredme s n e oi mo e ,te ga e et t n a d rs re c c lt n rs l r cu ae h t h s i e he —i n i a d p st d l h d si i n ee a uai eut wee a c rt b a s ol r ma o v l o s
1 6
矿
冶
工
程
第3 2卷
态 和位 置 , 同时也 为块 体 模 型估 值 计 算 提供 必 要 的 约
需在组合样统 计分 析 的基础 上进 行组 合样 的变 异 函数
束条件 , 是品位估值和储量计算的基础 。本次凡 V矿 I 复杂矿体三维模型采用以矿 山地质平 面图、 剖面图为 主, 钻孔数据为辅的方法构建 , 并根据生产探矿数据对 矿体进行二次圈定 , 提高了矿体模型的准确性 , 结果如
c n i e ai n,t h e — i n in oi d l r ui r t e f u t tau ,t n es a d o e b dis i n o o sd r to he t r e d me so a s ld mo es we e b h f h a l,srt ms u n l n r — o e n Fa k u l o L a — ic Mie.Th e l gc ld t fs mp e r r u e y 1 m ,t e c mb n d s mp e r ttsial n y e e d zn n e g oo ia aa o a l swe e g o p d b h o i e a lswee sait ly a a z d. c l T n t e us f le e n so o i e a p e r n lz d by v ra e f n t n b s d o h ttsia iti t n o he h e u lme t fc mb n d s m l swe e a ay e a inc u c i a e n t e sait ld srbu i f o c o c mb n d s mp e o i e a ls,o ti i g t e r t a a ig a p r mee s,whih wa s d t si t h a e o s f lee n s b an n h o e i lv ro m a a tr c r c s u e o e tmae t e g d fu eu l me t r