范舟 長沙有色冶金設(shè)計研究院 410011

Surpac軟件在魚池嶺鉬礦建模中的實際應(yīng)用

范舟 長沙有色冶金設(shè)計研究院 410011

以洛陽魚池嶺鉬礦為研究對象，利用Surpac軟件建立了礦體的實體模型及塊體模型，并對礦體進行了儲量估算和品位報告。通過模型能直觀地表示礦體的空間分布，為礦山的合理開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。

1 簡介

1.1 軟件簡介

由澳大利亞Surpac國際軟件公司（SSI）開發(fā)的Surpac軟件系統(tǒng)，是一套將三維可視化技術(shù)與地質(zhì)及采礦專業(yè)理論有機結(jié)合的，可輔助數(shù)字化礦山建立的工程軟件。該軟件適用于在礦產(chǎn)資源評估、礦山采礦規(guī)劃和設(shè)計、生產(chǎn)計劃管理等礦山生產(chǎn)期的各個階段，為技術(shù)決策和管理決策提供實時、準確、生動的信息依據(jù)。利用Surpac軟件建立較為精確的資源模型是進行后續(xù)采礦設(shè)計的基礎(chǔ)。

1.2 礦床簡介

魚池嶺鉬礦位于洛陽嵩縣舊縣鎮(zhèn)黃莊、魚池嶺一帶，礦床自然類型屬爆破角礫巖－花崗斑巖型，成因類型屬高—中溫熱液礦床，礦石工業(yè)類型為斑巖型鉬礦。礦區(qū)構(gòu)造對礦體破壞作用輕微。

礦區(qū)圈定一個礦體，即I號礦體，可分為中心區(qū)和邊緣區(qū)，礦體中心區(qū)為巨大塊體狀，東西長大于1000m，南北寬850m，外傾角度0～5°，夾石少；邊緣區(qū)向內(nèi)復(fù)合，向外分枝呈透鏡狀，夾石增多，外傾角度6～13°。礦體整體上為周圍不規(guī)則的穹丘體[1]。

由于礦床規(guī)模較大，為了較為準確、有效、直觀地了解礦體，結(jié)合下一步采礦設(shè)計要求，對于礦體（332）、（333）資源儲量應(yīng)用Surpac軟件建立了礦體模型。

2 建模流程及應(yīng)用

2.1 建模步驟

建模主要步驟：鉆孔數(shù)據(jù)處理→鉆孔數(shù)據(jù)導(dǎo)入到地質(zhì)數(shù)據(jù)庫→工程軌跡的三維顯示→導(dǎo)入剖面圖輔助礦體解譯→圈定礦體邊界→構(gòu)造礦體三維實體模型→建立塊體模型→資源儲量計算及生成報告。

2.2 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建立

地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的基本要素為“表”和“字段”。一個數(shù)據(jù)庫由若干表組成，每個表中包含若干字段，各個字段有對應(yīng)的數(shù)據(jù)格式。Surpac可導(dǎo)入存成*.txt或*.csv格式的數(shù)據(jù)[2]。

本次選用Microsoft Excel軟件輔助建立數(shù)據(jù)庫。在Excel軟件中建立如下表：collar（孔口坐標表）（表1）、survey（測斜表）（表2）、sample（樣品分析表）（表3），各表均保存為*.csv格式。

表2 測斜表示例

表3 樣品分析表示例

數(shù)據(jù)錄入后，需進行必要地數(shù)據(jù)處理，例如：特高品位處理是在樣品分析表中，由特高品位參與計算的礦段平均品位代替特高品位[1]；考慮礦區(qū)樣長一般為2m，將鉆孔數(shù)據(jù)按照2m一個進行組合。

2.3 導(dǎo)入剖面圖輔助進行礦體圈定

利用已有剖面圖資料輔助進行礦體圈連可大大加快實體模型建立的速度。

首先，進行剖面圖導(dǎo)入。在AutoCAD制圖軟件中提取對于建模有用的礦體邊界線條，形成*.dxf格式圖件，在Surpac軟件中導(dǎo)入保存成*.dtm格式，單獨保存，便于調(diào)用。

表1 孔口坐標表示例

其后，進行礦體圈連。在Surpac軟件中，參考導(dǎo)入的剖面圖上礦體邊界線條進行剖面上礦體圈定。操作過程中注意要將各剖面上的礦體線條、夾石線條分別按不同線串號歸類整理。見圖1。

圖1 Surpac中經(jīng)過處理的0線礦體及夾石輪廓線圖

2.4 實體模型建立

將所有剖面均在Surpac中生成之后，在查明礦體對應(yīng)連接關(guān)系基礎(chǔ)上逐一將剖面間礦體連成實體模型（見圖2、圖3）。夾石模型單獨保存。

圖2 連接剖面間對應(yīng)礦體范圍形成實體模型

圖3 實體模型效果圖

將地形dtm文件與礦體模型疊加后，結(jié)果見圖4。

圖4 地形模型與寬體模型同時顯示效果圖

考慮到礦體的復(fù)雜性，連接實體模型時，應(yīng)當對兩兩剖面間實體分別編號，最后再對同一礦體進行選擇性合并，以便于對實體模型進行修改調(diào)整。

2.5 建立塊體模型

作為利用Surpac軟件輔助進行礦山設(shè)計，為使塊體模型更加貼合地質(zhì)報告，可在估值時選定其中一組最為合理的參數(shù)。

考慮到礦床為I勘查類型，結(jié)合礦區(qū)已形成的勘查網(wǎng)度考慮，礦區(qū)用以估算控制的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源儲量（332）網(wǎng)度為120×100m，用以估算推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（333）網(wǎng)度為240×200m。建立塊體模型時塊尺寸為40×40×4，最小尺寸為10×10×1。

為塊體模型賦值時，各塊體重采用直接賦值；各塊品位采用距離冪次反比法，最小樣本數(shù)為1，最大樣本數(shù)為15，采用二次估值：一次估值時最大搜索距離或主軸為650，最大數(shù)值搜索距離為20；二次估值時最大搜索距離或主軸為800，最大數(shù)值搜索距離為999。生成塊體模型見圖5。

圖5 塊體模型效果圖

不同資源儲量類別可通過資源儲量級別界線作為約束條件分別賦值及顯示，見圖6、圖7。

圖6 （332）礦體塊體模型效果圖

圖7 （333）礦體塊體模型效果圖

2.6 生成儲量及品位報告

通常情況下，報告中直接得出約束范圍內(nèi)的塊體體積量，與比重相乘得出的礦石量。如果需要求得其他屬性的量，需要在報告屬性中添加，同時可以在表達式中進行定義關(guān)系式[2]。本次報告按資源儲量類別不同報告礦體的儲量和品位，生成模型報告見圖9。

圖8 儲量及品位報告表示意圖

3 資源儲量結(jié)果對比分析

與地質(zhì)報告中傳統(tǒng)方法估算的資源儲量相比，Surpac建模估算礦石量比報告增加3.9%，金屬量減少0.8%，品位下降3.4%，均在允許誤差范圍之內(nèi)，表明模型估算結(jié)果與地質(zhì)報告結(jié)論基本吻合，模型基本可靠。

4 結(jié)語

1）、應(yīng)用Surpac軟件建模可以較為真實形象地反映礦體外部特征和空間分布規(guī)律，可以較為準確地反映礦體內(nèi)部各點的儲量類別、品位等信息，可以實現(xiàn)快速準確地繪制各個方向剖面圖以及報告任意范圍內(nèi)儲量結(jié)果等功能。

2）、相對于傳統(tǒng)地質(zhì)、采礦專業(yè)設(shè)計方法，對于大型礦山的開發(fā)利用，如果能通過Surpac軟件建模，可以極大程度地便利礦山進行資源評估、采礦設(shè)計及計劃編制等工作。對于含礦元素種類多、品位分布不均的礦區(qū)這種優(yōu)勢將體現(xiàn)得更加突出。

3）、Surpac模型具有可調(diào)試性。隨著礦山生產(chǎn)的推進，驗證工程的增加，可以將新的化驗數(shù)據(jù)不斷補充到數(shù)據(jù)庫中，即時調(diào)整模型，為實現(xiàn)礦山生產(chǎn)的動態(tài)管理提供及時準確的信息。

[1]裴鋒敏.河南省嵩縣魚池嶺鉬礦區(qū)生產(chǎn)勘探報告.河南省磊鑫地質(zhì)礦產(chǎn)有限責任公司，2008

[2]SURPAC電子手冊.GEMCOM國際軟件公司.2008

Application of Geological Modeling of Yuchiling Molybdenum Mine Based on Surpac

Fanzhou Changsha Engineering and Research Institute of Nonferrous Metallurgy, Changsha, Hunan 410011,China

Taking Yuchiling Molybdenum Mine in Luoyang as research object, by using Surpac software, ore body model and block model were esdablished, reserve and reported grade of ore were estimated.The space distribution of the ore body could be show clearly by this model.It provided scientific grounds for reasonably exploitation of mines.

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.20.053

范舟（1982-），女，湖南岳陽人，工程師，湖南省長沙市解放中路199號長沙有色冶金設(shè)計研究院地勘分院 ,主要從事地質(zhì)勘探相關(guān)設(shè)計工作。

Surpac；三維模型；資源評估

Surpac；Three-dimensional modeling；resource assesment