郭新珂

(金川集團鎳鈷研究設計院，甘肅 金昌 737100)

1 引言

近年來，各礦山企業(yè)在不斷開發(fā)自有礦山的同時，從資源的稀缺性及不可再生性考慮，不斷加強海內(nèi)外礦產(chǎn)資源控制戰(zhàn)略研究，對進入資源控制流程中的礦產(chǎn)項目開展資源核查工作，利用礦業(yè)軟件進行地質(zhì)建模、資源量估算，驗證項目資源可靠程度，為管理層決策提供依據(jù)。

2 礦業(yè)軟件簡介

國外礦業(yè)軟件的研究和開發(fā)始于20世紀70年代[1]，早期基于某個功能或是單一任務的計算機應用(測量、圖形、可視化、地質(zhì))，目前礦業(yè)軟件已經(jīng)形成了相當?shù)囊?guī)模和相對完善的功能。以Geovia Surpac(法國)、Datamine(英國)、Mintec(美國)、Micromine(澳大利亞)為主流代表[2]，國外礦業(yè)軟件普及程度較高。國內(nèi)礦業(yè)軟件起步于2O世紀80年代，早期基于二維制圖和計算的需要，最典型的是MAPGIS和基于CAD的二次開發(fā)。近10年來，國產(chǎn)三維軟件發(fā)展迅速，主要有3DMine、Dimine、遼陽聚進、SD、超維創(chuàng)想、Goldsoft等。

Surpac軟件是一款全面集成地質(zhì)勘探信息管理、礦體資源模型建立、礦山生產(chǎn)規(guī)劃及設計、礦山測量及工程量驗算等功能的三維數(shù)字化礦山軟件。1981年問世，在全球120多個國家和地區(qū)使用，1996年進入中國市場，2004年獲得了中國國土資源部的認證。

本文以Surpac軟件為例，介紹礦業(yè)軟件在資源核查過程中鉆孔數(shù)據(jù)庫建立、地質(zhì)三維模型構(gòu)建、資源量估算與對比分析等方面的主要應用。

3 資源項目核查內(nèi)容

資源核查采用的主要手段為現(xiàn)場考察及資料檢核，并結(jié)合驗證工程所揭露的地質(zhì)信息，進行資源量建模及估算。主要目的是為了鑒別礦產(chǎn)項目資源的可靠性、判斷項目資源潛力，在其他相關(guān)專業(yè)的配合下對項目技術(shù)的可行性、建設條件、經(jīng)濟效益等內(nèi)容進行分析，為投資決策提供參考。

開展資源核查工作主要分為三個階段:第一階段為與項目業(yè)主技術(shù)人員交流、資料搜集、現(xiàn)場踏勘及資料檢核階段。第二階段為抽檢樣品、施工驗證鉆孔階段。第三階段為三維建模、資源量估算及編寫核查技術(shù)報告。

三個階段的主要工作內(nèi)容有:

(1)礦界核查:

采用手持GPS(全站儀)對礦權(quán)拐點坐標進行核查、計算礦權(quán)區(qū)面積，與礦權(quán)證核對，確定礦權(quán)真實存在。

(2)資源勘探工程真實性核查:

現(xiàn)場檢查勘探工程是否保留有清晰完整的標記，利用手持GPS(全站儀)查驗勘探工程位置，并與原始工程記錄進行對比，查驗原勘探工程的真實性。

(3)原始資料真實性核查:

收集核對原始化驗單、原始編錄、體重報告、礦物成分報告，數(shù)據(jù)庫等資料，查驗資料是否完整、一致。

(4)抽檢樣品:

抽檢一定數(shù)量的大樣(副樣)，與業(yè)主提供的化驗室化驗結(jié)果進行對比分析，確定原有化驗記錄的可信性;抽檢一定數(shù)量體重樣，進行體重測試與業(yè)主提供的體重測試報告進行對比，確保估值參數(shù)準確。

(5)施工驗證鉆孔:

在勘探區(qū)域內(nèi)原鉆孔附近1～2m布設驗證鉆孔，以驗證探明級資源量為主，兼顧控制級和推測級資源量，構(gòu)成全面覆蓋勘探區(qū)面積的驗證網(wǎng)格，同時在具有特高品位部位，布置單個驗證鉆孔直接驗證原參考鉆孔中揭露的特高品位礦化。根據(jù)驗證鉆孔揭露的地質(zhì)信息，獲取新的地質(zhì)數(shù)據(jù)，驗證原有工程結(jié)果，評價原勘探工程質(zhì)量的可靠性。

(6)資源量估算與對比:

4 礦業(yè)軟件在資源核查中的應用

4.1 鉆孔數(shù)據(jù)庫建立

Surpac軟件將地質(zhì)數(shù)據(jù)存放在第三方的數(shù)據(jù)庫軟件內(nèi) (ISAM，ISAMSQL，ORACLE，PARADOX，DBASE IV和Microsoft ACCESS)，通過ODBC(Open database connectivity)訪問數(shù)據(jù)源。在三維圖形顯示環(huán)境下利用Surpac數(shù)據(jù)庫引擎來訪問、管理和利用數(shù)據(jù)庫信息。鉆孔原始地質(zhì)信息是按鉆孔表、測斜表、巖性表、化驗表在Surpac數(shù)據(jù)庫中進行描述，各個表相互獨立，通過唯一的“工程代號”在表間建立邏輯關(guān)聯(lián)，在保證數(shù)據(jù)的最小冗余的同時，最大限度包含原始信息。Surpac關(guān)系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點有:(1)數(shù)據(jù)清晰，各表結(jié)構(gòu)單一。(2)將鉆孔定位、測量、編錄、取樣工作分開，符合礦山實際工作流程。(3)數(shù)據(jù)冗余達到最小，符合關(guān)系數(shù)據(jù)庫格式，可以輕松地將數(shù)據(jù)存于各種數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中進行數(shù)據(jù)管理[3]。

根據(jù)核實后的數(shù)據(jù)而建立的Surpac地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫在資源核查工作的每個環(huán)節(jié)都有廣泛的應用(見圖1)，主要包括:(1)編輯、查看數(shù)據(jù)庫。可以直接查看、編輯、追加數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)庫進行管理，對數(shù)據(jù)進行批量處理等工作，根據(jù)數(shù)據(jù)庫建立時的字段設計，可以對驗證鉆孔、核查批次、工程類型等內(nèi)容進行編輯、查閱和區(qū)別顯示。(2)驗證鉆孔的設計。在Surpac數(shù)據(jù)庫圖形顯示系統(tǒng)下可以在三維空間顯示勘探工程控制網(wǎng)度、礦化程度等信息。了解鉆孔、坑探、槽探分布位置，針對性地進行驗證鉆孔的設計和顯示并進行不同施工方案的對比。(3)地質(zhì)解譯。在三維空間下，根據(jù)巖性和品位結(jié)合對礦體的認識及一定的圈定原則，對礦體進行解譯，建立礦體實體模型。(4)資源量估算。建立組合樣文件，進行統(tǒng)計分析，根據(jù)組合樣和地質(zhì)統(tǒng)計信息，確定估值參數(shù)，進行資源量估算。

企業(yè)在并購項目時，通常遇到的資源項目具有勘探歷史長、數(shù)據(jù)量龐大等特點，當遇到此類型數(shù)據(jù)時，通過建立鉆孔數(shù)據(jù)庫，快速完成資源核查，明確資源量，就能在資源控制上占得先機[4]。

圖1 Surpac數(shù)據(jù)庫在資源核查中的應用

4.2 三維地質(zhì)模型構(gòu)建

三維地質(zhì)模型構(gòu)建主要包括兩種類型的三角網(wǎng)面構(gòu)建:表面模型(DTM)和三維實體模型(3DM)。表面模型面是由一系列的三角形組成，用來表示一個表面，比如地表或者露天坑(見圖2)，實體模型也是由一系列的三角形組成，表示三維實體輪廓，比如礦體或者巷道(見圖3)。

圖2 依據(jù)實測成果資料建立的地表模型

圖3 利用地質(zhì)剖面線建立的礦體模型

地表模型的構(gòu)建主要利用實測成果資料直接或經(jīng)過處理后導入Surpac軟件，生成地表模型;礦體建模的主要方法有:(1)直接利用地質(zhì)剖面線連接礦體。 (2)利用鉆孔數(shù)據(jù)庫手工圈連礦體。(3)直接提取礦體頂?shù)装妩c形成頂?shù)装迕嫔傻V體[5]。

4.3 資源量估算與對比分析

在Surpac軟件環(huán)境中，塊體模型建立是塊體與地質(zhì)統(tǒng)計學相結(jié)合，應用數(shù)學方法對品位分布進行建模[6]。塊體模型包含品位、體重、儲量、礦巖屬性等地質(zhì)信息，利用塊體模型可以準確報告資源量、地質(zhì)品位、金屬量等信息。

根據(jù)項目的鉆孔數(shù)據(jù)及礦體形態(tài)和空間賦存關(guān)系，確定估值參數(shù)，選用合理的估值方法(距離平方反比法、克里格法等)分別對不同礦體(層)單獨進行估值。根據(jù)礦塊模型品位賦值結(jié)果，報告不同邊界條件下的資源量，與業(yè)主提供的資源量進行對比，可以快速準確判斷項目資源可靠程度。

5 結(jié)論

(1)在資源核查過程中利用礦業(yè)軟件引入三維可視化技術(shù)，在三維真實空間建立鉆孔數(shù)據(jù)庫、地質(zhì)模型、塊體模型，可以直觀地表達礦山勘探工程網(wǎng)度、位置、數(shù)量，地質(zhì)體的形態(tài)、品位、資源量等信息，有助于人們理解各類要素的空間分布特征。

(2)在資源核查過程中利用礦業(yè)軟件基于地質(zhì)統(tǒng)計學進行資源量估算，考慮了礦石的空間品位變化，提高了資源量估算的精度，降低了資源控制項目的風險。

(3)在資源核查過程中利用礦業(yè)軟件能夠快速地對海量數(shù)據(jù)和資料進行綜合分析，對礦床不同時期勘探程度、礦體形態(tài)、資源量變化情況進行客觀真實的綜合評價，還能根據(jù)最新掌握的資源保有狀況和地質(zhì)控制程度，對礦山資源潛力進行分析。

總之，礦業(yè)軟件在資源核查過程中有鉆孔和礦體三維可視、資源量估算準確、資源評價快速等優(yōu)點，利用礦業(yè)軟件高效、準確、便捷的開展資源核查工作，降低資源并購的風險，可以提高企業(yè)在世界范圍內(nèi)配置和控制礦產(chǎn)資源的能力。

[1]周宇.國內(nèi)外礦業(yè)軟件的對比研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2011，30(20):74－75.

[2]陳偉.當前國際上較為流行的礦業(yè)軟件評價[J].有色金屬，2007，59(4):22－25.

[3]GEMCOM國際軟件公司.Surpac6.0手冊[M].北京:GEMCOM國際軟件公司Surpac中國辦事處，2008.

[4]劉金輝.超大規(guī)模地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)庫下的礦產(chǎn)資源分級[J].中國礦業(yè)，2011，20(11):111－112.

[5]于沿濤.沉積型礦床地質(zhì)建模方法探討[J].有色金屬，2010，62(4):51－53.

[6]吳亞民.Surpac Vision軟件在礦山地質(zhì)中的應用[J].中國礦山工程，2007，36(4):17－21.