譚洪旗　鄧祖林　張　迥

(1.中國地質科學院礦產(chǎn)綜合利用研究所；2.核工業(yè)280研究所)

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數(shù)字地質調查系統(tǒng)軟件在某金礦床資源評估中的應用*

譚洪旗1鄧祖林2張迥1

(1.中國地質科學院礦產(chǎn)綜合利用研究所；2.核工業(yè)280研究所)

摘要數(shù)字地質調查系統(tǒng)(Digital geological survey system,DGSS)是貫穿全部數(shù)字化成果的軟件，可有效復用前一輪的成果資料，在數(shù)據(jù)采集方法與精度、存儲方式、可利用性、使用效率和數(shù)據(jù)共享方面與傳統(tǒng)地質勘查方法存在較大差別。以某金礦為例，利用該軟件進行資料整合內生成各類剖面圖，并進行相應的儲量估算和評價，成效顯著，可為礦山資源動態(tài)管理提供參考。

關鍵詞數(shù)字地質調查系統(tǒng)地質勘查剖面圖儲量估算礦山資源動態(tài)管理

礦山數(shù)字化勘查軟件可為礦產(chǎn)資源評估、礦山規(guī)劃、開拓設計、安全生產(chǎn)和決策管理進行模擬分析[1]。目前，國內礦山勘查技術人員和管理人員大多應用QuantyMine[2]、Surpac[3]等軟件進行研究，該類軟件不僅價格昂貴，而且軟件間的技術不耦合性導致資源極大浪費，加大礦山運營成本。近年來，中小型金屬礦山礦權轉讓和融資已成為常態(tài)，亟需一款貫穿全部數(shù)字化成果的軟件，使地質勘查工作成果得到進一步的繼承，最大限度地減少重復勞動。特別是隨著礦山后期勘探和開采工作的深入，產(chǎn)生了新的勘探與開采數(shù)據(jù)，資源儲量往往會隨著社會需求量和金屬價格的變化而變化，促使礦床的邊界品位和平均品位持續(xù)發(fā)生變化，資源量的再次估算往往難于有效復用前一輪的估算成果，極大降低了工作效率。為此，以某金礦為例，采用由中國地質調查局開發(fā)的數(shù)字地質調查系統(tǒng)(DGSS)軟件對該金礦進行資源量估算和評價。

1數(shù)字地質調查系統(tǒng)軟件

DGSS軟件是在MapGIS軟件的基礎上發(fā)展而來，存儲容量大，與多款國內軟件兼容，改變了目前傳統(tǒng)地質數(shù)據(jù)分散、非動態(tài)管理的模式，可進行多人分類、分組同時進行操作，徹底改變了傳統(tǒng)手工制圖的工作模式，極大減輕了地質和礦山人員的工作量，可在短時間內生成地質剖面圖、工程平面圖、單孔柱狀圖等各類圖件，便于進行儲量估算、三維礦體模型構建、模型切割、特定剖面和平面圖繪制。該軟件的儲量估算精度與手工及其余礦業(yè)軟件基本一致，其優(yōu)點有：①與國內地調系統(tǒng)采用的MapGIS軟件兼容，無需數(shù)據(jù)轉換；②可將地質填圖、礦產(chǎn)預查、普查、詳查、勘探和開采等各階段進行緊密聯(lián)系；③適用于不同比例尺之間的圖件轉換，在成果共享和利用方面具有獨特性；④采用野外數(shù)據(jù)采集、勘查數(shù)據(jù)的整理與綜合分析、資源儲量估算及礦體三維建模等各階段的集成管理模式；⑤礦山初始階段(預查或普查)可貫穿整個礦山的動態(tài)監(jiān)測、儲量變化、采空區(qū)等變化情況，為礦山管理和經(jīng)營提供依據(jù)；⑥軟件自帶的動態(tài)品位估算模塊可及時調整礦床的工業(yè)品位和邊界品位，及時監(jiān)控礦體傾向和傾角，為礦山開采提供可靠依據(jù)。

DGSS軟件集GPS、GIS、RS技術為一體，實現(xiàn)了地質礦產(chǎn)資源調查野外數(shù)據(jù)采集、地質成圖、礦體圈定、儲量估算全過程數(shù)字化。該軟件體系由數(shù)字地質填圖系統(tǒng)(RGMap)、探礦工程數(shù)據(jù)編錄系統(tǒng)(PEData)、數(shù)字地質調查信息綜合平臺(DGSInfo)、資源儲量估算與礦體三維建模信息系統(tǒng)(REInfo)構成[4]。

(1)數(shù)字地質調查信息綜合平臺。RGMap數(shù)字填圖系統(tǒng)野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有整合地理、地質、遙感、物探、化探等地學數(shù)據(jù)的功能，可滿足完成野外手圖、PRB圖幅庫、實際材料圖、編稿原圖及空間數(shù)據(jù)庫整個過程的要求[5]。MEMap礦產(chǎn)資源調查評價探礦工程數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)可進行探槽、淺井、坑道、鉆孔探礦工程野外數(shù)據(jù)采集與原始地質編錄，并現(xiàn)場實時自動形成探槽、淺井、坑道、鉆孔探礦工程圖件。

(2)資源量估算與礦體三維建模信息系統(tǒng)(REInfo)。功能有：基于條件表達式設置工業(yè)指標，勘探線剖面圖生成與編輯，單工程(單指標、多指標)礦體圈定與人機交互編輯，規(guī)則與交互式剖面礦體連接(直線、曲線模式)，地質塊段法、剖面法、地質統(tǒng)計學法(含距離加權反比法)資源儲量估算，采空區(qū)動態(tài)儲量管理，礦體三維顯示與分析，各類表格與圖件輸出等[4,6-7]。

2應用實例

2.1礦床概況

某金礦床位于揚子陸塊西緣的松潘—甘孜造山帶之金湯弧形推覆帶內，南接康滇基底隆起帶交接地帶，北、西分別與小金弧形推覆帶和雅江滑脫推覆帶相鄰，東為龍門山逆沖推覆帶。該礦床位于大渡河金礦聚集地，區(qū)內地層、構造較復雜，巖漿活動頻繁，客觀上為金礦的聚集提供了地質條件。20世紀70年代開展的1∶20萬區(qū)調和化探工作發(fā)現(xiàn)了該礦床，該礦山從亂采亂開逐步進入有序化生產(chǎn)階段，但原始地質資料較零散，在礦權轉讓過程中，資料極易缺失，因此借助DGSS軟件將以往資料進行進一步整合管理，并對該礦山進行動態(tài)監(jiān)測、儲量核實及不同勘查階段的儲量動態(tài)管理，不但提高了工作效率，而且也為礦山管理者提供決策依據(jù)。

2.2背景圖層和字典庫構建

該過程包括了野外PRB過程最基本的背景圖層，即地理地形圖層制作、遙感數(shù)據(jù)圖層制作，參考地質圖層和物化探資料等背景層的數(shù)字化與疊加。礦區(qū)工作大多采用大比例尺，且與MapGIS軟件自帶的標準圖框不一致，需間接生成大比例尺的非標準圖框，該礦區(qū)選用1∶2 000背景圖層。

2.3數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集包括地質填圖、物化探工作、坑道和鉆孔等工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)編錄，特別是基于便攜機和掌上機的野外地質數(shù)據(jù)、測繪數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成了關系式數(shù)據(jù)庫RDBS、GIS、RS和GPS，改變了野外數(shù)據(jù)手工采集方式。區(qū)內選定4個三級標準點進行手持掌上機GPS校正之后，進行數(shù)據(jù)采集工作。該礦區(qū)數(shù)據(jù)采集工作包括1∶2 000地質填圖、坑道編錄、探槽編錄、物探數(shù)據(jù)采集、化學分析和標本采集等。物探數(shù)據(jù)采集和1∶2 000地質填圖可同步進行，在確認礦致異常的情況下，實施探槽和坑道內施工鉆孔，經(jīng)鉆孔編錄，在化學分析結果較理想的情況下，根據(jù)深部地質情況進行下一中段的坑道施工，在此基礎上進行坑道編錄。

2.4數(shù)據(jù)處理

2.4.1金礦床工業(yè)指標優(yōu)化

金礦床工業(yè)指標是指在當前技術經(jīng)濟條件下應達到工業(yè)規(guī)模利用的綜合標準，是經(jīng)濟效益和社會效益共同作用的結果，隨著經(jīng)濟技術的發(fā)展，工業(yè)指標應體現(xiàn)動態(tài)性和及時性的原則，生產(chǎn)成本、產(chǎn)品價格、生產(chǎn)技術等有較大變化時應及時進行優(yōu)化，確保合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[8-10]。根據(jù)《巖金礦勘查規(guī)范》(DZ/T 0205—2002)，該金礦工業(yè)指標亟需優(yōu)化。DGSS軟件自帶的動態(tài)指標管理模塊計算的邊界品位和工業(yè)品位(表1)與相關機構論證的指標基本一致。

表1　金礦品位指標

2.4.2數(shù)據(jù)預處理

數(shù)據(jù)采集完畢后，利用DGSS系統(tǒng)繪制1∶2 000地質礦產(chǎn)圖、物探異常推斷圖等圖件。樣品單元素(Au、Ag、Cu)和組合元素測試分析結果、剖面線和勘探線的坐標需錄入DGSS系統(tǒng)中，并進行檢查(圖1)，若有誤則返回繼續(xù)修改，無誤后，方可進行礦體圈定及采樣平面圖、勘探線剖面圖繪制。

2.4.3儲量估算

該金礦床中礦體受斷裂帶控制，形態(tài)較復雜，傾角大于60°，厚度變化較大，Au品位中等，因此采用地質塊段法和剖面法進行儲量估算，采用垂直縱投影法計算礦體塊斷面積。該礦床從動態(tài)監(jiān)測建立DGSS原始資料、儲量核實、直至詳查勘探階段均利用DGSS軟件監(jiān)測和管理儲量變化情況，擴大資源量和提高資源量級別。該礦床某年的動態(tài)監(jiān)測和儲量核實結果見表2。

表2　礦山動態(tài)監(jiān)測與儲量核實結果

2.5儲量變化原因

①工業(yè)指標改變，礦體圈定的邊界品位由1×10-6下降至0.8×10-6，礦石平均品位由2×10-6下降至1.5×10-6，故對原始地質數(shù)據(jù)進行了分析并重新圈定了礦體，增加了資源儲量；②原儲量核實報告中累計查明資源儲量按原勘探劃分塊段直接估算，本研究將采空區(qū)的原塊段分割為2個子塊段，分別估算儲量并進行匯總，塊段分割后估算結果存在一定的誤差，但誤差較小；③礦業(yè)企業(yè)主為提高資源級別和擴大資源量，積極新增探礦工程，見礦效果較好，是本研究儲量核實變化的最主要原因。

圖1　礦區(qū)數(shù)據(jù)檢查

3結語

以某金礦為例，采用DGSS軟件進行了動態(tài)監(jiān)測和儲量核實，在短時間內實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的挖掘和地質資料的二次利用，并對儲量變化的原因進行了分析，該軟件自帶的圖表便于編輯、變換和完善，顯著提高了工作效率，對于提高礦山資源動態(tài)管理的工作效率有一定的參考價值。

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(收稿日期2015-07-06)

*中國地質調查局地質調查項目(編號：12120114005101)。

譚洪旗(1984—)，男，工程師，碩士，610041 四川省成都市二環(huán)路南三段5號。