張 爽，袁睿棟，梁 超

(長沙迪邁數(shù)碼科技股份有限公司，湖南 長沙 410083)

1 前言

目前，DIMINE三維礦山軟件系統(tǒng)已成功應(yīng)用于國內(nèi)各大中型礦山企業(yè)，極大地改善和提高了礦山技術(shù)人員及管理者在生產(chǎn)管理過程中的技術(shù)信息交流水平和工作效率，進(jìn)而提髙了礦山企業(yè)的技術(shù)及生產(chǎn)管理水平。

西藏拉薩市尼木縣銅多金屬礦位于拉薩市西120km，于尼木縣縣城北西約50°方向30km。尼木縣銅多金屬礦分別由白容崗講礦區(qū)、渡布曲礦區(qū)、總訓(xùn)礦區(qū)和廳宮外圍4個(gè)礦區(qū)組成。由于白容崗講礦區(qū)施工探礦工程占鉆探總進(jìn)尺的95.27%、占總坑探總進(jìn)尺的100%，且在三維礦體模型中明顯看出白容崗講礦區(qū)礦體厚大，連續(xù)性較好，適宜大規(guī)模露天開采，本文以西藏拉薩市尼木縣銅多金屬礦首采區(qū)劃定為例介紹DIMINE三維礦山軟件的應(yīng)用。

2 礦區(qū)首采區(qū)選定

目前白容崗講礦區(qū)已達(dá)到詳查工作程度，通過詳查礦區(qū)已查明礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模和礦區(qū)主要蝕變類型、水文地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)條件，并根據(jù)以往工程建成礦區(qū)三維礦體模型和地表模型。

從探礦工程投入比例以及勘查程度方面分析，白容崗講礦區(qū)是投入工程量最大、勘查程度最高的礦區(qū)，并且從三維模型中分析對比，白容崗講礦區(qū)礦體相對厚大，連續(xù)性較好。故本次研究將白容崗講礦區(qū)作為重點(diǎn)首采礦區(qū)進(jìn)行研究。

3 三維模型

劃定礦區(qū)首采區(qū)范圍，首先要建立礦區(qū)三維鉆孔數(shù)據(jù)庫及三維模型，通過礦區(qū)測點(diǎn)和地形線建立三維地表模型及通過鉆孔數(shù)據(jù)庫顯示地質(zhì)信息建立三維礦體模型，見圖1～圖3。

圖1 三維數(shù)據(jù)庫

圖2 三維地表模型

圖3 三維礦體模型

通過DIMINE三維礦山軟件在白容崗講礦區(qū)建立地表及礦體三維模型，分析其空間的形態(tài)分布，可以直觀地了解礦體在空間形態(tài)、產(chǎn)狀、連續(xù)性和厚度,從而總結(jié)分析礦區(qū)首采區(qū)的大體劃定范圍。

4 各塊段資源量分布

白容崗講礦區(qū)按照所建礦體分布可分為白容礦段、崗講北礦段、崗講東礦段、崗講南礦段和崗講西礦段，見圖4。2013年底通過DIMINE三維礦山軟件分區(qū)段對白容崗講礦區(qū)資源量進(jìn)行估算得到資源量比見表1。

圖4 白容崗講礦區(qū)礦段分布圖

從礦體三維模型可看出崗講東礦段礦體的規(guī)模、厚度和連續(xù)性明顯大于其他4個(gè)塊段；從資源量分布情況來看，白容礦段和崗講南礦段占礦區(qū)總資源量均小于10%，因此不適合作為首采礦段。

表1 白容崗講礦區(qū)資源量占比

5 礦區(qū)地形和礦體連續(xù)性分析

通過對已建成的礦區(qū)地表模型并結(jié)合實(shí)際工程揭露巖性情況研究對比，確定白容崗講礦區(qū)圍巖穩(wěn)定性、礦石可選性等良好；因此本次首采區(qū)開發(fā)利用條件主要對比礦體連續(xù)性、地形兩個(gè)方面。

5.1 崗講東礦段

通過三維礦體模型可見崗講東礦段礦體連續(xù)性較好，見圖5和圖6，位于礦區(qū)北東部，可以明確判定礦段地形南部為山脊，北部為河谷，整體南高北低，通過在三維模型中測量礦體主要分布于地表以下0～400m。

5.2 崗講西礦段和崗講北礦段

通過礦區(qū)的三維地表模型(圖5)和礦體模型(圖6)可直觀地看出崗講西礦段、崗講北礦段為相鄰兩礦段，地形和礦體連續(xù)性特征基本一致，整體位于礦區(qū)南西部，總體呈條帶狀展布，地形為近東西向延伸的山脊，高差350m左右。

圖5 礦區(qū)分礦段地表分布

圖6 礦區(qū)分礦段礦體分布

6 首采區(qū)確定

從資源量分布以及開發(fā)條件對比來看，礦體模型中崗講東礦段礦體比較厚大，礦體連續(xù)性較好，資源量占比較大；南部地表出露較厚大氧化礦，但北部河谷地帶礦體上部覆蓋層較厚，不利于露天開采；崗講西礦段、崗講北礦段具有較好的露天開采地形，兩礦段銅資源量占總資源量的13.23%，但礦體連續(xù)性較差，平均厚度較小。

綜合考慮資源分布、礦體連續(xù)性、礦體厚度、礦體埋藏深度以及露天開采地形因素，將崗講東礦段作為首采礦段。

7 與傳統(tǒng)方法對比分析

7.1 三維礦體

通過分析礦體模型在空間的形態(tài)分布，可以直觀了解礦體的空間形態(tài)、連續(xù)性和厚度,從而總結(jié)分析礦區(qū)首采區(qū)的大體劃定范圍，如果通過傳統(tǒng)地質(zhì)的方法，僅在二維平面展示礦體形態(tài)，不能直觀地在三維空間展示礦體形態(tài)和分布特征，給下一步礦區(qū)首采區(qū)范圍的選定造成極大困擾，同時(shí)容易造成誤選錯(cuò)選的判定，不利于下一步工作的開展。

7.2 資源量統(tǒng)計(jì)分析

對于本礦山礦體資源量估算，以往傳統(tǒng)地質(zhì)儲(chǔ)量估算需要花費(fèi)大量時(shí)間、人力進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、分析、資源量估算，且不能三維動(dòng)態(tài)查看資源分布情況。運(yùn)用DIMINE軟件通過距離冪次反比法[5]進(jìn)行資源量估算可快速精確估算各塊段、品位、高程區(qū)間的資源量，且可在三維空間通過不同配色顯示資源量分布情況，極大地提高了效率和精確度，為首采區(qū)的選定提供重要依據(jù)。

8 結(jié)論

通過DIMINE三維礦山軟件在白容崗講礦對首采區(qū)的選定的應(yīng)用，認(rèn)為DIMINE軟件在礦山首采區(qū)的劃定中有如下實(shí)用性。

(1)快速建立礦山三維礦體模型，繼而進(jìn)行礦體形態(tài)、厚度、連續(xù)性空間分析，更加明確地掌握礦體的分布特征。

(2)建立礦山三維地表模型，可以更加全面地了解礦山地形，對于人力不能到達(dá)的區(qū)域可以通過所建地形模型在空間直接進(jìn)行測量分析，更加深刻直觀了解礦山的地形地貌。

(3)運(yùn)用DIMINE軟件可以快速進(jìn)行多塊段資源量估算，了解各塊段資源量分布情況，為礦山首采區(qū)的選定提供充分的依據(jù)。