劉子龍

（西藏華夏礦業(yè)有限公司，西藏 拉薩 850000）

本文就3DMine三維礦山建模軟件在蒙亞啊礦區(qū)的應(yīng)用范圍和取得的成果作簡單說明，為下一步地質(zhì)勘探和礦產(chǎn)開發(fā)利用提供科學依據(jù)，為礦山的現(xiàn)代化管理提供基礎(chǔ)資料。從鉆孔數(shù)據(jù)庫的建立、自動切割剖面、礦體的圈連、礦體模型及塊體模型的建立、礦體資源量的自動報告等，基本實現(xiàn)自動化的操作及基礎(chǔ)平臺的可視化。

1 礦山地質(zhì)概況

蒙亞啊礦床大地構(gòu)造位置位于西藏岡底斯-念青唐古拉復(fù)合巖漿弧的次級構(gòu)造帶之隆格爾-工布江達弧背斷隆帶中部。成礦區(qū)帶屬于改則-那曲-騰沖（造山系）成礦?。á?11）之拉薩地塊（岡底斯巖漿?。〤u、Au、Mo、Fe、Sb、Pb、Zn成礦帶（Ⅲ-42），礦區(qū)內(nèi)主要分布有矽卡巖型鉛鋅礦體，是多次成礦作用的疊加形成的礦床。礦區(qū)內(nèi)礦體主要賦存于晚石炭紀—早二疊紀來姑組（C2P1l）第三巖性段中，其次賦存于來姑組三段（C2P1l3）與中二疊統(tǒng)洛巴堆組（P2l）接觸帶附近。

蒙亞啊鉛鋅礦區(qū)自發(fā)現(xiàn)以來，共有礦體51個，其中地表礦體14個，隱伏礦體37個。均分布于晚石炭紀—早二疊紀來姑組三段（C2P1l3）與中二疊統(tǒng)洛巴堆組（P2l）接觸帶附近，礦體呈密集的脈狀、似層狀、不規(guī)則狀成群出現(xiàn)?？傮w而言，該礦床各礦體（群）受斷裂構(gòu)造控制明顯，圍巖交代現(xiàn)象及矽卡化巖較強，其成因類型以矽卡巖型為主。截止目前，蒙亞啊礦區(qū)累計查明資源量金屬量150萬噸，Pb+Zn平均品位約10%，成為西藏重要的鉛鋅資源基地，為當?shù)啬酥琳麄€西藏那曲地區(qū)帶來了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益[1]。

2 3DMine軟件在礦區(qū)中的應(yīng)用

2.1 礦區(qū)地表模型

地表模型即是利用空間高程散點或線通過三角網(wǎng)構(gòu)建的表面，具有了一定的輪廓，可以產(chǎn)生諸如陰影、消隱和渲染等效果。對礦區(qū)原來地形資料，進行比例尺，高程數(shù)據(jù)，線型處理，通過數(shù)據(jù)賦值，實現(xiàn)地表模型的建立，方便領(lǐng)導(dǎo)、同事等人員能對礦區(qū)有一個具體形象的認識，建立整體的輪廓概念，加強對礦區(qū)目前發(fā)展布局、礦區(qū)探礦權(quán)范圍，采礦權(quán)范圍，礦體、礦化點信息的位置等信息的了解。

圖1 礦區(qū)地表模型圖

2.2 礦區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建立

礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)是礦山資源評估和采礦設(shè)計的基礎(chǔ)，是礦山生產(chǎn)管理的重點。礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)一般是通過探礦工程的編錄包括樣品分析成果等信息。地質(zhì)數(shù)據(jù)庫則是將這些編錄的信息（更主要的是取樣信息）按照指定的格式存入數(shù)據(jù)庫中，可以方便的對數(shù)據(jù)進行檢索，管理。礦區(qū)利用3DMine創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，將礦區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)以文本或Excel表的形式導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，通過3DMine軟件將數(shù)字形式的勘探資料用三維圖形的形態(tài)來管理和利用。最大程度的實現(xiàn)了礦區(qū)資料的集群化、數(shù)字化、規(guī)范化管理，便于后期資料的查閱[2]。

圖2 礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)編錄

圖3 數(shù)據(jù)庫準備及數(shù)據(jù)庫建立

圖4 數(shù)據(jù)二維平面顯示；數(shù)據(jù)三維立體顯示

2.3 實體模型的建立

實體模型是一個空間三維三角網(wǎng)連接而成的包絡(luò)體，是用來描述三維空間的物體，比如礦體，巷道，采場，采掘帶等，是3DMine三維模型的基礎(chǔ)。為實現(xiàn)對全礦區(qū)準確且完整的認識，通過前期數(shù)據(jù)庫對蒙亞啊礦區(qū)全部勘探線剖面進行建立，圈定礦體線，提取單礦體全部圈定線，連接三角網(wǎng)，建立礦體模型37個；通過數(shù)據(jù)庫中巷道數(shù)據(jù)，利用巷道中線、腰線數(shù)據(jù)，建立巷道模型4個。

通過模型的建立，管理者不僅可以通過不同設(shè)計方案的比較，實現(xiàn)最優(yōu)化的管理；整體評價和管控各個礦山、礦區(qū)、作業(yè)面的生產(chǎn)計劃，合理調(diào)配生產(chǎn)所需的各種資源；在整體設(shè)計平臺之上，進行動態(tài)技術(shù)信息交流，及時改進測量、采礦和生產(chǎn)管理過程中出現(xiàn)的不足和漏洞。幫助企業(yè)技術(shù)人員更好地建立直觀感和全局觀念。

圖5 索亞啊礦區(qū)礦體模型

圖6 巷道工程模型二維平面顯示

圖7 巷道工程模型三維立體顯示

2.4 塊體模型的建立

礦體模型給出了礦體的三維空間形態(tài)，可以求得礦體傾向、傾角、側(cè)伏角、厚度等數(shù)據(jù)，但無法體現(xiàn)礦體各部位的品位分布情況，同時要實現(xiàn)礦體的自動儲量估算，就需要建立相應(yīng)區(qū)域的塊體模型。塊體模型即是在空間上，確定一定尺寸的空間塊體，在質(zhì)心點上可以存儲所有屬性，應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計學方法對品位分布進行估值，通過單一賦值、最近距離法、距離冪次反比法和普通克里格法等方法，把礦體固有的性質(zhì)，比如比重、類型、元素品位等屬性存儲在屬于它的數(shù)據(jù)庫中，以求準確地進行資源量和品級報告，實現(xiàn)對儲量的自動統(tǒng)計工作。

蒙亞啊礦區(qū)通過對礦體空間范圍、礦體的類型、規(guī)模和采掘方式、樣品數(shù)量等數(shù)據(jù)的準確分析，采用距離冪次反比法，對礦區(qū)全部礦體實現(xiàn)了塊體模型建立。實現(xiàn)了實際各種需要的資源量的自動統(tǒng)計、報告工作。

表1 按品位區(qū)間自動實現(xiàn)資源量統(tǒng)計3DMine塊體模型報告

圖8 塊體品位分布二維網(wǎng)格圖

2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計分析即便于實現(xiàn)在日常管理，報告編寫等工作中的數(shù)據(jù)應(yīng)用。通過3DMine軟件，從數(shù)據(jù)庫信息統(tǒng)計，地質(zhì)統(tǒng)計學分析，到具體的采樣樣長、礦體厚度、品位及變化系數(shù)統(tǒng)計分析，都可以便捷的完成操作。

圖9 礦體Pb元素噸位品位分布統(tǒng)計

圖10 礦體品位變異函數(shù)統(tǒng)計分析

圖11 礦體等厚統(tǒng)計

圖12 塊體模型中Pb元素統(tǒng)計分析

圖13 5140中段Pb、Zn元素品位分布統(tǒng)計

圖14 礦體Pb元品位變化系數(shù)統(tǒng)計

圖15 礦體厚度變化系數(shù)統(tǒng)計

圖16 樣長統(tǒng)計分析

3 3DMine軟件礦區(qū)應(yīng)用中的不足和建議

因軟件在各部門的普及及學習程度不同，不能實現(xiàn)礦山勘查、建設(shè)、管理等各環(huán)節(jié)、各部門統(tǒng)一通過軟件建立完善全面的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時更新。在以后的工作中，我們可以在以下方面繼續(xù)努力，最大化利用給企業(yè)和技術(shù)人員提供的便捷。

（1）繼續(xù)完善技術(shù)培訓制度，實現(xiàn)所有勘查、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)字化、統(tǒng)一化，實現(xiàn)互通和實時更新。

（2）在地質(zhì)方面，地質(zhì)技術(shù)人員應(yīng)加強研究軟件不同計算方法、不同技術(shù)參數(shù)變化對礦體資源量變化的影響，實現(xiàn)方法選擇、技術(shù)參數(shù)選擇的最優(yōu)化；熟練掌握各項圖件、品位、厚度統(tǒng)計報表工作的應(yīng)用操作；通過交叉、全局驗證等方式，完成對資源量可信程度的對比評估。

（3）在測量方面，建立完善的測量數(shù)據(jù)庫，及時完善和更新各項工程實時數(shù)據(jù)。完成礦區(qū)各工業(yè)場地模型的建立、實現(xiàn)區(qū)域土方平衡的計算、庫容分析、道路設(shè)計等工作。

（4）在采礦方面，采礦模塊的應(yīng)用是目前我們最薄弱的。14號礦體采用露天開采的方式，為了取得最大的經(jīng)濟效益，就必須對露天開采進行境界優(yōu)化。12號，采用地下開采方式，我們應(yīng)利用地下模塊功能，實現(xiàn)地下巷道、交叉口、開拓、采場、采掘計劃等設(shè)計工作，實現(xiàn)工程量的自動計算統(tǒng)計和提高工作效率。

4 結(jié)語

3DMine軟件在蒙亞啊礦區(qū)實現(xiàn)了很好的應(yīng)用和實踐，為實現(xiàn)綠色礦山、智能化礦山建設(shè)提供了基礎(chǔ)和經(jīng)驗；實現(xiàn)了傳統(tǒng)二維平面和三維立體空間的完美銜接，更直觀和形象的展示了礦體空間形態(tài)、品位質(zhì)量，及各礦體之間的賦存關(guān)系；實現(xiàn)了礦山資源儲量的自動統(tǒng)計，為礦山建設(shè)、管理提供了更為精確的數(shù)據(jù)和便捷性。在實踐中應(yīng)不斷完善，充分發(fā)揮軟件在礦山建設(shè)、管理中的先進性，實現(xiàn)礦山開發(fā)效益的最大化。