楊獻(xiàn)珍

摘要：隨著數(shù)字化礦山技術(shù)的發(fā)展，蘭坪金頂鉛鋅礦礦山企業(yè)與昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院股份公司基于3Dmine礦業(yè)工程軟件上建設(shè)了金頂北廠、架崖山礦段三維地質(zhì)模型，利用該地質(zhì)模型，礦山開展了編制年度采剝計(jì)劃、地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算及地質(zhì)編錄等日常礦山技術(shù)工作，得到了良好的應(yīng)用效果?；诖吮尘?，文章對(duì)該三維地質(zhì)模型在礦山技術(shù)工作中的應(yīng)用展開詳細(xì)的探討。

關(guān)鍵詞：三維地質(zhì)模型；地質(zhì)儲(chǔ)量；礦山技術(shù)工作

1.研究背景

蘭坪金頂鉛鋅礦北廠、架崖山礦段是一個(gè)規(guī)模特大（探獲工業(yè)礦Pb+Zn13961.60萬(wàn)噸）、品位高（工業(yè)礦Pb+Zn% 10.04%）、礦石選冶性能較好（大部分為易選礦石）、礦體集中（6.8km2范圍內(nèi)）、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單—中等、開采技術(shù)條件良好、75%的礦石可進(jìn)行露天開采的礦床。截至2019年底，按探明儲(chǔ)量排名在國(guó)內(nèi)第二位，世界第十一位。

隨著數(shù)字化礦山技術(shù)的發(fā)展，蘭坪金頂鉛鋅礦礦山企業(yè)購(gòu)置了四套3Dmine礦業(yè)工程軟件，與昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院股份公司合作建設(shè)了金頂北廠、架崖山礦段三維地質(zhì)模型。目前企業(yè)利用三維地質(zhì)模型開展的礦山技術(shù)工作有：編制年度采剝計(jì)劃、計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量（分工業(yè)品級(jí)、礦體、氧化類型等）、編錄露天采場(chǎng)臺(tái)階地質(zhì)等。

2.三維地質(zhì)模型簡(jiǎn)介

蘭坪金頂鉛鋅礦北廠、架崖山礦段三維地質(zhì)模型建設(shè)項(xiàng)目始于2017年3月，于2017年9月完成，由昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院股份公司與云南金鼎鋅業(yè)有限公司合作建設(shè)，并于同年10月通過(guò)專家評(píng)審驗(yàn)收。

蘭坪金頂鉛鋅礦北廠、架崖山礦段三維地質(zhì)模型，是基于1984年云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì)編制的《云南省蘭坪縣金頂鉛鋅礦詳細(xì)勘探地質(zhì)報(bào)告》（含附圖、附表）及1986年開發(fā)勘探說(shuō)明書，將原探明的地質(zhì)礦體（分礦石類型、礦石品級(jí)）、地形（原始地形、現(xiàn)狀地形）、地質(zhì)儲(chǔ)量（鉛鋅品位）、地層、構(gòu)造等礦區(qū)地質(zhì)測(cè)量元素，采用國(guó)土資源部認(rèn)證的3Dmine礦業(yè)工程軟件，在三維空間中形成地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)體模型（礦體、地層、斷層）、塊體模型（品位估值）等成果[1-2]。

相較于傳統(tǒng)的二維（XY坐標(biāo)）平面圖，三維（XYZ坐標(biāo)）地質(zhì)模型更能在三維空間中直觀明了反映礦體產(chǎn)狀、空間形態(tài)、賦存規(guī)律及各類參數(shù)信息。在礦山技術(shù)工作中主要用于編制公司礦山中長(zhǎng)期采剝計(jì)劃、核算礦山儲(chǔ)量、驗(yàn)證土石方量、地質(zhì)勘查項(xiàng)目等領(lǐng)域。在三維地質(zhì)模型中圈定、計(jì)算采剝總量、地質(zhì)儲(chǔ)量、挖填方量時(shí)，具有計(jì)算速度快、效率高、精準(zhǔn)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

3.北廠、架崖山礦段三維地質(zhì)模型在礦山技術(shù)工作中的應(yīng)用

3.1應(yīng)用于編制北廠、架崖山礦段露天礦山年度采剝技術(shù)計(jì)劃

為保障下一年度礦山的供礦量、采剝總量，礦山技術(shù)人員將編制礦山年度采剝技術(shù)計(jì)劃。例如，編制北廠架崖山礦段露天礦山2020年度采剝技術(shù)計(jì)劃中，采用2019年底采場(chǎng)現(xiàn)狀表面模型、2020年末設(shè)計(jì)采剝臺(tái)階境界表面模型、蘭坪金頂鉛鋅礦北廠、架崖山礦段三維地質(zhì)模型來(lái)計(jì)算。圖1為北廠、架崖山礦段2020年設(shè)計(jì)境界內(nèi)礦體分布圖，表1為2020年北廠、架崖山礦段設(shè)計(jì)境界內(nèi)計(jì)劃開采礦石量。

3.2礦山鉛鋅地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算

基于2019年12月31日采場(chǎng)開采現(xiàn)狀模型及蘭坪金頂鉛鋅礦北廠、架崖山礦段三維地質(zhì)模型計(jì)算得出，北廠、架崖山礦段模型報(bào)告礦石量13961.6萬(wàn)噸，含鉛金屬215.34萬(wàn)噸，Pb%1.54%；含鋅金屬1201.69萬(wàn)噸，Zn%8.61%；Pb+ Zn1417.03萬(wàn)噸。具體見(jiàn)表2。

截至2019年12月31日，累計(jì)消耗資源儲(chǔ)量工業(yè)礦礦石量6469.82萬(wàn)噸，含鉛金屬125.20萬(wàn)噸，Pb%1.94%；含鋅金屬648.27萬(wàn)噸，Zn%10.02%；Pb+Zn773.47萬(wàn)噸。具體見(jiàn)表3。

截至2019年12月31日，保有資源儲(chǔ)量工業(yè)礦礦石量7491.78萬(wàn)噸，含鉛金屬90.14萬(wàn)噸，Pb%1.2%；含鋅金屬553.42萬(wàn)噸，Zn%7.39%；Pb+Zn643.56萬(wàn)噸。采出堆存待利用工業(yè)礦3803.85萬(wàn)噸，含鉛金屬49.62萬(wàn)噸，Pb%1.30%；含鋅金屬215.73萬(wàn)噸，Zn%5.67%；Pb+Zn265.35萬(wàn)噸。以鉛鋅金屬占比來(lái)計(jì)，易選礦石占比53.68%，難以利用礦石占比46.19%。具體見(jiàn)表4。

圖2、圖3分別為北廠、架崖山礦段已消耗礦體三維截圖以及北廠、架崖山礦段保有礦體三維截圖。

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3.3服務(wù)于地質(zhì)編錄

參照臺(tái)階出露的設(shè)計(jì)礦體位置，配合手持熒光分析儀，在采場(chǎng)臺(tái)階邊坡現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地質(zhì)編錄，將地質(zhì)編錄信息重新錄入三維地質(zhì)信息系統(tǒng)。將臺(tái)階預(yù)開采礦石量圈定，并測(cè)定實(shí)際開采礦石量，計(jì)算臺(tái)階礦石貧化率和損失率，以降低礦石損失、貧化。

4.結(jié)語(yǔ)

總之，隨著資源量的減少和加強(qiáng)礦產(chǎn)資源有效開發(fā)利用，礦山企業(yè)為降低綜合開采成本、減少現(xiàn)場(chǎng)工人，提高鉛鋅礦的信息掌控、提高資源利用效率，三維礦業(yè)工程軟件及地質(zhì)模型信息化系統(tǒng)得到了大量應(yīng)用。本文的研究可為今后類似項(xiàng)目提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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