三維建模技術在獲各琦銅礦的應用

江 超

（巴彥淖爾西部銅業(yè)有限公司，內蒙古 巴彥淖爾 015000）

三維可視化建模技術是當前數字化礦山建設必不可少的組成部分，由于二維圖紙來描述三維空間的礦體，可視性差，缺乏立體感，不能把所有的地質構造信息進行很好的解讀，各類地質數據處理復雜繁瑣，平面圖、剖面圖等圖件的繪制重復工作量大，不能實現自動化且人為影響因素較大[1]。本文借助Dimine軟件系統(tǒng)，建立了地質數據庫、三維礦體模型、品位模型來指導礦山生產配礦工作和計算損失率、貧化率指標，驗證了三維建模技術的優(yōu)越性。

1 礦體三維建模及儲量估算

（1）地質數據庫構建。根據Dimine軟件的要求，構建地質數據庫需要孔口坐標文件、測斜文件、樣品文件、巖性文件[2]。創(chuàng)建鉆孔數據庫時必須經過軟件校驗功能檢查數據庫是否有錯誤，直至數據庫通過檢測為止。

（2）礦體模型的建立。礦體模型的建立是根據鉆孔數據庫中顯示的地層信息和品位值圈定出礦體和巖層輪廓線，并進行礦體建模的建立。建立好的模型必須進過實體有效性檢測，直至不存在相交三角面片、無不封閉邊為止，這樣才是有效的實體模型。

（3）儲量估值。在軟件中創(chuàng)建一個空塊模型，然后對建立的空塊模型進行屬性設置，包括模型名稱，基礎塊尺寸大小、空間分布范圍和部分地質信息，采用距離冥次反比法或者普通克里格法對模型進行估值,利用軟件的顯示功能能顯示出礦石品位分布情況和富集規(guī)律[3](圖1)。

2 礦山生產配礦應用

2.1 生產配礦的重要性

傳統(tǒng)的二維圖紙很難準確的計算出每月回采地段的品位，從而不能實現精準配礦，不能滿足于礦山精細化管理的要求。Dimine軟件提供了強大的儲量、品位計算功能，能快速準確的計算出每層礦段的礦量和品位，為生產計劃的編制提供可靠的品位數據，合理制定開采計劃，保障入選品位。

圖1 礦體品位富集規(guī)律圖

2.2 生產配礦實際應用

礦山對某采場1400-1420水平進行了傳統(tǒng)二維圖紙計算分層品位和模型計算品位，經過對比認為采用模型計算各分層的品位更有利于指導生產（表1）。

表1 斷面法、模型估值與實際出礦品位對比表

礦塊采用斷面法計算品位為1.32%，模型估值品位為1.38%，誤差為4.55%，誤差較小，我們視認為兩種計算方法合理準確。由于二維圖紙只能按工程間距品位加權計算塊段品位，且范圍較大，塊段的劃分大小約為20米。Dimine軟件根據每月回采的具體位置計算出品位，對生產更具有指導性。比如2018年6月回采1416.7-1420水平時，斷面法計算品位為1.30%，模型計算品位為1.21%，誤差為6.92%，實際出礦品位為1.14%，每月實際出礦品位與模型品位更相符，因此在實際生產時采用模型品位來指導配礦，更易保障入選品位的穩(wěn)定。

3 損失貧化計算應用

3.1 計算原理

獲各琦銅礦采礦方法為向上水平充填采礦法，能準確測量采空區(qū)和礦體邊界線，因此選擇直接法計算損失率、貧化率。首先根據采空區(qū)測量數據和礦體上下盤邊界線建立采空區(qū)模型和礦體模型，再利用軟件的布爾運算功能分別求出損失量和貧化量，計算便捷準確。計算原理如下。

（1）損失率計算公式：損失率=損失礦量/地質礦量×100%。

（2）貧化率計算公式：貧化率=圍巖混入量/實際出礦量×100%。

3.2 計算結果的對比

獲各琦銅礦對采場進行精細化管理，要求采場損失率、貧化率指標精準可靠，嚴格控制損失率、貧化率指標，合理利用資源，降低生產成本。本文對某采場采用模型計算貧化量和損失量，與傳統(tǒng)斷面法計算對比（表2），認為采用模型計算指標更為準確、直觀、快速，更提高了勞動效率。

表2 模型與斷面法計算結果對比表

4 結論

（1）經過生產組織驗證，采用模型計算儲量、品位來進行生產配礦工作，有效的控制了入選品位波動較大的問題，節(jié)約了生產成本。

（2）三維地質數據庫、礦體模型、采空區(qū)模型的建立，使地質資料保存更加完善、查詢更為便利，利用三維模型計算損失率、貧化率，計算結果更為準確，為礦山損貧管理提供了可靠的計算手段。

（3）三維建模技術在礦山生產實際應用，具有良好的指導作用。