河北承德黑山釩鈦磁鐵礦富礦床三維模型研究及儲量估算

付曉祎

摘? 要：RDS為天津大學聯合中核第四設計院尚在開發的三維模型軟件。該文以河北承德某鐵礦為研究對象，應用RDS軟件，人機交互解譯地質數據建立了三維動態鉆孔數據庫;構建了大廟鐵礦礦床的可視化三維礦床模型，并總結一套RDS建立鐵礦床的建模流程;在三維模型的基礎上，應用塊段法對礦床進行了儲量估算，并對其可靠性進行了驗證，驗證結果表明，模型估算結果準確可靠。為礦山的進一步開發及綜合利用提供了科學依據。

關鍵詞：RDS? 三維模型? 承德大廟鐵礦床

中圖分類號：P618.2 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（a）-0063-02

近幾年我國的經濟飛速發展，基礎建設工程不斷加速，各個領域對于鐵礦資源的需求日益增長，因此對于鐵礦資源的開發與合理利用及儲量的探明具有十分重要的國防價值和經濟意義[1]。然而傳統的二維地質圖件，數據多人經手，歷時較長，對于地下的礦體特征只能通過晦澀的想象來感知，嚴重阻礙了生產技術的發展[2]。隨著2016年“事改企”的行業浪潮，私人購買礦山力度加大，通過建立三維礦體模型，可以直觀透明地將礦體展現在非專業人士面前，甩掉以往缺乏立體感可視性差，難以向非專業人士展示設計成果的包袱。三維礦床模型的建立可以做到與時俱進，減輕地質工作強度，提高效率。對礦業的去產能轉型及經濟發展都具有十分重要的意義[3]。

1? 三維礦床模型構建

1.1 鉆孔數據庫建立

RDS軟件進行三維地質建模的數據庫是Microsoft Excel格式。數據庫由樣品表、坐標表、測斜表、巖性表組成。RDS將這些原始數據格識別后，利用服務器將其整合關聯成地質數據庫。通過數據歸納，對原始數據進行處理。通過人機交互校驗法對原始數據的合理性進行校驗，RDS自檢和人工解譯數據無誤后，生成鉆孔數據庫，并對生成的鉆孔進行三維視角查看，檢查是否存在鉆孔彎折等明顯邏輯錯誤，如圖1所示。

1.2 圈礦線圈定

根據鐵礦的圈定原則，嚴格按照工業指標對整個礦體進行圈定即TFe>15%為礦石，TFe<15%時為非礦。查看RDS鉆孔數據庫孔深情況，繪制勘探線并生成工作面。對鉆孔數據進行測量圈定，通過三維視角測量和原始樣品表中的樣段距離進行比對，確定符合圈定要求的樣段。人機交互對礦體邊界矢量化，利用RDS繪制圈礦線，捕捉鉆孔樣段的著色點，設定方位角和空間距離，對礦體樣段進行圈定，如圖2所示。

1.3 實體連接

RDS塊體連接采用的是最小面積法和最小周長法，該過程是人機交互解譯地質體的過程，要通過人工測量礦體的水平投影圖，確定礦體的連接順序。當兩條位于不同勘探線上的圈礦線，基本處于同一高度且線邏輯簡單時，可以直接選中并點擊最小周長法口令，生成實體，并分配命名。實體生成后需要對塊體的有效性進行檢查，實體有效性檢測的本質就是對礦體三維語言及計算機邏輯的檢查，為下一步礦體體積計算及儲量估算打下堅實的基礎，因此，有效性檢查是儲量估算是否準確的第一步。RDS執行有效性檢測后，當出現自相交三角形，不封閉邊，開口線時，需要結合實際對實體進行人工手動修復，未通過驗證的實體，不是有效的實體，需要優化和編輯，直到其通過驗證。只有通過有效性驗證的礦體模型，才具有實體的含義和礦體模型屬性。

2? 基于RDS儲量估算

2.1 資源量估算結果

該研究使用塊段法估值的原理，利用RDS對黑山鐵礦東大洼礦段進行了資源量估算，計算得到富鐵礦石資源/儲量（331+332+333）3122.088萬t，其中（331）262.114萬t，（332）2386.180萬t，（333）473.794萬t;伴生組分V2O5金屬量13331314.3t。礦石平均品位TFe+TiO257.67%，V2O50.427%。

2.2 資源量可靠性驗證

現該文對品位賦值結果，進行儲量估算，需按照不同礦體（塊段）計算資源量，并與原地質報告提交資源量進行對比，按照礦段計算資源儲量，與原地質報告提交資源量進行對比相差0.3559，結果相差0.0316%。

3? 結語

RDS相較于國外的軟件更符合我國礦山的實際情況及地質工作者的工作習慣，與國內3Dmine等國內軟件相比其后臺管理采用了服務器的模式，改善了工作效率。該課題借助RDS軟件構建了鉆孔數據庫和三維礦床實體模型，并按照勘察規范對實體模型根據實際情況進行了賦值。應用塊段法進行了儲量估算，并與礦山實際勘察結果進行了比對，結果表明，計算結果與勘察結果的偏差值為0.11%，估值結果準確可靠。有利于輔助礦山的資源評估及開采設計等工作的開展。

參考文獻

[1] 吳立新，余接情，胡青松，等.數字礦山與智能感控的統一空間框架與精確時間同步問題[J].煤炭學報，2014，39（8）：1584-1592.

[2] 吳立新，汪云甲，丁恩杰，等.三論數字礦山——借力物聯網保障礦山安全與智能采礦[J].煤炭學報，2012，37（3）：357-365.

[3] 盧新明，尹紅.數字礦山的定義、內涵與進展[J].煤炭科學技術，2010，38（1）：48-52.