母昌平
(四川省冶金設計研究院,四川 成都 610000)
目前,對礦山的礦體、巷道及其他開拓工程的建模手段主要以Surpac、3Dmine、mineSight以及GIS和Gocad的耦合建模方法,取得了較為理想的成果[1-4]。然而,雖然三維建模具有眾多的優勢,但針對有色金屬礦山而言,如何準確掌握金屬的品位分布也是至關重要的。本文依托Surpac軟件對某金礦進行了地質品位的建模,以期能更好地指導現場采礦。
某金礦地處青藏高原,山脈近東西走向,海拔標高為3200m~4200m之間,礦脈走向近東西分布。礦體走向長約3km,平均厚度1.2m,傾角一般介于55°~75°之間,金品位單樣最高120g/t,平均品位為3.5g/t,礦體及上下盤圍巖都是中等穩固以上,水文較為簡單,只存在少量的裂隙水。
2.2.1 建模軟件簡介
本次主要利用Surpac軟件進行建模,它是由澳大利亞SSI公司的大型三維礦山軟件,其含有的眾多模塊如實體建模、塊體建模等諸多模塊,被廣泛應用于礦山勘探、測量及采礦設計等[1-3]。
2.2.2 地質品位建模
地質統計學在估值過程中要求所有的參與插值的樣品具有相同的承載能力,即認為樣品具有相同的樣長。而實際地質勘探取樣階段得到的原始樣品并非是等長的。因此,需要按照一定的方法對原始樣品進行組合。樣品組合的計算公式為:

式中:GC為組合樣參數值;Gi為位于組合樣計算長度范圍內的第i個樣品的參數值;Li為第i個樣品的長度;LC為組合樣的長度;m為參與組合樣計算的樣品數。
樣品組合有多種方法,諸如“按臺階組合”“沿鉆孔組合”“混合組合”等。而在組合長度時通常要考慮多種因素,如塊段建模時,單元塊的尺寸、原始樣本容量、平均原始樣長等。本次研究中選用“沿鉆孔組合”方法,采用平均原始樣長(圖1所示)作為組合長度,即組合樣長為0.9m。最終得到金品位組合樣品位分布直方圖見圖2所示。

圖1 原始樣長分布

圖2 組合樣品位分布
觀察圖2發現,礦區品位分布整體服從正態分布,均值為3,標準差為4.3。
2.2.3 礦體空間品位及儲量分布
通過塊段和線框嵌套技術,建立起反應該金礦主礦體的三維塊體模型。根據沿脈組合樣樣品,采用距離冪次反比法對塊體模型中單元塊的品位進行插值,建立礦體的三維塊體模型見圖3所示,能夠對該主礦體的品位分布有更直觀的了解。

圖3 礦體塊體模型縱投影圖
根據圖3塊體模型和實體模型地質礦量,按照勘探線分布進行礦體儲量估算見表1所示。

表1 礦體地質儲量計算表
1觀察表1發現,礦體礦石品位隨勘探線變化復雜,從51線至55線金屬量越來越低,至57線又有所回升。
根據Surpac切剖面功能按照不同勘探線進行塊體剖切,得到不同勘探線位置的塊體分布結果見圖4所示,更加直觀明了。統計得到不同中段高度礦石品位分布見圖5所示。

圖4 塊體模型按不同勘探線作剖面

圖5 3420m水平剖面品位分布圖
(1)地質統計學方法統計結果認為,該礦金品位整體滿足正態分布規律。
(2)利用Surpac計算得到的地質儲量與原地質儲量相差不大,礦石品位隨勘探線變化復雜,從51線至55線越來越低,至57線有所回升,更好地指導現場精細化采礦。