基于Dimine的礦山地質建模及儲量估算

王 洋 趙明生

(1.河北省建筑材料工業設計研究院;2.貴州新聯爆破工程有限公司)

礦山設計是整個礦山建設過程中的一個關鍵環節，由于礦山生產對象的自然資源條件變化大，不穩定的客觀因素較多，常常使得礦山設計工作陷入困境。這就要求礦山設計前應開展調查研究，必要的基礎資料是保證礦山設計質量的重要條件，其中之一是礦床的詳細勘探地質報告(包括礦產資源儲量、主要成分含量、礦體產狀和賦存情況等)。由于地質勘查年代久遠、資料缺失等原因，導致礦山設計無法順利進行，為此，以冀東發展集團某礦山為例，詳細分析了數字化礦山軟件——Dimine［1-5］在礦山地質建模、儲量估算等方面的應用，為高效開展礦山設計提供可靠依據。

1 三維地質模型構建

1.1 導入鉆孔數據

將鉆孔數據(開口表、測斜表、樣品表)等Excel數據文件錄入Dimine軟件，校驗無誤后，即可生成地質數據庫文件(圖1)。開口表包括鉆孔名稱、坐標、孔深等;測斜表包括傾角、方位角;樣品表包括鉆孔不同深度的 CaO、MnO、K2O、MgO、Na2O等品位。鉆孔數據錄入后，需要對樣品表中的各數據進行品位組合。品位組合是指在符合品位要求的前提下，應用“穿鞋帶帽”的方法，對鉆孔文件進行長度組合，使樣長達到最小可采厚度(8 m)及最小剔除厚度(2 m)的要求，組合后顯示組合長度內的平均品位。

1.2 三維地質模型構建

圖1 鉆孔數據

礦區地形屬低山丘陵區，礦石賦存范圍內地勢廣闊平緩，覆蓋層較薄，部分地段有灌木和斑駁草地，若干年前，該區游牧業較發達，現已廢棄。由于缺少地質剖面圖，此次礦體圈定以鉆孔控制的范圍及礦區邊界線為約束，DTM依據地面散點數據建立(圖2)。

圖2 礦體三維模型

2 礦石儲量估算

2.1 塊段模型構建并估值

塊段建模是礦床品位推估及儲量估算的基礎，塊段模型構建的基本思想是將礦床在三維空間內按照一定的尺寸劃分為眾多的單元塊，該類單元塊充斥著整個礦體，單元塊作為一個獨立個體，其元素品位由鉆孔品位組合數據估值得到。如此，將所有單元賦值，即為整個礦體賦予了連續的值。塊段模型所包含的單元塊實際上是一個數據庫，用來存儲相關地質信息(包括巖石類型、品位、比重等)，而該類屬性是通過塊段整體反映出來的。單元塊通過鉆孔品位組合賦值的方法主要有距離冪次反比法、普通克里格法等［6-7］。當然，也可為所有的單元塊的某一屬性賦1個統一的值，本研究采用距離冪次反比法進行品位估值，結果見圖3。由圖3可知:礦區北部和南部CaO品位較高，基本在46%以上，且越往下礦石品位越好;北部偏東和東部方向CaO品位較低，部分接近38%以下，可作為廢石邊坡處理。塊段剖面CaO品位平均分布情況見圖4。

圖3 塊段模型估值

圖4 塊段剖面CaO品位平均分布

2.2 儲量估算

儲量估算的方法包括地質統計學法、多面體平均法、塊段法、剖面法［8］。本研究采用地質統計學法進行儲量估算，結果見表1。

表1 按品級估算的礦體資源儲量

由表1可知:CaO品位為46%以上的資源量占總資源量的61.5%，CaO品位為43% ～46%的資源量占總資源量的38.5%，大多數礦石達到工業品位，整個礦區礦石平均品位達到46%，滿足開采要求。

3 結語

地質資料的缺失給礦山設計帶了較大困難，以冀東發展集團國外某一水泥生產線的配套礦山為例，采用Dimine軟件建立了礦山三維地質模型，采用地質統計學法估算了不同品級的資源儲量，為類似礦山提供參考。

［1］ 王 洋，趙明生.基于Dmine的數字化礦山生產配礦研究［J］.金屬礦山，2013(8):101-103.

［2］ 陳三明，何玉州，羅文敏，等.基于地質三維模擬的攀枝花鐵礦塊體模型儲量估算［J］.桂林理工大學學報，2013，33(4):610-615.

［3］ 康計純，魏子棟.3Dmine在儲量計算中的應用［J］.水力采煤與管道運輸，2013(4):52-54.

［4］ 邢利偉，王 洋.Dimine數字化礦山生產配礦分析［J］.露天采礦技術，2015(1):68-70.

［5］ 余 璨，李 峰，張達兵，等.基于Dimine的紅龍廠銅礦床地質建模與儲量估算［J］.金屬礦山，2015(2):108-112.

［6］ 堅潤堂，楊 帆，王巖梅，等.西藏白榮—崗講銅(鉬)礦三維地質建模及儲量估算［J］.金屬礦山，2015(9):95-99.

［7］ 李懷良，庹先國，蔣 鑫.一種條帶狀多金屬礦儲量估算插值方法［J］.金屬礦山，2015(7):80-85.

［8］ 周 旋，王選問，金 瑜.基于地質統計學方法的某鐵礦資源量估算［J］.金屬礦山，2015(7):86-90.