論“蘭坪金頂鉛鋅礦北廠、架崖山礦段三維地質模型”在礦山技術工作中的應用

楊獻珍

摘要：隨著數字化礦山技術的發展，蘭坪金頂鉛鋅礦礦山企業與昆明有色冶金設計研究院股份公司基于3Dmine礦業工程軟件上建設了金頂北廠、架崖山礦段三維地質模型，利用該地質模型，礦山開展了編制年度采剝計劃、地質儲量計算及地質編錄等日常礦山技術工作，得到了良好的應用效果?；诖吮尘?，文章對該三維地質模型在礦山技術工作中的應用展開詳細的探討。

關鍵詞：三維地質模型；地質儲量；礦山技術工作

1.研究背景

蘭坪金頂鉛鋅礦北廠、架崖山礦段是一個規模特大（探獲工業礦Pb+Zn13961.60萬噸）、品位高（工業礦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）、水文地質條件簡單—中等、開采技術條件良好、75%的礦石可進行露天開采的礦床。截至2019年底，按探明儲量排名在國內第二位，世界第十一位。

隨著數字化礦山技術的發展，蘭坪金頂鉛鋅礦礦山企業購置了四套3Dmine礦業工程軟件，與昆明有色冶金設計研究院股份公司合作建設了金頂北廠、架崖山礦段三維地質模型。目前企業利用三維地質模型開展的礦山技術工作有：編制年度采剝計劃、計算地質儲量（分工業品級、礦體、氧化類型等）、編錄露天采場臺階地質等。

2.三維地質模型簡介

蘭坪金頂鉛鋅礦北廠、架崖山礦段三維地質模型建設項目始于2017年3月，于2017年9月完成，由昆明有色冶金設計研究院股份公司與云南金鼎鋅業有限公司合作建設，并于同年10月通過專家評審驗收。

蘭坪金頂鉛鋅礦北廠、架崖山礦段三維地質模型，是基于1984年云南省地質礦產局第三地質大隊編制的《云南省蘭坪縣金頂鉛鋅礦詳細勘探地質報告》（含附圖、附表）及1986年開發勘探說明書，將原探明的地質礦體（分礦石類型、礦石品級）、地形（原始地形、現狀地形）、地質儲量（鉛鋅品位）、地層、構造等礦區地質測量元素，采用國土資源部認證的3Dmine礦業工程軟件，在三維空間中形成地質數據庫、實體模型（礦體、地層、斷層）、塊體模型（品位估值）等成果[1-2]。

相較于傳統的二維（XY坐標）平面圖，三維（XYZ坐標）地質模型更能在三維空間中直觀明了反映礦體產狀、空間形態、賦存規律及各類參數信息。在礦山技術工作中主要用于編制公司礦山中長期采剝計劃、核算礦山儲量、驗證土石方量、地質勘查項目等領域。在三維地質模型中圈定、計算采剝總量、地質儲量、挖填方量時，具有計算速度快、效率高、精準性強等特點。

3.北廠、架崖山礦段三維地質模型在礦山技術工作中的應用

3.1應用于編制北廠、架崖山礦段露天礦山年度采剝技術計劃

為保障下一年度礦山的供礦量、采剝總量，礦山技術人員將編制礦山年度采剝技術計劃。例如，編制北廠架崖山礦段露天礦山2020年度采剝技術計劃中，采用2019年底采場現狀表面模型、2020年末設計采剝臺階境界表面模型、蘭坪金頂鉛鋅礦北廠、架崖山礦段三維地質模型來計算。圖1為北廠、架崖山礦段2020年設計境界內礦體分布圖，表1為2020年北廠、架崖山礦段設計境界內計劃開采礦石量。

3.2礦山鉛鋅地質儲量計算

基于2019年12月31日采場開采現狀模型及蘭坪金頂鉛鋅礦北廠、架崖山礦段三維地質模型計算得出，北廠、架崖山礦段模型報告礦石量13961.6萬噸，含鉛金屬215.34萬噸，Pb%1.54%；含鋅金屬1201.69萬噸，Zn%8.61%；Pb+ Zn1417.03萬噸。具體見表2。

截至2019年12月31日，累計消耗資源儲量工業礦礦石量6469.82萬噸，含鉛金屬125.20萬噸，Pb%1.94%；含鋅金屬648.27萬噸，Zn%10.02%；Pb+Zn773.47萬噸。具體見表3。

截至2019年12月31日，保有資源儲量工業礦礦石量7491.78萬噸，含鉛金屬90.14萬噸，Pb%1.2%；含鋅金屬553.42萬噸，Zn%7.39%；Pb+Zn643.56萬噸。采出堆存待利用工業礦3803.85萬噸，含鉛金屬49.62萬噸，Pb%1.30%；含鋅金屬215.73萬噸，Zn%5.67%；Pb+Zn265.35萬噸。以鉛鋅金屬占比來計，易選礦石占比53.68%，難以利用礦石占比46.19%。具體見表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服務于地質編錄

參照臺階出露的設計礦體位置，配合手持熒光分析儀，在采場臺階邊坡現場進行地質編錄，將地質編錄信息重新錄入三維地質信息系統。將臺階預開采礦石量圈定，并測定實際開采礦石量，計算臺階礦石貧化率和損失率，以降低礦石損失、貧化。

4.結語

總之，隨著資源量的減少和加強礦產資源有效開發利用，礦山企業為降低綜合開采成本、減少現場工人，提高鉛鋅礦的信息掌控、提高資源利用效率，三維礦業工程軟件及地質模型信息化系統得到了大量應用。本文的研究可為今后類似項目提供參考。

參考文獻：

[1]朱宗杰，劉成皓，郟威，等. 3DMine礦業工程軟件在羅河鐵礦三維建模中的應用[J].現代礦業， 2019（05）：48-52.

[2]趙樹軍. 3Dmine礦業工程軟件在西灣露天煤礦的應用[J].低碳世界， 2017（27）：17-18.

[3]陳甲才.基于三維地質模型的道坨錳礦資源儲量計算研究[J].西部資源， 2020（06）：146-148.

[4]聶曉亮，劉爽，汪龍飛.基于3DMine軟件的三維地質建模及儲量估算——以廣西西林縣馬蒿銻礦山為例[J].西部資源， 2020（06）： 15-17.