數字地質調查系統軟件在某金礦床資源評估中的應用*

譚洪旗　鄧祖林　張　迥

(1.中國地質科學院礦產綜合利用研究所；2.核工業280研究所)

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數字地質調查系統軟件在某金礦床資源評估中的應用*

譚洪旗1鄧祖林2張迥1

(1.中國地質科學院礦產綜合利用研究所；2.核工業280研究所)

摘要數字地質調查系統(Digital geological survey system,DGSS)是貫穿全部數字化成果的軟件，可有效復用前一輪的成果資料，在數據采集方法與精度、存儲方式、可利用性、使用效率和數據共享方面與傳統地質勘查方法存在較大差別。以某金礦為例，利用該軟件進行資料整合內生成各類剖面圖，并進行相應的儲量估算和評價，成效顯著，可為礦山資源動態管理提供參考。

關鍵詞數字地質調查系統地質勘查剖面圖儲量估算礦山資源動態管理

礦山數字化勘查軟件可為礦產資源評估、礦山規劃、開拓設計、安全生產和決策管理進行模擬分析[1]。目前，國內礦山勘查技術人員和管理人員大多應用QuantyMine[2]、Surpac[3]等軟件進行研究，該類軟件不僅價格昂貴，而且軟件間的技術不耦合性導致資源極大浪費，加大礦山運營成本。近年來，中小型金屬礦山礦權轉讓和融資已成為常態，亟需一款貫穿全部數字化成果的軟件，使地質勘查工作成果得到進一步的繼承，最大限度地減少重復勞動。特別是隨著礦山后期勘探和開采工作的深入，產生了新的勘探與開采數據，資源儲量往往會隨著社會需求量和金屬價格的變化而變化，促使礦床的邊界品位和平均品位持續發生變化，資源量的再次估算往往難于有效復用前一輪的估算成果，極大降低了工作效率。為此，以某金礦為例，采用由中國地質調查局開發的數字地質調查系統(DGSS)軟件對該金礦進行資源量估算和評價。

1數字地質調查系統軟件

DGSS軟件是在MapGIS軟件的基礎上發展而來，存儲容量大，與多款國內軟件兼容，改變了目前傳統地質數據分散、非動態管理的模式，可進行多人分類、分組同時進行操作，徹底改變了傳統手工制圖的工作模式，極大減輕了地質和礦山人員的工作量，可在短時間內生成地質剖面圖、工程平面圖、單孔柱狀圖等各類圖件，便于進行儲量估算、三維礦體模型構建、模型切割、特定剖面和平面圖繪制。該軟件的儲量估算精度與手工及其余礦業軟件基本一致，其優點有：①與國內地調系統采用的MapGIS軟件兼容，無需數據轉換；②可將地質填圖、礦產預查、普查、詳查、勘探和開采等各階段進行緊密聯系；③適用于不同比例尺之間的圖件轉換，在成果共享和利用方面具有獨特性；④采用野外數據采集、勘查數據的整理與綜合分析、資源儲量估算及礦體三維建模等各階段的集成管理模式；⑤礦山初始階段(預查或普查)可貫穿整個礦山的動態監測、儲量變化、采空區等變化情況，為礦山管理和經營提供依據；⑥軟件自帶的動態品位估算模塊可及時調整礦床的工業品位和邊界品位，及時監控礦體傾向和傾角，為礦山開采提供可靠依據。

DGSS軟件集GPS、GIS、RS技術為一體，實現了地質礦產資源調查野外數據采集、地質成圖、礦體圈定、儲量估算全過程數字化。該軟件體系由數字地質填圖系統(RGMap)、探礦工程數據編錄系統(PEData)、數字地質調查信息綜合平臺(DGSInfo)、資源儲量估算與礦體三維建模信息系統(REInfo)構成[4]。

(1)數字地質調查信息綜合平臺。RGMap數字填圖系統野外數據采集系統具有整合地理、地質、遙感、物探、化探等地學數據的功能，可滿足完成野外手圖、PRB圖幅庫、實際材料圖、編稿原圖及空間數據庫整個過程的要求[5]。MEMap礦產資源調查評價探礦工程數據采集子系統可進行探槽、淺井、坑道、鉆孔探礦工程野外數據采集與原始地質編錄，并現場實時自動形成探槽、淺井、坑道、鉆孔探礦工程圖件。

(2)資源量估算與礦體三維建模信息系統(REInfo)。功能有：基于條件表達式設置工業指標，勘探線剖面圖生成與編輯，單工程(單指標、多指標)礦體圈定與人機交互編輯，規則與交互式剖面礦體連接(直線、曲線模式)，地質塊段法、剖面法、地質統計學法(含距離加權反比法)資源儲量估算，采空區動態儲量管理，礦體三維顯示與分析，各類表格與圖件輸出等[4,6-7]。

2應用實例

2.1礦床概況

某金礦床位于揚子陸塊西緣的松潘—甘孜造山帶之金湯弧形推覆帶內，南接康滇基底隆起帶交接地帶，北、西分別與小金弧形推覆帶和雅江滑脫推覆帶相鄰，東為龍門山逆沖推覆帶。該礦床位于大渡河金礦聚集地，區內地層、構造較復雜，巖漿活動頻繁，客觀上為金礦的聚集提供了地質條件。20世紀70年代開展的1∶20萬區調和化探工作發現了該礦床，該礦山從亂采亂開逐步進入有序化生產階段，但原始地質資料較零散，在礦權轉讓過程中，資料極易缺失，因此借助DGSS軟件將以往資料進行進一步整合管理，并對該礦山進行動態監測、儲量核實及不同勘查階段的儲量動態管理，不但提高了工作效率，而且也為礦山管理者提供決策依據。

2.2背景圖層和字典庫構建

該過程包括了野外PRB過程最基本的背景圖層，即地理地形圖層制作、遙感數據圖層制作，參考地質圖層和物化探資料等背景層的數字化與疊加。礦區工作大多采用大比例尺，且與MapGIS軟件自帶的標準圖框不一致，需間接生成大比例尺的非標準圖框，該礦區選用1∶2 000背景圖層。

2.3數據采集

數據采集包括地質填圖、物化探工作、坑道和鉆孔等工程現場數據編錄，特別是基于便攜機和掌上機的野外地質數據、測繪數據采集系統集成了關系式數據庫RDBS、GIS、RS和GPS，改變了野外數據手工采集方式。區內選定4個三級標準點進行手持掌上機GPS校正之后，進行數據采集工作。該礦區數據采集工作包括1∶2 000地質填圖、坑道編錄、探槽編錄、物探數據采集、化學分析和標本采集等。物探數據采集和1∶2 000地質填圖可同步進行，在確認礦致異常的情況下，實施探槽和坑道內施工鉆孔，經鉆孔編錄，在化學分析結果較理想的情況下，根據深部地質情況進行下一中段的坑道施工，在此基礎上進行坑道編錄。

2.4數據處理

2.4.1金礦床工業指標優化

金礦床工業指標是指在當前技術經濟條件下應達到工業規模利用的綜合標準，是經濟效益和社會效益共同作用的結果，隨著經濟技術的發展，工業指標應體現動態性和及時性的原則，生產成本、產品價格、生產技術等有較大變化時應及時進行優化，確保合理開發利用礦產資源，實現可持續發展[8-10]。根據《巖金礦勘查規范》(DZ/T 0205—2002)，該金礦工業指標亟需優化。DGSS軟件自帶的動態指標管理模塊計算的邊界品位和工業品位(表1)與相關機構論證的指標基本一致。

表1　金礦品位指標

2.4.2數據預處理

數據采集完畢后，利用DGSS系統繪制1∶2 000地質礦產圖、物探異常推斷圖等圖件。樣品單元素(Au、Ag、Cu)和組合元素測試分析結果、剖面線和勘探線的坐標需錄入DGSS系統中，并進行檢查(圖1)，若有誤則返回繼續修改，無誤后，方可進行礦體圈定及采樣平面圖、勘探線剖面圖繪制。

2.4.3儲量估算

該金礦床中礦體受斷裂帶控制，形態較復雜，傾角大于60°，厚度變化較大，Au品位中等，因此采用地質塊段法和剖面法進行儲量估算，采用垂直縱投影法計算礦體塊斷面積。該礦床從動態監測建立DGSS原始資料、儲量核實、直至詳查勘探階段均利用DGSS軟件監測和管理儲量變化情況，擴大資源量和提高資源量級別。該礦床某年的動態監測和儲量核實結果見表2。

表2　礦山動態監測與儲量核實結果

2.5儲量變化原因

①工業指標改變，礦體圈定的邊界品位由1×10-6下降至0.8×10-6，礦石平均品位由2×10-6下降至1.5×10-6，故對原始地質數據進行了分析并重新圈定了礦體，增加了資源儲量；②原儲量核實報告中累計查明資源儲量按原勘探劃分塊段直接估算，本研究將采空區的原塊段分割為2個子塊段，分別估算儲量并進行匯總，塊段分割后估算結果存在一定的誤差，但誤差較小；③礦業企業主為提高資源級別和擴大資源量，積極新增探礦工程，見礦效果較好，是本研究儲量核實變化的最主要原因。

圖1　礦區數據檢查

3結語

以某金礦為例，采用DGSS軟件進行了動態監測和儲量核實，在短時間內實現了數據的挖掘和地質資料的二次利用，并對儲量變化的原因進行了分析，該軟件自帶的圖表便于編輯、變換和完善，顯著提高了工作效率，對于提高礦山資源動態管理的工作效率有一定的參考價值。

參考文獻

[1]連永牢，王艷忠，陳桂虎，等.地質資料的二次開發：金屬礦山成礦預測的一個有效途徑[J].中國礦業，2012，21(10)：9-12.

[2]張夏林，吳沖龍，翁正平，等.數字礦山軟件(QuantyMine)若干關鍵技術的研發和應用[J].地球科學：中國地質大學學報，2010，35(2)：302-310．

[3]程天赦，楊文靜.Surpac Vision軟件在金屬礦山中的應用研究[J].金屬礦山，2007(9)：16-19.

[4]李豐丹，劉暢，李超嶺，等.基于DGSS體系的資源儲量估算與礦體三維建模信息系統研究與實現[J].中國礦業，2011，20(4)：181-187.

[5]李超嶺，楊東來，李豐丹，等.中國數字地質調查系統的基本構架及其核心技術的實現[J].地質通報，2008，27(7)：923-944.

[6]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.

[7]堅潤堂，楊帆，王巖梅，等.西藏白容—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.

[8]初道忠，王青，鄭懷昌.邊界品位的動態規劃優化方法及其應用[J].中國礦業，2008，17(9)：67-85.

[9]阮志橋，袁全喜，何洪濤.礦床工業指標及其有關問題的討論[J].資源環境與工程，2005，19(3)：242-244.

[10]吳仲雄，高清平.礦產資源可持續力評價研究[J].中國礦業，2007，16(7)：24-27.

(收稿日期2015-07-06)

*中國地質調查局地質調查項目(編號：12120114005101)。

譚洪旗(1984—)，男，工程師，碩士，610041 四川省成都市二環路南三段5號。