司家營鐵礦復雜礦體三維建模方法

王　丹　陳彥亭　宋愛東

(河北鋼鐵集團礦山設計有限公司)

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司家營鐵礦復雜礦體三維建模方法

王丹陳彥亭宋愛東

(河北鋼鐵集團礦山設計有限公司)

摘要結合司家營鐵礦南區地質特征，利用3DMine軟件對復雜礦體的建模方法進行了研究，構建了司家營鐵礦南區數字礦體模型。研究表明：針對淺部氧化礦體特征和深部原生礦體特征，利用氧化原生界面分割的建模方法，能夠更為有效地還原礦體的原有賦存形態。

關鍵詞地質特征三維建模氧化原生分割界面3DMine

在很多大型礦山，盡管三維可視化技術已得到了一定程度的應用，然而礦山建模過程缺乏統一的標準，建模周期較長[1]，尤其是礦體實體模型的建立難度仍較大，根據傳統的建模方法雖然能夠實現礦體三維可視化，但其精確度以及建模效率均不理想[2]。司家營鐵礦南區礦體形態復雜，存在單一的氧化礦或原生礦，淺部部分礦體被氧化，從而將礦石分割為氧化礦和原生礦2類。在礦體實體建模過程中，傳統的建模方式是將氧化礦、原生礦分別對應連接，該方法需要大量的控制線、過渡面，不但耗時較多，而且建模結果的實用性不強。為此，本研究針對司家營鐵礦南區的礦體類型，對復雜礦體的建模方法進行探討。

1地質概況

2礦體建模方法

2.1勘探線剖面圖收集與整理

圖1　 勘探線剖面

2.2實體連接及氧化原生分割界面生成

將整理后勘探線剖面圖對應連接為實體，見圖2。將對應礦體的分割界線連成直線，形成氧化原生分割界面，見圖3。

圖2　實體模型

圖3　 氧化原生分割界面

2.3氧化原生分割界面拓展

通過對3DMine軟件進行二次開發實現功能擴展，在不影響分割界面的外緣輪廓的前提下，對分割界面的實體邊界向外擴展，使其能夠完全穿透礦體模型。詳細步驟為：①首先在3DMine命令欄中輸入“faceext”，按“Enter”鍵，出現界面，提示選擇要擴展的面，見圖4；②選擇需擴展的面，出現對話框，見圖5；③輸入距離，便可得到擴展后的面，見圖6。

2.4實體模型分割

通過3DMine軟件的布爾計算功能分離實體模型，利用氧化原生分割界面將實體一分為二，使氧化礦、原生礦成為單獨的實體，見圖7。通過“刪除單獨的三角面”命令，刪除圖7中多余的三角面得到最終的實體模型，見圖8。

圖4　提示擴展面界面

圖5　擴展距離界面

圖6　擴展后分割界面

圖7　分割后實體模型

圖8　刪除多余三角面后的實體模型

2.5模型匯總

大賈莊鐵礦南區礦體分類較多，本研究將該區礦體分為表內氧化礦、表內原生礦、表外原生礦、表外氧化礦等4類，建模結果見表9。

圖9　司家營鐵礦南區礦體實體模型

3結語

結合3DMine軟件，對司家營鐵礦南區礦體實體模型構建方法進行了研究，給出了詳細的建模步驟。該方法針對分類較多的礦體，可較清晰地劃分礦體類型，對于斷層以及巖脈隔斷礦體的情況，可合理準確地分割礦體。實踐表明，通過本研究構建的礦體實體模型無自相交問題，可真實地反應礦體賦存形態，滿足后期采礦設計及優化開采等要求，建模效率較高，可供類似礦山參考。

參考文獻

[1]李清泉，楊必勝.三維空間數據的實時獲取建模與可視化[M].武漢：武漢大學出版社，2003.

[2]張新宇.地學空間三維可視化儲量計算輔助分析系統關鍵技術的研究[D].長春：吉林大學，2006.

(收稿日期2016-04-11)

王丹(1986—)，女，工程師，063701 河北省唐山市灤縣。

·實用技術·