基于Micromine軟件的某銅礦床資源量估算

李　朋　鄒小偉　李　志

(廣東省地球物理探礦大隊)

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基于Micromine軟件的某銅礦床資源量估算

李朋鄒小偉李志

(廣東省地球物理探礦大隊)

摘要以某銅礦床為例，通過Micromine軟件對該銅礦段進行了三維建模，采用距離反比法對銅礦體進行了資源量估算，并與傳統塊段法進行了對比分析。結果表明：距離反比法的資源量估算結果與傳統塊段法基本一致，可供類似研究參考。

關鍵詞Micromine軟件三維建模距離反比法傳統塊段法資源量估算

國內傳統資源量估算方法有地質塊段法、斷面法等，具有計算(修改)復雜、效率低等不足。Micromine軟件是由澳大利亞Micromine國際礦業軟件有限公司開發，已在全球主要礦產生產國的數千個礦山得以應用，并于2003年得到我國國土資源部礦產資源儲量司對其資源儲量估算部分的技術認定[1]。利用Micromine軟件可簡單快捷地進行地質數據解疑和資源評估，其資源儲量估算方法包括地質統計克里格法、距離反比法、封閉多邊形法等，其中距離反比法為國外資源評估最常用的方法之一[2-3]。本研究以某銅礦體為例，應用Micromine軟件進行礦區三維建模，采用距離反比法進行資源量估算，并與傳統塊段法進行對比分析。

1　礦體特征

某銅礦體呈脈狀、透鏡狀展布，走向NNW320°～360°，平均340°，長680m，礦體傾向NEE，傾角45°～65°，平均56°，控制延深49～535m，礦體厚1.00～15.41m，平均3.04m，厚度變化系數93.92%，較穩定。礦體單樣品w(Cu)0.201%～10.99%，單工程w(Cu) 0.34%～3.00%，礦體 w(Cu)平均1.39%，變化系數88.37%，屬較穩定型礦體。

2　資源量估算

2.1工業指標確定

依據《固體礦產資源/儲量分類》(GB/T17766—1999)、《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質勘查規范》(DZ/T0214—2002)，本研究資源量估算所用的相關參數為：礦石邊界品位Cu0.2%，最低工業品位Cu0.5%，最小可采厚度1m，夾石剔除厚度2m，礦石密度2.92g/cm3。 單工程礦體圈定應嚴格按照工業指標執行，凡大于或等于邊界品位的、真厚度大于或等于最低可采厚度的礦石均應圈入礦體。礦體外推包括有限外推和無限外推兩種方式，有限外推為一工程見礦，其相鄰工程未見礦，在工程間距大于或等于相應類別的工程間距時，平推該類型工程間距的1/4為礦體資源量估算邊界；無限外推為當礦體沿走向或傾向方向在見礦工程外無工程控制時，按相應工程網度的1/4進行等厚外推。

2.2三維建模和資源量估算

本研究Micromine軟件礦體三維建模與儲量估算的基本流程見圖1。

圖1　Micromine軟件資源量估算流程

2.2.1建立數據庫

利用Micromine軟件進行礦體三維建模時，需提供工程編號、坐標、鉆孔孔深、測斜、分層信息以及樣品分析結果等基本信息。地質數據庫中的井口文件、測斜文件、樣品分析文件中匯集了上述各類數據。礦區數據庫共錄入86個鉆孔的相關文件，1 438個樣品文件。

2.2.2地質解疑

地質解疑主要通過切割剖面并在剖面上圈連礦體實現。礦體的圈連主要根據地質規律，嚴格按照確定的品位、厚度等指標進行，形成的剖面形態與傳統方法繪制的勘探線剖面基本一致(圖2)，因此也可直接將CAD或MapGIS軟件繪制的勘探線剖面文件直接導入Micromine軟件中，用于地質解疑。

圖2　10#勘探線剖面示意

2.2.3建立線框形成礦體三維模型

將各解疑剖面上所圈連的礦體線條相互串連，便構成了整個礦體的立體三維模型(圖3)。

圖3　礦體三維模型

2.2.4生成空塊模型

空塊模型構建的目的是精確估算整個礦體的平均品位。空塊模型的構建是將礦體三維模型劃分成若干個尺寸相同的小方塊，各塊都有代表其空間位置的三維坐標。礦體三維模型劃分的依據主要為礦體在空間的分布范圍，走向、傾向的變化及開采段高等。劃分的模型塊并非越小，品位、礦量計算結果越精確，一般來說，單元模型塊的間距為勘探線間距的1/5～1/10[4]，本研究單元模型塊尺寸確定為8m×6m×2m(長×寬×高)。

2.2.5空塊插值

距離反比法作為一種權重平均插值法[5]，其原理是將落入影響范圍內的樣品參與單元模型塊的品位估值，由于各樣品與單元模型塊中心的距離不同，其品位對單元體的影響程度也不同，距單元模型塊越近的樣品，其品位對單元體品位的影響越大，單元塊的品位(x)計算公式為

式中，n為樣品數量；xi為落入影響范圍的第i個樣品的品位；di為第i個樣品與單元塊中心的距離；N為計算系數，一般取1～5。

上式中，N越大，距估值點越近的樣品的權重越大，即對于品位變化小的礦床，N較小；對于品位變化大的礦床，N較大。本研究N取2[5]。

2.2.6資源量分類

《固體礦產資源/儲量分類》(GB/T17766—1999)按照地質可靠程度、經濟意義及可行性評價程度將礦產資源儲量，共分為3大類16種類型。Micromine軟件可通過設定橢球體的搜索半徑、最小工程數等參數劃分地質可靠程度。Micromine軟件對于地質可靠程度的劃分主要通過設置搜索橢球半徑和最小工程數實現，橢球搜索半徑應為勘探線間距的1.25倍[6]，礦區采用 100m×100m的網度估算控制資源量，采用200m×200m的網度估算推斷資源量。為此，設置橢球半徑為125m，最小工程數3個，對控制的資源量塊段進行品位插值；設置橢球半徑為250m，最小工程數2個，對推斷資源量塊段進行品位插值。礦區銅礦體資源量主要為332、333兩類別，Micromine軟件參數設定與資源量類別對應關系見表1。

表1　Micromine軟件資源量類別判定參數

通過Micromine軟件距離反比法估算的銅礦體總資源量結果為：銅金屬總量19 252.91t、Cu平均品位1.24 %，其中332銅金屬資源量12 282.16t，333銅金屬資源量6 970.75t。采用封閉多邊形法進行了驗證，所估算的銅資源總量為20 276.37t，相對誤差為5.18%，可見本研究資源量的估算結果較可靠。

3　與傳統塊段法對比分析

3.1估算圖件

將Micromine軟件生成的礦體三維模型視角調整至傳統資源量估算縱投影圖相對應的方位，即可得到Micromine軟件中的礦體垂直縱投影圖。由上述2類垂直縱投影圖(圖4)對比可知，盡管各類別資源量分布范圍大致對應，但細節出入較大，是由傳統塊段法將工程直線相連形成矩形方塊，而Micromine軟件采用橢球搜索形成不規則邊界所致[7]。

3.2資源量估算

傳統塊段法與距離反比法對銅礦床資源量的估算結果見表2。

圖4　礦體垂直縱投影示意表2　2種資源量估算結果對比

項目金屬量/t傳統塊段法距離反比法誤差相對誤差/%資源量類別33211409.1312282.16873.03007.373337603.326970.75-632.57008.68總量19012.4519252.91240.46021.26

由表2可知：2種方法估算出的資源量總量基本一致，誤差僅為1.26%，但各類別資源量之間相對誤差略有偏大，332資源量相對誤差為7.37%，333相對誤差為8.68%，原因為：①傳統塊段法劃分探明和控制的資源/儲量須在工程網度內，而Micromine軟件可將滿足相應搜索半徑和最小工程數的礦塊劃為相應資源/儲量類別，導致少量探明和控制的資源量并不完全在工程網度內，若控制的工程網度為100m×100m，設置搜索半徑為125m，則導致實際工程網度外圍少量的礦塊被劃為控制的資源量，即傳統塊段法判定為332資源量的外推部分塊段被Micromine軟件同樣判定為332類別資源量；②對于稍大于工程網度的工程，傳統塊段法可根據實際情況適當修改，而Micromine軟件在計算中固定了網度參數，相對嚴謹，因而在傳統塊段法判定為332資源量的塊段內部出現了小面積的333資源量。

3.3品位估算

通過鉆孔實際樣品品位與小礦塊品位進行對比發現，Micromine軟件可較準確地對小礦塊進行賦值，空塊插值與鉆孔實際樣品品位值的大小、分布范圍基本一致。通過Micromine軟件賦值，可更為詳細地了解礦體內部的品位分布特征，而傳統塊段法僅能反映單個塊段的平均品位，塊段內部品位變化特征無法得知。Micromine軟件距離反比法計算的礦體平均品位為1.24%，傳統塊段法計算的礦體平均品位為1.39%，相對誤差為11%，基本滿足要求。

3.4品位噸位

為進一步研究不同估算方法對品位噸位的影響，將品位劃分為4個區間，并計算出各區間的資源量，通過品位噸位對比分析(表3)發現，2種方法在各品位區間所計算的資源量大致一致，除了極少量低品位礦體資源量估算結果出入較大外，其余工業礦體的資源量估算誤差率為5.98%～15.03%。Micromine軟件采用距離反比法估算的資源量、品位等數據與傳統塊段法基本一致，但由于該2種方法對各類別資源量塊段的圈連、判定的方法有所差別，使得各類別資源量塊段分布范圍也存在一定的差別，因而兩者估算的各類別資源量不適合作為精確驗證數據。

表3　2種方法品位噸位計算結果對比

4　結　論

(1)Micromine軟件對礦體進行三維建模直觀性強，資源量估算快捷、準確，修改方便，相對于傳統方法優勢較明顯。

(2)通過與傳統塊段法對比研究發現，Micromine軟件采用距離反比法估算的資源量、品位等數據與傳統塊段法基本一致，相對誤差較小，可滿足相應要求。

(3)采用Micromine軟件可對劃分的小礦塊進行品位賦值，礦體內部品位變化特征表現更為詳細，品位噸位參數也更易掌握。

參考文獻

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[2]堅潤堂，楊帆，王巖梅.西藏白客—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.

[3]余牛奔,齊文濤，王立歡，等.基于3DMine軟件的三維地質建模及儲量估算[J].金屬礦山，2015(3)：138-142.

[4]朱海賓.基于Micromine軟件的固體礦產資源量估算原理與方法[J].地質找礦論叢，2013，28(1)：106-110.

[5]李章林，張夏霖.距離平方反比法礦產資源儲量計算模塊設計與實現[J].地質與勘探，2007，43(6)：92-97.

[6]沈陽，張作倫，高幫飛，等.Micromine軟件在某鉛鋅礦床三維建模及資源量估算中的應用[J].中國礦業，2012，21(2)：111-114.

[7]唐攀，唐菊興，唐曉倩，等.傳統方法和地質統計學在礦產資源/儲量分類中的對比分析[J].金屬礦山，2013(11)：106-109.

(收稿日期2016-04-19)

李朋(1984—)， 男，工程師，510800 廣東省廣州市花都區秀全大道59號。