孟慶來(撫順罕王毛公鐵礦有限公司,遼寧 撫順 113001)
Surpac軟件在興洲鐵礦的應用
孟慶來
(撫順罕王毛公鐵礦有限公司,遼寧 撫順 113001)
以興洲鐵礦為例,根據礦山已有地測采數據建立興洲礦三維礦山模型,對露天采場進行優化設計,編制采掘進度計劃。實現興洲礦露天三維管理系統,有效的指導生產現場和生產技術的管理工作。
Surpac軟件;采掘計劃;三維管理系統
Surpac軟件實現了礦山生產技術相結合,強化空間立體概念,有效的提高了礦山生產設計與管理的效率,在整個礦山生產管理、資源儲量管理和礦山生產規劃將成為整個礦業的發展趨勢[1]。
Surpac三維礦業軟件主要實現礦山生產的可視化管理,全面的提供了礦山生產方案,能夠有效的指導礦山整體生產計劃的編制,大大地提高露天采礦的生產的效率,利用Surpac礦業專業軟件,大量工作用軟件完成,從提高了設計效率,增強了管理效果。
興洲鐵礦位于遼寧省撫順市東洲區碾盤鄉蘿卜坎村,礦區內地層除第四系外全為太古宙通什村組變質上殼巖系,地層由石榴黑云斜長片麻巖、石榴黑云角閃斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、石榴石英角閃片麻巖、含磁鐵石榴石英角閃巖、磁鐵石英角閃巖、磁鐵角閃石英巖等組成。礦區存在一個向北西傾向的馬蹄形向斜,礦區內未發現較大的斷裂存在,僅存在小的斷層構造。該礦區巖漿活動主要表現有中酸性和基性脈巖侵入,脈巖有角閃正長斑巖、閃長玢巖、輝綠巖、偉晶巖。礦區按其上、下層位及礦體賦存部位劃分為二個含礦帶,從下到上共有9條礦體組成,其中以3#礦體最大,其儲量占整個礦區50%以上。
以興洲礦7、8號礦體為基礎,建立地質數據庫,剖面線解譯,形成地表dtm,,編制礦山采掘進度計劃,實現興洲礦三維生產管理。
礦山Surpac建模主要工作是建立地質數據庫、剖面線解譯,建立礦體模型,做地表DTM,做采礦方案設計,完成礦山Surpac三維模型的建立[2]。主要步驟如下:
地表DTM模型是礦山三維模型建立的基礎,也是采礦工程設計的重要條件,利用原有cad的地質地形圖,用高程點和等高線等屬性建立地表DTM模型。根據現狀開采條件形成DTM采坑,有效性驗證之后,形成地表現狀的DTM模型設計。地表DTM模型的準確性直接影響后期采礦設計和采掘計劃的編制,要求一定要保證坐標點、高程點的準確性。
礦山Surpac建立礦體模型的基礎工作還有創建地質數據庫,根據礦山的儲量核實報告中的開孔坐標、化驗表、測斜數據、巖性數據等先建立地質數據庫;再根據礦山勘探線參照地質報告提交剖面線圖件連接礦體,進行剖面線解譯;再用三角網化工具連接礦體,檢查開放邊、檢查自相交、驗證無效三角形等工作后,形成礦體的模型建立;
礦體模型建立完成后,要建立塊體模型,塊體模型建立的步驟:(1)根據礦區礦體的最大最小坐標建立,并可根據礦體的形態加入方位角、傾角等信息增加約束條件;(2)創建塊體模型屬性表,主要有:mfe(Tfe:描述礦石的品位信息)、比重(描述礦石的比重)、礦巖類型(描述礦石、巖石的類型)、估值次數等;(3)新建約束條件,并根據約束條件進行塊體模型顯示。約束文件是對塊體模型的顯示、報告和存儲進行限制,這些約束文件可以“新建、編輯和查看”給礦體附屬性(4);塊體模型估值,并根據不同屬性進行塊體模型顯示。主要包括:直接賦值、距離冪次反比法,其中直接賦值主要是給塊體模型的礦石分配比重值;距離冪次反比法是給塊體模型中的礦體塊賦品位值;完成塊體模型建立。
根據實際情況定好頂部境界,做平滑曲線后進行標準化分割;選好出入溝位置,公路信息,和臺階坡度;根據臺階高度擴展段和擴展平盤寬度;再做下一個臺階時,將該段的礦體剖面拉入,以便控制礦體下盤,優化采礦境界;采坑設計完成后,形成開采設計模型示意圖,如圖1。

圖1 開采設計模型示意圖
開采設計完成后,要對對采坑進行礦巖量計算,應用塊體模型,加入相應約束條件,得到設計開采范圍內礦石量601萬t,平均mFe%=20.31%,巖石量948萬t,平均剝采比為1.58t/t。詳細分層剝采比見表1。

表1 分層礦巖量及剝采比表
通過整體采礦方案形成后,清晰的看到礦體與采坑之間的位置,準確的控制礦體的走向、傾向、傾角,在編制整體采掘計劃時,能分清采剝順序,合理布置采掘設備,及時調整參數設計,減少基建期剝離量,優化剝采順序,均衡生產布置,開展長期采礦規劃,使整體設計方案達到最優。
本次Surpac軟件建立三維模型以興洲鐵礦為例,根據礦山實際生產數據、參照地質測量等基礎資料,進行Surpac三模建模,完成7、8號礦體的開采設計,優化生產技術參數,達到三維可視化管理模式。有效地指導興洲礦露天開采的正常進行,極大的提高了勞動生產率,減少了前期不必要的剝巖,對整個礦山的發展提供了重要的幫助。
[1]Surpac用 戶 手 冊( 第 五 版)[M].Surpac Software International國際軟件公司發行,2003.
[2]周智勇,陳建宏,周科平.Surpac Vision 軟件在礦床建模中的應用[J].礦業工程,2004(02):56-58.
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.240