三維可視化技術對礦山找礦工程的影響分析

張 赫

（遼寧省有色地質一〇六隊有限責任公司，遼寧 鐵嶺 112000）

為使礦山開采工作順利進行，必須著力解決地質體的復雜性和隱蔽性，對相關礦體進行事先的勘探和偵查，并形成可行性報告分析[1]。運用圖紙、文字等形式獲取我國礦山工程相關數據，由于這類信息資料多以數字形態以及存在點線面關系，不能夠真實反映所需的東西，因此會對工程師修改勘探后期工程設計以及后期資料查詢造成困難，使得地質工作者在對地質條件進行觀察時會受到一定影響，影響開采建議的合理提出，增加了勘探風險并且這種傳統的觀測方式存在直觀感受差、動態表現能力弱、存儲調用困難、繪制費時、成本高等問題[2]。三維可視化技術對礦山找礦，即通過三維計算機圖形學的手段和方法將礦山地質體及礦山工程在三維空間中的形態和分布再現出來，進而增強地質數據的表現力，對其進行綜合分析和研究，通過促進信息利用率和空間分析能力的提高，改進對地質數據的理解和應用環境，能夠有效解決礦山找礦工程中數據獲取、表現、分析、利用等方面存在的難題，符合現代采礦設計、管理、生產的需要。

1 對礦山找礦工程地質特征表達的影響

礦山工程三維可視化建模過程，通常是以復雜無規律的對象為主，由于地質體存在變化多端的形態，時間推移下也會有變化產生，故而勘探空間模擬有著極大范圍，要想對礦山相關特征進行描繪，就必須充分勘探、測量。再加上地質對象較為復雜的緣故，加大了地質數據獲取的難度，大量不確定性存在于地質數據中，一旦人員素質、經濟條件和裝備儀器與數據充分采集要求不符合時，通常就只能得到單一且互相脫節的地質數據，整個勘探過程有隨機分布問題存在。三維可視化技術可以直觀地表達礦山工程地質特征，能形象地表達礦體和其他地質體的空間形態，獲得更為精確的數據。

2 三維可視化技術幫助形成剖面圖和工程平面圖

三維可視化技術有以下幾個特點，即空間插值技術、三維數據表達技術以及三維空間數據結構。空間插值技術即運用克里格插值法、樣條函數法和距離冪次反比法等方法，為保證數據提供準確性，結合各類地質條件、礦體周邊環境，具體情況具體分析，合理的選用插值方法[3]。可運用Kriging插值方法獲取關鍵性數據，運用距離冪次反比法插值方法來獲取非關鍵性數據。三維數據表達技術，即在構建三維地質模型時，通過將基本地質信息表現出來，隨后為傳遞各類屬性信息、交換數據提供條件進行適當計算。三維數據結構模式分為基于面、基于體兩方面進行[4]。三維空間數據結構其通過相關圖表、數據矩陣下對相關數據進行描述，以各類數據模型為對象進行存儲，從而實現對數據的有效表達。選擇數據結構是具體運用三維可視化技術的重要環節，要求我們直觀、形象地展現出所需描述的礦體空間與地表結構，與真實數據相貼合，綜合運用各類邏輯關系及對應空間關系，將不同類型數據間存在的相互關系充分表現出來。

表1 三維可視化應用繪制內容

3 三維可視化技術幫助形成開采計劃

三維建模的主要內容主要以礦體、地表、斷層等三大部分作為主要建模對象。其中，礦體是最重要的三維建模空間組成部分，為核心區域；地表代表的是形成自人為采剝工程的人工邊坡或是自然形成的山坡；斷層代表的是礦體內部較大規模且具有地質資料描述的斷層。為確保探礦作業中安全管理工作安全有序的開展，在探礦作業實施前，探礦團隊要做好安全防護工具的準備工作，充分地了解地質資料，對安全事故防范措施進行安置和落實[5]。其次，要合理選用探礦方法。

選定的探礦方法會被直接應用于實際的探礦作業中，由此可見其重要程度，探礦團隊在選用探礦方法時要秉持科學合理的原則，致力于實現探礦作業的安全性與高效性。再者，要合理選定探測地址。探礦團隊通過運用先進的勘探手段來獲得精確且全面的地質信息。通過了解對礦區的地質結構、土壤結構、水文信息等，實現探測選址的科學合理性，這要求探測團隊在探礦作業前做好充足地勘探工作。三維可視化技術為礦山找礦提供數據信息，為其開采計劃的形成提供合理的建議和指導。

4 結語

三維可視化技術應用于礦山找礦工程中，能夠再現地質體與采礦工程三維信息及綜合分析，能夠為穩定性評估提供地質依據和模型，有助于人們理解地質體與采礦工程施工的“真實”三維形態特征以及構造要素的空間關系，三維可視化應用于礦山找礦工程，為巖土工程師形成正確判斷，正確分析巖土工程問題提供綜合信息。三維可視化應用于礦山找礦理論與技術的不斷成熟與發展將會對露天礦工程或其他巖土工程設計和施工發揮重要的影響促進作用。