探索運用三維模型管理礦產(chǎn)資源儲量的方法

鄧鐵林

摘要：礦產(chǎn)資源儲量三維模型管理利用既有鉆井數(shù)據(jù)、地球物理數(shù)據(jù)、地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)、資源儲量估量數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)和工業(yè)廣場建筑資料，建立礦井地質(zhì)模型、井下巷道模型、工業(yè)廣場模型三位一體的三維空間可視化系統(tǒng)，全面提高空間信息利用方面的能力，在微觀上為礦產(chǎn)資源儲量管理和礦山企業(yè)的管理提供直觀的技術手段，本文對運用三維模型管理礦產(chǎn)資源儲量的方法進行了探索研究。

關鍵詞：礦產(chǎn)資源;儲量;三維;管理

礦產(chǎn)資源具有隱蔽性、復雜性和偏差特征。在之前礦山生產(chǎn)時，通過了一般調(diào)查、詳細調(diào)查、勘探等方法大量發(fā)生原始勘探數(shù)據(jù)。礦山生產(chǎn)后，又有各類消耗儲量和形成采礦工程數(shù)據(jù)。如何合理利用這些數(shù)據(jù)為礦業(yè)工作者服務更直觀、準確、方便是未來采礦工作的重要方向。在地理信息系統(tǒng)的應用過程中，三維地理信息系統(tǒng)比二維地理信息系統(tǒng)具有直觀的優(yōu)勢被更多的用戶所接受。然而，今天相關的三維軟件有很高的學習成本、所需數(shù)據(jù)與原始礦物勘探積累的數(shù)據(jù)大不相同。這種情況嚴重限制了三維的大規(guī)模應用，該技術在其他行業(yè)已經(jīng)成熟，但在采礦業(yè)有很大阻力。一些大型礦山只有小規(guī)模的應用。文本僅針對礦產(chǎn)行業(yè)中的一個小部分“儲量”，簡單分析儲量數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀、管理方式以及簡易的針對儲量數(shù)據(jù)的三維應用。

1應用思路

現(xiàn)有礦床三維地質(zhì)建模系統(tǒng)（如DIMINE、3DMINE等），利用礦山地質(zhì)勘探的原始測量數(shù)據(jù)。使用動態(tài)測量數(shù)據(jù)每年探測礦山儲量，使用礦山儲量的三維地質(zhì)模型建立本年度地質(zhì)模型。利用礦山勘查三維地質(zhì)模型和礦山年度動用儲量三維地質(zhì)模型進行自動比對，即可快速便捷地實現(xiàn)塊段核減、儲量核銷的目的。

2建模方法

2.1基礎工作

采礦期間收集鉆井、坑道、山體工程勘察及相關地質(zhì)資料進行地質(zhì)勘探和儲量驗證，建立三維地質(zhì)模型利用測量數(shù)據(jù)實時更新和校準礦床實際生產(chǎn)。

2.2儲量動態(tài)檢測

在開展年度儲量動態(tài)檢測時，礦山確立了三維利用實測年度廢礦床相關數(shù)據(jù)構建資源儲量模型。

2.3礦體塊段自動分割

通過運用建模軟件對比礦山三維地質(zhì)模型和動用資源儲量三維模型，即可實現(xiàn)塊段自動分割、礦產(chǎn)資源儲量自動核銷，最終實現(xiàn)從測量數(shù)據(jù)到儲量分割結果的“一步式跨越”，避免了人為因素的干擾。具體建模方法詳見下圖：

3、三維模式管理的優(yōu)勢

與二維模型相比，礦山在三維模型中是直接的利用測量數(shù)據(jù)和樣本測試數(shù)據(jù)生成三維地質(zhì)模型系統(tǒng)對礦床建立三維地質(zhì)模型，實現(xiàn)功能進行自動儲量的計算、扣減、核銷等，最終實現(xiàn)“一步式跨越”，從測量數(shù)據(jù)到儲量劃分結果的階躍消除了復雜的中間部分避免人為因素干擾，準確性和虛假和隱蔽報告的難度。

在三維可視化系統(tǒng)模式下，可以更清楚地實時顯示資源儲量的開發(fā)、三率狀況和跨境開發(fā)狀況等等。能夠視覺顯示和監(jiān)控礦山礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用情況與礦山生產(chǎn)更緊密地聯(lián)系在一起。創(chuàng)建三維礦產(chǎn)資源儲量模型使礦產(chǎn)資源開發(fā)管理礦山從平面二維向三維邁出了一大步從數(shù)據(jù)表管理到圖形管理。為互聯(lián)網(wǎng)視野奠定了基礎礦山礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的全過程管理更符合未來礦山數(shù)字化和信息化建設的方向。

4數(shù)據(jù)的應用

從礦山管理者角度看宏觀儲量管理數(shù)據(jù)指導性意義重大，對采礦幾乎沒有影響。映射后的預約數(shù)據(jù)在執(zhí)行備份部門時提供支持。好吧礦井儲量形成后，可在地下巷道空間貯存和分布三維直接描述了深埋地下的礦床和礦石看到的尸體在“衣柜”的上部和側(cè)面都沒有。

以前的采礦作業(yè)被限制在只能在中國進行管理和分析的技術因此，當前的三維相關軟件和技術比較成熟。主要的三維軟件包括3Dsmax、Rhino和Maya等。軟件Micromine、3Dmine等。為采礦而開發(fā)的工業(yè)。與舊制圖軟件相比，三維軟件的建模功能是公正的適合煤礦工人和經(jīng)理，其可視化比水平投影和垂直投影。

5建議

（一）已經(jīng)勘探完畢準備提出開發(fā)利用時，要求在提交資源儲量報告的同時，建立礦體三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)。

（2）鼓勵礦山業(yè)主建立和維護三維地質(zhì)模型;利用該礦的礦床模型，利用三維地質(zhì)模型幫助礦床礦山制定生產(chǎn)計劃，指導礦山生產(chǎn)，掌握和提高儲量數(shù)據(jù)礦山開發(fā)利用管理水平。

（3）建立礦床三維地質(zhì)模型的礦山;可實時更新和修正礦體三維地質(zhì)模型把日常的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)結合起來。和年度動態(tài)檢查結合儲量可以收集年度使用資源和儲量的測量數(shù)據(jù)創(chuàng)建用完的資源和儲量三維模型，以便更直觀地了解礦山實際生產(chǎn)狀況和滯留、消耗和損失狀況資源和儲備。

（4）與“礦山生產(chǎn)安全檢查監(jiān)控系統(tǒng)”積極共享數(shù)據(jù)，安全監(jiān)督部門利用該系統(tǒng)定位礦山人員的生產(chǎn)活動和使用主要設備的定位。利用海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，動態(tài)更新礦山儲量三維地質(zhì)模型，為礦山礦產(chǎn)資源儲量開發(fā)利用全過程的可視管理和適時生產(chǎn)數(shù)據(jù)提取創(chuàng)造了條件。

6結論

礦產(chǎn)資源儲量三維模型管理模型的最終目標結構成信息交換網(wǎng)絡使其更完整、技術先進、高速度和大容量。先進的信息采集技術和高速傳輸利用技術實現(xiàn)礦山資源儲量、產(chǎn)量三維監(jiān)測挖掘和狀態(tài)，形成分層網(wǎng)絡信息的更新和維護系統(tǒng)。充分實現(xiàn)從一維屬性數(shù)據(jù)管理向二維的飛躍實現(xiàn)了三維空間數(shù)據(jù)管理和塊的精細管理動態(tài)監(jiān)督管理規(guī)范化、信息化與系統(tǒng)化機制礦山礦產(chǎn)資源儲量管理。

參考文獻：

[1]《礦產(chǎn)資源登記統(tǒng)計管理辦法》（國土資源部令第23號）--國土資源部.

[2]《中國礦產(chǎn)資源管理報告》（社會科學文獻出版社）--林家彬等著.[3]《礦產(chǎn)資源儲量管理法規(guī)文件匯編》（中國大地出版社）--國土資源部.

[4]《礦產(chǎn)資源開發(fā)管理常用法律法規(guī)文件選編》（地質(zhì)出版社）--國土資源部礦產(chǎn)開發(fā)管理司.

[5]《礦山儲量動態(tài)管理要求》（國土資發(fā)〔2008〕163號）--國土資源部.

[6]《固體礦產(chǎn)資源儲量核實報告編寫規(guī)范》（國土資發(fā)[2007]26號）--國土資源部.

（作者單位：云南錫業(yè)股分有限公司大屯錫礦）