基于DIMINE礦業工程軟件對獲各琦2號露天鐵礦建模應用的探討

李藝昕

摘要：本文以內蒙古雙利礦業有限公司獲各琦2號露天鐵礦為研究對象，通過現場調研，系統的對礦山概況、開采現狀進行統計分析。利用原始地形圖、鉆孔數據、測斜資料等為基礎為礦山構建三維可視化模型，通過構建三維地表模型、鉆孔數據庫和礦體模型可以得出，三維地質數據庫是真實鉆孔軌跡的反應，可以立體清晰的反映出各礦體的位置關系，能夠為之后的計算提供更有保障的數據依據，既節約了工作的時間，同時也可更大程度的減少人為計算的錯誤。構建的礦體模型可更直觀地了解礦山整體信息，對礦山的開采、管理和后續發展都有指導作用。

關鍵詞：DIMINE;獲各琦露天礦;數字礦山

1.緒論

1.1研究背景

數字礦山（Digital Mine）理論自1999年于“國際數字地球”大會提出，至今礦山數字化的發展及其相關技術研究在[1，2]海內外學者中得到廣泛重視（李琦，1999;欒忠志等，2014）。數字化技術不僅限于礦山的研究，還涉及農業、海洋、交通等工程的數字化研究，這一切都得益于數字地球（DigitalEarth）和數字中國（DigitalChina）等戰略的提出及順利實施，激勵了我們對礦山新的更深層次的思考和對數[3]字礦山的新世紀的構想及不斷發掘（劉明舉等，2001）。

隨著社會的發展和礦山開采技術的提高，國外的一些露天開采山礦已放棄原有的傳統人工手工設計管理辦法轉變為借助信息化、數字化的計算機管理方法，利用三維可視化技術模擬礦床，來實現高效礦山管理。

本文以內蒙古雙利礦業有限公司獲各琦2號露天鐵礦為研究對象，通過現場調研，系統的對概況、開采現狀進行統計分析。以大量原始地質資料信息包括矢量化的地形圖、原始的鉆孔數據、測斜資料等為基礎運用DIMINE礦業工程軟件為礦山建模。

1.2礦山基本概況

獲各琦2號露天鐵礦位于狼山中段北麓，行政區劃屬內蒙古自治區烏拉特后旗巴音寶力格鎮管轄。礦區東距省道S312約30km，南距巴音寶力格鎮100km，向南經巴音寶力格鎮至包—蘭鐵路臨河火車站135km，礦區至巴音寶力格鎮為水泥路面，獲青二級公路通車使礦區至青山鎮工業區僅53km，使礦區向外界的交通運輸更加方便。

礦山生產規模為100萬/年，年工作日330天，礦山服務年限13年。Fe1Fe2Fe3號礦體鐵礦石量（122b+333）為8021萬噸，平均品位30.16%，本次研究礦體主要為Fe1Fe2Fe3號礦體，礦體平均厚度23.5m，具有厚、大、出露地表的特點，適于露天開采。

2.獲各琦露天礦三維模型構建

2.1原始地表模型構建

原始地表模型的建立以矢量化的地形圖（CAD或Map-GIS）為基礎，將比例尺調整為1∶1000，坐標調至與實際相符合，導入至DIMINE軟件中。檢查等高線是否有斷點，確保每條等高線都連接后，為等高線賦予高程值，使每條等高線的高程值與實際相符，經過平面轉換和調整生成三維地表模型（DTM面），真實反映礦山原始地形地貌情況，并且可以加入勘探線布置、采礦權范圍等信息，如圖2.1所示。

在生產過程中收集測量的驗收數據、測點文件，然后將測點文件轉換為txt或者csv文件導入DMine中如圖2.2所示，形成一個測點文件。然后在利用測點文件利用實體建模中的整體約束dtm生成露天礦的地表模型如圖2.3所示。

2.2鉆孔模型及鉆孔數據庫構建

鉆孔數據庫由孔口文件、測斜文件和樣品文件三個數據表導入生成。本次建模中利用了83個鉆孔、643個測斜以及2642個樣品數據。

（1）鉆孔數據檢查

將收集的鉆孔數據（孔口文件、鉆孔測斜文件、鉆孔樣品文件）導入DMine中轉換為dmt格式文件，然后對文件進行校驗，如圖2.4所示，并輸出檢查報告，根據報告文件中的錯誤對文件中的錯誤鉆孔數據進行修改，直到所有錯誤修改完成。

（2）生成鉆孔數據庫

再將修改完成鉆孔數據導入DMine中并檢查文件內容與信息表中的字段使之保持對應一致，創建鉆孔數據庫如圖2.5所示。

（3）創建地質數據庫

創建完成鉆孔數據庫之后需要將文件輸出生成地質數據庫，將地質數據庫打開即可看到如圖2.6所示生成的鉆孔模型。

2.3礦體模型構建

建立原始礦體模型以地質報告中的礦體剖面圖、鉆孔數據庫為參考。在CAD中將勘探線剖面圖上的礦體逐一編號，封閉礦體輪廓線并整理到不同的編號圖層中，將剖面圖比例調整為1∶1000，調整好坐標以及高程;將整理好的礦體輪廓線導入至DIMINE軟件中，將平面圖轉換為剖面圖，將坐標及高程調整為實際的坐標高程。將剖面圖中的線斷轉換為多段線，利用線編輯功能對線框進行處理并使線框閉合。利用“實體建模”→“創建”→“線框”功能將相鄰的兩個剖面圖上同一編號的礦體輪廓線依次連接;按照勘探報告中的礦體外推原則依次將連接好的礦體輪廓線框外推、尖滅;選中礦體模型中的單體模型利用“合并”功能生成整體的實體模型如圖2.7所示。并對模型進行有效性檢測清除模型中的三角面片，使模型方向一致化。最終礦體模型的體積與實際相符。在模型創建完成后可與地質數據庫相組合計算出模型的礦石量，品位及金屬含量，同時可與地質報告中的地質儲量進行對比分析，并且對出現的誤差進行分析與評估如表1所示。建立礦體模型對礦山的設計及生產都有重要的意義。

3.結論

傳統方式是鉆孔通過投影到勘探線上成平面圖，而DI-MINE軟件是根據鉆孔的孔口信息、測斜信息及化驗信息自動生成三維數據庫。與傳統方式相比，三維地質數據庫是真實鉆孔軌跡的反應，為之后的計算提供更有保障的數據依據。三維地質數據庫只要建立成功則可以隨時準確快速調取信息，每次計算的時候不用人為去查找，DIMINE軟件會自動計算，這樣既節約了運算的時間，也可更大程度的減少人為計算的錯誤。構建的礦體模型可更直觀地了解礦山整體信息，對礦山的開采、管理和后續發展都有指導作用。

參考文獻：

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