地質大數據對礦山工程地質勘查工作的影響研究

王天祿

（鞍鋼集團礦業有限公司，遼寧 鞍山 114001）

1 礦山工程地質建模方法

地質大數據主要指通過礦產勘查不同階段進行收集的科學大數據，其特點呈現多樣化，主要包括時空多、數據信息類型多、源頭多以及獲取的方式較多等。在礦山工程地質勘查工作過程中，地質大數據能夠以多種形式存在，其主要包括文本、圖像以及數據信息等，在現代科學技術持續發展的背景下，大量數據信息開始出現堆積現象，但其能夠提供的信息具有一定局限性。針對呈現規模化的礦山工程地質勘查項目而言，其數據信息管理技術手段對結構化數據存儲及使用具有極高的重視程度，而針對地質信息科學理論、技術體系框架以及方法而言，其發揮的指導作用相對較差。在該種情況下，三維地學建模工具如圖1在地質大數據的背景下持續發展，并逐漸進入公眾視野，成為學者重點研究課題，為促使礦山工程地質勘查工作實現可視化及數字化，必須對地質大數據形成正確認知，并對其進行科學利用。MapGIS 10.3三維地學建模工具支持矢柵一體的三維地質模型構建，通過高效插值，對地質結構模型進行網格剖分。矢柵一體地質模型構建過程如圖2，柵格化—規則六面體網格如圖3，在實際工作中，工作人員應以大數據為基礎，對工程地質模型進行建立，并促使其呈現精細化與動態化，以此為找礦決策分析提供技術層面的支持，進而為礦山工程順利實施提供保障。在地質大數據持續發展的背景下，工程地質建模方式已進行轉變，其相較于傳統方式對動態構建與數據信息的革新具有更高的關注度。因此為確保模型構建具備科學性，必須對地質建模方法進行充分掌握，明確其核心內容，進而實現建立具備科學性的地質模型，從而為后續工作及礦山工程順利實施奠定基礎。針對礦山工程地質建模方法而言，其主要內容如下[1]。

圖1 三維地學建模工具（動態建模）

圖2 矢柵一體地質模型構建

圖3 柵格化—規則六面體網格

1.1 分析數據源

在成功獲取地質大數據后，工作人員應及時對數據庫系統進行建立，以此對地質勘查工作中獲取的數據信息進行存儲。針對勘查數據而言，其包括的類型主要有地震測試分析、勘探區域具體狀況以及礦山生產開采管理等。上述數據信息是工作人員開展三維地質建模工作的重要基礎，因此必須對其形成正確認知。通過對三維建模工作步驟及具體需求進行分析，工作人員可對已獲取的數據進行利用，以此建立具備獨立性的數據集市，并將模擬出的數據集市作為基礎，在其操作環境中對建模需要的數據信息進行直接獲取。由于建模過程需要的數據信息種類及源頭較多，且結構存在較大的差別，故而在實際工作中，應結合不同數據類型及維度開展對數據的清洗及提取等工作，并以自下而上的方式進行構建。從現實角度出發，可發現大數據的數據源屬于中間層數據模型，其具體概念模型如下（如圖4所示）。

圖4 數據集市概念模型

在深入分析地質大數據的數據源后，工作人員將成功獲取概念模型以及與包括的信心與維度表存在直接關系的描述。在該概念模型中，其包括的內容呈現多樣化，主要有圍巖維度表、數據集市事實表、礦體維度表、地層維度表、物探異常維度表以及礦化蝕變維度表，不同維度表均具有不同的內容描述（如表1所示）。根據維度表中的形式對地質大數據進行科學分類，工作人員將成功獲取具備編碼體系的數據庫數據，進而完成對地質大數據的數據源分析工作。

表1 數據源類型

1.2 三維隱式建模

圖5 三維建模流程

本文采取的建模方式與目前采用的傳統顯式建模方式存在較大的差別。針對顯式建模方式而言，其對建模人員主觀認識具有較強的依賴性，且多是以人機交互為主，輸入的數據信息的類型及尺度必須具備良好的一致性，例如勘探工程與分析的剖面必須相互匹配。但本文采用的隱式建模方式以空間插值模擬為核心技術，對人機交互工作形式不具備要求。在實際工作中，僅對插值方法及參數進行明確與輸入后，即可對地質對象內部空間屬性數據場進行自動模擬，其內部設定的約束條件能夠對三維模型進行動態化提取與形成，以此提高建模效率及效果。在實際建模過程中，由于人機交互工作量已明顯降低，故而工作人員能夠在重現建模結果的基礎上，以便捷的方式快速更新建模，并確保其具備良好的實時性，以此為礦山工程地質勘查工作使用的三維地質模型提供保障，確保其與最新的地質大數據具備一致性。

2 地質大數據對礦山工程地質勘查工作產生的影響

通過實際調查可以發現，正式開展礦山工程地質勘查工作時，可選擇對獲取的地質數據信息進行分析與處理，以此為后續工作提供依據，提高其勘查效率的同時，為勘查結果提供保障。針對地質大數據而言，其能夠對礦山工程地質勘查工作產生直接影響，具體表現在以下幾個方面[2]。

2.1 提高部門工作能力

在科學利用地質大數據的情況下，礦山工程地質勘查工作部門的工作能力將得到顯著提高。針對礦山工程勘查工作而言，其實際工作量相對較大，且必須對多項數據信息進行考察，故而其對數據具有較高的要求。但傳統數據整體較為落后，無法有效滿足現代化儀器具備的基本需求，極有可能對工作質量產生影響。因此為解決該點問題，有必要提高地質勘查工作部門的工作能力及工作效率，深入挖掘該部門的核心價值，進而為地質勘查工作效果提供保障。

2.2 促進地質勘探方式革新

通過地質大數據，傳統地質勘探方式將得到革新。針對傳統地質勘探工作方式而言，其涵蓋的信息量相對較小，故而在實際勘探過程中，必須適當增加人力及物力，以此對重要數據信息進行補充與豐富，進而滿足后續工程實際需求。但從礦山工程地理信息的角度出發，可發現實際勘查中存在許多因素能夠對該種勘探方式的有效性及效率產生影響，例如人為因素以及地勢因素等，致使發生變化的速度顯著增加。由此可見，傳統地質勘探方式具備一定程度的局限性與阻礙性，且極有可能導致勘探結果出現誤差，從而導致后續工程無法順利實施。因此有必要對地質勘探方式進行革新，提高其效率及精準性。

2.3 提高地質勘查工作性能

針對傳統礦山工程地質勘查工作而言，其工作性能相對較低，導致工作人員在實際工作中無法從任務的角度出發，難以對大量的地理數據信息進行詳細記錄。在工作人員記錄大量數據信息后，必須耗費大量的時間成本開展對數據的整理與分析工作，工作人員可選擇對地質大數據進行利用，科學使用其數據處理能力，以此對數據信息進行快速與精準處理，以此為地質勘查工作效率提供保障。

3 結語

綜上所述，地質大數據在現代礦山工程地質勘查工作中具有重要地位，其能夠對地質勘查工作產生積極影響。因此在后續工作中，必須正確認識到地質大數據的可靠性，并將其應用于地質勘查工作中，進而提高勘查效率及精準性。基于此，礦山工程順利實施將得到保障。