基于礦山地質勘查中三維可視化物探技術應用的探討

支太云

摘要：我們的國家地大物博，尤其是在地層內部，蘊藏著極為豐富的礦產資源，為了有效滿足社會生產和人們生活中越來越大的能源需求，最近幾年，我國一直在對地下礦產資源進行開發和利用，由于開展礦山地質勘察是進行地下資源開發之前關鍵性的前期工作，而且全面準確的礦山地質勘察成果，可以作為采礦工程設計與施工的重要參考資料，所以借助先進技術高效開展礦山地質勘察變得更加迫切，基于此，本文就圍繞三維可視化物探技術在礦山地質勘察中的具體應用展開相關探討。

關鍵詞：礦山地質勘查;三維可視化物探技術;技術應用

引言

目前我國的科技實力有了大幅度提高，隨著各類型建設項目和資源開發工程的不斷開展，地質勘察項目也越來越多，這在促進我國地質勘察行業快速發展的同時，同樣促進了地質勘察技術的提高與進步，三維可視化物探技術屬于一種新型地質勘察技術類型，該項技術集計算機數據處理功能及圖像顯示功能于一體，其方法主要是利用三維地震數據將各種地質信息和特征數字化后轉換為圖像予以顯示，幫助人們更為直觀的了解勘察區域的地質情況，合理分析三維可視化物探技術礦山地質勘察方法，對于礦山地質勘察作業的高質量開展具有重大意義。

1 利用三維可視化物探技術對礦山地質情況進行勘察

1.1礦山地質數據的信息采集

為了對礦山的地質情況進行充分的了解，需要利用單位可視化技術對其數據進行采集，主要使用的方法為鉆探方法，它作為三維可視化技術中的基本技術，已經擁有了較為豐富的使用經驗，技術也相對成熟。鉆探技術，顧名思義，在其使用工作中需要使用鉆機來進行鉆孔，根據工程的實際情況進行鉆機型號的選擇。鉆孔的直徑分為兩種，在達到風化層之前需要使用大直徑的金剛石鉆頭進行鉆孔任務，施工鉆孔直徑為108mm。為了使鉆孔能滿足工程的質量要求，在穿過風化層后可以根據需要來決定換徑使用75MM的鉆頭繼續鉆進。施工鉆孔通常并不是垂直孔，而是需要有一定的傾斜角度，因此鉆孔也被成為斜孔鉆進。為了保證施工鉆孔質量的準確性，對于斜孔的方位角要進行精準的控制，每鉆進一百米其誤差不能超過兩度。為了保證在鉆孔施工過程中孔深不會產生太大誤差，通常每鉆進50米，就對其進行孔深校正，在鉆孔施工達到地質目的終孔后，對其進行最終校準。為了能對地質的具體情況進行詳細研究，需要對巖芯進行采集，對巖芯的采取率要求較高，通常在97%以上。對于取得的巖芯要進行合理的劃分，并對其進行詳細的標記。在鉆孔完成后，需要對鉆孔進行封孔，以免發生意外情況，采用的封孔技術要根據當地的水文地質情況進行確定，本次研究區域使用水泥砂漿全孔灌注封孔能達到很好的封孔效果。在完成封口后，要在其上建立小型水泥柱，做好孔號、孔深、開孔日期和終孔日期等相關標記，鉆孔施工工作才算完成。對于收集到的巖芯需要地質人員對其進行編錄以及樣品采集和分析，從中得到相應的礦山地質基礎數據，為后期的工作進行服務。

1.2對地質數據進行處理分析

通過巖芯樣品分析得到相關數據后，需要使用預處理軟件對其進行處理，從而得到三維坐標文件，并對其進行誤差分析和矯正。完成誤差矯正的三維坐標材料在軟件的協助下會形成數據文件，便于后期的使用。野外采集的數據信息可能會受到周圍環境的干擾產生誤差，為了保證數據的準確性，需要使用標定資料作為模板，在儀器設備的作用下，對實測數據進行處理。通過糾錯后取得的數據文件，對觀測點、觀測質量等數據進行質量分析，不符合標準的數據進行無效化處理。在將所有信息進行匯總，制作原始數據表格。原始數據表格中涵蓋的內容較多，根據信息類型進行分類，細化表格，并導入存儲到計算機數據庫中，方便后期的查找和使用。

1.3礦山地質數據反演推理

三維可視化物探技術的核心內容就是建立三維可視化模型，通過該模型結合處理后的地質信息，能將礦山的實際情況直觀的展示出來，便于后續工程的推進。為保證反演的準確性，反演過程需要在較為熟悉的剖面和地段進行，該地段還要和研究地段具有相同的地電條件。反演工作不是一蹴而就的，需要對其進行反復的檢查。通過實際反演分析，對于研究地段的情況能夠總結出一些經驗，然后再循序漸進的應用在一些符合條件的未知區域。對于不符合條件的區域，需要結合其周圍地質情況和相鄰剖面的情況進行同向對比。為了保證反演結果不會產生較大偏差，使用的反演方法要統一。對于反演得到的數據通過軟件技術對其進行信息處理，將其網格化，采用的方法為自然臨近點網格化，臨近點之間的距離在250米。當網格數據在2或2以上時，需要對其進行平均化處理。每個小網格的元素含量歸置于網格中心，將其進行連接就能得到三維可視化模型，進而直觀的了解到礦山的地質情況，這也是三維可視化物探技術在地質勘察過程中的作用顯現。

2礦山地質三維可視化物探技術的發展方向

三維可視化物探技術雖然在礦山地質勘察中發揮除了重要作用，但是目前還存在很多的不足之處，后期還需要進行改進和優化。

2.1推動三維地質建模軟件的發展

在進行三維地質建模過程中，需要軟件技術的輔助才能進行。就目前的處理軟件來看，無論是在操作的靈活性還是性能上，都還具有有一定的發展空間，很多操作人員相關知識匱乏，操作起來存在一定的困難。通過對三維地質建模工作進行總結，人們將摸索出適用性更廣的工作流程。需要對操作人員進行適當的培訓，使其能夠正確使用軟件技術，使三維建模技術更加成熟。

2.2從形態建模向綜合建模發展

三維地質建模的基礎就是進行幾何形態的構建，因此，在前期的三維地質建模軟件中側重的也是對地質形態的展現，但是隨著礦業權人以及數據分析和掘進任務的需要，人們對于其屬性建模也有了新的要求。所謂地質情況的屬性就是該區域地質的巖性、構造以及礦石品位等多種內容，建立屬性模型的基礎同樣也是形態建模。通過不斷地研究發現，屬性和形態兩者之間是可以實現相互轉化的。地質屬性可以通過建立突變帶，在形態上進行展現，通過屬性的變化能夠對區域內品位的變化情況進行展現，特別是在油氣勘測等方面有著重要作用。

2.3與多種物探數據進行緊密結合

隨著三維建模技術的普及，人們對其進行了進一步的探索，使其和其他物探數據進行結合，逐漸豐富了其探測能力。通過和地震探測技術進行融合對于地質探測的精確度進行了顯著提升，已經開始展現出具有逐漸替代傳統的鉆進取芯采樣技術的趨勢。利用電法物探數據能夠對金屬礦進行相對較為準確的探測，此項技術在成本上可以大大節省經濟投入，同時更具針對性。在進行地質勘察時，可以根據實際需求，結合適當的物探數據差異，有針對性的使用物探方法進行勘測。

2.4與其他專業模型進行緊密融合

目前，三維地質模型的勘察效果和實際運用具有一定的局限性，很難真正發揮出其作用，很多其他專業模型的基礎都是三維地質模型，通過和其他模型和應用進行融合，能夠拓寬三維地質建模軟件的發展方向，包括在礦井設計、環境分析等方面都可以進行應用，相信三維地質建模技術通過不斷地融合創新，將會有更多的發展空間，為各行各業的模型發展提供有力支撐。

結束語：總之，礦山地質勘察是礦產資源開發與利用的重要前驅，隨著采礦工程規模的不斷擴大，人們對礦山地質勘察各種數據信息的準確性、真實性和全面性要求越來越高，傳統的地質勘察技術，已經無法滿足當前礦山地質勘查作業的需要，而三維可視化物探技術的應云而生為礦山地質勘察作業的高效開展提供了重要途徑，因此應對該項技術及其應用進行提升和有效探討。

參考文獻：

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