3DMine軟件在季德鉬礦基建建設、礦石品位分析的應用研究

周 浩,閆 蕾

(兗州中材建設有限公司，兗州 272199)

隨著三維可視化模型軟件的不斷發展完善，三維礦山地質模型能夠快速直觀地展現地質空間分布及相互關系并為礦山動態管理、降低貧化和合理利用資源提供依據。

此次研究依據季德鉬礦地質報告、地形CAD圖、炮孔巖粉礦石品位快速分析結果等資料,研究季德鉬礦開采規劃及礦巖分界等工作。采用3DMine礦業軟件建立了季德鉬礦地質數據庫、地形模型、爆破區域的鉬礦品位模型，直觀的反映了采場和礦體現狀。通過3DMine軟件的簡單應用,期望在日后礦山項目中能深入挖掘和應用軟件功能,為項目帶來便捷和效益。

1 礦山地質情況

小城季德鉬礦位于舒蘭市130°方位19 km處，隸屬舒蘭市小城鎮管轄。該礦床成因類型屬中溫熱液鉬礦床，礦床工業類型屬斑巖型鉬礦床。礦石的工業類型為單鉬礦石，礦石類型主要有三種：蝕變巖型礦石、石英脈型礦石、構造角礫巖型礦石。估算的礦床總資源儲量為：礦石量22 456.92萬t、鉬金屬量253 931 t、平均品位0.113%。

2 礦山開采建設三維建模

將地形地質圖上的等高線及有標注的高程點導人到3DMine軟件中,根據已標注的高程推出其它線的高程。首先對線進行清理,清理線內重復點、清理線間重復點、清理重復線段及清理丁字角。再利用3DMine 軟件的“快速賦線z值”及“等值線賦高程”2個工具對線賦上高程。為了更好地做出地形模型,也將高程點賦上高程。將賦好了高程的點線文件,通過3DMine軟件將屏幕可見對象生成地表 DTM模型，如圖1所示。

也可以根據原始地表 DTM模型可生成需要的等高線,這里生成每隔2 m的等高線,次曲線為4條,間隔10 m標注高程[2]。

有了原始地表模型,就可以進行礦山基建開拓的規劃,進行總圖設計并能計算出填挖方量及顯示三維位置。這里將基建平臺、運礦道路等根據實際情況布置在地表上[3],如圖2所示。

在基建過程中通過無人飛機對礦山航拍測量，生成高程點，通過高程點生成DTM表面模型，再通過DTM表面生成等值線，并對等值線進行優化，生成更符合實際的地形圖。通過與原始地形圖對比，找出原設計的差，彌補原設計的不足。如圖3所示。

3 礦體建模

根據已收集到的礦區勘探線剖面，首先進行了幾何坐標的校正和三維空間的恢復，然后提取出各地質體的輪廓線，最后對各勘探線剖面進行連接、平滑，最終形成三維礦體模型[4]，見圖4。

在爆破作業布孔時對炮孔編號、深度、坐標點位利用RTK進行測量記錄，并將相關信息標記在炮孔點位上[5]。將布孔坐標導入3Dmine,通過“爆破設計”功能來預估該次爆破作業礦巖分界情況，如圖5所示。

鉆孔結束后利用巖粉取樣器對巖粉進行取樣登記，利用手持式礦石分析儀對爆區取樣巖粉現場檢測，取得礦石品位數據，如圖6所示。

通過對數據的整理，將炮孔的編號、坐標、深度和化驗結果整理到電子表格中。通過顯示條件和約束條件的選擇可以實現不同數據的選擇，如圖7所示。

通過對炮孔巖粉的分析，可對地勘結果進行驗算，用以驗證地勘數據的準確性，細化了礦體數據，對爆破后礦石搭配工作、降低貧化率具有指導性意義。

4 結 語

a.建立了地表模型。根據原始地形線和航測獲得的等高線及高程點建立了地表模型,可以三維顯示地表高程情況。并根據設計方案在地表上優化布置開采平臺、道路等,也可更為準確的計算挖、填工作量,形象地展示礦區現場作業情況,能夠更好的為工程服務。

b.建立了季德鉬礦礦體實體模型。通過建立季德鉬礦的三維數字礦區模型，使原始資料數據庫和礦床三維模型有機地結合在一起，便于一目了然地看到礦區內不同空間位置上的礦體形態、巖體特征，通過開采過程中炮區內礦巖邊界、礦石品位情況分析，從而進一步優化礦區的礦石搭配比例，有效降低貧化率。

因此，3DMine礦業軟件在三維數字化礦山建模中具有明顯的優勢，對優化設計、合理布置作業平臺、礦山儲量管理及生產采、配礦具有較強的指導意義，能一定程度降低采礦貧化損失率，另一方面可以確保礦山工程設計的科學性，具有進一步在季德鉬礦礦山生產中推廣與應用的價值。