基于DIMINE的采場礦體品位預(yù)測分析

艾昔文，曾 陽，游皓明

（1.江西銅業(yè)股份有限公司武山銅礦 江西 瑞昌 332204；2.江西銅業(yè)股份有限公司 江西 南昌 330000）

1 引言

武山銅礦引進(jìn)“DIMINE數(shù)字礦山軟件”以來，經(jīng)過采礦、地質(zhì)、測量技術(shù)人員不斷優(yōu)化整合，先后建立了空區(qū)模型、地質(zhì)數(shù)據(jù)庫、三維礦體模型，形成一整套三維立體礦體模型。本文針對武山銅礦DIMINE三維地質(zhì)礦體模型特點(diǎn)，結(jié)合日常生產(chǎn)管理中遇到的難點(diǎn)問題，提出利用DIMINE三維數(shù)字軟件對采場礦體品位進(jìn)行預(yù)測分析。

2 現(xiàn)狀分析

在常規(guī)地質(zhì)管理工作中，通過CAD地質(zhì)平面圖配合Excle表計算的數(shù)據(jù)來圈定礦體和指導(dǎo)生產(chǎn)。相對落后的管理模式，造成井下配礦過程繁瑣，效率低，準(zhǔn)確度不高，不能做到品位精準(zhǔn)預(yù)測和超前預(yù)測，使得該礦的貧化率和損失率指標(biāo)波動比較大，影響礦山經(jīng)濟(jì)效益。

近幾年來，礦石原礦品位持續(xù)走低，大部分高品位礦石及礦體在縮小、貧變。為進(jìn)一步穩(wěn)定和控制貧化率和損失率等指標(biāo)，提高礦山資源綜合利用率，大膽嘗試?yán)肈IMINE軟件對采場礦體品位進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)測，從以前的被動分析轉(zhuǎn)變成主動分析品位數(shù)據(jù)，精確預(yù)測品位變化情況，針對有可能出現(xiàn)的原礦品位持續(xù)續(xù)低位趨勢，提前采取相應(yīng)的技術(shù)措施，從而給該礦穩(wěn)定生產(chǎn)計經(jīng)指標(biāo)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，進(jìn)一步提升生產(chǎn)管理水平，提高企業(yè)效益。

3 DIMINE數(shù)字礦山軟件運(yùn)用探索

在日常管理工作中，通過對DIMINE軟件不斷摸索，發(fā)現(xiàn)其露天配礦模塊能有效改進(jìn)采場品位預(yù)測工作。露天配礦是規(guī)劃和管理礦石質(zhì)量的技術(shù)方法，旨在提高被開采有用礦石及其加工產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性和穩(wěn)定性，充分利用礦產(chǎn)資源，降低礦石質(zhì)量的波動程度，從而提高選別指標(biāo)，提高產(chǎn)品產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本。露天配礦主要利用到的功能是取樣賦值和網(wǎng)格估值。

3.1 取樣賦值

取樣賦值就是將線下的取樣信息建立到三維空間，根據(jù)對應(yīng)的孔號從取樣表獲取品位數(shù)據(jù)，賦值前檢查待賦值的孔是否有孔號屬性值。

目前采場取樣都是在CAD中繪制的，需要將取樣點(diǎn)及取樣信息反映到DIMINE三維空間，那么就需要提取取樣位置坐標(biāo)，將相應(yīng)的取樣品位信息與其對應(yīng)后導(dǎo)入DIMINE中，形成取樣數(shù)據(jù)庫。

選取S-360m S2采場11分層采用配礦功能進(jìn)行預(yù)測分析，采場采用下向水平分層進(jìn)路式充填采礦法，采場沿礦體走向布置，寬度為礦體厚度，分段高度10m，分層高度為3m。

采場CAD圖導(dǎo)入DIMINE建模軟件后進(jìn)行線的整理，不相關(guān)的線刪除，只保留采場范圍、取樣位置線等，見圖1。

3.1.1 要素類設(shè)置

首先點(diǎn)開要素類管理單元格，設(shè)置好字段名（孔號）和字段類型（字符串），然后點(diǎn)擊確定，見圖2。

3.1.2 要素表格設(shè)置

進(jìn)行要素表格設(shè)置，把表格實(shí)體名稱里面的編號復(fù)制到孔號單元格，對每個取樣點(diǎn)進(jìn)行孔號排序（“孔號”與“原始編號”一一對應(yīng)），見圖3。

3.1.3 對孔號進(jìn)行取樣賦值

銅、硫品位根據(jù)排序完成的孔號重新編制Excel表，并將表導(dǎo)入到取樣賦值窗口，選取采幅線確定，之后點(diǎn)開每個孔號，都有銅、硫礦石品位數(shù)據(jù)記錄，見圖4。

圖2 要素類管理器

圖3 孔號數(shù)據(jù)表格

圖4 取樣賦值圖

通過對每個點(diǎn)進(jìn)行取樣賦值繪制的采場成果圖，可以用于簡單的日常管理工作，比如預(yù)測礦體銅、硫品位的變化趨勢、月度預(yù)驗(yàn)收礦量等，其工作效率大大提高，見圖5。

圖5 取樣賦值成果圖

3.2 網(wǎng)格估值

網(wǎng)格估值是將采場劃分成若干個離散的單元格，以取樣樣品信息對劃分好的網(wǎng)格進(jìn)行距離冪估值，獲取每個單元的品位信息。

3.2.1 建立取樣數(shù)據(jù)庫

根據(jù)S2采場X、Y、Z坐標(biāo)、孔深及銅、硫品位數(shù)據(jù)，制作Excel表，并導(dǎo)入到DIMINE軟件，另存為DMT文件，并將DMT文件導(dǎo)入到炮孔數(shù)據(jù)庫，建立取樣數(shù)據(jù)庫，見圖6。

圖6 建立取樣數(shù)據(jù)庫

3.2.2 網(wǎng)格估值

把圖5取樣賦值成果圖按照要求設(shè)置動態(tài)參數(shù)，進(jìn)行網(wǎng)格估值，見圖7-1。

3.2.3 屬性配色

對網(wǎng)絡(luò)估值后的圖件進(jìn)行屬性配色，通過設(shè)置銅、硫品位不同區(qū)間的數(shù)據(jù)和與之對應(yīng)的顏色，見圖7-2。

3.2.4 礦量測算

設(shè)置好配礦參數(shù)，用網(wǎng)絡(luò)估值法對S2采場本月預(yù)采區(qū)域進(jìn)行劃定和礦量測算，見圖7-3。

圖7 -1 網(wǎng)格估值

圖7-2 屬性配色

圖7 -3 網(wǎng)格估值數(shù)據(jù)測算圖

4 結(jié)果與討論

通過配礦功能操作，獲取了采場的品位分布情況，并通過配色可顯示采場的品位高低分布，有利于均衡搭配出礦。本月需采礦范圍可靈活圈定，圖7-3中圈定的區(qū)域通過軟件的兩種方法分別計算礦量、品位結(jié)果為：

利用取樣賦值法計算出來的數(shù)據(jù)是：礦量2800t、銅品位0.663%、硫品位2.169%。

利用網(wǎng)絡(luò)估值法計算出來的數(shù)據(jù)是：礦量2753t、銅品位0.628%、硫品位2.435%。

兩組數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)還是存在不小的差異，相對數(shù)據(jù)精度來看，具體對比結(jié)果：

（1） 通過網(wǎng)絡(luò)估值計算出來的數(shù)據(jù)精度比較高，并且可以很清楚地區(qū)分出廢石、低品位礦、高品位礦的分布情況，形成一個很形象、直觀的品位分布圖，準(zhǔn)確指導(dǎo)采礦技術(shù)人員開展井下配礦工作，確保原礦品位達(dá)到可選品位以上，為選別指標(biāo)提質(zhì)打好基礎(chǔ)。缺點(diǎn)是網(wǎng)格不能被實(shí)測線切斷，可能會存在把實(shí)測線外面部分網(wǎng)格里的方量計算進(jìn)來，造成計算礦量存在差異。

（2）通過取樣賦值法更加便于井下配礦工作開展及提前掌握礦體品位變化情況，滿足出礦品位要求。

5 結(jié)論

以前地質(zhì)儲量計算和采礦計劃編排都是通過CAD和Excel配合完成，計算過程比較繁瑣，數(shù)據(jù)誤差率也比較高，自使用DIMINE軟件以來，給日常管理工作帶來諸多便利：

（1）隨著DIMINE軟件在工作中的推廣使用，發(fā)現(xiàn)其能夠提高工作效率和精度，降低勞動強(qiáng)度。同時可以方便技術(shù)人員對已采出礦量、未采礦量、已采品位、未采品位等實(shí)時測算，實(shí)現(xiàn)對礦石生產(chǎn)的實(shí)時監(jiān)控和動態(tài)管理，進(jìn)一步強(qiáng)化采場貧化損失管理。

（2）通過在三維空間對礦體的處理，可以加深技術(shù)人員、現(xiàn)場管理人員對礦體形態(tài)、品位情況等認(rèn)知，可以簡單高效地優(yōu)化采礦開拓和采準(zhǔn)設(shè)計，更有效地指導(dǎo)生產(chǎn)。

（3）隨著DIMINE數(shù)字建模軟件的深化運(yùn)用，有助于礦山生產(chǎn)過程向數(shù)字化、信息化、智能化邁進(jìn)一步。