3DMine软件在深部找矿预测中的应用研究

发表时间:2021/9/7   来源:《工程管理前沿》2021年第5月第13期   作者:李湖玲
[导读] 为提高深部找矿预测的精确度,提出3DMine软件在深部找矿预测中的应用研究。
        李湖玲
        云南华联锌铟股份有限公司   云南马关  663701
        摘要:为提高深部找矿预测的精确度,提出3DMine软件在深部找矿预测中的应用研究。首先,通过3DMine软件中CAD辅助设计模块对探测区域的深部地质数据进行采集,并通过信息处理器对采集的信息进行三维转换,以交互方式实现数据校正,最后建立三维深层地质结构图。最后,根据对采集信息的分析结果,在结构图上确定具体的矿藏位置,作为深部找矿预测结果。通过实验对所提方法进行测试,实验结果表明,在实验环境下,设计方法找矿预测准确率可达90%以上,可以有效提高深部找矿预测的精确度,对于实际的矿区的深部开发工作具有较高的实用价值。
        关键词:3DMine软件;深部找矿;地质数据;找矿预测
引言:
        通过对已有矿产资源分布情况的研究,不难发现,在深层地质环境中,由于其地质条件的优越性,矿产资源的数量和规模普遍较为丰富,并且这一规律也受到了相关地质部门的关注,因此,近年来,对于深层地质的找矿工作逐渐成为矿产资源勘探的重点[1]。但是,由于勘探技术和装备的限制,深部找矿预测的精度较低,浪费了大量人力、物力,又加剧了地表生态环境的破坏,降低了找矿效果。因此,如何将先进的科学技术应用到深部找矿预测中,成为了该领域研究的热点[2]。
        作为新一代3D建模软件,3DMine软件具有高精度、低成本的显著特点[3],并且已经在多个领域被广泛应用。在现阶段,将3DMine软件应用在深部找矿预测中的研究也已开始发展,并取得了一定的研究成果,但还有进一步深化的空间[4]。
        基于此,本文提出3DMine软件在深部找矿预测中的应用研究。通过该研究,以期为深层地质找矿预测工作的开展提供有价值的参考,为矿产资源的勘探和开采提供帮助。
1基于3DMine软件的深部地质分析
1.1深部地质数据采集
   在进行深部找矿预测前,首先要获取待勘测区域的深层地质数据[5],以此作为找矿预测的基础。针对此,本文运用3DMine软件中的CAD辅助设计模块对地质数据进行统计。首先通过对勘探区域以500m*500m为单位面积进行深孔取样,扫描分析地质层结构,并根据取样点位置以及扫描结果,建立对应的区域地质数据库,在数据库中建立以地质岩性、构造、蚀变特征为划分的数据分区。在3DMine软件中,对数据结果进行矢量化处理。由于深层地质结构存在一定程度的不规律性,因此,通过拓扑查错功能对异常数据进行统计,并采用3DMine软件处理技术,对其进行动态调整,降低深部地质数据采集结果的误差,为区域地质图绘制以及找矿预测提供可靠依据。
1.2信息交互
         在上述数据采集基础上,将采集到的信息通过数据传输层传递至3DMine软件中的server信息处理器。处理器通过平面地图对勘探区域进行结构分析,并结合由CAD辅助设计模块采集到的地质信息进行匹配。将二维数据信息进行转化,构建三维地质环境数据库。同时,信息处理器也将其在匹配过程中发现的异常数据返回至数据采集模块。数据采集模块接受到数据信息后,以异常数据的采集点为中心,对其以及周围邻居数据点进行重新动态调整,以提高数据的合理性,并将调整后的数据重新发送至处理器。通过采集模块与信息处理模块之间不断进行信息交互,提高数据结果的可靠性。
1.3深部地质图绘制
        通过采集模块和信息处理模块不断优化之后,在3DMine的绘图模块输入三维地质环境数据库的数据信息[4],并构建勘探区域的三维深部地质结构,其具体流程如图1所示。

        结合图1所示,将深部地质数据以1:5000的比例进行绘制,并建立分布网格,通过网格的形式对数据结果在此进行校正,将不在网格内的数据进行返回,实现对数据的再次调整,提高数据的准确性。
1.4 3DMine软件的应用
        3DMine软件中集成了目前较为先进的三角网建模手段,运用控制线和分区线联合方法,对任意形态的物体,通过一系列的散点或剖面创建地质模型。所有这些模型的建立都是依赖于矿山实际的三维资料和分析数据,可以通过可视化的三维环境,对矿体、构造或地层等地质体进行空间展布分析。
        3DMine软件建模功能中使用了多种手段完成不同类型的模型建立,包括空间散点(矿藏探测的进点和出点),剖面、平面矿体界线之间,系列剖面之间,可以通过三角网法进行空间模型的建立。这种方法建立模型的前提条件是在平面或剖面上对矿体的解译结果。虽然有地质理论,成矿环境和构造等因素的影响,但借助三维软件的空间综合分析是对矿床深部进行找矿预测的关键。这种方法需要考虑矿体在空间上的变化趋势和方向,避免了仅依靠单孔或单剖面进行矿体圈定的弊端。
        在实际找矿预测工作中,三维地质模型的动态时空变化往往更具有研究意义与实用意义。三维地质建模技术是计算机图形学中三维实体表示法在地质建模中的应用。因此,建立了矿山三维模型具有更广泛的用途:一是三维可视化,从空问直观得到深部矿床或矿带的规模和资源储量的变化趋势,通过可视化的软件平台,对矿带进行对应关系的确立,从而分析矿体的空间展布规律。同时,可以对剖面解译矿体界线进行修正,并可以通过特殊的信息判断新矿带的可能。二是矿体的不断更新,这是基于对矿体不同阶段的揭露信息从而改变矿体模型的过程,进而得到矿带的全新认识。通常情况下矿体的认识过程是通过探矿工程的揭露不断完成的,但早期的工程较少,对矿体的认知是片面的,随着工程量的增加,对矿体界线的不断修正,从而对矿体进行更新。通过三维软件的更新,矿体的变化非常清楚,而且会通过一些附加信息找到新的矿体。
        

2实例分析
2.1实验准备
        为验证所提方法的有效性,本文进行了试验测试,以某区域的某深层地质为试验对象,进行状况预测。在试验区域内,深层地质岩性为中细粒花岗岩,有西向南倾、北向西倾态势的褶皱存在,倾角35°,在南向北50-°70°之间出现大量断裂结构,围岩蚀变主要有云英岩化、绿泥石化,并伴有几种蚀变叠加情况出现。土质以砾砂、细砂为主。为提高实验结构的可靠性,分别采用文献[3]和文献[4]提出的方法同时进行预测。
2.2实验结果分析与结论
        分别采用三种方法进行找矿预测,根据预测结果,进行开挖,并统计预测结果的准确性。其结果如表1 所示。

        通过表1可知,对比三种方法,本文方法可以预测更深区域的矿产资源,系统对找矿信息的筛选与其他两种方法相比在数量上占有优势。"方位角"字段表示的是測斜是找矿钻孔所得方位角,若是原始数据为度分秒,则应转换为度。"倾角"字段表示测斜的巧孔倾角,角度向下即为"-"。采用3DMine软件建立地质信息数据库,对勘探信息显示更为准确,有效提高了矿产资源的预测精度。
结束语
        随着社会的不断发展,对于矿藏资源的需求也不断增加,本文提出3DMine软件在深部找矿预测中的应用研究。提高了预测准确率,实现了高效的深层矿藏资源探测,并降低了成本开销,对于实际的深层找矿工作具有一定的参考价值。
参考文献
[1] 周新鹏, 李致君, 李红梅,等. 3DMine软件在基础地质勘查工作中的应用[J]. 工程地球物理学报, 2020, 17(04):119-126.
[2] 林木. 3Dmine矿业软件在元宝山露天矿爆破作业中的应用[J]. 露天采矿技术, 2020, 35 (01):60-62+66.
[3] 徐涛,杨明.基于Mpagis的地面塌陷盆地三维可视化预测[J].陕西煤炭,2016,35(04):16-18+30.
[4]杨晓弘.DIMINE软件在通天玉石矿资源量预测中的应用研究[J].采矿技术,2018,18(04):95-97.
[5] 张中雷, 唐玉成, 王林桂,等. 3Dmine软件在露天矿山基建开拓中的应用[J]. 露天采矿技术, 2019, 034(006):35-39.
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