基于Dimine的矿山地质建模及储量估算

王 洋 赵明生

(1.河北省建筑材料工业设计研究院;2.贵州新联爆破工程有限公司)

矿山设计是整个矿山建设过程中的一个关键环节，由于矿山生产对象的自然资源条件变化大，不稳定的客观因素较多，常常使得矿山设计工作陷入困境。这就要求矿山设计前应开展调查研究，必要的基础资料是保证矿山设计质量的重要条件，其中之一是矿床的详细勘探地质报告(包括矿产资源储量、主要成分含量、矿体产状和赋存情况等)。由于地质勘查年代久远、资料缺失等原因，导致矿山设计无法顺利进行，为此，以冀东发展集团某矿山为例，详细分析了数字化矿山软件——Dimine［1-5］在矿山地质建模、储量估算等方面的应用，为高效开展矿山设计提供可靠依据。

1 三维地质模型构建

1.1 导入钻孔数据

将钻孔数据(开口表、测斜表、样品表)等Excel数据文件录入Dimine软件，校验无误后，即可生成地质数据库文件(图1)。开口表包括钻孔名称、坐标、孔深等;测斜表包括倾角、方位角;样品表包括钻孔不同深度的 CaO、MnO、K2O、MgO、Na2O等品位。钻孔数据录入后，需要对样品表中的各数据进行品位组合。品位组合是指在符合品位要求的前提下，应用“穿鞋带帽”的方法，对钻孔文件进行长度组合，使样长达到最小可采厚度(8 m)及最小剔除厚度(2 m)的要求，组合后显示组合长度内的平均品位。

1.2 三维地质模型构建

图1 钻孔数据

矿区地形属低山丘陵区，矿石赋存范围内地势广阔平缓，覆盖层较薄，部分地段有灌木和斑驳草地，若干年前，该区游牧业较发达，现已废弃。由于缺少地质剖面图，此次矿体圈定以钻孔控制的范围及矿区边界线为约束，DTM依据地面散点数据建立(图2)。

图2 矿体三维模型

2 矿石储量估算

2.1 块段模型构建并估值

块段建模是矿床品位推估及储量估算的基础，块段模型构建的基本思想是将矿床在三维空间内按照一定的尺寸划分为众多的单元块，该类单元块充斥着整个矿体，单元块作为一个独立个体，其元素品位由钻孔品位组合数据估值得到。如此，将所有单元赋值，即为整个矿体赋予了连续的值。块段模型所包含的单元块实际上是一个数据库，用来存储相关地质信息(包括岩石类型、品位、比重等)，而该类属性是通过块段整体反映出来的。单元块通过钻孔品位组合赋值的方法主要有距离幂次反比法、普通克里格法等［6-7］。当然，也可为所有的单元块的某一属性赋1个统一的值，本研究采用距离幂次反比法进行品位估值，结果见图3。由图3可知:矿区北部和南部CaO品位较高，基本在46%以上，且越往下矿石品位越好;北部偏东和东部方向CaO品位较低，部分接近38%以下，可作为废石边坡处理。块段剖面CaO品位平均分布情况见图4。

图3 块段模型估值

图4 块段剖面CaO品位平均分布

2.2 储量估算

储量估算的方法包括地质统计学法、多面体平均法、块段法、剖面法［8］。本研究采用地质统计学法进行储量估算，结果见表1。

表1 按品级估算的矿体资源储量

由表1可知:CaO品位为46%以上的资源量占总资源量的61.5%，CaO品位为43% ～46%的资源量占总资源量的38.5%，大多数矿石达到工业品位，整个矿区矿石平均品位达到46%，满足开采要求。

3 结语

地质资料的缺失给矿山设计带了较大困难，以冀东发展集团国外某一水泥生产线的配套矿山为例，采用Dimine软件建立了矿山三维地质模型，采用地质统计学法估算了不同品级的资源储量，为类似矿山提供参考。

［1］ 王 洋，赵明生.基于Dmine的数字化矿山生产配矿研究［J］.金属矿山，2013(8):101-103.

［2］ 陈三明，何玉州，罗文敏，等.基于地质三维模拟的攀枝花铁矿块体模型储量估算［J］.桂林理工大学学报，2013，33(4):610-615.

［3］ 康计纯，魏子栋.3Dmine在储量计算中的应用［J］.水力采煤与管道运输，2013(4):52-54.

［4］ 邢利伟，王 洋.Dimine数字化矿山生产配矿分析［J］.露天采矿技术，2015(1):68-70.

［5］ 余 璨，李 峰，张达兵，等.基于Dimine的红龙厂铜矿床地质建模与储量估算［J］.金属矿山，2015(2):108-112.

［6］ 坚润堂，杨 帆，王岩梅，等.西藏白荣—岗讲铜(钼)矿三维地质建模及储量估算［J］.金属矿山，2015(9):95-99.

［7］ 李怀良，庹先国，蒋 鑫.一种条带状多金属矿储量估算插值方法［J］.金属矿山，2015(7):80-85.

［8］ 周 旋，王选问，金 瑜.基于地质统计学方法的某铁矿资源量估算［J］.金属矿山，2015(7):86-90.