3DMine工程软件在铜坑矿实践中的应用

张 闯，梁 珂

(广西华锡集团股份有限公司铜坑矿， 广西 河池市 547207)

3DMine工程软件在铜坑矿实践中的应用

张 闯，梁 珂

(广西华锡集团股份有限公司铜坑矿， 广西 河池市 547207)

铜坑矿矿体空间分布复杂，在原地质勘查工作中，采用人为圈定矿体，工作量大，耗时长，且可靠低。为此建立了地质勘查工程数据库，利用3DMine工程软件对样品数据分析、地质构造约束及矿体品位约束，以工业标准条件限定来圈定矿体，不仅节省时间，还确保了矿体的完整性和可靠性，提高了工作效率。

铜坑矿；3DMine；圈定矿体

铜坑矿是大型的有色金属矿山，其矿体所在的地层不同所产出的形态也不同，并矿化连续性差，品位高低差异性大使得矿体内夹石较多。矿体厚度、产状、内部结构和品位组分空间分布等变化大。因此施工大量勘查工程，根据所得地质数据分析后，把不同层位的矿体化分为四大主矿体，上部为最先开采的细脉带矿体，完成钻探工程量约12400 m，以矿脉走向开采无刻槽工程；中部为开采完毕的91#矿体，完成钻探工程量约11850 m，刻槽工程约14000 m；中部为正在开采的92#矿体，完成钻探工程量约77600 m，刻槽工程约13300 m；底部为正在勘探中的锌多金属矿体，完成钻探工程量约15700 m，刻槽工程约1460 m。根据上述数据圈定矿体，则在不同时期的方式各有不同。最初对矿体圈定是由人工记录计算纸质图案圈定，后来用电子表格计算在CAD图上圈定，现在可以利用3DMine工程软件来处理地质样品信息，形成图层“地质构造组合样”和“金属品位约束组合样”，把其数据转换为空间上离散线段，为矿体圈定提供依据。通过地质构造及品位数据分析综合考虑，连接离散线段节点显示结果。

1 简介3DMine钻孔数据库结构

3DMine矿业工程软件可收集矿山地质、测量、采矿与技术管理工作所得数据，并通过系统软件处理实现三维图像[1]。对于所采集数据是通过外接数据库来进行存储的，也就是先在Excel表格中建立定位表、测斜表、岩性表和化验表整理地质信息基础数据。再导入3DMine工程软件，将其相同名称的表格一一对应，最后保存于Microsoft Access数据库[2]。

2 3DMine数据库的应用

在建立完成数据库之后，通过 3DMine系统软件处理实现数据与图形结合的三维图像。可以更直观地显示所收集整理的每个工程数据的详细信息，更清晰的反应整体空间位置、显示相应的工程数据和形态。这就是数据库的应用范围[3]。其操作就是在该软件中如何设置“显示钻孔数据库”，显示所有的勘查工程分布在三维空间位置。

2.1 三维显示及风格设置

在将Microsoft Access数据库导入3DMine工程软件后，显示工程数据信息，首先要选择工程的轨迹颜色，品位数据所保留小数位数(一般保留两位小数)。然后选择工程号和实际完成量的标注位置以及“图案”、“文字”、和“品位组合”等信息根据个人所需来调整。最后调整“显示风格”，这就需要更具不同矿山的工业品位和边界品位划分区间进行风格定义。在此注意的是在选择所要定义的字段中，对于该字段区间要有不同颜色区分。而对于地质信息也是一样，不同的是以岩性来区分。

2.2 显示铜坑矿矿体品位信息

铜坑矿主采金属为锡及锌。综合目前我国矿山回收锡、锌工业价值考虑，矿体可采最小厚度为1 m，剔除夹石厚度为4 m。回采锡金属工业品位为0.3%以上，边界品位为0.15%～0.3%，0.15%以下为废石。回采锌金属工业品位为3%以上，边界品位为1.5%～3%，1.5%以下为废石[4]。根据上述所给工业品位和边界品位划分区间，设定品位为0.3%以上的锡金属和品位为3%以上的锌金属为“黑色”；品位为0.15%～0.3%的锡金属和品位为1.5%～3%的锌金属为“深灰色”；品位小于0.15%以下的锡金属和品位小于1.5%以下的锌金属为“灰色”。对于地层分界也是一样，在“图案”、“文字”中选择的是岩性表，选择的“字段”为“岩性描述”。在调整“显示风格”中“代码”填入岩性，但不同岩性要用颜色来区分，设定“条带状灰岩”为“深灰色”、“硅质岩”为“黑色”、“方解石”为“褐色”以及“钙质泥岩、白云质泥岩夹泥灰岩”为“灰色”。设置完成，选择“确定”，最终得到钻孔地质信息，如图1所示。

图1 3DMine钻孔地质信息模式

3 地质矿带样品组合处理

样品组合处理就是提取数据库中样品及某些金属元素的品位，进行样品分析、掌握样品分布规律、了解地质构造信息。其金属元素的品位分析过程是特高品位处理和单工程样品平均品位计算的过程，在实际的地质勘探中获得的原始样品存在随机性，都是根据样品矿化情况而定，导致样长长度不一致。样品分析得出的结果出现高低差异。因此就必须品位加权平均，后把品位加权平均的六倍作为特高品位下限，最后高于特高品位下限的数据以平均品位代替。

3.1 地质构造约束连接线段

对于铜坑矿而言，地质构造与矿体两者之间是息息相关的，准确的掌握地层产状、地质构造就可以了解影响该矿体的厚度、产状及其形态的原因。而对于这些地质构造信息最主要地来源就这些年来储存的地质工程信息资料，利用3DMine工程软件中地质构造约束就可以快速的反映出效果。实际操作十分简单，打开该软件后，在调整“显示风格”中“代码”填入岩性所表示的颜色显示不同的线段，来确定地层界线及构造线，连接线段相同颜色线段节点得出构造信息。

3.2 矿体品位约束组合

矿体品位约束组合是利用3DMine工程软件中条件约束分析探矿工程信息数据重新组合生成新的线段，并标明长度及平均品位，即矿体圈定。这个步骤大大简化单工程的检查、计算及圈定，也减少了人为误差。实际操作是在地质构造约束完毕后，得出地层及构造效果图，就关闭地质信息。通过 3DMine工程软件中选择菜单“钻孔>>块段储量>>品位约束圈定”即可，要求“矿体圈定指标”要与上述的工业品位和边界品位相一致，条件组合公式一定要准确，确定好矿体可采最小厚度和剔除夹石厚度。

4 矿体圈定效果

矿体圈定是在勘探线剖面图上利用品位约束组合把矿体边界线确定下来，根据确定的工业指标，结合整个矿山地质构造特征、勘探工程分布、控矿因素及矿化规律考虑。将相邻工程上对应品位约束组合节点相连接，完成勘探剖面上的矿体边界圈定；再对边缘相邻工程和全部工程所控制的矿体边界线的适当连接，显示矿体空间形态位置。按照《规范总则》终合考虑整个区域的工程控制程度与地质规律条件下，按规律科学地确定外推长度，但最大外推距离不得超过勘查网度的工程间距 。对于小矿体，有限外推是按实际工程间距大于按勘查类型确定的工程间距时，按确定的工程间距外推 1 /2 尖推[5]。根据上述综合考虑对矿体品位约束组合线段连接，最终完成圈定矿体(见图2)

5 结 语

铜坑矿保存地质信息资料数量较多，而矿权范围大、勘探网度小，从而使得勘探线较多。按每个勘探线剖面人为圈定，工作量很大，消耗时间长,在整理中可能丢失或排错某个单工程数据，导致圈定矿体可靠性低。通过3DMine对地质信息数据分析、地质构造约束及矿体品位约束组合，最终综合考虑完成圈定矿体，不仅大大节省时间，还确保矿体的完整性、准确性,为技术人员提高工作效率带来许多便利。

[1]郭 强.基于3DMine的三维矿山模拟研究[D].太原：太原理工大学,2012.

[2]吴喜松,曾 光,黄 雄.基于3DMine的大厂铜坑矿钻孔三维可视化管理[J].采矿技术,2016,16(04):75-76,106.

[3]许哲平,陈建强,肖景义,等.三维可视化钻孔管理系统-以昆明盆地第四系钻孔为例[J].地质与勘探,2008(02):101-104.

[4]侯满堂.固体矿产资源评价项目中资源量的估算[J].陕西地质,2001(02):98-103.

[5]徐森民.矿体的圈定连接与外推[J].现代矿业,2011(07):61-63.

2017-05-02)

张 闯(1982-)，男，广西都安人，矿山地质助理工程师，Email：zc491973963@163.com。