基于矿山资源勘查的三维可视化技术设计及实践

2018-03-08

世界有色金属 2018年24期

（辽宁省有色地质一〇六队有限责任公司，辽宁铁岭 112000）

常规矿山资源勘查显示技术采用标注法对矿山资源进行显示，但标注法仅能标注主要信息，不能进行空间立体标注，无法对资源边缘进行准确的界定，存在客观显示能力较低的不足[1]，一直困扰矿山资源勘查显示技术的发展。基于三维模型地质参数的获取，获取三维建模的关键数据，根据关键参数的获取，已Petre1为例，进行地质三维建模过程及表达，依托空间矢量数据迭代分析，完成三维可视化技术设计。实践分析表明，设计的基于矿山资源勘查的三维可视化技术，具有较高的客观显示能力。

1 基于矿山资源勘查的三维可视化技术设计

基于三维模型地质参数的获取，获得三维建模的关键数据，依托关键参数进行地质三维建模过程及表达，根据空间矢量数据迭代分析。完成三维可视化技术设计。

（1）三维模型地质参数的获取。三维模型地质参数的获取是三维可视化技术设计的基础，是三维可视化技术设计的关键一步，三维模型地质参数的获取是对要进行模型搭建的结构、岩层、位置（坐标）、断层、渗透率等关键信息的获取。

关键信息的获取主要分为两步，其一为现场勘探，其二为数据对比。现场勘探选择物理法勘探，目前物理法勘探技术较为成熟，通过物理法勘探获取的结果，与标准值进行对比，进行研判，确定结构、岩层、位置（坐标）、断层、渗透率等关键信息的类型。为地质三维建模过程及表达提供数据支持。数据对比过程采用数据库对比的方式进行，减少人为对比的比例，提供工作效率，减少人为误差。

（2）地质三维建模过程及表达。基于三维模型地质参数的获取，对要构建的类型、成分、状态已经具有了充分的掌握。为此基于三维模型地质参数的获取进行模型的搭建。经过近二三十年的发展，地质三维建模区域成熟，目前主流的地质建模软件包括由法国Sch1umberger公司开发的Petre1，以及ROXAR公司开发的RMS软件两款。本文以Sch1umberger公司开发的Petre1软件为了，地质三维建模过程及表达。进行目前Petre1最新更新为2014版，软件语言为英语。数据的导入是根据三维模型地质参数的获取参数，进行导入的。模板的匹配是根据不同的数据，匹配对应的模板，模板包括特征颜色的参数。前置数据的输入是根据专家的判断，对前置数据进行输入。断层的处理是根据软件操作，绘制地质的内部结构内部断层。层面的制作，与断层的处理相似，是对各层面进行制作。数据的导出显示是根据软件的操作最终显示出三维建模图形。

（3）空间矢量数据迭代分析。空间矢量数据分析是根据地质三维建模过程及表达，对矿藏资源分析的显示的手段。空间矢量数据迭代分析是基于矿山资源勘查的三维可视化技术中重要的一环，并且是一个非常复杂的过程，为此对空间矢量数据迭代分析的技术原理进行分析。

空间矢量数据迭代分析首先确定三维模型的矿藏类型的条件参量，如公式（1）所示。

式中，d(A，B)代表某矿藏的条件参量，(ai，bi)代表该矿藏的基本参数，S代表条件变化系数。

根据矿藏的条件参量的确定，进行显示成分结构的计算，如公式（2）所示。

式中，C代表显示矿藏的成分，E代表显示矿藏的结构，R代表物理勘探方法的准确性，S代表条件变化系数，△G代表临近结构变化，j代表深度。根据公式（2）实现藏资源分析，完成了空间矢量数据迭代分析，实现了基于矿山资源勘查的三维可视化技术设计。

2 矿山资源勘查三维可视化的实践分析

为保证实践过程的有效性以及数据的说服性，采用常规矿山资源勘查显示技术，作为对比对象进行实践分析。

（1）数据准备。为了客观的分析显示能力，采用计算机仿真不同矿山类型，模拟不同矿产资源。利用两种显示技术进行分析，对矿产资源进行描述，其描述重合度为100%，则代表该显示技术客观显示能力为1，反之描述重合度为0%，则代表该显示技术客观显示能力为0。

模拟的矿山类型包括具有露天开采价值的矿山、火成岩为主的矿山、岩浆岩为主的矿山、沉积岩为主的矿山、变质岩为主的矿山。模拟的矿产资源包括黄铜矿（深度200m～400m，矿藏14203m3）、铅锌矿（深度0m～200m，矿藏21552m3）、异极矿（深度150m～350m，矿藏4168m3）、硅镁镍矿（深度400m～750m，矿藏7125m3）钼白钨矿（深度750m～1000m，矿藏4122m3）。

（2）实践过程与结果分析。实践分析过程首先根据数据准备的参数，对矿山矿产资源进行模拟，设定不同矿产资源变化的深度为客观显示能力的自变量。然后载入两种分析方法，进行矿山资源勘查的客观显示能力分析，并记录分析参数，与模拟值进行对比，通过数据统计软件进行数据处理，绘制客观显示能力对比曲线，如图1所示。