三维可视化技术对矿山找矿工程的影响分析

张 赫

（辽宁省有色地质一〇六队有限责任公司，辽宁 铁岭 112000）

为使矿山开采工作顺利进行，必须着力解决地质体的复杂性和隐蔽性，对相关矿体进行事先的勘探和侦查，并形成可行性报告分析[1]。运用图纸、文字等形式获取我国矿山工程相关数据，由于这类信息资料多以数字形态以及存在点线面关系，不能够真实反映所需的东西，因此会对工程师修改勘探后期工程设计以及后期资料查询造成困难，使得地质工作者在对地质条件进行观察时会受到一定影响，影响开采建议的合理提出，增加了勘探风险并且这种传统的观测方式存在直观感受差、动态表现能力弱、存储调用困难、绘制费时、成本高等问题[2]。三维可视化技术对矿山找矿，即通过三维计算机图形学的手段和方法将矿山地质体及矿山工程在三维空间中的形态和分布再现出来，进而增强地质数据的表现力，对其进行综合分析和研究，通过促进信息利用率和空间分析能力的提高，改进对地质数据的理解和应用环境，能够有效解决矿山找矿工程中数据获取、表现、分析、利用等方面存在的难题，符合现代采矿设计、管理、生产的需要。

1 对矿山找矿工程地质特征表达的影响

矿山工程三维可视化建模过程，通常是以复杂无规律的对象为主，由于地质体存在变化多端的形态，时间推移下也会有变化产生，故而勘探空间模拟有着极大范围，要想对矿山相关特征进行描绘，就必须充分勘探、测量。再加上地质对象较为复杂的缘故，加大了地质数据获取的难度，大量不确定性存在于地质数据中，一旦人员素质、经济条件和装备仪器与数据充分采集要求不符合时，通常就只能得到单一且互相脱节的地质数据，整个勘探过程有随机分布问题存在。三维可视化技术可以直观地表达矿山工程地质特征，能形象地表达矿体和其他地质体的空间形态，获得更为精确的数据。

2 三维可视化技术帮助形成剖面图和工程平面图

三维可视化技术有以下几个特点，即空间插值技术、三维数据表达技术以及三维空间数据结构。空间插值技术即运用克里格插值法、样条函数法和距离幂次反比法等方法，为保证数据提供准确性，结合各类地质条件、矿体周边环境，具体情况具体分析，合理的选用插值方法[3]。可运用Kriging插值方法获取关键性数据，运用距离幂次反比法插值方法来获取非关键性数据。三维数据表达技术，即在构建三维地质模型时，通过将基本地质信息表现出来，随后为传递各类属性信息、交换数据提供条件进行适当计算。三维数据结构模式分为基于面、基于体两方面进行[4]。三维空间数据结构其通过相关图表、数据矩阵下对相关数据进行描述，以各类数据模型为对象进行存储，从而实现对数据的有效表达。选择数据结构是具体运用三维可视化技术的重要环节，要求我们直观、形象地展现出所需描述的矿体空间与地表结构，与真实数据相贴合，综合运用各类逻辑关系及对应空间关系，将不同类型数据间存在的相互关系充分表现出来。

表1 三维可视化应用绘制内容

3 三维可视化技术帮助形成开采计划

三维建模的主要内容主要以矿体、地表、断层等三大部分作为主要建模对象。其中，矿体是最重要的三维建模空间组成部分，为核心区域；地表代表的是形成自人为采剥工程的人工边坡或是自然形成的山坡；断层代表的是矿体内部较大规模且具有地质资料描述的断层。为确保探矿作业中安全管理工作安全有序的开展，在探矿作业实施前，探矿团队要做好安全防护工具的准备工作，充分地了解地质资料，对安全事故防范措施进行安置和落实[5]。其次，要合理选用探矿方法。

选定的探矿方法会被直接应用于实际的探矿作业中，由此可见其重要程度，探矿团队在选用探矿方法时要秉持科学合理的原则，致力于实现探矿作业的安全性与高效性。再者，要合理选定探测地址。探矿团队通过运用先进的勘探手段来获得精确且全面的地质信息。通过了解对矿区的地质结构、土壤结构、水文信息等，实现探测选址的科学合理性，这要求探测团队在探矿作业前做好充足地勘探工作。三维可视化技术为矿山找矿提供数据信息，为其开采计划的形成提供合理的建议和指导。

4 结语

三维可视化技术应用于矿山找矿工程中，能够再现地质体与采矿工程三维信息及综合分析，能够为稳定性评估提供地质依据和模型，有助于人们理解地质体与采矿工程施工的“真实”三维形态特征以及构造要素的空间关系，三维可视化应用于矿山找矿工程，为岩土工程师形成正确判断，正确分析岩土工程问题提供综合信息。三维可视化应用于矿山找矿理论与技术的不断成熟与发展将会对露天矿工程或其他岩土工程设计和施工发挥重要的影响促进作用。