三维建模技术在获各琦铜矿的应用

江 超

（巴彦淖尔西部铜业有限公司，内蒙古 巴彦淖尔 015000）

三维可视化建模技术是当前数字化矿山建设必不可少的组成部分，由于二维图纸来描述三维空间的矿体，可视性差，缺乏立体感，不能把所有的地质构造信息进行很好的解读，各类地质数据处理复杂繁琐，平面图、剖面图等图件的绘制重复工作量大，不能实现自动化且人为影响因素较大[1]。本文借助Dimine软件系统，建立了地质数据库、三维矿体模型、品位模型来指导矿山生产配矿工作和计算损失率、贫化率指标，验证了三维建模技术的优越性。

1 矿体三维建模及储量估算

（1）地质数据库构建。根据Dimine软件的要求，构建地质数据库需要孔口坐标文件、测斜文件、样品文件、岩性文件[2]。创建钻孔数据库时必须经过软件校验功能检查数据库是否有错误，直至数据库通过检测为止。

（2）矿体模型的建立。矿体模型的建立是根据钻孔数据库中显示的地层信息和品位值圈定出矿体和岩层轮廓线，并进行矿体建模的建立。建立好的模型必须进过实体有效性检测，直至不存在相交三角面片、无不封闭边为止，这样才是有效的实体模型。

（3）储量估值。在软件中创建一个空块模型，然后对建立的空块模型进行属性设置，包括模型名称，基础块尺寸大小、空间分布范围和部分地质信息，采用距离冥次反比法或者普通克里格法对模型进行估值,利用软件的显示功能能显示出矿石品位分布情况和富集规律[3](图1)。

2 矿山生产配矿应用

2.1 生产配矿的重要性

传统的二维图纸很难准确的计算出每月回采地段的品位，从而不能实现精准配矿，不能满足于矿山精细化管理的要求。Dimine软件提供了强大的储量、品位计算功能，能快速准确的计算出每层矿段的矿量和品位，为生产计划的编制提供可靠的品位数据，合理制定开采计划，保障入选品位。

图1 矿体品位富集规律图

2.2 生产配矿实际应用

矿山对某采场1400-1420水平进行了传统二维图纸计算分层品位和模型计算品位，经过对比认为采用模型计算各分层的品位更有利于指导生产（表1）。

表1 断面法、模型估值与实际出矿品位对比表

矿块采用断面法计算品位为1.32%，模型估值品位为1.38%，误差为4.55%，误差较小，我们视认为两种计算方法合理准确。由于二维图纸只能按工程间距品位加权计算块段品位，且范围较大，块段的划分大小约为20米。Dimine软件根据每月回采的具体位置计算出品位，对生产更具有指导性。比如2018年6月回采1416.7-1420水平时，断面法计算品位为1.30%，模型计算品位为1.21%，误差为6.92%，实际出矿品位为1.14%，每月实际出矿品位与模型品位更相符，因此在实际生产时采用模型品位来指导配矿，更易保障入选品位的稳定。

3 损失贫化计算应用

3.1 计算原理

获各琦铜矿采矿方法为向上水平充填采矿法，能准确测量采空区和矿体边界线，因此选择直接法计算损失率、贫化率。首先根据采空区测量数据和矿体上下盘边界线建立采空区模型和矿体模型，再利用软件的布尔运算功能分别求出损失量和贫化量，计算便捷准确。计算原理如下。

（1）损失率计算公式：损失率=损失矿量/地质矿量×100%。

（2）贫化率计算公式：贫化率=围岩混入量/实际出矿量×100%。

3.2 计算结果的对比

获各琦铜矿对采场进行精细化管理，要求采场损失率、贫化率指标精准可靠，严格控制损失率、贫化率指标，合理利用资源，降低生产成本。本文对某采场采用模型计算贫化量和损失量，与传统断面法计算对比（表2），认为采用模型计算指标更为准确、直观、快速，更提高了劳动效率。

表2 模型与断面法计算结果对比表

4 结论

（1）经过生产组织验证，采用模型计算储量、品位来进行生产配矿工作，有效的控制了入选品位波动较大的问题，节约了生产成本。

（2）三维地质数据库、矿体模型、采空区模型的建立，使地质资料保存更加完善、查询更为便利，利用三维模型计算损失率、贫化率，计算结果更为准确，为矿山损贫管理提供了可靠的计算手段。

（3）三维建模技术在矿山生产实际应用，具有良好的指导作用。