基于DIMINE矿业工程软件对获各琦2号露天铁矿建模应用的探讨

李艺昕

摘要：本文以内蒙古双利矿业有限公司获各琦2号露天铁矿为研究对象，通过现场调研，系统的对矿山概况、开采现状进行统计分析。利用原始地形图、钻孔数据、测斜资料等为基础为矿山构建三维可视化模型，通过构建三维地表模型、钻孔数据库和矿体模型可以得出，三维地质数据库是真实钻孔轨迹的反应，可以立体清晰的反映出各矿体的位置关系，能够为之后的计算提供更有保障的数据依据，既节约了工作的时间，同时也可更大程度的减少人为计算的错误。构建的矿体模型可更直观地了解矿山整体信息，对矿山的开采、管理和后续发展都有指导作用。

关键词：DIMINE;获各琦露天矿;数字矿山

1.绪论

1.1研究背景

数字矿山（Digital Mine）理论自1999年于“国际数字地球”大会提出，至今矿山数字化的发展及其相关技术研究在[1，2]海內外学者中得到广泛重视（李琦，1999;栾忠志等，2014）。数字化技术不仅限于矿山的研究，还涉及农业、海洋、交通等工程的数字化研究，这一切都得益于数字地球（DigitalEarth）和数字中国（DigitalChina）等战略的提出及顺利实施，激励了我们对矿山新的更深层次的思考和对数[3]字矿山的新世纪的构想及不断发掘（刘明举等，2001）。

随着社会的发展和矿山开采技术的提高，国外的一些露天开采山矿已放弃原有的传统人工手工设计管理办法转变为借助信息化、数字化的计算机管理方法，利用三维可视化技术模拟矿床，来实现高效矿山管理。

本文以内蒙古双利矿业有限公司获各琦2号露天铁矿为研究对象，通过现场调研，系统的对概况、开采现状进行统计分析。以大量原始地质资料信息包括矢量化的地形图、原始的钻孔数据、测斜资料等为基础运用DIMINE矿业工程软件为矿山建模。

1.2矿山基本概况

获各琦2号露天铁矿位于狼山中段北麓，行政区划属内蒙古自治区乌拉特后旗巴音宝力格镇管辖。矿区东距省道S312约30km，南距巴音宝力格镇100km，向南经巴音宝力格镇至包—兰铁路临河火车站135km，矿区至巴音宝力格镇为水泥路面，获青二级公路通车使矿区至青山镇工业区仅53km，使矿区向外界的交通运输更加方便。

矿山生产规模为100万/年，年工作日330天，矿山服务年限13年。Fe1Fe2Fe3号矿体铁矿石量（122b+333）为8021万吨，平均品位30.16%，本次研究矿体主要为Fe1Fe2Fe3号矿体，矿体平均厚度23.5m，具有厚、大、出露地表的特点，适于露天开采。

2.获各琦露天矿三维模型构建

2.1原始地表模型构建

原始地表模型的建立以矢量化的地形图（CAD或Map-GIS）为基础，将比例尺调整为1∶1000，坐标调至与实际相符合，导入至DIMINE软件中。检查等高线是否有断点，确保每条等高线都连接后，为等高线赋予高程值，使每条等高线的高程值与实际相符，经过平面转换和调整生成三维地表模型（DTM面），真实反映矿山原始地形地貌情况，并且可以加入勘探线布置、采矿权范围等信息，如图2.1所示。

在生产过程中收集测量的验收数据、测点文件，然后将测点文件转换为txt或者csv文件导入DMine中如图2.2所示，形成一个测点文件。然后在利用测点文件利用实体建模中的整体约束dtm生成露天矿的地表模型如图2.3所示。

2.2钻孔模型及钻孔数据库构建

钻孔数据库由孔口文件、测斜文件和样品文件三个数据表导入生成。本次建模中利用了83个钻孔、643个测斜以及2642个样品数据。

（1）钻孔数据检查

将收集的钻孔数据（孔口文件、钻孔测斜文件、钻孔样品文件）导入DMine中转换为dmt格式文件，然后对文件进行校验，如图2.4所示，并输出检查报告，根据报告文件中的错误对文件中的错误钻孔数据进行修改，直到所有错误修改完成。

（2）生成钻孔数据库

再将修改完成钻孔数据导入DMine中并检查文件内容与信息表中的字段使之保持对应一致，创建钻孔数据库如图2.5所示。

（3）创建地质数据库

创建完成钻孔数据库之后需要将文件输出生成地质数据库，将地质数据库打开即可看到如图2.6所示生成的钻孔模型。

2.3矿体模型构建

建立原始矿体模型以地质报告中的矿体剖面图、钻孔数据库为参考。在CAD中将勘探线剖面图上的矿体逐一编号，封闭矿体轮廓线并整理到不同的编号图层中，将剖面图比例调整为1∶1000，调整好坐标以及高程;将整理好的矿体轮廓线导入至DIMINE软件中，将平面图转换为剖面图，将坐标及高程调整为实际的坐标高程。将剖面图中的线断转换为多段线，利用线编辑功能对线框进行处理并使线框闭合。利用“实体建模”→“创建”→“线框”功能将相邻的两个剖面图上同一编号的矿体轮廓线依次连接;按照勘探报告中的矿体外推原则依次将连接好的矿体轮廓线框外推、尖灭;选中矿体模型中的单体模型利用“合并”功能生成整体的实体模型如图2.7所示。并对模型进行有效性检测清除模型中的三角面片，使模型方向一致化。最终矿体模型的体积与实际相符。在模型创建完成后可与地质数据库相组合计算出模型的矿石量，品位及金属含量，同时可与地质报告中的地质储量进行对比分析，并且对出现的误差进行分析与评估如表1所示。建立矿体模型对矿山的设计及生产都有重要的意义。

3.结论

传统方式是钻孔通过投影到勘探线上成平面图，而DI-MINE软件是根据钻孔的孔口信息、测斜信息及化验信息自动生成三维数据库。与传统方式相比，三维地质数据库是真实钻孔轨迹的反应，为之后的计算提供更有保障的数据依据。三维地质数据库只要建立成功则可以随时准确快速调取信息，每次计算的时候不用人为去查找，DIMINE软件会自动计算，这样既节约了运算的时间，也可更大程度的减少人为计算的错误。构建的矿体模型可更直观地了解矿山整体信息，对矿山的开采、管理和后续发展都有指导作用。

参考文献：

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