Surpac軟件在魚池嶺鉬礦建模中的實(shí)際應(yīng)用

范舟 長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院 410011

Surpac軟件在魚池嶺鉬礦建模中的實(shí)際應(yīng)用

范舟 長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院 410011

以洛陽魚池嶺鉬礦為研究對(duì)象，利用Surpac軟件建立了礦體的實(shí)體模型及塊體模型，并對(duì)礦體進(jìn)行了儲(chǔ)量估算和品位報(bào)告。通過模型能直觀地表示礦體的空間分布，為礦山的合理開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。

1 簡介

1.1 軟件簡介

由澳大利亞Surpac國際軟件公司（SSI）開發(fā)的Surpac軟件系統(tǒng)，是一套將三維可視化技術(shù)與地質(zhì)及采礦專業(yè)理論有機(jī)結(jié)合的，可輔助數(shù)字化礦山建立的工程軟件。該軟件適用于在礦產(chǎn)資源評(píng)估、礦山采礦規(guī)劃和設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃管理等礦山生產(chǎn)期的各個(gè)階段，為技術(shù)決策和管理決策提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、生動(dòng)的信息依據(jù)。利用Surpac軟件建立較為精確的資源模型是進(jìn)行后續(xù)采礦設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

1.2 礦床簡介

魚池嶺鉬礦位于洛陽嵩縣舊縣鎮(zhèn)黃莊、魚池嶺一帶，礦床自然類型屬爆破角礫巖－花崗斑巖型，成因類型屬高—中溫?zé)嵋旱V床，礦石工業(yè)類型為斑巖型鉬礦。礦區(qū)構(gòu)造對(duì)礦體破壞作用輕微。

礦區(qū)圈定一個(gè)礦體，即I號(hào)礦體，可分為中心區(qū)和邊緣區(qū)，礦體中心區(qū)為巨大塊體狀，東西長大于1000m，南北寬850m，外傾角度0～5°，夾石少；邊緣區(qū)向內(nèi)復(fù)合，向外分枝呈透鏡狀，夾石增多，外傾角度6～13°。礦體整體上為周圍不規(guī)則的穹丘體[1]。

由于礦床規(guī)模較大，為了較為準(zhǔn)確、有效、直觀地了解礦體，結(jié)合下一步采礦設(shè)計(jì)要求，對(duì)于礦體（332）、（333）資源儲(chǔ)量應(yīng)用Surpac軟件建立了礦體模型。

2 建模流程及應(yīng)用

2.1 建模步驟

建模主要步驟：鉆孔數(shù)據(jù)處理→鉆孔數(shù)據(jù)導(dǎo)入到地質(zhì)數(shù)據(jù)庫→工程軌跡的三維顯示→導(dǎo)入剖面圖輔助礦體解譯→圈定礦體邊界→構(gòu)造礦體三維實(shí)體模型→建立塊體模型→資源儲(chǔ)量計(jì)算及生成報(bào)告。

2.2 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建立

地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的基本要素為“表”和“字段”。一個(gè)數(shù)據(jù)庫由若干表組成，每個(gè)表中包含若干字段，各個(gè)字段有對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)格式。Surpac可導(dǎo)入存成*.txt或*.csv格式的數(shù)據(jù)[2]。

本次選用Microsoft Excel軟件輔助建立數(shù)據(jù)庫。在Excel軟件中建立如下表：collar（孔口坐標(biāo)表）（表1）、survey（測斜表）（表2）、sample（樣品分析表）（表3），各表均保存為*.csv格式。

表2 測斜表示例

表3 樣品分析表示例

數(shù)據(jù)錄入后，需進(jìn)行必要地?cái)?shù)據(jù)處理，例如：特高品位處理是在樣品分析表中，由特高品位參與計(jì)算的礦段平均品位代替特高品位[1]；考慮礦區(qū)樣長一般為2m，將鉆孔數(shù)據(jù)按照2m一個(gè)進(jìn)行組合。

2.3 導(dǎo)入剖面圖輔助進(jìn)行礦體圈定

利用已有剖面圖資料輔助進(jìn)行礦體圈連可大大加快實(shí)體模型建立的速度。

首先，進(jìn)行剖面圖導(dǎo)入。在AutoCAD制圖軟件中提取對(duì)于建模有用的礦體邊界線條，形成*.dxf格式圖件，在Surpac軟件中導(dǎo)入保存成*.dtm格式，單獨(dú)保存，便于調(diào)用。

表1 孔口坐標(biāo)表示例

其后，進(jìn)行礦體圈連。在Surpac軟件中，參考導(dǎo)入的剖面圖上礦體邊界線條進(jìn)行剖面上礦體圈定。操作過程中注意要將各剖面上的礦體線條、夾石線條分別按不同線串號(hào)歸類整理。見圖1。

圖1 Surpac中經(jīng)過處理的0線礦體及夾石輪廓線圖

2.4 實(shí)體模型建立

將所有剖面均在Surpac中生成之后，在查明礦體對(duì)應(yīng)連接關(guān)系基礎(chǔ)上逐一將剖面間礦體連成實(shí)體模型（見圖2、圖3）。夾石模型單獨(dú)保存。

圖2 連接剖面間對(duì)應(yīng)礦體范圍形成實(shí)體模型

圖3 實(shí)體模型效果圖

將地形dtm文件與礦體模型疊加后，結(jié)果見圖4。

圖4 地形模型與寬體模型同時(shí)顯示效果圖

考慮到礦體的復(fù)雜性，連接實(shí)體模型時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)兩兩剖面間實(shí)體分別編號(hào)，最后再對(duì)同一礦體進(jìn)行選擇性合并，以便于對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行修改調(diào)整。

2.5 建立塊體模型

作為利用Surpac軟件輔助進(jìn)行礦山設(shè)計(jì)，為使塊體模型更加貼合地質(zhì)報(bào)告，可在估值時(shí)選定其中一組最為合理的參數(shù)。

考慮到礦床為I勘查類型，結(jié)合礦區(qū)已形成的勘查網(wǎng)度考慮，礦區(qū)用以估算控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源儲(chǔ)量（332）網(wǎng)度為120×100m，用以估算推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（333）網(wǎng)度為240×200m。建立塊體模型時(shí)塊尺寸為40×40×4，最小尺寸為10×10×1。

為塊體模型賦值時(shí)，各塊體重采用直接賦值；各塊品位采用距離冪次反比法，最小樣本數(shù)為1，最大樣本數(shù)為15，采用二次估值：一次估值時(shí)最大搜索距離或主軸為650，最大數(shù)值搜索距離為20；二次估值時(shí)最大搜索距離或主軸為800，最大數(shù)值搜索距離為999。生成塊體模型見圖5。

圖5 塊體模型效果圖

不同資源儲(chǔ)量類別可通過資源儲(chǔ)量級(jí)別界線作為約束條件分別賦值及顯示，見圖6、圖7。

圖6 （332）礦體塊體模型效果圖

圖7 （333）礦體塊體模型效果圖

2.6 生成儲(chǔ)量及品位報(bào)告

通常情況下，報(bào)告中直接得出約束范圍內(nèi)的塊體體積量，與比重相乘得出的礦石量。如果需要求得其他屬性的量，需要在報(bào)告屬性中添加，同時(shí)可以在表達(dá)式中進(jìn)行定義關(guān)系式[2]。本次報(bào)告按資源儲(chǔ)量類別不同報(bào)告礦體的儲(chǔ)量和品位，生成模型報(bào)告見圖9。

圖8 儲(chǔ)量及品位報(bào)告表示意圖

3 資源儲(chǔ)量結(jié)果對(duì)比分析

與地質(zhì)報(bào)告中傳統(tǒng)方法估算的資源儲(chǔ)量相比，Surpac建模估算礦石量比報(bào)告增加3.9%，金屬量減少0.8%，品位下降3.4%，均在允許誤差范圍之內(nèi)，表明模型估算結(jié)果與地質(zhì)報(bào)告結(jié)論基本吻合，模型基本可靠。

4 結(jié)語

1）、應(yīng)用Surpac軟件建模可以較為真實(shí)形象地反映礦體外部特征和空間分布規(guī)律，可以較為準(zhǔn)確地反映礦體內(nèi)部各點(diǎn)的儲(chǔ)量類別、品位等信息，可以實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確地繪制各個(gè)方向剖面圖以及報(bào)告任意范圍內(nèi)儲(chǔ)量結(jié)果等功能。

2）、相對(duì)于傳統(tǒng)地質(zhì)、采礦專業(yè)設(shè)計(jì)方法，對(duì)于大型礦山的開發(fā)利用，如果能通過Surpac軟件建模，可以極大程度地便利礦山進(jìn)行資源評(píng)估、采礦設(shè)計(jì)及計(jì)劃編制等工作。對(duì)于含礦元素種類多、品位分布不均的礦區(qū)這種優(yōu)勢將體現(xiàn)得更加突出。

3）、Surpac模型具有可調(diào)試性。隨著礦山生產(chǎn)的推進(jìn)，驗(yàn)證工程的增加，可以將新的化驗(yàn)數(shù)據(jù)不斷補(bǔ)充到數(shù)據(jù)庫中，即時(shí)調(diào)整模型，為實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)管理提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息。

[1]裴鋒敏.河南省嵩縣魚池嶺鉬礦區(qū)生產(chǎn)勘探報(bào)告.河南省磊鑫地質(zhì)礦產(chǎn)有限責(zé)任公司，2008

[2]SURPAC電子手冊(cè).GEMCOM國際軟件公司.2008

Application of Geological Modeling of Yuchiling Molybdenum Mine Based on Surpac

Fanzhou Changsha Engineering and Research Institute of Nonferrous Metallurgy, Changsha, Hunan 410011,China

Taking Yuchiling Molybdenum Mine in Luoyang as research object, by using Surpac software, ore body model and block model were esdablished, reserve and reported grade of ore were estimated.The space distribution of the ore body could be show clearly by this model.It provided scientific grounds for reasonably exploitation of mines.

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.20.053

范舟（1982-），女，湖南岳陽人，工程師，湖南省長沙市解放中路199號(hào)長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院地勘分院 ,主要從事地質(zhì)勘探相關(guān)設(shè)計(jì)工作。

Surpac；三維模型；資源評(píng)估

Surpac；Three-dimensional modeling；resource assesment