司家營(yíng)鐵礦復(fù)雜礦體三維建模方法

王　丹　陳彥亭　宋愛(ài)東

(河北鋼鐵集團(tuán)礦山設(shè)計(jì)有限公司)

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司家營(yíng)鐵礦復(fù)雜礦體三維建模方法

王丹陳彥亭宋愛(ài)東

(河北鋼鐵集團(tuán)礦山設(shè)計(jì)有限公司)

摘要結(jié)合司家營(yíng)鐵礦南區(qū)地質(zhì)特征，利用3DMine軟件對(duì)復(fù)雜礦體的建模方法進(jìn)行了研究，構(gòu)建了司家營(yíng)鐵礦南區(qū)數(shù)字礦體模型。研究表明：針對(duì)淺部氧化礦體特征和深部原生礦體特征，利用氧化原生界面分割的建模方法，能夠更為有效地還原礦體的原有賦存形態(tài)。

關(guān)鍵詞地質(zhì)特征三維建模氧化原生分割界面3DMine

在很多大型礦山，盡管三維可視化技術(shù)已得到了一定程度的應(yīng)用，然而礦山建模過(guò)程缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，建模周期較長(zhǎng)[1]，尤其是礦體實(shí)體模型的建立難度仍較大，根據(jù)傳統(tǒng)的建模方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)礦體三維可視化，但其精確度以及建模效率均不理想[2]。司家營(yíng)鐵礦南區(qū)礦體形態(tài)復(fù)雜，存在單一的氧化礦或原生礦，淺部部分礦體被氧化，從而將礦石分割為氧化礦和原生礦2類(lèi)。在礦體實(shí)體建模過(guò)程中，傳統(tǒng)的建模方式是將氧化礦、原生礦分別對(duì)應(yīng)連接，該方法需要大量的控制線、過(guò)渡面，不但耗時(shí)較多，而且建模結(jié)果的實(shí)用性不強(qiáng)。為此，本研究針對(duì)司家營(yíng)鐵礦南區(qū)的礦體類(lèi)型，對(duì)復(fù)雜礦體的建模方法進(jìn)行探討。

1地質(zhì)概況

2礦體建模方法

2.1勘探線剖面圖收集與整理

圖1　 勘探線剖面

2.2實(shí)體連接及氧化原生分割界面生成

將整理后勘探線剖面圖對(duì)應(yīng)連接為實(shí)體，見(jiàn)圖2。將對(duì)應(yīng)礦體的分割界線連成直線，形成氧化原生分割界面，見(jiàn)圖3。

圖2　實(shí)體模型

圖3　 氧化原生分割界面

2.3氧化原生分割界面拓展

通過(guò)對(duì)3DMine軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展，在不影響分割界面的外緣輪廓的前提下，對(duì)分割界面的實(shí)體邊界向外擴(kuò)展，使其能夠完全穿透礦體模型。詳細(xì)步驟為：①首先在3DMine命令欄中輸入“faceext”，按“Enter”鍵，出現(xiàn)界面，提示選擇要擴(kuò)展的面，見(jiàn)圖4；②選擇需擴(kuò)展的面，出現(xiàn)對(duì)話框，見(jiàn)圖5；③輸入距離，便可得到擴(kuò)展后的面，見(jiàn)圖6。

2.4實(shí)體模型分割

通過(guò)3DMine軟件的布爾計(jì)算功能分離實(shí)體模型，利用氧化原生分割界面將實(shí)體一分為二，使氧化礦、原生礦成為單獨(dú)的實(shí)體，見(jiàn)圖7。通過(guò)“刪除單獨(dú)的三角面”命令，刪除圖7中多余的三角面得到最終的實(shí)體模型，見(jiàn)圖8。

圖4　提示擴(kuò)展面界面

圖5　擴(kuò)展距離界面

圖6　擴(kuò)展后分割界面

圖7　分割后實(shí)體模型

圖8　刪除多余三角面后的實(shí)體模型

2.5模型匯總

大賈莊鐵礦南區(qū)礦體分類(lèi)較多，本研究將該區(qū)礦體分為表內(nèi)氧化礦、表內(nèi)原生礦、表外原生礦、表外氧化礦等4類(lèi)，建模結(jié)果見(jiàn)表9。

圖9　司家營(yíng)鐵礦南區(qū)礦體實(shí)體模型

3結(jié)語(yǔ)

結(jié)合3DMine軟件，對(duì)司家營(yíng)鐵礦南區(qū)礦體實(shí)體模型構(gòu)建方法進(jìn)行了研究，給出了詳細(xì)的建模步驟。該方法針對(duì)分類(lèi)較多的礦體，可較清晰地劃分礦體類(lèi)型，對(duì)于斷層以及巖脈隔斷礦體的情況，可合理準(zhǔn)確地分割礦體。實(shí)踐表明，通過(guò)本研究構(gòu)建的礦體實(shí)體模型無(wú)自相交問(wèn)題，可真實(shí)地反應(yīng)礦體賦存形態(tài)，滿足后期采礦設(shè)計(jì)及優(yōu)化開(kāi)采等要求，建模效率較高，可供類(lèi)似礦山參考。

參考文獻(xiàn)

[1]李清泉，楊必勝.三維空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取建模與可視化[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2003.

[2]張新宇.地學(xué)空間三維可視化儲(chǔ)量計(jì)算輔助分析系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2006.

(收稿日期2016-04-11)

王丹(1986—)，女，工程師，063701 河北省唐山市灤縣。

·實(shí)用技術(shù)·