東鄉(xiāng)銅礦三維地質(zhì)建模及儲量估算

堯亮亮

(江西銅業(yè)集團東同礦業(yè)有限責(zé)任公司)

東鄉(xiāng)銅礦三維地質(zhì)建模及儲量估算

堯亮亮

(江西銅業(yè)集團東同礦業(yè)有限責(zé)任公司)

結(jié)合東鄉(xiāng)銅礦地質(zhì)勘探成果，采用Dimine軟件建立了東鄉(xiāng)銅礦地質(zhì)數(shù)據(jù)庫、礦體三維模型及品位模型，在此基礎(chǔ)上利用實體模型建立了品位塊段模型，采用距離冪次反比法進行了品位估值及儲量估算，對于該礦資源儲量動態(tài)管理有一定的參考價值。

地質(zhì)數(shù)據(jù)庫 礦體三維模型 品位模型 距離冪次反比法 儲量估算

東鄉(xiāng)銅礦礦區(qū)內(nèi)主要的賦礦地層為中上石炭統(tǒng)壺天群上亞群白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，下亞群砂巖和頁巖，下石炭統(tǒng)梓山群上段的砂巖、頁巖和泥質(zhì)白云巖以及中—酸性火山沉積巖系和熔巖夾層。在儲礦巖層的不同巖性之間，層間斷裂帶十分發(fā)育，礦體被嚴格控制于其中，形成產(chǎn)狀基本與地層產(chǎn)狀一致的似層狀和透鏡狀礦體群。礦體受區(qū)內(nèi)NEE向斷裂構(gòu)造控制，產(chǎn)狀與賦礦地層石炭系梓山組、壺天群的層間破碎帶基本一致，走向NE40°～60°，傾向SE，傾角一般為30°～45°。礦體形態(tài)多為似層狀、透鏡狀，分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)、膨大狹縮現(xiàn)象常見，加之后期斷裂作用，各礦體均受到不同程度的破壞，故礦體形態(tài)一般較復(fù)雜。本研究結(jié)合Dimine軟件，對該礦三維地質(zhì)模型進行構(gòu)建并進行儲量估算，供該礦資源勘探及開發(fā)參考。

1 三維地質(zhì)建模

1.1 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建

對收集的地質(zhì)勘探鉆孔數(shù)據(jù)進行分析整理，按照Dimine軟件對數(shù)據(jù)格式的要求，分別對孔口文件、測斜文件、樣品文件進行數(shù)據(jù)錄入，其中，孔口文件主要錄入鉆孔開口坐標(biāo)(x、y、z)以及終孔深度，測斜文件主要錄入測點深度、方位角、傾角，樣品文件主要錄入樣段起、止點深度和樣段品位。整理后的原始鉆孔數(shù)據(jù)(部分)分別見表1～表3。

在Dimine軟件中利用整理后的孔口表、測斜表、樣品表等數(shù)據(jù)表文件建立鉆孔數(shù)據(jù)庫，步驟為：①將TXT或CSV格式的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Dimine軟件中生成DMT格式文件； ②對數(shù)據(jù)進行校驗，通過鉆孔數(shù)據(jù)校驗功能發(fā)現(xiàn)錯誤信息并進行修改；③將孔口、測斜、樣品等DMT格式數(shù)據(jù)合并成DMD格式鉆孔數(shù)據(jù)庫(圖1)。

表1 孔口文件

表2 測斜文件

表3 樣品文件

1.2 礦體三維模型創(chuàng)建

礦體模型是整個模型建立過程中最重要的部分，是整個礦體形態(tài)的真實體現(xiàn)，是品位估值、儲量計算和采礦設(shè)計的基礎(chǔ)[1-2]。模型建立是通過聯(lián)結(jié)多邊形來定義一個實體或空心體，而所產(chǎn)生的形體一般用于可視化分析、體積計算、在任意方向產(chǎn)生剖面、過濾地質(zhì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)以及為品位估值、塊段分析提供實體約束。在創(chuàng)建礦體線框模型時需注意校核線框?qū)嶓w的有效性，并根據(jù)勘探線剖面上圈定的礦體界線，利用Dimine軟件中的實體建模功能創(chuàng)建東鄉(xiāng)銅礦礦體三維模型(圖2)。礦體模型的圈定原則均遵循原地質(zhì)報告。

圖1 地質(zhì)勘探鉆孔數(shù)據(jù)庫三維顯示

圖2 東鄉(xiāng)銅礦礦體三維模型

2 礦體儲量估算

2.1 空塊段模型構(gòu)建

根據(jù)礦體空間分布范圍創(chuàng)建空塊段模型，在綜合分析東鄉(xiāng)銅礦礦體形態(tài)特征的基礎(chǔ)上，本研究以5 m×5 m ×2.5 m(長×寬×高)為基礎(chǔ)塊尺寸創(chuàng)建了品位塊段模型，同時建立了礦體類型、密度、Cu品位、S品位等屬性字段[3]。

2.2 品位估值

本研究采用距離冪次反比法進行品位估值，該法為最常用的空間內(nèi)插方法之一，是一種與空間距離有關(guān)的插值方法，在計算插值點取值時按距離越近權(quán)重值越大的原則，用若干臨近點的線性加權(quán)值來擬合估計點值。計算公式[4]為

式中，g是估計值；gi為第i(i=1,2,…，n)件樣本;di為距離；ρ為距離的冪次。

經(jīng)上式賦值后可查看礦體內(nèi)品位的分布情況(圖3)。

2.3 儲量估算

根據(jù)礦體三維模型體積和礦石密度自動估算出的礦床資源儲量(表4)與原地質(zhì)報告較吻合，可見本研究估算結(jié)果可靠性較強。在儲量估算前，由于有用元素Cu在地質(zhì)環(huán)境中自然富集，導(dǎo)致部分樣品Cu品位相對較高，無法真實反映礦體的實際特征，因此需進行特高品位處理[5]。

表4 東鄉(xiāng)銅礦某中段儲量估算結(jié)果

3 結(jié) 語

結(jié)合Dimine軟件，構(gòu)建了東鄉(xiāng)銅礦礦體三維模型，并利用距離冪次反比法對礦體進行了儲量估算，對于進一步研究礦體分布規(guī)律以及提高礦床儲量動態(tài)管理、開采設(shè)計效率有一定的借鑒價值。

[1] 王 斌，劉保順，王 濤，等.基于Surpac的礦山三維可視化地質(zhì)模型的研究與應(yīng)用[J].中國礦業(yè)，2011，20(2)：106-108.

[2] 楊潤生.Dimine礦業(yè)軟件在某地浸礦床三維地質(zhì)建模中的應(yīng)用[J].鈾礦冶，2013，32(3)：124-127.

[3] 蔣曉爐，汪令輝.基于Dimine的冬瓜山銅礦礦床三維模型構(gòu)建[J].采礦技術(shù)，2011，11(3)：93-95.

[4] 朱青凌，羅周全，劉曉明，等.塊體模型儲量估算原理的應(yīng)用研究[J].礦冶工程，2012，32(6)：9-13.

[5] 鄭文寶，黎楓佶，唐菊興.基于Micromine軟件下地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)在甲瑪矽卡巖型銅多金屬礦儲量計算中的應(yīng)用[J].地質(zhì)與勘探，2011，47(4)：726-728.

圖3 塊段模型Cu品位分布情況

2016-07-28)

堯亮亮(1988—)，男，助理工程師，331812 江西省撫州市東鄉(xiāng)縣。