基于Surpac在阿舍勒銅礦地質(zhì)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建與三維礦體模型的應(yīng)用淺談

穆承斌

（新疆哈巴河阿舍勒銅業(yè)股份有限公司，新疆 哈巴河 836700）

Surpac軟件數(shù)據(jù)庫功能較為強(qiáng)大，通過應(yīng)用該軟件，礦山樣品的上圖變得更加容易，極大的降低了技術(shù)人員的工作量，同時(shí)Surpac能夠完成對(duì)成千上萬件礦體樣品的運(yùn)算分析。在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展推動(dòng)下，Surpac軟件逐漸走入礦山生產(chǎn)中，同時(shí)Surpac軟件是全球范圍內(nèi)應(yīng)用最為普遍的礦山軟件。從2013年6月份開始，新疆阿舍勒銅礦區(qū)將Surpac軟件應(yīng)用到數(shù)字礦山的建設(shè)中，并于同年9月份完成地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的搭建。

1 建模步驟

（1）進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。在進(jìn)行地質(zhì)樣品空間位置確立過程中，對(duì)于工程起點(diǎn)的三維坐標(biāo)值、工程長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)備好。除此之外，探礦工程的測(cè)斜度數(shù)據(jù)也是較為重要的數(shù)據(jù)，它對(duì)于真實(shí)以及直觀呈現(xiàn)探礦工程的空間軌跡變化形態(tài)具有重要作用。在完成探礦工程空間位置與形態(tài)的確定之后，再通過樣品的工程號(hào)、樣號(hào)、起、至、巖心長(zhǎng)等采集數(shù)據(jù)將樣品的位置在探礦工程上準(zhǔn)確確定出來。最后，再將元素化驗(yàn)出的品位等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確呈現(xiàn)在探礦工程中，這樣一來，銅礦地質(zhì)樣品的相關(guān)數(shù)據(jù)都能夠完整的在空間模型中體現(xiàn)出來。以上數(shù)據(jù)分析均是利用Surpac軟件功能所進(jìn)行的，且應(yīng)用該數(shù)字礦山軟件能夠?qū)~礦地質(zhì)樣品的各項(xiàng)數(shù)據(jù)便捷、快速的輸入。

（2）整理銅礦地質(zhì)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫是通過若干的數(shù)據(jù)表所構(gòu)成數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方式，且每一數(shù)據(jù)表中都包括若干個(gè)數(shù)據(jù)字段，每一字段都有其特定的數(shù)據(jù)格式。Surpac軟件中數(shù)據(jù)庫是其進(jìn)行數(shù)字化礦山建模、地質(zhì)樣品運(yùn)算分析等功能的基礎(chǔ)。在進(jìn)行新疆阿舍勒銅礦地質(zhì)勘探過程中，Surpac軟件為其地質(zhì)數(shù)據(jù)構(gòu)建提供了強(qiáng)制性表、選項(xiàng)表兩個(gè)數(shù)據(jù)庫錄入表。其中強(qiáng)制性表是通過Surpac軟件自動(dòng)構(gòu)建生成的數(shù)據(jù)表，而選項(xiàng)表則是通過軟件用戶自行添加的表格，且在強(qiáng)制性表與選項(xiàng)表中都涉及強(qiáng)制性的字段，這些強(qiáng)制性字段都是Surpac軟件自動(dòng)創(chuàng)建的字段，除此之外，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求自行進(jìn)行字段的定義與添加。在進(jìn)行阿舍勒銅礦地質(zhì)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建中，應(yīng)用最廣泛的主要有四個(gè)表：孔口表、測(cè)斜表、樣品表和巖性表，且不同的數(shù)據(jù)表格所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)格式不同，地質(zhì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，如表1所示。

表1 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)表

按照上表1中數(shù)據(jù)字段順序及格式進(jìn)行Excel表格的創(chuàng)建，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)填入之后將其文件表存成.cvs格式。然后再在Surpac軟件下進(jìn)行新數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，并將.cvs文件導(dǎo)入進(jìn)數(shù)字化礦山軟件中，這時(shí)在數(shù)據(jù)導(dǎo)入過程中Surpac軟件會(huì)自動(dòng)生成一檢測(cè)報(bào)告，若存在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)格式將會(huì)在檢測(cè)報(bào)告中進(jìn)行提示，且會(huì)中止數(shù)據(jù)的繼續(xù)導(dǎo)入，故這時(shí)需要根據(jù)檢測(cè)報(bào)告的提示進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢查以及修改，在完成修改后再次重新進(jìn)行.cvs文件導(dǎo)入。

（3）建立三維礦體模型。從某種角度來說，進(jìn)行三維礦體模型的構(gòu)建對(duì)于直觀、真實(shí)反應(yīng)銅礦地質(zhì)的位置以及幾何形態(tài)具有重要意義，同時(shí)三維礦體模型的創(chuàng)建對(duì)于塊體模型的建立提供基礎(chǔ)。應(yīng)用Surpac軟件在阿舍勒銅礦中進(jìn)行三維礦體模型建立的實(shí)際操作中，主要使用的圈礦方法有兩種：①零米中段以上的，可按照以存在的各中段CAD圖進(jìn)行礦體邊界的設(shè)置，具體操作是將邊界另存為DXF格式文件，然后在導(dǎo)入Surpac軟件中，在對(duì)各確定礦體線段方向的調(diào)整，且保持完全閉合后，就可生成各中段的礦體線段文件；②零米中段以下的，可按照鉆孔數(shù)據(jù)對(duì)礦體邊界進(jìn)行圈定，進(jìn)而生成相應(yīng)的礦體線文件，之后再將圈定好的礦體界線文件導(dǎo)入Surpac軟件的相同圖層中，通過手動(dòng)工具對(duì)對(duì)各段間礦體進(jìn)行連接，最終生成的銅鋅礦三維模型如圖1所示。

圖1 一號(hào)銅鋅礦床3D模型示意圖

（4）建立塊體模型。為進(jìn)一步提升三維模型的準(zhǔn)確性以及精度，對(duì)礦體構(gòu)建尺寸進(jìn)行縮減，即構(gòu)建塊體模型是十分有必要的。從礦體模型來看，盡管三維礦體的空間位置以及幾何形態(tài)直觀地反映出來了，但對(duì)于礦體品位的具體分布情況的呈現(xiàn)還存在不足，進(jìn)而對(duì)于礦體儲(chǔ)量的計(jì)算有直接的影響，因此需要建立塊體模型進(jìn)行賦值處理。與此同時(shí)，在Surpac軟件下完成塊體模型的建模后，用戶可以按照實(shí)際需求選用不同顏色進(jìn)行礦體品位的標(biāo)識(shí)，同時(shí)也可生成任意方位的品位分布剖面圖，這對(duì)于礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)管理提供科學(xué)支撐。

2 實(shí)際應(yīng)用

（1）地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算。通過應(yīng)用Surpac軟件進(jìn)行礦體三維實(shí)體模型以及塊體模型創(chuàng)建，對(duì)于進(jìn)行礦區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算提供了更加靈活邊界的計(jì)算方法，且通過這種數(shù)字化礦山軟件進(jìn)行建模，能夠?qū)⒛Ｐ偷目偟刭|(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果同原始地質(zhì)探測(cè)報(bào)告數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比對(duì)，且比對(duì)結(jié)果基本一致，計(jì)算誤差較小。

（2）切割平、剖面圖。除此之外，在基于Surpac軟件下進(jìn)行礦體三維模型的創(chuàng)建能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)平、剖面圖進(jìn)行快速切割。同時(shí)，在進(jìn)行切割平、剖面圖時(shí)只需要對(duì)剖面的相關(guān)邊界進(jìn)行約束，如標(biāo)高或者約束剖面線，即可快速生成。

3 結(jié)語

綜上所述，基于數(shù)字化礦山軟件Surpac對(duì)阿舍勒銅礦地質(zhì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行構(gòu)建，以及開展三維礦體模型的建立，對(duì)于進(jìn)行地質(zhì)數(shù)據(jù)庫管理、地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算具有重要價(jià)值。同時(shí)，通過對(duì)三維礦體模型的切割能夠?qū)⒌V體的真實(shí)形態(tài)呈現(xiàn)出來，對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估礦山資源位置也具有重要的輔助作用。