母昌平
(四川省冶金設(shè)計研究院,四川 成都 610000)
目前,對礦山的礦體、巷道及其他開拓工程的建模手段主要以Surpac、3Dmine、mineSight以及GIS和Gocad的耦合建模方法,取得了較為理想的成果[1-4]。然而,雖然三維建模具有眾多的優(yōu)勢,但針對有色金屬礦山而言,如何準(zhǔn)確掌握金屬的品位分布也是至關(guān)重要的。本文依托Surpac軟件對某金礦進(jìn)行了地質(zhì)品位的建模,以期能更好地指導(dǎo)現(xiàn)場采礦。
某金礦地處青藏高原,山脈近東西走向,海拔標(biāo)高為3200m~4200m之間,礦脈走向近東西分布。礦體走向長約3km,平均厚度1.2m,傾角一般介于55°~75°之間,金品位單樣最高120g/t,平均品位為3.5g/t,礦體及上下盤圍巖都是中等穩(wěn)固以上,水文較為簡單,只存在少量的裂隙水。
2.2.1 建模軟件簡介
本次主要利用Surpac軟件進(jìn)行建模,它是由澳大利亞SSI公司的大型三維礦山軟件,其含有的眾多模塊如實體建模、塊體建模等諸多模塊,被廣泛應(yīng)用于礦山勘探、測量及采礦設(shè)計等[1-3]。
2.2.2 地質(zhì)品位建模
地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)在估值過程中要求所有的參與插值的樣品具有相同的承載能力,即認(rèn)為樣品具有相同的樣長。而實際地質(zhì)勘探取樣階段得到的原始樣品并非是等長的。因此,需要按照一定的方法對原始樣品進(jìn)行組合。樣品組合的計算公式為:
式中:GC為組合樣參數(shù)值;Gi為位于組合樣計算長度范圍內(nèi)的第i個樣品的參數(shù)值;Li為第i個樣品的長度;LC為組合樣的長度;m為參與組合樣計算的樣品數(shù)。
樣品組合有多種方法,諸如“按臺階組合”“沿鉆孔組合”“混合組合”等。而在組合長度時通常要考慮多種因素,如塊段建模時,單元塊的尺寸、原始樣本容量、平均原始樣長等。本次研究中選用“沿鉆孔組合”方法,采用平均原始樣長(圖1所示)作為組合長度,即組合樣長為0.9m。最終得到金品位組合樣品位分布直方圖見圖2所示。
圖1 原始樣長分布
圖2 組合樣品位分布
觀察圖2發(fā)現(xiàn),礦區(qū)品位分布整體服從正態(tài)分布,均值為3,標(biāo)準(zhǔn)差為4.3。
2.2.3 礦體空間品位及儲量分布
通過塊段和線框嵌套技術(shù),建立起反應(yīng)該金礦主礦體的三維塊體模型。根據(jù)沿脈組合樣樣品,采用距離冪次反比法對塊體模型中單元塊的品位進(jìn)行插值,建立礦體的三維塊體模型見圖3所示,能夠?qū)υ撝鞯V體的品位分布有更直觀的了解。
圖3 礦體塊體模型縱投影圖
根據(jù)圖3塊體模型和實體模型地質(zhì)礦量,按照勘探線分布進(jìn)行礦體儲量估算見表1所示。
表1 礦體地質(zhì)儲量計算表
1觀察表1發(fā)現(xiàn),礦體礦石品位隨勘探線變化復(fù)雜,從51線至55線金屬量越來越低,至57線又有所回升。
根據(jù)Surpac切剖面功能按照不同勘探線進(jìn)行塊體剖切,得到不同勘探線位置的塊體分布結(jié)果見圖4所示,更加直觀明了。統(tǒng)計得到不同中段高度礦石品位分布見圖5所示。
圖4 塊體模型按不同勘探線作剖面
圖5 3420m水平剖面品位分布圖
(1)地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)方法統(tǒng)計結(jié)果認(rèn)為,該礦金品位整體滿足正態(tài)分布規(guī)律。
(2)利用Surpac計算得到的地質(zhì)儲量與原地質(zhì)儲量相差不大,礦石品位隨勘探線變化復(fù)雜,從51線至55線越來越低,至57線有所回升,更好地指導(dǎo)現(xiàn)場精細(xì)化采礦。