礦山3DMine礦業(yè)工程軟件的三維建模

礦山3DMine礦業(yè)工程軟件的三維建模引言礦山三維地質(zhì)建模，是“數(shù)字礦山”的核心組成部分，是現(xiàn)代礦山信息化研究的熱點和重點。三維建模軟件可以根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)等建立礦體模型，三維展現(xiàn)礦體位置和形態(tài)。進(jìn)而建立塊體模型，可以進(jìn)行儲量計算和刀量切割，并為后續(xù)開采設(shè)計創(chuàng)建基礎(chǔ)條件。三維建模已經(jīng)成為采礦設(shè)計中重要的技術(shù)手段，通過三維建?？梢詼?zhǔn)確、快速、方便的進(jìn)行采礦設(shè)計，提高設(shè)計質(zhì)量。13DMine礦業(yè)工程軟件三維建模軟件包括Surpac、Minex、3DMine等，其中3DMine礦業(yè)工程軟件是國內(nèi)普遍使用的一款符合中國礦業(yè)行業(yè)規(guī)范和技術(shù)要求的三維礦業(yè)軟件系統(tǒng)。3DMine礦業(yè)工程軟件廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、測量、采礦和生產(chǎn)管理等方面，主要為固體礦產(chǎn)的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)管理、礦床地質(zhì)模型、構(gòu)造模型、傳統(tǒng)和現(xiàn)代地質(zhì)儲量計算、露天及地下礦山采礦設(shè)計、露天短期進(jìn)度計劃以及生產(chǎn)設(shè)施數(shù)據(jù)、規(guī)劃目標(biāo)數(shù)據(jù)建立實用三維可視化基礎(chǔ)平臺，為礦山資源管理、資源開采效率管理和生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理提供技術(shù)支持服務(wù)3DMine礦業(yè)工程軟件有著與AutoCAD相似的操作界面，再加上軟件的三維處理，可以很方便的為采礦設(shè)計服務(wù)。在建立模型過程中，要發(fā)揮建模人員的主觀能動性，根據(jù)實際情況和經(jīng)驗讓軟件更好的服務(wù)以3DMine礦業(yè)工程軟件為平臺對礦山建模。2三維建模3DMine礦業(yè)工程軟件集成三角網(wǎng)建模手段，通過散點和剖面創(chuàng)建地質(zhì)模型。3DMine礦業(yè)工程軟件建立礦體模型時，對于金屬礦，傾角變化大，通常采用連接剖面閉合線并封閉礦體兩端的方式形成實體。三維建模過程可以分為鉆孔數(shù)據(jù)庫建立、剖面模型建立和塊體模型建立。2.1鉆孔數(shù)據(jù)庫建立建立鉆孔數(shù)據(jù)庫就是把鉆孔數(shù)據(jù)導(dǎo)入3DMine礦業(yè)工程軟件的數(shù)據(jù)庫中，為繪制各剖面解譯線制作實體模型做準(zhǔn)備。具體步驟如下：1）鉆孔數(shù)據(jù)整理：把原始鉆孔數(shù)據(jù)整理成3DMine礦業(yè)工程軟件要求的格式。并且要注意在cad圖中查詢鉆孔的X、Y坐標(biāo)值，使定位數(shù)據(jù)中開孔坐標(biāo)E、開孔坐標(biāo)N與cad圖中的東坐標(biāo)、北坐標(biāo)相對應(yīng)，避免X、Y坐標(biāo)對換。本次建模的鉆孔數(shù)據(jù)包括定位數(shù)據(jù)、化驗數(shù)據(jù)和測斜數(shù)據(jù)。在Excel的VBA編輯器中通過VBA語言進(jìn)行程序編寫和運行，對原始鉆孔數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。這樣可以節(jié)省很多時間和精力，數(shù)據(jù)處理也可以避免人為的錯誤，準(zhǔn)確度高。鉆孔數(shù)據(jù)整理后的部分?jǐn)?shù)據(jù)見表1一表3：表1開孔表孔號YXZ最大深度孔跡線勘探線號勘探線_idZK72044900416.0727548874.801618.76453.30CURVEDP727700ZK64044900340.2627548844.011614.18318.66CURVEDP647600ZK64054900332.5227548887.731625.08434.85CURVEDP647600ZK6490031275489716459CURP7

4077.731.738.615.01VED64600ZK5490026275487915917CURP76026.989.178.189.55VED56400ZK5490026275488316028CURP76041.420.048.060.27VED56400ZK5490025275488716131CURP76053.763.542.720.77VED56400ZK5490024275489316341CURP76063.591.504.411.75VED56400ZK5490023275489816550CURP76074.960.222.049.75VED56400ZK4490018275488116022CURP78043.004.039.088.03VED48200ZK4490017275488616328CURP78054.104.612.383.23VED48200ZK4490016275489116437CURP78064.956.662.681.93VED48200ZK4490015275489616448CURP78075.808.898.222.91VED48200

ZK48084900160.2527548942.791647.07396.09CURVEDP487200CD2-484900192.5827548759.691492.9526.60LINEARP487200KZK48034900187.7427548787.171383.93103.00LINEARP487200ZK44044900139.5427548829.101620.84225.41CURVEDP447100表2測斜表孔測傾方號斜深度角位角TC20.025.100010000.00TC10.030.106010000.00TC10.035.102010000.00QJ511.0.045101000.00CD412.0.010-71000.00CK112.0.088-4300.00CD513.0.010-04000.00CD516.0.010-77000.00CD417.0.010-43000.00CD417.0.010-34000.00CD419.0.010-09000.00CD319.0.010-129500.00ZK221.0.8031490.0000TC121.75.1060140000.00CD5-421.900.0100.00CD3-2422.600.0100.00表3化驗表孔樣品編號深度自深度至Au樣柱ZK804H199.36100.360.06WHZK804H2100.36101.450.1BHZK804H3101.45103.31.6WHZK804H4103.30104.50.5BHZK804H5104.50105.30.4WH

ZK804H6105.34106.52.1BHZK804H7106.54107.72.6WHZK804H8107.74108.90.1BHZK804H9108.94110.43.1WHZK804H10110.47111.550.2BHZK804H11111.55112.77.2WHZK804H12112.70113.92.2BHZK804H13113.90115.10.2WHZK804H14115.11116.30.3BHZK8H15116117.50.9WH04.3114ZK804H16117.51118.70.2BHZK804H17118.71119.90.7WHZK804H18119.90121.32.2BHZK804H19121.38122.51.39WHZK804H20122.51123.752.1BHZK804H21123.75124.953.06WHZK804H22124.95126.251.56BH2）鉆孔數(shù)據(jù)導(dǎo)入：新建鉆孔數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫有定位表和測斜表，本次建模根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)只新建化驗表，添加化驗表沒有的品位、自和至三個字段。品位字段類型為數(shù)字型，自和至字段也為數(shù)字型。導(dǎo)入整理好的鉆孔數(shù)據(jù)。導(dǎo)入數(shù)據(jù)時，注意數(shù)據(jù)庫表和字段與電子表格的表和字段相對應(yīng)。導(dǎo)入數(shù)據(jù)時，3DMine礦業(yè)工程軟件會對重復(fù)記錄進(jìn)行錯誤提示，刪除重復(fù)記錄。數(shù)據(jù)導(dǎo)入后，可利用軟件的查錯功能進(jìn)行數(shù)值范圍交差等錯誤的查找，對找出的錯誤進(jìn)行修改。

鉆孔數(shù)據(jù)庫建立后可以在3DMine礦業(yè)工程軟件三維顯示。2.2實體模型建立地質(zhì)模型，通常意義上包括2種類型：表面模型，如地表地形；線框模型，如礦體。建立實體模型具體步驟：①解譯剖面：在數(shù)據(jù)庫鉆孔和各工程控制的剖面上，解譯每一條勘探線上的礦體形態(tài)；②模型建立：利用解譯的每一條勘探線上的礦體相連建立三角網(wǎng)，完成實體模型的建立。本次建模的鉆孔數(shù)據(jù)包含勘探線16條，需要建模的勘探線16條，包括0線、4線、8線、12線、16線、20線、24線、28線、32線、36線、40線、44線、48線、52線、56線、60線。3DMine礦業(yè)工程軟件有整體礦體建模和分礦體建模，整體礦體建模無法辨別各礦體儲量及形態(tài)，所以本次建模采用分礦體建模。各礦體建立礦體模型具體步驟如下：1） 提取線文件：把已解譯的剖面各礦體線提取出來，不同礦體解譯線和不同勘探線都要區(qū)分開。2） 合并線文件：把不同的礦體剖面解譯線合并到一個線文件內(nèi)，例：0-60號勘探線的1號礦體解譯線全部合并到一起，起名為1#礦體解譯線。3） 制作連接實體輔助線：部分礦體形態(tài)較復(fù)雜，需要繪制部分連接實體的輔助線以完成礦體實體模型的真實度。創(chuàng)建礦體實體模型：利用礦體解譯線和輔助線連接實體模型，對實體模型進(jìn)行實體驗證，查看是否存在相交線與相交的三角網(wǎng)，查看實體是否閉合。直至驗證通過。2.3塊體模型建立礦體實體模型只是地質(zhì)模型，只能顯示礦體的空間位置和形態(tài)。塊體模型才是三維建模需要的開采模型，可以進(jìn)行儲量計算和刀量切割等其他開采設(shè)計。具體步驟如下：1）創(chuàng)建塊體模型：新建塊體模型，塊體模型范圍為包含整個礦體長寬高，塊體尺寸為40mX40mX2m，次級塊尺寸為20mX20mX1m（礦體的最小可采厚度為1m，厚度小于1m的礦體不會作為礦體儲存到塊體模型中）。3）創(chuàng)建屬性：為塊體模型創(chuàng)建屬性品位、坐標(biāo)、礦石量、金屬量、比重等。屬性類型為數(shù)字。提取樣品點：由鉆孔數(shù)據(jù)庫提取出包含礦體損失貧化信息的數(shù)據(jù)點。提取數(shù)據(jù)點時需要設(shè)置比重，廢石混入厚度值。數(shù)據(jù)點的三維坐標(biāo)為鉆孔的X、Y坐標(biāo)值和礦體的中間坐標(biāo)值，并含有屬性值。屬性賦值：對塊體模型的巖性進(jìn)行單一賦值，采用面約束賦值，即整個礦體最高標(biāo)高和最低標(biāo)高約束。對礦體等進(jìn)行距離幕次反比法賦值，由數(shù)據(jù)點為樣品點，采用塊值屬性約束賦值，即塊體礦體巖性為礦體約束。塊體模型建立后進(jìn)行儲量核實：采用塊體報告命令對礦體塊體模型做儲量計算，選擇屬性礦體進(jìn)行累計值計算，比重選擇為2.67，因為礦體是比重，報告就為以塊體體積與相對的礦體比重的乘積做累加計算，得出礦石量。3結(jié)論以礦山的鉆孔數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，依次創(chuàng)建鉆孔數(shù)據(jù)庫、地表面模型和礦體模型、塊體模型。塊體模型的儲量計算與地質(zhì)報告比對，結(jié)果可靠，可以作為采礦