矿山三维实体建模

采用大型矿床三维软件Surpac构建了凡口铅锌矿深部矿床地质数据库,建立起了该矿的地表三维模型、深部矿体(-320以下)三维实体模型、主要断层三维模型、巷道工程三维模型以及矿体块体模型;分别采用普通克立格法和距离反比法对矿体金属元素品位进行了估值,运用估值结果分别按各金属元素和各中段进行了储量的统计计算,并将计算结果与矿山实际勘探获得的储量结果进行了对比分析.实践表明,所建模型和品位、储量计算结果可靠,从而有效地实现了该矿山深部矿体、岩层、断层、井巷工程等地下空间体的三维可视化,并为矿山深部矿床的有效开采和勘探设计及施工奠定了坚实的基础.     

基于钻孔编录信息可视化解译的矿床三维建模

运用大型三维矿业软件SURPAC创建某矿深部矿段的地质数据库,可视化解译地质钻孔编录包含的断层、地层和矿体信息,构建断层、地层和矿体的三维模型;在建立该矿段品位块体模型的基础上,采用普通克立格法对矿体有用元素品位进行估值,并对矿段有用元素的平均品位和地质储量进行统计计算.以所建立的地质数据库和断层、地层、矿体和井巷工程三维实体模型为基础,实现包含矿体、断层、地层、巷道、钻孔、坐标、比例尺、标题栏等多种图元信息的地质剖面自动成图.实际应用结果表明:基于钻孔编录信息可视化解译所建立的矿床三维模型可靠,地质剖面出图能满足工程应用要求,具有重要的应用价值.     

基于地质统计学的采空区储量估算

采空区是固体矿产开采过程中已被开挖的所留下的采场、硐室等,采空区的储量编录是矿山储量动态管理的基本要求,准确的储量计算结果可有效指导矿山后续的生产工作,提高经济效益,但目前国内各矿山大多采用简单的几何计算方法求取采空区储量,无法准确、客观地评估矿山的资源储量情况,为了精确估算采空区储量,以新疆某矿区为例,首先分析了适合建立采空区的三维模型方法,以及固体矿产储量估算中采空区建模的2种方式:剖面法和中段法;建立模型后,将基于地质统计学建立的矿体三维模型和采空区模型进行布尔求交,根据切割后模型,体积加权计算采空区储量;最后通过实例对比采空区和剖面法三维矿体模型求交结果的储量信息,验证了基于地质统计学计算储量结果更为接近实际勘探储量,这对于矿山的数字化动态管理,矿山开采具有指导意义。     

三维可视化环境下矿体空间数据插值

大部分地学中的空间数据插值基于二维空间,随着计算机三维可视化工具的出现和功能不断完善,三维空间的数据插值成为可能。矿体的品位、资源量估算以前大多由手工计算完成,在计算机三维可视化环境下,可以快速地实现矿体品位和资源量的高精度估算。其基本原理是首先应用矿体的三维可视化技术建立矿体的三维表面模型,精确地模拟矿体的形态;其次应用块模型方法对矿体内部进行剖分,建立体内部数据模型;最后应用距离反比法和Kriging方法对矿体内部的特性数据（如品位）进行插值估算,获得矿体内部所有块的特性数据,从而得到矿体的内部特征规律。实例研究表明,应用三维空间数据插值方法得到的矿体品位插值结果具有科学合理性,对矿山生产有现实指导意义。     

基于平行断面法的矿产资源储量可视化动态估算及应用

为了提高矿产资源储量动态估算的精度和可视化程度,借助DIMINE数字矿山软件,讨论了运用平行断面法对某金属矿进行地质建模和资源储量估算的方法。通过收集该矿的地质勘查、钻孔勘探等原始地质资料,完成了矿体三维地质空间和属性数据库的建立、块段的创建、储量的计算等过程。经实例计算对比表明:平行断面法是一种快速获得矿体储量的方法,估算精度满足矿山设计开采的要求,提高了可视化程度,为合理开发有限资源提供科学依据。     

西岔金矿三维空间普通克里格法的可视化储量计算

应用计算机图形学方法在VC.net环境下利用Open GL图形库函数开发了普通克里格法的可视化储量计算模堤，对矿体进行可视化建模和储量计算；以西岔金矿为例提出西岔金矿区的普通克里格法可视化计算流程，采用人机交互的形式智能编辑剖面，动态地圈定矿体，将生成的矿体细分为晶胞，并与克里格计算所划分的三堆网格体一一对应，实现了西岔金矿的普通克里格法计算可视化，并直观、形象、准确地计算出把西岔金矿矿体每一个晶胞的品位、储量和金属含量。     

三维空间传统方法资源储量可视化动态估算及应用

针对传统方法资源储量动态估算存在的可视化及分析程度低、估算精度有待提高等问题,以矿山日常勘探与开发工作流程为主线,运用三维可视化技术对传统资源储量估算实现方式、方法进行改造,借助真实的三维地质几何模型取代抽象的规则几何体,研究并实现了一种新的适合中国资源勘查及储量分类特点的资源储量三维可视化动态估算及分析方法,可使传统资源储量估算方法科学、可视地贯穿于矿山勘探与开采整个工作流程。经实际矿山应用对比表明：矿体动用储量估算结果较大程度上受矿体块段及采空区空间位置、形态及厚度分布影响,基于勘探工程实际空间位置构建三维矿体块段及采空区模型进行资源储量动态估算与核减可有效提高传统方法资源储量动态估算的科学性与估算精度。     

复杂空区群露天开采境界三维可视化及其应用

为了预防露天开采境界下复杂空区群对矿山生产造成重大安全事故,研究以不规则三角网(TIN)为基础的复杂地质体三维可视化建模技术,并以Surpac软件为平台制定出相应的复杂空区群露天开采境界三维可视化实施方案。将该方案应用于某矿区,建立该矿区内露天开采境界地表、地下矿体以及复杂空区群的三维可视化模型,重点对空区群内部错综复杂的通透关系进行三维描述。研究结果表明:复合模型的建立明确了地表、地下矿体及各水平采空区之间的空间位置关系,可利用其分析空区群的安全隐患及空区间的连带破坏作用,为露天境界内复杂空区群的灾害控制、安全性评判及矿区地表开采的施工设计提供了参考依据,从而解决了多空区矿山的盲目开采问题,有效预防了重大安全事故的发生。     

基于投影图的矿体三维可视化模型动态构建及资源储量评价

针对钻孔、剖面、离散点等传统三维矿体自动构模方式存在的构模信息量不足,无法快速、有效地实现矿体三维可视化模型自动构建及资源储量分析等问题,以矿体投影图编制工作流程为主线,以地矿点源数据库为基础,综合运用GIS、图库一体化、三维可视化等技术,研究并实现了一种新的基于二维平面投影图的矿体三维可视化模型动态构建及资源储量可视化分析方法,为矿体资源储量估算各要素的三维可视化动态分析、表达及评价提供了一种新的有效途径.经Quanty Mine数字矿山软件功能实现及实际矿山应用对比分析表明,该方法可实现矿体投影图编制与矿体三维可视化模型动态构建的一体化,资源储量三维可视化模型分析结果与传统二维平面方式估算结果相差-1.44%—2.81%,各类别储量基本接近,模型可靠性较好.     

指示克立格法在储量估算中的应用

针对矿产资源储量估算因特异值或矿床中存在不同类型的矿化作用而影响到品位和储量的精确估计,文章采用地质统计学中一种非参数方法——指示克立格法,以长江中下游地区出露较好、矿化较强的庐枞盆地罗河矿床为例,借助国际主流矿业软件Surpac和传统地质研究方法,通过地质体三维可视化建模,完成矿床Ⅰ号铁矿体、Ⅱ号铁矿体和零星铁矿体的铁矿品位模型。最后,对传统垂直断面法的估值结果与实验估算结果进行比较可得偏差为2.53%,估算结果较为理想,实现了更合理地获取矿体品位的空间分布特征,提高了金属矿床储量估算结果的准确性和合理性。     

变差函数稳健性研究

地质勘探过程中得到的样品数据往往偏离正态分布,这种情况下估算得到的变差函数值往往会偏离变差函数的实际值.针对这一问题,通过分析样品中成矿元素的分布特点,提出了采用稳健估计方法研究成矿的空间变差性,计算其变差函数.通过幂变换使样品服从正态分布,在此基础上采用稳健估计中的中位数法和三点均值法分别计算变差函数.采用交叉验证对变差函数模型最优性进行检验,结果表明采用稳健估计方法计算变差函数能够使估计值具有更高的精度.     

三维地学建模技术与Kriging方法在固体矿产储量计算中的应用

结合Kriging方法在计算机上的实现和应用,介绍了运用三维地学建模技术生成矿体的三维品位模型的原理流程以及关键技术,并在此基础上进行矿产资源储最计算.其基本流程为:根据实际地质勘探数据生成矿体三维实体模型;在实体tin模型内部应用块模型方法进行划分,建立矿体块体模型;利用Kriging方法进行插值,生成矿体的品位模型...     

变差函数在储层地质建模中的应用

变差函数能够反映区域化变量的空间变化特征,是建立精细三维地质模型的关键。分析研究区储层地质特征及目标层位PI1-PI4沉积单元的沉积特征。具体分析了在Petrel建模软件中应用变差函数分析实际地质情况,并且进一步分析了目标层位变差函数类型的选择、在沉积微相控制条件下变程的拟合以及搜索半径和带宽的确定。根据渗透率资料对目标层位进行变差函数分析并通过实际地质资料进行验证,最终建立了精细地质模型,从而为油田的后期开发和调整提供依据。     

基于BP神经网络构建矿床地质模型的估值方法

为了解决数字化空间三维模型中数据样本点不足的问题,采用经典BP网络的基本原理,研究了地质变量与其影响因素之间的非线性映像关系,并建立了地质变量参数估值计算神经网络模型的基本结构,从而提出了基于人工神经网络原理建立地质模型的估值方法.结果表明:该方法能较好的决绝地质矿床的各向异性、非线性等问题,弥补了传统估值方法的不足,为地质建模的插值计算提供了理论工具,具有一定的指导意义.     

云南滇东北灯影组铅锌矿床地质特征及成矿规律研究

震旦系灯影组为滇东北富铅锌矿的重要产出层位之一.通过野外观察和室内研究总结了震旦系灯影组铅锌矿床的地质特征及成矿规律.认为该类型铅锌矿床中的工业矿体主要赋存在灯影组上段上下亚段两个含矿层,目前发现两类矿体:层状矿体、脉状矿体.层状矿体具有一定的赋存部位和赋矿岩性特征,脉状矿可切穿灯影组全部岩性段常形成"上层矿-下层矿-脉状矿"三位一体的成矿模式.灯影组中的铅锌矿床应为今后滇东北矿集区中找矿潜力巨大的矿床类型.     

应用模拟退火方法优化油藏分布参数的变差函数模型

分析了油藏分布参数具有直接可利用的信息点少、信息点分布不规则,可间接利用的资料多的特点,在应用传统的变差函数模型拟合方法时存在的不足,提出了改进拟合变差函数模型的两种方法;基于直接应用信息控制点建立目标函数和增加油藏多种信息及油藏控制模型约束条件建立目标函数优化变差函数模型的模拟退火方法.以实际的例子证明直接使用信息点约束建立目标函数优化变差函数模型的可行性.     

基于面向对象思想的矿体三维数据模型

为了解决地下矿体解译和圈定问题,采用面向对象的方法,分析了矿体三维模型,论述了矿体构模过程,矿体三维数据模型元素的表达,抽象成矿体模型类库,最终建立矿体的三维数据模型的过程,并成功地建立了国内某大型铁矿三维矿体模型.研究结果表明:面向对象思想建立矿体三维数据模型有效且实用.该成果对矿床采矿设计、开拓生产提供更直观、更可靠的研究手段.     

矿体三维可视化建模技术

回顾了矿山数字化建设的关键技术之一的矿体三维可视化建模的相关工作,包括主要的矿体三维模型、数据插值技术;给出了矿体三维建模可以考虑的三个维度:模型构成元素、存储的数据类型和构成元素的形状,由这三个维度可以组合出满足需要的模型;提出了适合于基于钻孔数据的矿体三维建模的可裁减的集成的断面-不规则三角网(TIN)-广义三棱柱模型(GTP),它可以方便地利用钻孔数据构造矿体断面,然后利用TIN连接相邻断面形成矿体线框模型,利用GTP表示矿体内部结构;并给出了矿体三维可视化建模技术需要进一步研究的问题.     

浅析七峪铜矿床成矿地质条件与矿床成因

以区域地质背景、地球物理、地球化学及矿体地质特征为基础,讨论了七峪铜矿的成矿地质条件,并与已知的胡家峪—蓖子沟型铜矿床相类比,认为该矿床是沉积变质型矿床。     

用克里金(Kriging)技术绘制等值线图与变异函数的正确拟合

本文是在用克里金技术绘制大量等值线图的基础上完成的。文中结合实例直观地论证了为绘制出满意的等值线图在处理块金效应和各向异性效应正确拟合变异函数时,充分应用实际经验和考虑具体地质意义是必要的。这也说明,任何不结合地质意义的“自动拟合”与“最优拟合”都是不可取的。