基于3DMine软件的地质统计学在河北羊崖山铁矿床资源量估算中的应用

现有矿业软件的储量估算模块核心方法主要基于地质统计学。文章以河北迁安羊崖山铁矿床为例,通过3DMine软件在数据资料准备、变异函数确定、块体模型构建及储量报告等多方面的应用,规范了矿业软件在资源量估算方面的工作流程。利用普通克里金法和距离幂次反比法分别进行品位插值,完成资源量估算;并与传统储量估算结果进行比较,分析产生误差原因,建立了开采境界模型,计算了矿山开采储量和保有储量;利用赋值参数分析矿体控制程度,指导未来探矿工程重点部位。     

蒙古国图木尔廷-敖包锌矿三维地质建模与资源量估算对比研究

图木尔廷-敖包锌矿是蒙古国一处大型在产矿山。近年来,通过不断调整找矿思路,矿山深部找矿终获突破,在原Ⅰ号主矿体深边部发现了Ⅱ号矿体。在总结矿床地质特征的基础上,利用3DMine软件构建了矿床三维地质模型,运用距离幂次反比法对最终露采境界外资源量进行了估算。结果表明:利用3DMine估算的资源量与Micromine估算的结果基本一致,与传统方法估算的结果也在误差范围之内。由此说明:使用三维地质建模软件估算的资源储量是可靠的,最终露采境界外地质资源储量模型的建立,直观地揭示了深部矿体的空间展布与形态,为矿山露天转地下开采可研和设计提供了基础操作平台,建议矿山露天转地采阶段将该地质资源模型与采掘井巷工程集成在一起,实现资源储量的动态管理。     

Micromine软件在矿床三维建模及资源量估算中的应用——以喀麦隆洛比铁矿为例

以喀麦隆洛比铁矿为例,运用Micromine三维矿山软件的三维显示功能,对矿体进行了三维立体展示,直观地显示了该矿体的空间分布特征。在此基础上,分别运用Micromine软件的距离反比加权法和封闭多面体法进行了资源量的估算,并与传统方法(块段法)储量估算的结果进行对比,三者相对误差较小,为0.03%和6.75%,符合规范要求,进一步验证了Micromine软件在矿山资源量预测中的可靠性。     

基于勘探工程位置建模方法和储量估算

三维地质模型的精细描述是相关三维成矿预测和储量估算的前提和保证,更有利于发挥计算机三维可视化技术和地质统计学等在工程建设领域的作用。以河南省某铝土矿床为例,针对三维地质建模过程中存在的难点问题,在传统建模方法基础上提出了一种基于勘探工程实际空间位置建模方法,在野外勘探工程密度较小的情况下也能准确圈定矿体。首先以地质勘查资料为基础,对建模的过程进行了阐述,构建了三维矿体模型、三维地层模型,然后采用普通克里格法和距离幂次反比法估算了资源储量,并对矿体的品位分布和储量类别进行了表达,最后使用3种不同的验证方法进行了精度检验。实现了资源量类别、资源量品位区间、资源量估算动态可视化管理。通过对该矿区的矿体建模和资源量计算,验证了方法的有效性,对于同类型矿床有一定的借鉴意义。     

基于地质统计学的吉尔吉斯斯坦库鲁铜金矿三维地质建模

文章以吉尔吉斯库鲁铜金矿床为研究对象,借助Surpac软件建立了矿区三维地质模型;基于地质统计学原理,对样品数据进行三参数对数转换后建立了变异函数结构模型;利用普通克里格和距离幂次反比法分别对矿床进行资源量估算,并以矿区的南矿体为例对估算结果进行分析,绘制矿体在不同方向上品位变化趋势曲线来对模型进行验证与评估。结果表明,采用Surpac软件所建模型可靠,估值精度较高,可为今后合理开发矿山资源提供科学依据。     

寺家沟金矿床基于Mircomine的可视化建模及距离幂次反比法的资源量估算

在汇集寺家沟金矿床的地质、钻探及采样分析的资料基础上,借用Micromine平台,建立了矿区的地质数据库并以可视化方式呈现。在排除特高品位的情况下,参考K1金矿体特性,进行了其他矿体的三维圈连、矿块三维建模、矿块赋值、资源量估算。研究表明:在Micromine平台上的矿体三维模型,可以直观的展示矿体的三维空间形态,并形象地呈现出延伸的趋势;为了减少矿块估算中的主观干扰,利用统计学的距离幂次反比法,针对矿块赋值,能更为合理、客观地赋予各个矿体模块品位信息,得出了客观合理的资源量估算结果。     

SD法在西藏甲玛铜多金属矿床资源量估算中的应用

SD(最佳结构曲线断面积分储量计算和储量审定计算)法诞生于20世纪80年代,是在对传统法和样条函数法改进并与距离幂次反比法等方法结合的基础上发展起来的新方法,在储量估算领域内具有一定的先进性。多金属矿多种元素共生的情况使资源量的计算变得复杂。对西藏甲玛铜多金属矿使用SD法和平行断面法进行资源量估算,结果对比证明SD方法能较好地适用于多金属矿的资源量计算。     

基于Micromine软件平台在某金多金属矿区资源储量估算中的应用

本文基于Micromine软件平台对某多金属矿区Au矿体进行了三维建模及资源量估算,系统阐述了该软件在建模及资源储量估算中的应用流程。在资源储量估算过程中,分别采用了距离反比法和克里格法对Au矿体资源储量进行了估算相互验证对比,其方法合理、相对误差较小,均符合客观实际,结果科学可靠,值得推广应用。     

大厂铜坑银锌矿体三维数学模型的建立和应用

运用国际矿业软件Surpac建立矿体原始资料数据库、三维实体模型以及品位块体模型。采用距离幂次反比法进行金属元素品位估值,用其结果分别按高程对各金属元素进行储量计算,完成品位块体模型的建模过程,从而实现矿床三维立体可视化以及原始数据资料的动态查询,对矿山生产管理具有较大现实意义。     

云南蒙自市白牛厂银多金属矿区白羊矿段三维地质建模及资源储量估算

云南白牛厂银多金属矿床位于云南省蒙自市老寨乡,是我国为数不多的已探明储量的超大型银多金属矿床。基于3DMine数字矿山软件系统,建立了矿区白羊矿段钻探工程、地表DTM、断层以及矿体模型,实现了地质信息的三维可视化,为矿山地下开采和设计提供了基础平台。在地质统计学原理和矿体模型的基础上,创建了块段模型,使用距离幂次反比法和普通克里格法对白羊矿段矿体的储量进行了估算。并将估值结果与矿山实际情况进行对比研究,分析了误差的原因,对估值方法进行了取舍。结果表明：使用普通克里格法对Pb与Zn元素进行估值更加接近真实值,但对于Ag与Sn这两种伴生且品位分布不均的元素并不适合,通过对比并结合矿区实际情况,认为需要将两种方法结合起来,从而得到更为合理的估值结果。     

井下电法超前探测方法及其应用

通过阐述井下电法超前探测原理及井下全空间影响因素,从提高探测准确度着手,提出了三点-三极超前探测方法、施工技术、解释方法。其特点是能避免掘进头后方巷道及层状地层电性变化的影响,突出巷道前方的地质异常,大大提高了准确度。      

硫氰酸盐分光光度法测定岩石中三氧化钨不确定度的评定

通过对硫氰酸盐光度法测定岩石中三氧化钨不确定度的评定,建立数学模型,分析不确定度来源,对产生不确定度分量做了较为细致的阐述,求出合成标准不确定度和扩展不确定度,给出相应的表示方法。     

应用离散元强度折减对复杂边坡进行稳定性分析

介绍了离散元（DEM）及强度折减法基本原理,利用3DEC软件结合强度折减法对某水电站高边坡进行稳定性分析。对岩体强度参数进行折减,以关键点位移与时间关系曲线发散时的折减系数作为边坡安全系数,根据位移矢量图确定滑面和破坏形态。通过与Dijkstra极限平衡有限元法及Sarma法的计算结果对比,验证该方法的可靠性。在二维计算基础上建立并简化三维模型,模拟边坡三维应力场。结合工程关注区域的应力及位移趋势,采用3DEC中的辅助节理截取典型坡段单宽模型,在已有的三维应力场的基础上对其进行强度折减,弥补了二维强度折减未考虑三维应力场对边坡稳定性影响的不足,把握了工程重点及力学特性,为类似工程提供了一种合理高效的稳定性分析手段。     

基于积分方程法的大地电磁三维反演

采用积分方程法计算均匀半空间中三维异常体的大地电磁响应,然后利用阻尼最小二乘法反演得到地下三维异常体电阻率分布。在计算灵敏度矩阵时,将灵敏度矩阵分为线性项和体现反演过程非线性的偏微分项进行求解,提高了计算精度。理论模型反演结果表明,反演较准确,对初值依赖性小,且只针对异常体剖分单元进行反演,反演效率较高。     

井地直流电法三维数值模拟中若干问题研究

讨论了地下垂直线源分段计算和场叠加的方法,并实现了在套管上供直流电的三维数值模拟。讨论了大型容量矩阵的压缩存储方式,采用数组和结构体相结合的方法实现容量矩阵的一维链表式压缩存储。在求解超大型稀疏线形方程组时引入不完全Cholesky分解稳定化的双共轭梯度算法(ICBG),通过与均匀半空间垂直线源解析解的对比,证明了该算法是准确可靠的。     

基于COMSOL Multiphysics的三维地质建模方法

三维地质建模具有直观、形象、便捷等优点,在地质、矿产、地下施工等领域有着突出贡献。COMSOL Multiphysics作为多物理场耦合模拟仿真软件,具备一定的三维建模能力。通过充分挖掘该软件自身潜力,结合Kriging插值方法,尝试建立了山西某井田的三维地质模型。研究结果显示,基于COMSOL Multiphysics的三维地质建模方法可实现地质体模型的缩放、旋转和平移等操作,生成地质剖切面图、透视图,展示地质体内部的各个细节。实例证明了COMSOL Multiphysics软件的三维地质建模能力及其在地质解译、矿产评估和多物理场求解等方面的应用价值。      

A new numerical approach to the hyperstatic reaction method for segmental tunnel linings

This paper proposes a numerical approach to the hyperstatic reaction method (HRM) for the analysis of segmental tunnel linings. The influence of segmental joints has been considered directly using a fixity ratio that is determined on the basis of the rotational stiffness. The parameters necessary for the calculation are presented. A specific implementation has been developed using a FEM framework. This code is able to consider the three‐dimensional (3D) effect of segment joints in successive rings on the tunnel lining behaviour. The present HRM allows one to take an arbitrary distribution of segment joints along the tunnel boundary into consideration. In addition, the rotational stiffness of segment joints has been simulated using nonlinear behaviour, as it is closer to the true behaviour of a joint than linear or bilinear behaviour. The numerical results of three hypotheses on ring interaction, which allow the 3D effect of a segmental tunnel lining to be taken into account, have been compared with data obtained from the shield‐driven tunnel of the Bologna–Florence high‐speed railway line project. The numerical results presented in the paper show that the proposed HRM can be used to effectively estimate the behaviour of a segmental tunnel lining. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

三维块体元塑性极限分析下限法

基于块体元离散思想,将三维边坡离散为块体-结构面组成的块体系统,假定块体为刚体,以结构面上的应力为未知量;从下限定理出发,构造满足平衡条件、边界条件和屈服条件的静力许可场,平衡方程严格满足3方向力平衡及绕3个主轴方向的力矩平衡条件,为避免非线性规划,对屈服条件进行线性化处理;最后,建立了下限法数学规划模型,通过线性及非线性规划获得边坡稳定严格的下限解。用几个典型算例验证了文中方法的正确性及可行性。     

基于三维可视化技术的隐伏矿体预测

在现代成矿预测理论研究基础上,利用已有的商业三维地质建模软件,建立了一套基于三维可视化技术的隐伏矿体三维立体定量预测方法和流程,结合云南个旧锡矿实例探讨大比例尺隐伏矿体三维定量预测的数据预处理、三维地质建模过程和三维定量预测方法。使用三维可视化技术结合找矿信息量法确定了研究区找矿有利靶区,计算了含矿远景单元的找矿概率,估算了工程验证区金属资源矿体量。应用实例表明了应用三维可视化技术进行隐伏矿体三维定量、定位和定概率的有效性。     

应力释放法在隧洞开挖模拟中若干问题的研究

根据快速拉格朗日法的基本原理,讨论了在其中实现应力释放法的理论根据。通过不同侧压系数下脆性岩体中圆形隧洞开挖卸荷过程的应力释放法模拟和真三维模拟,分别讨论了应力路径问题、模拟空间效应时最终计算结果的准确性及其工程应用问题。在未包含断层、软弱带等特殊地质条件的情况下,分析得到以下结论：（1）应力释放法模拟中,围岩经历的应力路径与真三维模拟不同,故只能用前者来近似模拟开挖问题;（2）不同的应力路径将导致不同的最终结果,在一定的近似程度要求及计算工作条件下应力释放法模拟的最终结果可近似真三维的模拟结果,且对于圆形隧洞问题,当侧压系数从1.0开始增大或减小时,这种近似误差将减小,并最终趋于稳定;（3）在工程应用中,由应力释放法可得到收敛约束法中的GRC曲线,从而使得它在工程应用中发挥重要的作用。