三维地质建模及可视化技术在固体矿产储量估算中的应用

将三维GIS技术、三维地质建模及可视化技术与固体矿产储量估算相结合,对于提高储量估算和管理的智能化和自动化水平,具有重要意义.文章提出了一种利用三维地质建模与可视化技术进行固体矿产储量估算的可行性方案.并提出了应用轮廓线进行三维矿体表面建模时尖灭与分支情况处理、带约束的三维矿体表面建模的解决方案.     

基于三维地质统计学的固体矿产资源量估算方法研究现状及应用分析

三维地质统计学方法能够提高矿产资源量估算结果的精度和可靠性。本文通过总结当前地质统计学估算方法与应用进展,分析基于三维地质统计学的固体矿产资源量估算方法的优势及存在问题,开展三维地质建模、空间变异性分析、三维地质统计学资源量估算等工作,对三维地质统计学资源量估算过程中的关键环节开展针对性研究,并与传统资源量估算方法进行对比,为推动三维地质统计学方法实践应用和矿产资源量评估工作提供技术支持。     

基于探矿者软件（Minexplorer）的三维地质建模及储量估算——以湘西北李梅铅锌矿为例

在全面收集地质资料的基础上,利用探矿者软件建立了湘西北李梅铅锌矿区的综合地质数据库,利用三维钻孔数据建立了研究区的三维矿床模型,并以矿体模型和地层模型为例,介绍了矿区三维地质建模的一般流程。在矿体模型的基础上,利用地质块段法、地质截面法、地质统计学方法进行了储量估算,并与矿山勘探报告中的储量估算结果进行了对比。研究结果表明,利用探矿者软件进行三维建模和储量估算,操作简便、可视化效果好,不同方法进行储量估算的结果互相印证,真实可靠。     

阿舍勒铜矿可视化储量计算的指示克里格法应用研究

应用计算机图形学方法在VC.net环境下利用Open GL图形库函数完全自主开发了指示克里格法的三维可视化储量计算模块,给出了指示克里格法的计算步骤,并设计出阿舍勒铜矿体的指示克里格法可视化储量计算流程,实现了对阿舍勒铜矿体的指示克里格可视化储量计算。结果表明,指示克里格法储量计算能够取得较理想的预测结果。     

基于探矿者软件(Minexplorer)的三维地质建模及储量估算——以湘西北李梅铅锌矿为例

在全面收集地质资料的基础上,利用探矿者软件建立了湘西北李梅铅锌矿区的综合地质数据库,利用三维钻孔数据建立了研究区的三维矿床模型,并以矿体模型和地层模型为例,介绍了矿区三维地质建模的一般流程。在矿体模型的基础上,利用地质块段法、地质截面法、地质统计学方法进行了储量估算,并与矿山勘探报告中的储量估算结果进行了对比。研究结果表明,利用探矿者软件进行三维建模和储量估算,操作简便、可视化效果好,不同方法进行储量估算的结果互相印证,真实可靠。     

储量的地质统计学估计及其与传统计算法比较

概述了克里格法应用于北方某煤矿的储量计算结果,并将其与传统方法的计算结果进行比较,说明了该法的应用价值。

     

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。     

基于普通克里格法的泥河铁矿床资源储量估算研究

本文基于安徽泥河铁矿床的三维矿体模型,利用普通克里格法对其资源储量进行了估算,并采用反距离加权插值法对估算结果进行了对比研究。结果显示,普通克里格方法在目前国内勘探程度提供的数据支持下可以适用,结果科学可靠。该研究可推动国际先进的资源储量估算方法在国内找矿勘探中的应用。     

地质统计学储量估算中块尺寸的合理选择

在矿产勘查、矿山设计、生产及管理等各阶段都需要进行资源储量估算的工作。地质统计学方法相对于传统储量估算方法具有明显优势,在资源储量估算中获得了广泛的应用。估值过程中单元块尺寸的合理选择对储量估算结果至关重要,然而,在以往实践中块尺寸通常根据经验或主观判断进行选择,缺乏科学依据。本文在总结前人工作及地质统计学资源储量估算经验的基础上,将块尺寸的选取问题明确地划分为勘探阶段和生产阶段。针对不同阶段的特点,重点讨论了块尺寸与品位、储量、估计精度、选别开采单元的关系,为块尺寸的合理选择提供参考。并以某特大型钼矿为工程背景,进行了深度解析及数据实验,得出了块尺寸不仅影响资源品位分布、矿石量而且影响开采技术经济指标的结论,综合考虑估计精度和选别开采单元,推荐该矿床选择15m×15m×15m的单元块尺寸进行储量估算。     

普通克里格法在矿产储量计算中的应用

普通克里格法能充分利用样品信息，有效地提高块段平均品位及矿产储量精度。以刁泉银铜矿为实例，介绍了该方法的理论和方法应用以及储量计算流程图。     

基于Unity3D引擎的三维可视化技术在煤炭地震勘探中的应用

为满足地震勘探报告三维可视化的需要,以Unity3D引擎为开发平台,利用GIS 3D分析及3DS max三维建模,研究应用煤炭地震勘探三维可视化技术,实现三维地质数据体、地质层位(包括断层面)以及复杂地质模型等的三维可视化,实现对三维地质模型的平移、旋转、缩放,以及各种综合立体显示,建立三维环境漫游和三维可视化交互平台,并以动画形式表现出来,形成具有灵活方便使用的可视化系统。     

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。     

基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化过程研究

矿山三维地质建模与可视化技术研究,是"数字矿山"的核心组成部分,是现代矿山信息化研究的热点和重点.文章从三维地质建模的概念出发,探讨了基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化的一般过程,包括地质数据库的建立,实体模型、品位块体模型的创建等,重点探讨了建模过程中地质数据库的设计,地质解译、矿体储量估算的方法与技术,并借助OpenGL三维图形开发库,在VC++6.0编程环境下,实现了三维地质的建模及可视化,为我国矿山三维地质建模及可视化软件的设计提供参考,促进了我国矿山信息化的建设.     

基于线框架模型的三维复杂地质体建模方法

提出了一种基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法,在准确表达复杂地质体各要素空间几何形态与相互关系的基础上,实现地层交错情况下断层面、地层面模型及复杂地质体模型的准确快速构建.建模实践表明:基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法是准确高效的,能适应常见复杂地质条件下三维复杂地质体模型的构建.     

基于三维克立格方法的可视化储量估算

金属矿体在地下空间的变化性非常大,难以直接观测,对其精细的三维形态表征和刻画一直是科学计算可视化和空间(地质)统计学的研究热点和难点之一。三维空间的复杂性使得克立格储量估算具有极大的不确定性和经验性,利用三维可视化能够直观地反映变异性分析及储量估算结果,提高估算准确性与合理性。针对各向异性套合与储量估算,提出基于三维克立格方法的可视化储量估算：首先利用三维CAD技术构建算法底层对象;然后采用可视化方式改进变异性分析,并提出基于Hamilton四元数法的各向异性套合改进算法;最后采用克立格法估计储量,并依据可视化结果对某些误差较大的决策方案进行修改,提高克立格计算的准确性和客观性。使用克立格可视化储量估算方法对新疆阿舍勒铜矿床和西藏甲玛铜矿床进行储量估算实验。实验结果表明,变异性计算结果符合实际勘探情况,储量估算误差为5%～10%,储量估算结果可信,克立格可视化储量估算方法有效。     

Application of 3-D Geoscience Modeling Technology for the Estimation of Solid Mineral Reserves

Abstract: Applying new approaches, methods, and technologies for the estimation of reserves can effectively improve the efficiency and accuracy of assessments of solid mineral resources. After analyzing the development of 3-D geoscience modeling technology (3-D GMT), this paper discusses the application of 3-D GMT for the estimation of solid mineral reserves, emphatically introducing its workflow and two key technologies, 3-D orebody surface modeling, and property modeling. Moreover, the paper analyzes the limitations of traditional methods, such as the section method and geological block method, and points out the advantages of 3-D GMT: building more accurate 3-D orebody models, expressing the internal inhomogeneous attributes of an orebody, reducing the potential for errors in the estimation of reserves, and implementing dynamic estimations of reserves.     

克里格法在离子吸附型稀土矿勘查储量估算中的应用

我国在离子吸附型稀土矿勘查工作中,一般采用地质块段法估算储量,块段法是将矿体划分为不同厚度的块段投影到水平或垂直方向上,块段的划分、各块段的面积和厚度、品位都会影响储量估算结果。本文以赣南某离子吸附型稀土矿床作为研究对象,基于先期勘探钻孔数据资料,运用三维建模软件创建了该矿床钻孔数据库,建立了矿区内矿体的三维DTM模型;采用克里格法对矿体进行稀土氧化物品位分析,将克里格法的储量计算结果与块段法的储量计算结果作对比分析。结果显示,克里格法计算的矿体体积比块段法增加了11.8%,稀土氧化物储量增加了15%,与实际勘探数据相比较,克里格法的计算结果基本合理,且具有快速、准确、方便的特点。本文利用自主开发的以克里格法为基础的三维数字矿山经济评价系统中价格-边界品位敏感性分析模块,动态设置边界品位,灵活圈定不同价格下经济可采的矿体边界,如当精矿的市场价格从10万元/吨变化为12万元/吨时,通过计算获得了此矿山经济可采矿体的空间扩展范围。基于克里格法的三维估算系统能够帮助矿山选择合理的采矿工程布置,有利于满足矿山动态管理的需要以及保证矿产资源的合理利用。     

三维地质建模技术及其在煤田构造中的应用

煤炭地质勘查的研究对象、勘探方法、数据资料在空间上都是三维的,适合于采用三维地质建模技术进行管理。根据三维地质建模与煤炭地质勘查是否同时,可将煤炭地质勘探三维地质建模分为两类,一类为勘探工作中,主要以钻孔数据为主,用于制作三维地质模型的原型,生成煤层底板等高线、剖面图草图,供地质工程师进一步加工,构建精细的三维地质模型;另一类为勘探工作后,即以已经做好的煤层底板等高线图、剖面图为主要数据源,构建精细的三维地质模型。精细的三维地质模型可用于煤矿设计、数字矿山建设。三维地质建模技术的应用有利于煤炭地质构造的研究,主要表现在:第一,可对地面、钻探、物探、化探多种手段获得的探测资料进行集成与同化处理,提高信息空间的一致性;第二,地质构造要素表达具有直观性与三维立体性,如断层的表达,其在三维环境中不仅可表达为一个面,并且能清晰反映断层与地层、以及断层与断层之间的相互切割关系,弥补了平、剖面图上仅表现为一条断层线的不足;第三,可平、剖面三维联动编辑,很好地保证平面图与剖面图的空间一致性;第四,可以在剖面上以画草图的方式确定剖面上煤层对比与断层切割方案。