前言
大红山铁铜矿区位于云南省新平县戛洒镇境内,在1959年至l960年,地质部902航测大队对哀牢山以东地区,进行1/20万航测时发现了M~24磁异常,此后进行了多期次地质勘查,积累了大量原始地质资料,为矿山数字化、信息化建设提供了大量基础技术资料,在前人工作基础上,对原始地质钻孔资料进行收集整理,建立大红山铁铜矿钻孔数据库。
1.钻孔数据库的建立
地质数据库是进行地质解译、块体赋值等的重要基础。本次钻孔数据库建立共搜集了2238个钻孔、280条井下坑道的基础编录数据。充分收集利用各勘探时期的勘探成果和生产勘探资料,将原始地质数据整理录入Excel表格,根据3DMine软件数据库格式的要求,在Excel中建立定位表、测斜表、化验表。
1.1定位表
该表定义了钻孔的空间位置,即钻孔的测量数据--钻孔在三维空间的起点坐标(X,Y,Z)以及钻孔的最大深度,字段内容有工程号、开孔坐标E、开孔坐标N、开孔坐标R、最大深度、轨迹类型等,具体字段内容可根据矿区特点进行添加,如可添加开孔时间、终孔时间。表样式如下:
表-1 定位表样式
图1 定位表字段结构图
1.2测斜表
该表定义了钻孔在空间的位置变化信息,即钻孔在空间的倾斜方向和倾角,这两个关于钻孔空间位置信息的资料描述了钻孔在空间的形态,根据钻探施工时记录的测斜数据,记录钻孔的轨迹。字段内容有工程号、深度、方位角、倾角。表样式如下:
表-2 测斜表样式
图2 测斜表字段结构图
1.3化验表
该表记录了钻孔的取样化验信息,记录了样品中各种元素的品位,为后续块体模型估值工作奠定基础。字段内容有工程号、从、至、化验品位、样品编号等。表样式如下:
表3化验表样式
图3 化验表字段结构图
相应表建立好后,便可通过数据导入功能将Excel表中原始数据与数据库表中的数据表一一对应,分别完成定位表、测斜表、化验表数据信息的导入,最终完成地质数据库的创建。
所有数据导入完成之后,钻孔数据库初步建立完成,然后还需要利用软件自带的逻辑错误检查功能,对建立的数据库进行逻辑错误校验。校验后软件会弹出校验结果提示,根据提示可以快速确定数据库中错误数据位置,然后根据实际资料进行修改。
2.矿段圈定
矿段圈定主要是将计算工程平均品位时所采用的样品进行组合圈定,目的在于确定组合样品点的组合位置。根据地质规范、矿体分布规律及实际圈矿需求,综合研究后采用手工圈定矿段,圈定矿段时,按逐一剖面、逐一钻孔、逐一矿体进行手工矿段圈定,并将矿段圈定成果保存为3ds文件,以备修改及输出为Excel表格数据导入钻孔数据库,生成组合表,为后期提取样品点、块体赋值奠定基础。
图5 矿段圈定
3.钻孔三维可视化模型
钻孔数据库的建立,可将数字形式的勘探资料用三维图形使其形象化、具体化,便于管理和分析利用。数据库的连接方便快捷,数据库和图形的显示紧密相关,可以三维显示方式浏览所有的钻孔信息。可通过不同属性的颜色设置,显示单个或多个工程的地质岩性、品位、轨迹和深度等数据信息,并可根据需要设置不同的显示风格来查看钻孔的空间分布情况。
图4 钻孔数据库三维显示
4.矿体边界
根据已做好的三维钻孔数据库,提取和显示相应的钻孔信息,依据圈定矿体矿段,在勘探线剖面上手工绘制闭合的三维多段线连接矿段,并在边界进行外推,形成矿体轮廓边界,在勘探线剖面上手工绘制完成矿体边界后,在此基础上连接三角网及扩展外推构建矿体模型,以准确掌握矿体的几何空间形态,还能为品位估值和储量计算奠定基础。
图6勘探线剖面矿体边界示意图
图7勘探线剖面转换后三维示意图
5.总结
地质矿产勘查领域,传统的地质工作将三维地质信息进行二维投影表达,制作出各种二维平面图件作为开展工作的有效工具,这种方式尽管能满足一般地质工作的需求,但其图件叠加综合能力差,三维信息在二维空间中,不能直接反映三维地质情况,3Dmine三维矿业工程软件的应用,为矿山地质数据管理等提供技术支持服务,区别于传统地质工作方法,3DMine三维矿业工程软件的应用意义在于:
(1)可将复杂和抽象的地质体用直观形象的形式表现出来。三维地质钻孔数据库的建立可以帮助矿山地质工作者对地质数据更好的认识和理解,更好的了解地质体的空间形态以及矿体内部信息,便于综合分析、提高信息的利用率和空间分析能力。
(2)奠定地质综合分析基础,钻孔数据库的建立,将钻孔勘探资料进行集成管理,为地质找矿综合分析研究、勘查设计调整提供基础依据。矿体、岩性、构造模型等三维地质模型的建立,可为地质成矿规律研究、盲矿体及废石资源预测等奠定基础,服务采矿工作。
(3)建立的矿区三维钻孔数据库,可以真实的在三维图形区内显示钻孔基本数据,如工程号、孔深、化验信息、岩性信息等数据信息,并可以进行数据提取和统计分析。
(4)基于钻孔数据库基础上建立的三维地质模型,查明了矿体品位组分的详细空间分布规律,提高了矿山建设和生产中的预见性,可减少生产钻孔、探矿坑道工程量,节约生产探矿投资,为矿区成矿规律研究和矿区周边找矿工作奠定基础。
[参考文献]
[1]陈运勃,王道铭,钱锦和,等.云南省新平县大红山矿区东段铁矿详细勘探及铜矿初步勘探地质报告[R].1983.
[2]昆明有色冶金设计研究院.昆钢集团玉溪大红山矿业有限公司400万t/a基建地质报告[R].2007
[3]西南有色昆明勘测设计(院)股份有限公司.昆钢大红山铁矿Ⅰ号铁铜矿带首采区基建探矿地质报告[R].2011
[4]西南有色昆明勘测设计(院)股份有限公司.云南省新平县大红山铁矿铁铜矿生产勘探报告[R].2014.
[5]戴碧波,王李管,贾明涛,刘红兵,荆永滨,曾庆田.三维数字建模技术在某铜矿山中的应用[J].地质与勘探,2007,第3期
[6]郝全明1,朱振龙1,薛瑞雄1,杨乐2,云霞3.基于3DMine的矿山三维地质建模研究[J].煤炭技术,2016,第5期