三维地质建模在矿产资源开发中的应用

矿区三维地质体可视化技术促进了地质资料信息的管理和共享,并对勘探、采矿工程的布置做出指导,确保矿山工程设计的科学性,减少勘探和开采风险,并且将大大提高固体矿产开发的效率,在矿产资源开发中的应用将非常广泛且具有极其重要的意义。对三维地质体可视化建模技术进行了总结,给出了矿区三维地质建模的目的及关键技术流程,并详细介绍了三维地质体可视化建模技术在矿产资源开发中的应用和意义。     

基于3D管理系统的煤炭矿山三维建模及实践:以陕北某煤矿为例

随着现代勘探技术的进步,矿区信息化水平的提高,使矿区三维建模与3D管理技术成为信息化研究的热点。本文阐述了基于GIS平台研发的煤炭地质3D管理系统的基本内容,介绍了煤炭矿山三维建模需要的矿区地形地质数据、钻孔数据、巷道数据、高程和影像数据等几种基础数据的处理方法,在此基础上介绍构建煤炭矿区煤岩层地质体模型、钻孔模型、巷道模型、采空区模型和地表影像模型等5个三维模型的步骤,并以陕北某煤矿为例说明了建模中可能遇到的具体问题和解决办法。     

基于AutoCAD技术的矿床三维实体建模研究

应用AutoCAD三维实体建模技术,以某矿床为例,具体介绍了矿体、断层、巷道等矿床三维实体建模的思想及过程,创建了该矿床三维实体模型,指明了矿床三维实体模型的实际应用方向。     

基于DIMINE的红龙厂铜矿床地质建模与储量计算

根据云南元江红龙厂铜矿区地质勘查资料,结合DIMINE软件建立了矿床地质数据库,构建了矿区断层及矿体的三维实体模型,不仅实现了钻孔数据信息的三维可视化,而且直观、真实地揭示了矿体的产出位置及空间形态特征。基于地质统计学原理,筛选出钻孔样品数据并对其进行组合,根据组合后样品的统计分布特征,建立了矿区变异函数模型,利用普通克里格法对矿床内铜品位块体进行赋值,结合赋值结果,采用块段模型法对矿床储量进行估算。结果表明,红龙厂铜矿建模精度较高,储量计算结果较为可靠,可为矿山资源动态管理及后续生产工作提供重要的理论依据。     

新桥硫铁矿床地质特征及矿体三维模型构建

以安徽省铜陵新桥硫铁矿床为研究对象,在详细的矿床地质特征研究基础上,利用Surpac软件对矿区三维地质钻孔数据库进行了构建,融合地质剖面图及三维地质钻孔信息,建立了新桥矿床的矿体三维模型。利用矿体三维实体模型,可在三维可视化环境下对矿体的空间位置和形态特征进行重现和分析,同时可为进一步的储量估算和矿山资源开发利用提供科学依据。     

淌塘铜矿三维可视化建模及应用

淌塘铜矿于2006年投产,2010年引进了DIMINE矿业软件进行三维建模及日常工程管理.本文结合淌塘铜矿工程实际,基于地质统计学理论和方法,应用能够反映区域化变量特征的变异函数,利用三维矿业软件建立了矿山矿床的数学模型和工程实体模型.     

某多层复杂矿床开采优化的三维地质建模

基于3D Mine软件平台,以优化矿床开采设计和开采工艺为目的,针对上横山矾矿区多层复杂矿床的条件,建立了详细的矿区地质数据库,构建出矿区地质实体模型和块体模型,实现了矿床地质条件的三维可视化;运用距离幂次反比法对矿区V₂O₅品位分布进行了精确的估值和分析,使资源储量得以实时动态评估。所建立的矿区三维地质模型形象、准确,可作为开采优化的研究基础。     

广西武宣铅锌矿三维地质模型构建及找矿预测

通过对武宣铅锌矿矿区地质勘查资料进行全面整理,利用3DMine软件建立了矿区地质数据库、地形实体模型、地层实体模型和矿体实体模型,实现了武宣铅锌矿矿区深部地质现象的三维可视化。在此基础上,对区内矿床成因、找矿标志进行了分析并进行了找矿预测,结果表明:1区内矿床属于海底热水喷流沉积型(SEDEX)矿床;2矿区三维地质模型的建立对于揭示矿区成矿规律、矿体形态、赋存位置及与围岩的时空关系具有较好的指示作用,对于区内进一步开展矿产勘查和找矿预测工作有一定的参考价值。     

良山铁矿床三维可视化技术研究

以新余良山铁矿为研究对象,利用MICRONMINE系统建立矿床及其工程的三维实体模型,应用地质统计学原理对矿床块段模型进行估值,并按照<固体矿产资源/储量分类>的新标准对矿区储量进行统计分析.实践证明,其模型储量报告和实际生产储量计算结果比较吻合.该系统提供的平台使采矿设计工作更加智能化、参数化和数字化,并且优化了设计,满足了矿山生产要求,取得了较好的经济效益.     

三维矿床建模技术在阿舍勒铜矿的应用

三维矿床建模技术是数字矿山的核心技术之一。结合三维矿体建模理论,建立阿舍勒铜矿矿体的实体模型,利用普通克里金方法进行品位分布与赋存资源储量估算。获得了矿体品位的普通克里金估值球状模型,并建立了三维品位模型。结果表明,建立的模型准确反映矿体的空间形态与品位分布,为后期进一步资源开发提供了数学模型。     

矿山三维实体类型及建模方法

矿山三维GIS是数字矿山重要的支撑技术,而矿山三维实体的分类和建模是矿山三维可视化与管理的基础。首先对矿山三维实体进行了分类,并根据矿山三维实体在生产过程中赋存状态,将其分为静态实体集和动态实体集;接着,提出扩展的表面模型实现静态实体集的建模,使用体元模型实现动态实体集建模;然后,描述了两类实体集的在三维空间中整合管理与显示的方法;最后,以湖南某金属矿山为例,验证了所提方法的可行性。     

CMS实测地下矿采空区建模及稳定性分析研究*

传统的采空区稳定性分析建立的数值分析模型,对空区的形状进行过多的简化,使得建立的空区模型过于简单,稳定性分析的结果可靠性较差。借助三维激光空区监测系统对地下矿山采空区进行三维扫描,精确的获取激光头到空区边界的距离。将全站仪测量的定位点坐标输入到CMSposprocess处理软件,将生成的数据输入到矿业工程软件3Dmine中建立起空区的实际赋存模型。研究用VC++编写出可以将3Dmine软件输出的块体质心点坐标直接导入有限差分软件FLAC3D中的应用程序,从而建立起空区力学模型,形成从实测模型到力学计算模型的新方法,大大提高了采空区稳定性分析的准确性和可靠性。结合石人沟铁矿空区稳定性分析工程实践,对石人沟铁矿-60 m水平南区空区进行静力计算,分析空区稳定性,获得了良好效果。     

基于有限元分析的复杂采空区群危险度分级

针对某矿山大型复杂采空区群的实际情况,应用空区三维激光探测技术获得了复杂空区的真实形态及相对位置关系,结合SURPAC软件构建了包含复杂空区群在内的矿山三维地学模型,将地学模型分别转换导入FLAC3D和Phase2有限元软件形成数值计算模型,经计算获得围岩变形和应力分布状况.通过对数值计算结果分析并参考空区形态、体积及周边环境等因素,确定了采空区的危险度等级.运用空区实测模型进行数值模拟提高了计算结果的可靠度,同时运用不同计算软件,降低了计算误差,所得结果更为可靠,更有利于指导生产实际.     

低价值矿体复杂采空区群治理技术研究

来龙矿区方解石矿山采空区群体积已经达到了350万m3,矿体低价值的属性造成了采空区治理安全与经济的矛盾。为了有效地治理采空区,首先对350万m3的采空区进行了三维测量,建立了三维模型,然后对矿区的工程地质进行了调查,对采空区稳定性进行了评估,开发了采空区围岩稳定性连续监测系统,在矿区采空区群治理中得到了很好的应用。     

基于Ventsim系统老矿山通风系统改造研究--以铜兴矿业为例

铜兴矿业经过多年开采之后,出现了“采空区多、漏风量大”等不利因素,这些不利因素严重影响矿山安全生产。对于这样的矿山,今后可开采的矿产资源有限,从经济上不宜大规模投资建设新的通风系统,通风系统改造方案应具备良好的经济性。本文针对此类问题,借助Ventsim系统构建真三维立体通风系统,并且在系统中模拟矿山的采空区漏风,利用Ventsim系统的可视化效果,解算出矿山通风的重要数据,减少了人工耗时费力,同时提高矿山的安全管理水平和经济效益。     

采空区采矿施工安全的组织与管理

在大宝山矿铜露天采场采矿施工过程中,摸索和总结出了采空区采矿施工安全的管理模式,其无论对现有矿山规模的正常生产,还是后续铜硫大开发项目的基建工程和正式运营均大有裨益,创造了巨大的社会经济效益,推动了大宝山矿的危机矿山转型。该模式包括地质钻潜孔钻联合钻探分析方法、基于空区三维扫描的崩落爆破处理方法和空区采矿配矿施工管理流程等。     

三维数字精细建模技术在漂塘钨矿工程可视化中的应用

近年来,数字矿山建设成为热点,三维建模技术是数字化矿山建设任务中的关键技术。本文列举了国内外有影响力的地质建模软件,在此基础上选择了国产3DMine地质软件作为建模工具,以漂塘钨矿为例,构建了448~388m中段范围内31131、31132矿块采场、各分段水平井巷工程以及采空区等模型,全面反映了31131、31132矿块的采矿过程、采后形态、残矿分布范围等,为下一步制定残矿回采方案提供了充足的基础条件。     

用深孔爆破成井次品矿充填技术治理采空区

针对三道庄露天矿大型高危复合空区的特点,结合国内目前“崩、充、撑、封”等处理采空区的方法,论述了深孔爆破成井次品矿充填处理采空区技术;根据设备现状设计了深孔爆破成井方案,重点研究了参数选择方法、装药结构和爆破网络;提出了充填井等边三角形的布置原则,建立了充填效果评估几何模型,推导出井壁间距与采空区高度、充填井半径之间的函数关系,为评估空区填充效果以及优化大空区多井布置方案奠定了基础;进行了深孔成井处理采空区的现场试验,试验结果证明了该方案是合理的、经济的。该技术的研究与应用不仅提高了生产的安全性,解决了规模化开采和空区处理的矛盾,也有利于二级矿量管理,实现资源综合利用,达到均衡配矿的目的。     

基于无人机与Photoscan的矿山地质环境三维立体建模及应用

随“两山”理论的加强推行和实践，矿山地质环境防治工作愈发重要，其中无人机三维立体建模技术的应用对矿山地质环境防治工作具有十分重要的推动作用。本文采用小型四旋翼无人机和Photoscan软件建立三维立体模型的技术方法，以宁东能源化工基地羊场湾煤矿的1km2范围为研究区，定性、定量化研究了煤矸石堆场、地面沉陷等矿山地质环境问题。基于构建的三维立体模型，计算出煤矸石堆场体积及压占土地面积，地裂缝长度、走向与宽度，地面沉陷面积以及最大沉陷值，测量长度相对误差小于0.5%，面积相对误差小于1%。该方法与传统测量和其他建模技术方法相比，具有低成本、便捷的优势，为矿山地质环境调查评价提供新的手段，丰富和发展了矿山地质调查技术方法。