河北承德黑山钒钛磁铁矿富矿床三维模型研究及储量估算

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　　摘  要：RDS为天津大学联合中核第四设计院尚在开发的三维模型软件。该文以河北承德某铁矿为研究对象，应用RDS软件，人机交互解译地质数据建立了三维动态钻孔数据库;构建了大庙铁矿矿床的可视化三维矿床模型，并总结一套RDS建立铁矿床的建模流程;在三维模型的基础上，应用块段法对矿床进行了储量估算，并对其可靠性进行了验证，验证结果表明，模型估算结果准确可靠。为矿山的进一步开发及综合利用提供了科学依据。
　　关键词：RDS  三维模型  承德大庙铁矿床
　　中图分类号：P618.2    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）01（a）-0063-02
　　近几年我国的经济飞速发展，基础建设工程不断加速，各个领域对于铁矿资源的需求日益增长，因此对于铁矿资源的开发与合理利用及储量的探明具有十分重要的国防价值和经济意义[1]。然而传统的二维地质图件，数据多人经手，历时较长，对于地下的矿体特征只能通过晦涩的想象来感知，严重阻碍了生产技术的发展[2]。随着2016年“事改企”的行业浪潮，私人购买矿山力度加大，通过建立三维矿体模型，可以直观透明地将矿体展现在非专业人士面前，甩掉以往缺乏立体感可视性差，难以向非专业人士展示设计成果的包袱。三维矿床模型的建立可以做到与时俱进，减轻地质工作强度，提高效率。对矿业的去产能转型及经济发展都具有十分重要的意义[3]。
　　1  三维矿床模型构建
　　1.1 钻孔数据库建立
　　RDS软件进行三维地质建模的数据库是Microsoft Excel格式。数据库由样品表、坐标表、测斜表、岩性表组成。RDS将这些原始数据格识别后，利用服务器将其整合关联成地质数据库。通过数据归纳，对原始数据进行处理。通过人机交互校验法对原始数据的合理性进行校验，RDS自检和人工解译数据无误后，生成钻孔数据库，并对生成的钻孔进行三维视角查看，检查是否存在钻孔弯折等明显逻辑错误，如图1所示。
　　1.2 圈矿线圈定
　　根据铁矿的圈定原则，严格按照工业指标对整个矿体进行圈定即TFe>15%为矿石，TFe<15%时为非矿。查看RDS钻孔数据库孔深情况，绘制勘探线并生成工作面。对钻孔数据进行测量圈定，通过三维视角测量和原始样品表中的样段距离进行比对，确定符合圈定要求的样段。人机交互对矿体边界矢量化，利用RDS绘制圈矿线，捕捉钻孔样段的着色点，设定方位角和空间距离，对矿体样段进行圈定，如图2所示。
　　1.3 实体连接
　　RDS块体连接采用的是最小面积法和最小周长法，该过程是人机交互解译地质体的过程，要通过人工测量矿体的水平投影图，确定矿体的连接顺序。当两条位于不同勘探线上的圈矿线，基本处于同一高度且线逻辑简单时，可以直接选中并点击最小周长法口令，生成实体，并分配命名。实体生成后需要对块体的有效性进行检查，实体有效性检测的本质就是对矿体三维语言及计算机逻辑的检查，为下一步矿体体积计算及储量估算打下坚实的基础，因此，有效性检查是储量估算是否准确的第一步。RDS执行有效性檢测后，当出现自相交三角形，不封闭边，开口线时，需要结合实际对实体进行人工手动修复，未通过验证的实体，不是有效的实体，需要优化和编辑，直到其通过验证。只有通过有效性验证的矿体模型，才具有实体的含义和矿体模型属性。
　　2  基于RDS储量估算
　　2.1 资源量估算结果
　　该研究使用块段法估值的原理，利用RDS对黑山铁矿东大洼矿段进行了资源量估算，计算得到富铁矿石资源/储量（331+332+333）3122.088万t，其中（331）262.114万t，（332）2386.180万t，（333）473.794万t;伴生组分V2O5金属量13331314.3t。矿石平均品位TFe+TiO257.67%，V2O50.427%。
　　2.2 资源量可靠性验证
　　现该文对品位赋值结果，进行储量估算，需按照不同矿体（块段）计算资源量，并与原地质报告提交资源量进行对比，按照矿段计算资源储量，与原地质报告提交资源量进行对比相差0.3559，结果相差0.0316%。
　　3  结语
　　RDS相较于国外的软件更符合我国矿山的实际情况及地质工作者的工作习惯，与国内3Dmine等国内软件相比其后台管理采用了服务器的模式，改善了工作效率。该课题借助RDS软件构建了钻孔数据库和三维矿床实体模型，并按照勘察规范对实体模型根据实际情况进行了赋值。应用块段法进行了储量估算，并与矿山实际勘察结果进行了比对，结果表明，计算结果与勘察结果的偏差值为0.11%，估值结果准确可靠。有利于辅助矿山的资源评估及开采设计等工作的开展。
　　参考文献
　　[1] 吴立新，余接情，胡青松，等.数字矿山与智能感控的统一空间框架与精确时间同步问题[J].煤炭学报，2014，39（8）：1584-1592.
　　[2] 吴立新，汪云甲，丁恩杰，等.三论数字矿山——借力物联网保障矿山安全与智能采矿[J].煤炭学报，2012，37（3）：357-365.
　　[3] 卢新明，尹红.数字矿山的定义、内涵与进展[J].煤炭科学技术，2010，38（1）：48-52.
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