韓經(jīng)

【摘要】礦產(chǎn)儲量會受到多種因素的影響而出現(xiàn)不同的變化，為了能夠清楚了解礦床的動態(tài)變化和礦產(chǎn)儲量的變化，需要嚴格的依據(jù)三維地質(zhì)模型并采取相應(yīng)的技術(shù)方式對金屬礦床動態(tài)儲量進行計算，以更加明確了解到我國當前礦產(chǎn)資源的儲量。本文就主要針對基于三維地質(zhì)模型的金屬礦床動態(tài)儲量計算技術(shù)進行了簡要的探究，僅供同行交流和參考。

【關(guān)鍵詞】三維地質(zhì)模型；金屬礦床；動態(tài)計算；儲量計算技術(shù)

眾所周知，礦產(chǎn)資源是不可再生資源，隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)量的逐漸加大，全球的礦產(chǎn)資源都在呈現(xiàn)銳減的趨勢。因此，針對礦產(chǎn)資源實施保護已經(jīng)成為了全球的共識。在相關(guān)的地理信息技術(shù)發(fā)展的同時以及在相關(guān)的地理信息系統(tǒng)觀念進行改進的進程中，使得地質(zhì)礦產(chǎn)的勘察技術(shù)也得到了極大的改進，對于推動地質(zhì)礦產(chǎn)的自動化管理的實現(xiàn)具有積極的影響意義。而在地理信息技術(shù)高速發(fā)展的同時，也逐漸衍生出了三維地質(zhì)建模技術(shù)，如何將該技術(shù)合理的應(yīng)用到固體礦產(chǎn)資源儲量的計算中，是我國對礦產(chǎn)資源儲量計算研究的重點內(nèi)容。下面本文就主要針對基于三維地質(zhì)模型的金屬礦床動態(tài)儲量計算技術(shù)進行深入的探究。

1、儲量動態(tài)計算一般過程

在對地質(zhì)礦產(chǎn)進行勘探以及開采的過程中，都會引發(fā)嚴重的礦產(chǎn)儲量耗損的問題，而無論是何種因素引發(fā)的礦產(chǎn)耗損，都需要合理的依據(jù)初始儲量來進行損耗量的計算，在完成一次的勘探，就需要合理的對礦體重新進行模型的塑造，將新塑造的模型和計算所的儲量值作為后續(xù)勘探的基礎(chǔ)數(shù)值。在重新對初始儲量進行構(gòu)造后，礦體的儲量或多或少會與初始的儲量有著一定的偏差，從這就說明了礦體的儲量有著動態(tài)變化的特點。一般來說，礦體儲量的動態(tài)變化過程可以劃分為三個階段，第一階段是初始儲量計算，第二階段是礦體結(jié)構(gòu)或內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，第三階段就是礦體變化所產(chǎn)生的新儲量值。

其中，第一階段需要充分的依據(jù)所收集到的各種勘探數(shù)據(jù)和計算所得的儲量執(zhí)行。而第二階段則主要是在礦體體積因為礦產(chǎn)儲量發(fā)生變化而減小的情況下，又因為新尖滅點而使得體積相應(yīng)的增大，表現(xiàn)出了體積動態(tài)變化的情況。第三階段出現(xiàn)在礦體呈現(xiàn)出多種變化后，礦產(chǎn)內(nèi)部的儲量重新進行堆積和疊加，使得儲量值發(fā)生了新的變化。

2、初始儲量的計算

在針對礦體面進行剖析后，會得出多個不同的立方體體元，這些立方體體元完全可以依據(jù)既有的樣本來進行其品味插值的計算，一般來說，在對初始儲量進行計算的過程中，可以采用的方法主要為加權(quán)平均法。這一方法主要就是針對單元塊中間對于周圍有著一定影響的樣品品味合理的進行加權(quán)平均計算，最終求得相應(yīng)的品味值。所求得的具體值就是立方體體元，而將這些立方體體元加在一起，就能夠得出初始儲量具體值。

3、采空區(qū)與礦體局部空間布爾運算的礦體模型動態(tài)更新

3.1算法流程

首先要構(gòu)建一個采空區(qū)面模型，在這一模型構(gòu)建完成后，展開與對抗體模型的空間布爾切割計算，通過計算得出新的礦體以及子塊體。最后就可以依據(jù)子塊體本身所含有的體元進行儲量的計算，將體元的計算量進行相加，就能夠得出具體的開采量值。

3.2三維實體模型空間布爾運算

布爾是英國的數(shù)學(xué)家，發(fā)明的處理二值之間關(guān)系的邏輯數(shù)學(xué)計算法。在圖形處理操作中引用了這種邏輯運算方法以使簡單的基本圖形組合產(chǎn)生新的形體?？臻g布爾運算通過對兩個以上的物體進行并集、差集、交集的運算，從而得到新的物體形態(tài)。

3.3礦體模型的空間索引屬性

礦體模型建成后，在XYZ三個坐標軸上分別有最大值和最小值，這6個值形成了一個空間包圍盒。礦體由若干個塊段組成，每個塊段同樣也有空間包圍盒。這樣礦體的所有立方體體元就根據(jù)各個塊段的包圍盒建立了空間索引。

3.4采空區(qū)面模型的建立

以采空區(qū)的上、下兩個邊界作為約束邊界，對頂面與底面的離散點進行帶邊界約束的TIN構(gòu)建，形成頂面與底面的三角形面片集。由于采空區(qū)的上下邊界點數(shù)相同，很容易建立三角形面片集。設(shè)邊界有N個點，則上下兩條邊界可形成N個空間四邊形，每個空間四邊形可根據(jù)對角線分割成兩個三角形，所有這些三角形就組成了采空區(qū)的邊。

4、基于插入式局部重構(gòu)的礦體模型動態(tài)更新

一般來說，在礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)對礦產(chǎn)資源進行開發(fā)之前，都需要做好相應(yīng)的勘探工作，通過勘探工作可以對當?shù)氐牡V產(chǎn)資源信息做到充分的收集和了解，然后依據(jù)這些信息就可以總結(jié)得出邊界滅點的數(shù)據(jù)資源，通過這一數(shù)據(jù)資源，就可以有效的實現(xiàn)對礦體的重新架構(gòu)，從而確保礦體與具體的情況相符合。而在原有的礦體模型中，插入新的邊界滅點，其對礦體會產(chǎn)生一部分的影響，卻并不嚴重，而重構(gòu)的時候，則需要對受到影響的這一部分礦體進行重構(gòu)即可，這樣不僅能夠有效的減少相應(yīng)的重構(gòu)計算量，同時也能夠使得計算的效率得到相應(yīng)的提升。通常情況下，受到影響的礦體部分主要包括礦體表面以及礦體的內(nèi)部體元，在重構(gòu)的時候，也多是針對這兩部分進行重構(gòu)。

在對礦產(chǎn)進行開采的時候，相關(guān)的企業(yè)需要針對開采出來的礦產(chǎn)進行全面的檢驗，獲取礦體所具有的實際品味或者是含量，在獲取到一系列的數(shù)據(jù)后，依據(jù)這些數(shù)據(jù)就能夠更好的進行化驗處理，從而會使得礦體實際儲量的計算更加的貼合實際情況。而獲取的數(shù)據(jù)通常都為插密數(shù)據(jù)，這一數(shù)據(jù)會對礦體儲量產(chǎn)生一定的影響，但是影響也僅限于局部，在針對儲量進行計算的過程中，也僅僅只需要針對影響區(qū)域內(nèi)的體元的插值進行計算即可。

5、結(jié)束語

通過本文的分析可以清楚的了解到，在對礦體局部重構(gòu)的過程中，需要充分的考慮到礦體內(nèi)部以及外部兩個方面的因素，清楚的認識到新增尖滅點以及礦體內(nèi)部新增樣品的形式，針對受到影響的范圍展開體元計算，篩選出實際需要計算的體元，有效的減少了計算量，使得計算的速度明顯的加快。在三維地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上，有效的實施對金屬礦床動態(tài)儲量的計算，可以精確的總結(jié)出礦物的精確含量，對于推動我國礦產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展有著積極的影響意義。

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