基于3DMine的大廠銅坑礦鉆孔三維可視化管理

吳喜松，曾 光，黃 雄

（廣西華錫集團(tuán)股份有限公司銅坑礦， 廣西河池市 547207）

基于3DMine的大廠銅坑礦鉆孔三維可視化管理

吳喜松，曾 光，黃 雄

（廣西華錫集團(tuán)股份有限公司銅坑礦， 廣西河池市 547207）

摘 要：大廠銅坑礦經(jīng)過多年的地質(zhì)勘查工作，保存了大量的鉆孔編錄。大廠銅坑礦基于3DMine軟件，對(duì)鉆孔數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，建立了鉆孔數(shù)據(jù)庫。通過3DMine三維顯示平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)鉆孔三維可視化管理。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)鉆孔；三維可視化；3DMine；大廠銅坑礦

0 前 言

大廠銅坑礦已開采30多年，地質(zhì)鉆孔施工進(jìn)尺由建礦初期的500～600m/a，至今已增長至6000～6200m/a。不同時(shí)期，對(duì)鉆孔數(shù)據(jù)管理的形式各有不同，或是圖紙記錄表，或是電子表格，再者就是CAD上圖。但是這些數(shù)據(jù)的基本內(nèi)容是相同的，包括工程的名稱、工程編號(hào)、起點(diǎn)位置、最大深度、測斜深度、方位角、傾角、分析元素、巖性。對(duì)鉆孔數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的格式進(jìn)行收集整理，可保證數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性，有利于把數(shù)據(jù)與三維空間相結(jié)合，在三維空間上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和利用［1］。

1 3DMine鉆孔信息數(shù)據(jù)庫

地質(zhì)鉆孔經(jīng)過編錄，記錄了鉆孔基本信息。3DMine軟件是通過外接數(shù)據(jù)庫來存儲(chǔ)鉆孔信息，通常是在Excel表格中建立定位表、測斜表、巖性表和化驗(yàn)表來收集整理鉆孔基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（1）定位表。定位表存儲(chǔ)每個(gè)鉆孔的相關(guān)信息，主要包括工程號(hào)，起點(diǎn)位置（X/Y/Z坐標(biāo)），鉆孔的最大深度和鉆孔軌跡大小。同時(shí)，還可以根據(jù)需要加入不同的字段，如所在剖面線、鉆孔竣工時(shí)間、區(qū)域、編錄人等。

（2）測斜表。測斜表存儲(chǔ)每個(gè)單工程鉆孔的測斜信息，對(duì)鉆孔而言比較容易理解，即是被用來記錄鉆孔的測斜參數(shù)，包括鉆孔編號(hào)、鉆孔施工方位角、施工傾角，下向孔傾角為負(fù)數(shù)，上向孔傾角為正數(shù)。

（3）巖性表。巖性表存儲(chǔ)每個(gè)單工程鉆孔的地層分界信息，即鉆孔不同深度段的巖性。

（4）化驗(yàn)表?；?yàn)表存儲(chǔ)每個(gè)單工程鉆孔的元素分析信息，即鉆孔巖芯的樣長及其金屬元素的品位。

2 建立3DMine數(shù)據(jù)庫

目前可用的數(shù)據(jù)庫類型很多，3DMine軟件使用的是Microsoft Access數(shù)據(jù)庫［2］。在3DMine軟件中建立鉆孔數(shù)據(jù)庫，將Excel電子表格中整理的定位表、測斜表、巖性表及化驗(yàn)表數(shù)據(jù)導(dǎo)入3DMine數(shù)據(jù)庫，圖1為3DMine數(shù)據(jù)庫定位表，其導(dǎo)入的工程號(hào)、起點(diǎn)位置（X/Y/Z坐標(biāo)）、單工程鉆孔的最大深度和鉆孔的軌跡，與Excel表格中整理的定位表信息是相對(duì)應(yīng)的。測斜表、巖性表及化驗(yàn)表數(shù)據(jù)導(dǎo)入與之相同。

3 3DMine鉆孔三維可視化管理

建立鉆孔數(shù)據(jù)庫之后，通過3DMine三維顯示平臺(tái)將鉆孔數(shù)據(jù)庫與圖形結(jié)合起來，可直觀地瀏覽每個(gè)鉆孔工程數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息，包括空間位置關(guān)系、數(shù)值和相應(yīng)的形態(tài)，實(shí)現(xiàn)鉆孔三維可視化［3］。

3.1單工程鉆孔信息顯示

大廠銅坑礦主要回收錫及鋅金屬。綜合礦山回采工藝，考慮錫、鋅回收利用價(jià)值，礦體最小可采厚度為1m，夾石剔除厚度為4m［4］?；夭慑a金屬工業(yè)品位為0.3%以上，邊界品位為0.15%～0.3%，0.15%以下為廢石［5］?；夭射\金屬工業(yè)品位為3%以上，邊界品位為1.5%～3%，1.5%以下為廢石。通過3DMine三維顯示平臺(tái)，顯示鉆孔工程的名稱、工程編號(hào)、起點(diǎn)位置、最大深度、測斜深度、方位角及傾角信息。同時(shí)在鉆孔的左右兩側(cè)，通過顏色設(shè)置顯示回收錫、鋅金屬品位。樣品可以單樣品模式顯示，見圖2，也可以組合樣品模式顯示，見圖3。

單樣品、組合樣品模式，可根據(jù)工作需要切換。地質(zhì)技術(shù)人員在圈定礦體時(shí)，切換至組合樣品模式顯示?？芍庇^的了解鉆孔鉆進(jìn)區(qū)域內(nèi)，有用金屬樣品品位組合情況，以便圈定礦體邊界。采礦技術(shù)人員在做采礦設(shè)計(jì)時(shí)，可切換至單樣品模式，可直觀的了解礦塊內(nèi)礦石的貧富情況，以便更好的回采礦體。

圖1　3DMine數(shù)據(jù)庫定位表

圖2　3DMine鉆孔品位單樣品模式

圖3　3DMine鉆孔品位組合樣品模式

3.2礦體鉆孔信息顯示

大廠銅坑礦埋藏有細(xì)脈帶、91#、92#3大礦體。在以往的工作中，想要在CAD上顯示礦區(qū)內(nèi)所有鉆孔信息，由于鉆孔數(shù)據(jù)量大，難以做到?，F(xiàn)運(yùn)用3DMine三維顯示平臺(tái)，通過鉆孔數(shù)據(jù)的整理及導(dǎo)入，可顯示礦區(qū)內(nèi)所有鉆孔信息，通過菜單選擇或者鼠標(biāo)迅速的瀏覽鉆孔的圖形信息。若生產(chǎn)需要了解某個(gè)礦體內(nèi)鉆孔信息，可以礦體界線為約束條件，顯示礦體內(nèi)部鉆孔信息。

3.3勘探線鉆孔信息顯示

對(duì)一些形態(tài)較為簡單的礦體，3DMine軟件可自動(dòng)連接，生成礦體界線，如層狀礦體及大脈型礦體等。大廠銅坑礦細(xì)脈帶、91#、92#礦體，形態(tài)較為復(fù)雜，計(jì)算機(jī)無法自動(dòng)圈出合理的礦體。應(yīng)此需要地質(zhì)技術(shù)人員，根據(jù)鉆孔揭露的地質(zhì)信息，并結(jié)合礦體成礦特征圈定礦體。

礦體圈定通常是在勘探線剖面上進(jìn)行的。在3DMine三維顯示平臺(tái)，以勘探線創(chuàng)建線文件，通過線文件切出剖面，反應(yīng)該勘探線鉆孔信息。圖4為大廠銅坑礦92#礦體201#線剖面局部鉆孔信息圖。形成剖面后，地質(zhì)技術(shù)人員可以根據(jù)剖面上鉆孔揭露的巖性、品位分布或構(gòu)造等特征來確定礦體界線，從而形成一個(gè)完整的剖面礦體界線圖。

圖4　大廠銅坑礦92#礦體201#線剖面局部鉆孔信息

4 結(jié) 語

大廠銅坑礦保存的紙質(zhì)鉆孔編錄，由于數(shù)量較多，儲(chǔ)存占用空間大。保存年月較久的鉆孔編錄，存在字跡模糊、生有蛀蟲的情況。在使用和搬運(yùn)這些資料的過程中，還存在將部分資料丟失的情況。通過3DMine進(jìn)行鉆孔三維可視化管理，不僅便于儲(chǔ)存這些數(shù)據(jù)，還可確保鉆孔數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性，為技術(shù)人員調(diào)用和提取鉆孔數(shù)據(jù)也帶來許多便利。

參考文獻(xiàn)：

［1]郭 強(qiáng).基于3DMine的三維礦山模擬研究［D］.太原：太原理工大學(xué)，2012.

［2]崔俊杰.我要學(xué)習(xí)Microsoft Access數(shù)據(jù)庫［J］.承德民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004（02）：89-91.

［3]許哲平，陳建強(qiáng)，肖景義，等.三維可視化鉆孔管理系統(tǒng)——以昆明盆地第四系鉆孔為例［J］.地質(zhì)與勘探，2008（02）：101-104.

［4]侯滿堂.固體礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)項(xiàng)目中資源量的估算［J］.陜西地質(zhì)，2001（02）：98-103.

［5]梁 婷.廣西大廠長坡-銅坑錫多金屬礦床成礦機(jī)制［D］.西安：長安大學(xué)，2008.

收稿日期：（2016-04-22）

作者簡介：吳喜松（1982-），男，廣西宜州人，助理工程師，主要從事礦山井下地質(zhì)工作，Email：465294123@qq.com。