礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及其應(yīng)用.pdf

1、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的主要任務(wù)是研究區(qū)域成礦規(guī)律，對(duì)一定地區(qū)的礦產(chǎn)資源存在的可能性、資源數(shù)量、質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)價(jià)值進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，決策部門(mén)不但要得到礦產(chǎn)總的資源量，又要明確知道礦產(chǎn)資源潛力的具體分布形式、可能產(chǎn)出的礦產(chǎn)資源的量及空間位置等。面對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息，僅靠傳統(tǒng)的手工分析方法已十分困難。因此，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、建立礦體模型并顯示礦體，已是必然趨勢(shì)。然而，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的用于日常地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)分析的中、小型軟件功能不全、通用性

2、較差，不能支持從勘探工程樣品數(shù)據(jù)管理到地質(zhì)作圖、儲(chǔ)量計(jì)算、礦山開(kāi)采塊段大小選擇、礦量和品位的統(tǒng)計(jì)及礦山資源經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等各個(gè)階段計(jì)算需求。長(zhǎng)期以來(lái)大都依靠進(jìn)口，并且所使用的分析技術(shù)也與先進(jìn)國(guó)家的有較大差距。隨著“數(shù)字化礦山”的建設(shè)，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)可視化的礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)顯得越來(lái)越重要。 因此，本文通過(guò)對(duì)目前礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)存在問(wèn)題的分析和研究，根據(jù)礦山生產(chǎn)的實(shí)際需要，完成了下面的主要工作： (1)提出具有拓?fù)涿枋瞿芰Φ摹敖孛?/p>

3、—TIN—GTP”(截面-TriangleIrregularNet-GeneralizedTri-Prism)三維建模技術(shù)。該模型可以利用勘探工程的鉆孔數(shù)據(jù)建立礦體的表面模型，可視化顯示礦體，同時(shí)可以利用GTP建立礦體的實(shí)體模型，進(jìn)行礦體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析。 (2)基于“截面—TIN—GTP”模型，提出了基于領(lǐng)域知識(shí)的由二維截面輪廓線構(gòu)造三維TIN的快速算法DK-Section2TIN(DomainKnowledgebasedSec

4、tiontoTIN)。該算法充分利用了二維截面輪廓線上控制點(diǎn)的上下對(duì)稱性，以及使用三角形連接鉆孔的約束規(guī)則，只需處理兩條邊界線的相對(duì)應(yīng)的一半控制點(diǎn)(如上控制點(diǎn)集合)，而利用控制點(diǎn)的對(duì)稱性就可以處理另一半控制點(diǎn)(如下控制點(diǎn)集合)，進(jìn)而達(dá)到了快速構(gòu)建礦體三維模型的目的。 (3)基于截面—TIN—GTP模型，以及實(shí)際的生產(chǎn)管理、儲(chǔ)量計(jì)算和資源經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的需要，設(shè)計(jì)了用于礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)庫(kù)模型，并利用MSAccess設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了該數(shù)據(jù)

5、庫(kù)系統(tǒng)。 (4)基于前述工作，根據(jù)礦山的生產(chǎn)要求，利用VB開(kāi)發(fā)工具和支持三維圖形操作的OpenGL圖形庫(kù)，開(kāi)發(fā)了一套基于傳統(tǒng)儲(chǔ)量計(jì)算方法的，適合我國(guó)國(guó)情的可視化的動(dòng)態(tài)礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要對(duì)礦山生產(chǎn)的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)、礦山開(kāi)采數(shù)據(jù)、礦山生產(chǎn)數(shù)據(jù)等進(jìn)行規(guī)范存儲(chǔ)與管理，并利用該系統(tǒng)采用的儲(chǔ)量計(jì)算法、靜態(tài)評(píng)價(jià)法、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)法等對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)了以傳統(tǒng)儲(chǔ)量計(jì)算方法為基礎(chǔ)的礦體三維可視化和儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)計(jì)算，取代了傳統(tǒng)的手工繁重

6、的勞動(dòng)。 該系統(tǒng)功能包括礦山數(shù)據(jù)處理、圖件繪制與打印、礦山經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、報(bào)表打印等部分。礦山數(shù)據(jù)處理部分包括數(shù)據(jù)的管理，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢查處理和鉆孔校正；圖件繪制與打印包括勘探工程分布平面圖繪制、勘探線剖面圖繪制與修改、礦體三維圖形繪制與顯示、三維地形圖繪制、地形平面圖繪制、鉆井三維立體圖繪制、任意方向礦體切面圖繪制、斷層顯示等；礦山經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)部分包括最低工業(yè)品位計(jì)算、各種平均品位計(jì)算(例如單工程平均品位計(jì)算、礦塊平均品位計(jì)算、礦床平均品位

7、計(jì)算、切面與勘探線之間礦塊平均品位計(jì)算等)、盈虧平衡品位計(jì)算、各種類型的儲(chǔ)量計(jì)算(如礦塊儲(chǔ)量、礦層儲(chǔ)量、切面間儲(chǔ)量、指定標(biāo)高以上儲(chǔ)量、表內(nèi)礦儲(chǔ)量、表外礦儲(chǔ)量)和礦床經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)(分為靜態(tài)評(píng)價(jià)法、動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)法)；礦山報(bào)表打印包括各種平均品位計(jì)算表、評(píng)價(jià)結(jié)果表、各種原始數(shù)據(jù)表的輸出。該系統(tǒng)能夠隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的變化，重新圈定礦體，重新計(jì)算礦石儲(chǔ)量，重新進(jìn)行礦床經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。 在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，本文重點(diǎn)解決了下面的幾個(gè)問(wèn)題：第一，系統(tǒng)引入了交互式修

8、改勘探線剖面圖的功能，這樣可以借助地質(zhì)專家的領(lǐng)域知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，使繪制的勘探線剖面圖更接近實(shí)際，并且對(duì)于系統(tǒng)不能自動(dòng)處理的復(fù)雜地質(zhì)特征進(jìn)行交互處理，進(jìn)而為建立可信的礦體三維模型奠定基礎(chǔ)； 第二，系統(tǒng)放松了平行斷面法的使用條件。平行斷面法計(jì)算儲(chǔ)量要求各個(gè)勘探線是平行的，并且鉆井必須布置在勘探線上。但是實(shí)際生產(chǎn)中，這兩個(gè)限制條件很難滿足。通常情況下，鉆井分布在勘探線的附近。因此，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)一條勘探線“上”的鉆井進(jìn)行線性回歸擬合，得到一條

9、實(shí)際的“準(zhǔn)勘探線”。用它進(jìn)行后續(xù)的計(jì)算。另外，實(shí)際生產(chǎn)中勘探線未必完全平行，尤其是擬合后得到的“準(zhǔn)勘探線”。因此，采用旋轉(zhuǎn)變換技術(shù)使得“準(zhǔn)勘探線”平行。 第三，利用了礦體的走向指導(dǎo)尖滅點(diǎn)的定位。同時(shí)，為了使尖滅區(qū)看起來(lái)較平滑且接近實(shí)際，本文使用拋物線插值技術(shù)來(lái)處理尖滅區(qū)。 (5)利用該系統(tǒng)對(duì)弓長(zhǎng)嶺鐵礦獨(dú)木采區(qū)的礦床進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)。采用該礦2003年的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，經(jīng)與手工計(jì)算的礦產(chǎn)儲(chǔ)量、礦層平均品位計(jì)算結(jié)果對(duì)比，效果