一、3D地质建模概述
3D地质建模主要就是基于信息/数据分析产生的学科,或者是对不同学科进行整合进形成的学科,此种地质模型对不同解释结果与信息进行了汇总,因此,整合数据的重要内容就是对相关输入信息/数据不足与优势的了解程度。
在储层方面存在多尺度的连续性以及非均质性现象,然而因为各种各样的相关因素,工作人员无法对其相关细节直接进行测量。
对于矿区地质建模而言,主要是由3D地质体可视化技术开发矿产资源过程中专业性运用,目的是结合勘查工作所获数据科学评估矿床矿石质量、矿体形态、金属量、矿石量、品位以及伴生元素的分布情况,借助可视化技术和3D地质建模技术,开展矿产储量的估算工作。

根据Surpac、Micromine软件示范研究来看,对矿区3D地质建模的技术流程进行总结,主要涵盖收集资料、建立数据库、生成轮廓线、建立实体模型、建立块体模型、资源量估算以及应用模型等,进行建模时始终贯穿质量控制。
地质信息储存以及管理构建数据库,地质建模根本任务是借助统一数学方法构建地质对象几何形态、拓扑与属性。所以,对于3D地质建模系统而言,若是将地质体对象管理表达作为主要目的,需要对地质体几何形态、拓扑等进行考虑。
细致刻画地质体的3D系统过程中,那么对地质体进行描述的数据,则具有数量庞大、来源广泛以及类别众多等特点,涵盖矿区基础地质数据、样品数据、勘探项目数据等,主要涵盖表格属性数据、图件空间数据等。
生成轮廓线对于轮廓线而言,主要是指基于地质剖面图,对地质现象进行圈定的边界线,那么我们就可以举例:例如储量级别、矿体以及岩石边界等方面边界线。
但是由于矿体或是地质体具有不确定性和复杂性等特点,为了保证矿体、地质体3D模型具有良好实用性,应该充分借助交互式建模技术。
那么就可以采用以下方法生成轮廓线:根据钻孔数据以及其他原始探矿项目,基于3D建模软件帮助,根据矿石类型以及工业指标对钻孔剖面进行交互式连体矿轮廓线处理。基于相关地质剖面图,借助建模软件展开转换,同时对矿体、岩石轮廓线进行提取。
建立3D实体模型,可以选择线框建模技术,是通过剖面矿体截面形态进行3D矿体表面构建的关键算法。2D轮廓线在3D表面重构方面应用前景较为广泛,该技术主要是对目标空间轮廓中邻近采样点借助直线进行连接,构建相关多边形。
在那之后对这些多边形进行连接处理,形成网格,进而对开挖边界以及地质边界进行模拟。地质体3D模型建立辅助编辑工具可以为客户创造生成与编辑3D地质模型工作环境,同时为用户提供合理空间剖分方案。
构建块体模型块体模型主要用于矿岩质量数据处理工作中,该方法属于传统建模方法。主要对建模空间进行3D立方网格分割处理,各个块体假定成均质的同性体,各个立方体网格属性实际变化规律与地质体变化规律较为相似。
其中,最小立方体为块段单元或是块段。计算机中所有块段地址对应其在矿床中位置。借助距离加权平均、克立格法以及其他优势原则、方法对不同块段质量参数、品位等进行确定。
在属性渐变3D空间建模中该模型技术具有良好应用效果,若是开挖空间、地质构造以及沉积地层存在边界约束,在建模过程中,应该块段尺寸进行降低处理,促使数据能够快速膨胀,主要解决方法就是针对边界区域展开局部块段细化。
资源量估算估算资源量过程中,应该结合地质的可靠性以及经济意义等,对储量展开分级处理,针对不同储量级别构建相应实体模型。之后结合块体模型,根据不同级别实体模型展开赋值、约束等处理,即能够得到不同级别资源量。
对于资源量进行估算过程中,可以选择不同方法展开计算,同时比较计算结果,以充分提高计算结果准确性。模型应用完成建模工作之后,可以展开相关应用,例如采矿设计、生产管理、进度计划以及剖面分析等。
二、开发矿产资源时3D地质建模技术的应用
地质资料管理、信息共享与二次开发地质资料主要指,勘探地质时,积累相关地质图件与文件。传统工作方式主要以纸介质为主,所以储存、修改和查阅等操作保存一定不便。
数据库能够对这些地学数据进行网络化、集成化、数字化、标准化处理,之后向地质模型进行反映,能够充分提高查阅工作便捷性、直观性,还能够随时的进行修改。
借助计算技术进行地质资料管理,不仅可以充分提升地质数据管理的准确性和高效性,并可以降低工作量,强化管理人员的工作效率。同时,二次开发还可以对老矿山中新资源进行全面寻找,经济也是十分的合算。
3D模型中对相关资料进行充分集成,为二次开发工作提供数据基础,充分降低工作压力。预测矿产资源,因为矿体具有隐伏性特点,所以无法有效预见矿体空间的展布规律,难以直观认识矿床变化规律与空间展布情况,使得勘探工作受到一定影响,增加勘探风险,无法以根本角度对矿山资源问题进行处理。
矿山建模不仅能够对矿山开采数据与探勘资料等展开综合分析,还可以通过3D方式对相关资料形象地进行表达,进而定量描述矿床地质的特征信息,进一步让我们认识到矿体的分布规律,进而有效预测深部成矿与矿床外围。
设计采矿工程对于矿山地质现象,具有复杂性特点,地质体结构形态、结构、规模以及成因等方面存在较大差异,对采矿设计工作造成较大难度。矿山建模应该选择数据结构,构建矿床地质的结构模型,借助3D可视化技术、图像处理以及计算机图形等,对矿床空间形态可视化、全方位以及动态展示。
借助分析研究矿床图形,对矿山开拓平台进行科学确定,对采矿方法进行优化,进而充分强化工程设计能力。应用于矿业开发中矿业开发中,3D可视化技术应用体现在以下方面:
借助现有模型,为边部矿脉、矿区深部找矿预测工作提供指导。为相关勘探工程布置工作提供指导,进行新探矿钻孔进行虚拟,进而对探查风险进行有效控制。借助矿体模型进行品位估算以及资源量计算工作。
按照赋存位置、矿体形态以及其他特征从,开展地下采矿与露天采矿设计。进行生产探矿指导。6指导采矿生产工作,合理开展生产计划编制工作。
针对富矿段与贫矿段展开空间定位,并设定(X,Y,Z)坐标,对相关矿石储量以及矿块品味分布情况进行快速查询,并形成查询报告。强化矿体边界圈定精度,进行准确、快速地实现矿体圈定工作,充分减少成本。结合矿体、地质体空间3D模型,深入认识矿区地质,充分保证矿区地质的可靠性,为补勘工作提供指导,并对所需工程量进行预计。
矿山的安全生产对于矿山而言,具有较多介质,同时结构较为复杂,在开采工作持续推进过程中,矿山压力和围岩运动均持续发生变化,导致灾变问题随之可能发生。
若是措施缺乏及时性、决策失误等,均会造成重大事故问题。借助建立矿山地质体的模型、对不同采掘工程位置以及关系进行明确,对围岩稳定性进行形象分析,对开采状态进行实时监控,能够充分提高矿山生产安全性。
总结
矿区地质体可以很好的利用3D可视化技术有效的提高地质信息共享以及管理等工作,同时对于科学指导采矿项目、勘探项目等布置工作,不仅可以有效的提高采矿设计科学性,降低勘探以及开采风险,进而不断提升矿产开发效率。
在应用过程中,主要是通过地质信息储存以及管理、生成轮廓线、建立3D实体模型、构建块体模型、资源量估算等技术实现,并应用于预测矿产资源、矿山的安全生产等环节就此可见三维地质建模在矿产资源开发中的应用是十分强大的。