MINESIGHT软件在矿山地质工作中的应用

辛利民

(中铝山西分公司孝义铝矿， 山西孝义市 032303)

MINESIGHT软件在矿山地质工作中的应用

辛利民

(中铝山西分公司孝义铝矿， 山西孝义市 032303)

介绍了Mine Sight软件的主要功能及国内外应用情况，阐述了Mine Sight软件在中铝山西分公司孝义铝矿地质工作中的应用情况。

Mine Sight;矿业软件;地质储量;采矿工程

1 Mine Sight软件简介及应用情况

Mine Sight软件是由世界上著名的矿业软件公司Mintec公司设计开发的矿业软件，它是一套为客户提供最大灵活性与功能的用于建立地质模型和编制矿山生产计划的综合性计算软件。Mintec公司的软件系统主要由Mine Sight和MED System两部分组成，主要有数据库管理、地质勘探、露天境界优化、露天开采长期规划、采矿生产短期计划、地下开采、测量及三维图形设计处理等软件模块。MED System包含软件的大部分功能，即矿山原始资料和生产信息管理、相关统计分析、组合样计算、建立矿床地质模型、储量计算、开采境界优化和长期规划制作及生产短期计划的编制。而Mine Sight则是真三维图形系统，用于露天境界设计、道路设计、排土场设计，并实现对MED System的资料、结果的图形显示，同时进行图形编制处理，功能丰富、强大，用户接口好，三维图形处理功能强，系统与其它软件(如Datamine、Surpac等)都有接口，在数据处理上，采用ODBC、Text、DXF、DTM等多种格式进行转换，兼容性好。在新版本软件中，Mine Sight和MED System两部分已完整结合在一起，运行Mine Sight即可进行完整的系统操作。系统软件能运行于UNIX及Windows平台。由于系统功能复杂，计算处理工作量大，三维图形显示要求较高，因此，硬件上要求配置好。就工作性质而言，硬件配置越好，工作效率也越高。由于它考虑到并结合了世界众多矿山实际采用的工艺、方法及设备等情况，所以深受矿业界的青睐，现世界范围内不同矿物种类的矿业专业人员已经在使用该软件。Mine Sight软件适用于所有类型的矿山，包括地下矿、露天矿。此外，Mintec公司为各种类型的矿床编制矿山计划，这些矿床包括金矿、铁矿、铜矿以及煤矿，利用现有的计算工具和技术，可以改进矿山的采矿计划并优化采矿策略。

Mintec公司的软件产品已有20多个国家近300多家矿业公司在使用，美国的宾汉铜矿、美洲贝雷克金矿、莫兰西铜矿、智利的邱吉卡玛达铜矿、印尼的哥拉斯伯铜金矿均为该公司的软件用户。在我国应用较晚，国内的首家软件用户是江西铜业公司，该公司于1998年8月购买了Mine Sight软件，并用于所属矿山的开采规划设计。Mine Sight软件在江西铜业公司的所属矿山应用相当成功，取得了显著的经济效益和社会效益，已成为企业技术创新的重点。同时，国内部分设计单位也采用Mine Sight软件进行固体矿的开采可行性研究工作，并且进行验算矿床矿体的地质储量，获得有关专家的高度赞誉和认可。2001年6月，Mine Sight软件通过了我国国土资源部组织的专家组评审，经评审认为，该软件系统在储量计算方面有大量的实践，成熟度较高，且在矿体模拟、品位估计、储量计算、矿山开采系统优化、矿山经济评价系统等方面具有先进性、实用性，能用于固体矿产资源储量的计算和评价，也是国内矿业与世界接轨的有效工具之一。

2 地质模型的建立

Mine Sight软件的矿产资源储量计算总体结构见图1，软件主要通过地质数据库，计算拟合出变异函数，从而进行估值、储量计算、储量分级和经济可行性分析评价等。

(1)地质数据库的建立。包括孔口坐标数据文件、钻孔测斜数据文件、样品分析化验数据文件、地质代码数据文件、地表地形数据文件。

(2)资料的统计分析。包括样品资料的统计分析;组合样的统计分析。

图1 矿产资源储量计算总体结构

(3)变异函数计算和拟合。利用Med System软件对其进行变异函数计算与拟合。具体应用地质统计学公式:

式中:N(h)——滞后距为h时参加试验变异函数计算的样品个数;

h——滞后距;

Z——区域化变量在空间点上的品位值。

(4)估值方法的选择。通常，地质统计学研究工作以矿床品位作为区域化变量，要对区域化变量进行克里格估值。在试验变异曲线计算完成后，需要用一种合适的理论变异函数来拟合，然后就可对所研究的区域化变量进行分析。最常用的理论模型是球状模型、高斯模型、指数模型和线性模型(具体各种模型的理论详见有关地质统计学)。Mine Sight系统是用专门的交互式程序拟合试验变异函数模型，只需将相应的参数给定即可。

(5)克里格(kriging)估值。克里格法是一种求最优、线性、无偏内插估计量的方法，是在考虑了信息样品的形状、大小及其与待估块段相互间的空间分布位置等几何特征以及品位的空间结构之后，为了达到线性、无偏和最小估计方差的估计，而对每一样品值分别赋予一定的权系数，最后进行加权平均来估计块段品位的方法。

在Mine Sight软件系统中，有多种品位估值方法，常规方法中有多边形法、距离n次幂反比法、趋势面法等。在克里格方法中，有普通克里格法、简单克里格法、协同克里格法、限制特异值克里格法、多元指示克里格法、对数正态克里格法、泛克里格法、最近邻域克里格法，以及条件模拟等其它方法。

在实际工作中，具体采取何种方法，应根据矿山的具体情况而定，找出最适合的一种或多种方法。

(6)储量计算和储量分级。在克里格估值计算完成后，便可进行模型的统计分析，计算矿产资源储量。根据克立格矿床品位计算结果，按不同的边界品位计算模型的矿石储量，即进行矿产资源储量计算及地质可信度分析。储量分类的基本准则是经济的可行性和地质的可靠性。地质统计学是一种最佳线性无偏估计方法，用它计算的矿产储量不仅能给出待估块段的平均品位和吨位，而且能给出衡量估计精度的标志——克立格方差，这就消除了矿石储量可靠程度的主观性。因此，用地质统计学定量地确定矿石储量分类，是一种好的方法，也是国际上通用的方法。

储量分类的地质统计学方法主要是研究克立格方差，即:

(7)矿产资源储量经济可行性分析评价。目前，国际上有多套资源/储量的分类标准，其中重要的有“联合国国际储量/资源分类框架”及美国SEC和SME划分体系、英国IMM划分体系、澳大利亚JORC划分体系，以及加拿大划分体系和温哥华、多伦多股票交易所标准等。我国在1999年重新颁布了“固体矿产资源/储量分类”标准，将固体矿产资源/储量划分为储量、基础储量、资源量3大类16种类型。无论是那一种标准体系，其划分主要是按地质上可靠、技术上可行、经济上合理的原则进行，同时还应综合考虑环境、法律、社会和政府等诸多因素。因此，在建立了矿床地质模型、计算了矿产资源储量及进行地质可靠性分析之后，还需建立矿床的经济模型，以进一步对储量进行经济可行性的分析评价。

在已建立的地质模型基础上，要对储量进行经济可行性分析评价，首先要收集相关的市场、经济、技术、设备、管理等方面的基础指标资料，建立矿床的经济模型，进行可行性研究分析，计算可采储量，对整个矿床进行经济可行性分析评价。

3 Mine Sight的主要工作

(1)基础资料指标。矿床经济可行性分析所需的基础资料包括三维矿床模型(模型中各块段的品位、体重、岩性等各项资料)、市场指标资料(主要是矿床元素的金属市场价格、经济可行性分析评价的价格)、经济指标资料(采矿成本、剥离成本、运输费用、选矿成本、管理费用、冶炼返回率、各种税费、投资费及利息费用等)、技术指标资料(矿山采选规模、年工作日及时间、采矿回收率、选矿回收率、境界边坡角参数、平台宽、道路宽、道路坡度、阶段高等)、设备指标资料(设备能力、完好率、利用率、维护时间、作业时间等)和其它指标资料(矿山的其它技术、经济及管理等资料)等。

(2)矿床经济模型。根据矿床研究所选用的经济指标资料，以地质模型为基础，对模型中的块段分别计算其经济净值，从而建立矿床的经济模型。对于多元素矿床，软件是以当量品位来计算处理。依据经济参数确定各元素的计算转换系数，计算出当量品位。考虑地表因素，程序自动计算出各模型块段的经济净值，结果保存在模型文件中。

(3)经济可行性分析评价。在矿床的经济模型建立之后，便可进行矿床开采的计算分析，通常采用浮动圆锥法和Lerchs－Grossmann法(简称LG法)。

4 结束语

根据Mine Sight软件在国内初步的应用情况来看，不但能满足实际生产的需求，而且能有效地提高我国地质统计学应用的水平，并促进其技术的发展，增加矿山企业的经济效益，提高经营管理水平，具有相当高的推广价值和应用前景。

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2011－07－18)

辛利民(1975－)，男，山西临县人，工程师，主要从事采矿工程技术管理工作。