计算机辅助技术在矿山地质中的应用

李同春

[摘 要]随着计算机技术的快速发展和矿山勘探工作要求的不断提升，在矿山地质勘探工作中计算机辅助技术的应用被认为是重要的创新模式，在运用地质科学理论和相关的技术对矿床进行分析和研究时，计算机辅助技术能够保证矿山资源得到合理的利用和积极的开发。基于此，本文首先梳理矿山地质工作中计算机辅助技术的应用领域，其次对计算机辅助技术及其在矿山地质勘探中的应用模式进行了分析，最后从不同的层面给出了基于计算机辅助技术的矿山地质工作的支撑要素。

[关键词]计算机；应用领域；注意事项；矿山地质

[中图分类号]TP391 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432（2013）6-0061-02

1 矿山地质工作中计算机辅助技术的应用领域

在矿山地质工作中，计算机辅助技术的应用领域十分广泛，主要表现在以下方面：①对各类报表进行编制。在矿山地质工作中，需要对各种（类）报表进行编制，这些报表有的是经过处理的表格，有的则是原始资料表格，比如资源储量报表、三级矿量报表、损失贫化报表等。在编制此类报表时，可以将常见的计算机辅助技术应用其中，比如功能强大通用软件 EXCEL和专业的统计软件Minitab等。并且，在当前情况下，这些与电子表格处理相关的软件基本上都能够实现与数据库软件的兼容，这为表格的编制和处理提供了很好的帮助。②通过计算机辅助技术对各种统计图表进行绘制。在矿山地质工作中，需要通过图表的形式为决策提供依据，比如，资源储量的对比图、三级矿量储备的对比图以及月或历年生产勘探工作量的对比图和品位频率分布图等。这些图形的绘制工作一方面可以通过专业绘图软件AutoCAD软件、Surfer软件、Matlab软件等来完成，另一方面也能够通过通用的EXCEL、Minitab、SPSS、SAS等来完成。③数学地质的分析和运算。在矿山地质工作中，需要用到大量的数学地质方法，此时MATLAB，MATHCAD，SPSS 等计算机软件程序就得到了“重用”，可以将这些软件应用到特定的数学地质工作中。④为了全方位的服务于矿山地质工作，可以将计算机技术应用其中，建立矿山地质资源数据库，并且，截止到目前，该类数据库软件已经在该领域得到了大量的供应。

2 计算机辅助技术及其在矿山地质工作中的应用2.1 三维可视化技术在矿山地质工作中的应用

随着计算机应用软件开发进展的加快，三维可视化技术在矿山地质中的应用越来越得到普及和深入。三维可视化的关键技术包括三维建模技术、三维显示技术、三维操作技术。三维可视化技术能够用于显示描述和理解地下和地面诸多地质现象特征，在地质与地球物理学等领域能够得到广泛的应用。三维可视化技术能够利用和处理大量的数据，更为重要的是，该项技术能够检查地质资料的连续性，对资料的真伪进行辨别，并能够发现其中的异常，为分析、理解和重复数据提供有效的帮助。在矿山地质工作中，三维可视化技术更多的用于地层解释，因此，它既是一种解释工具，同时也是一种成果表达工具，通过对来自于地下界面的地震反射率数据，在三维空间内直接解释地层的构造、岩性和沉积特点。这样一来，科研人员能够快速的选定目标，准确、快速地描述各种复杂的地质现象。

2.2 虚拟现实技术在矿山地质工作中的应用

虚拟现实技术是近年兴起的计算机辅助技术，它以沉浸性、交互性与构想性为基本，是一种高级的人机交互技术。在虚拟现实技术体系中，关键的技术包括：环境建模技术、立体声合成和立体显示技术、触觉反馈技术、交互技术、系统集成技术。该技术在进入矿山地质领域后，迅速地得到了广泛应用，在地震资料三维可视化解释、地质综合研究、钻井设计、油藏建模和工程设计等主要环节都得到了重要的应用。虚拟现实技术在矿山地质领域中的应用，具有明显的优势，主要体现在以下方面：虚拟现实技术依靠其强大的“体渲染”技术，使矿山地质工作中生成的数据与分析结果得以同时显示在一个虚拟化的环境之中，能够为地震、地质、岩石物理及钻井等不同学科工程技术人提供协同式的环境。这种协同式的工作环境，贯通了对矿山地质工作的分割独立的状态，实现了勘探研究和决策过程中不同学科人员经验、认识等智力资源的共享。这样一来，不但提高了工作效率，缩短了工作周期，还为得到更精确的勘探成果，创造了可能。

2.3 数据库技术在矿山地质工作中的应用

经过多年的发展，作为构建信息系统的基础，数据库技术已经发展成为一种理论成熟、应用广泛的数据管理模式。该技术在矿山地质工作中主要发挥着以下方面的作用：对矿山地质工作进行信息系统开发以及数据存储、分析和展示工作。目前，矿山地质行业涉及地质构造、地震解释、勘探、地面工程等多个方面的内容，这些方面的工作大都需要通过构建信息管理系统来实现，而数据库技术则是最为主要的支撑。通过对数据库技术的应用，能够实现对大量相关数据进行有组织、动态性的存储，为矿山地质工作提供必要的数据处理和信息资源共享服务。这些基于数据库技术的管理信息系统包括的信息类别十分广泛，能够为科学研究人员提供宝贵的信息资源和相应的勘探数据。而为了进一步深化和应用数据库技术，不但要对传统的数据库技术进行升级和优化，还要在实际工作中最大限度地对其进行普及和应用。

2.4 地理信息系统技术在矿山地质工作中的应用

在矿山地质工作中，地理信息系统技术是一种关键的计算机辅助技术。该系统的功能包括对数据进行采集、处理、存储、管理和分析，并以此为基础，输出相应的地理空间数据，并能够对信息的属性进行表述，为科研人员和其他工作人员提供客观、真实的参考信息。地理信息系统技术（GIS）的出现，在矿山地质工作中得到了广泛的应用，使得人们在获取地球信息方面向前迈进了一大步，人类对矿山地质的研究能力也达到了前所未有的程度，在矿山地质勘探方面发挥着非常重要的作用。形成这一结果的原因是十分特殊的，矿山地质工作中需要对地下的地质构造、岩性、物性、电性等实体特征进行描述和掌握，而这些实体都与地理信息关系密切。所以，基于空间信息的地理信息系统技术在矿山地质勘探研究中得到了广泛的应用。它能够为科研、生产和管理以及决策工作提供最为直观的现实支持，是矿山地质数据资源管理和应用系统中必不可少的工具之一。

3 基于计算机辅助技术的矿山地质工作的支撑要素3.1 建立矿山资源勘查投入的长效机制

建立矿山地质勘探周转资金，并科学确定周转金的支持范围和重点，建立科学公正的周转金使用、补充、监管及绩效考评机制。同时，继续利用国债资金，开展矿山精查勘探，解决矿山精查储量不足的问题。由国家投资完成矿山资源的找矿、普查和必要的详查，统一管理一级探矿权市场，运作由此形成的探矿权。通过探矿权转让收益，实现勘探资金周转。以矿山地质勘探安全为目标，以高产高效矿井为重点，加强矿山构造、瓦斯、矿井水等影响矿山安全生产的地质因素勘查和评价；加强复杂地区三维地震技术和矿井物探技术研究；强化勘探阶段的瓦斯地质和水文地质评价；开展瓦斯地面抽排技术创新，加速钻探设备更新。

3.2 建立矿山地质科技创新体系

加大矿山地质勘查科技创新投入，建立矿山地质勘查科技创新资金，推进产学研相结合。加大矿山地质勘查创新力度。加强矿山地质基础研究工作；开展以矿井开采技术条件评价为重点的地质技术服务体系研究；加强综合勘探技术研究，推进三维地震、重磁电、遥感、钻探工艺等勘探技术创新和矿山地质勘查主流程信息化。加速矿山地质勘查装备更新的步伐。国家在矿山地质勘查技术装备方面给予资金支持，更新矿山地质勘查装备和软硬件设施，重点更新钻探、物探和化验测试设备，确保矿山地质勘查质量和进度。

3.3 完善矿山地质勘查的管理体系

按照社会主义市场经济体制原则，矿山地质工作的开展需要在国家矿产资源主管部门的领导下，全面建立矿山地质勘查管理体系，制订矿山地质勘查规划，以此承担矿山资源的数据统计、管理和分析工作。具体表现在以下方面：①健全矿山地质勘查项目监理制度，修改制定矿山地质勘查监理管理办法，制定矿山地质勘查监理资质标准，加强矿山地质勘查项目工程质量、勘查程度的监督；②负责矿山地质勘查项目设计和地质报告的审查工作以及矿山地质勘查准入制度、监理制度制定和管理工作，加强矿山地质专业队伍建设；③建立矿山地质报告专业评审机构，开展矿山储量和地质报告评审工作，严把矿山地质勘查成果质量关；④完善矿山地质勘查准入制度，进一步修改、完善矿山地质勘查单位资质标准，制定矿山地质勘查单位资质管理办法，提高矿山地质勘查的门槛。

4 结 论

矿山地质工作是一项高投入、高风险的行为，在市场经济环境中，已经逐渐发展成为一般性的企业行为。对企业而言，其最终目的是获得利润，投资勘探的目的是进行矿产开采获得报酬。但由于矿山资源的不稳定性、不确定性因素太多，投入大量资金勘探后因资源利用性差而得不到回报也是很普遍的现象。因此如何投入最少的勘探资金、在最短的时间内获得资源赋存的可靠情况，并把宝贵的资金尽量投放到最关键的部位、避免无效投资并最早实现资金回报，是每一个矿山勘探业主最为关心的问题。本文以此为视角对计算机辅助技术在矿山地质中的应用问题进行了研究，得出了一些结论，希望计算机辅助技术能够在今后的工作中更好地协助矿山地质工作的有效开展。

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