基于3DMine软件在某某矿区资源量估算的应用

孙浩展

（金诚信矿山工程设计院有限公司，北京 100071）

3DMine软件的结构基础主要为模块，其模块中就包含了三维核心、地质数据库、表面模型、块体模型、线框模型以及采矿设计模块。软件本身可实现从二维到三维界面的快速转换，并在界面结构上构建关联关系，建立一套完整的数据递进共享机制，在地质软件设计模式应用方面具有显著作用。

1 3DMine软件模块的基本构成分析

如前言所述，3DMine软件中的模块内容非常丰富，以下将进行逐一分析。

首先是核心模块，核心模块拥有友好界面，其功能强大，可建立一套三维显示与浏览平台，它完全集成了数据可视化内容与可编辑的真实环境内容。当然，核心模块所承担的纽带作用也非常明确，它可将多种类型的空间数据叠加起来并形成真彩渲染形式，保证模块在不同角度实现静态或动态剖切过程。一般来说，3DMine软件模块中的三维线段内部填充内容是非常丰富的，它能够实现三维可视化优化，在三维建模方面也追求利用地质统计学实现矿区资源量品位估值，实现资源量估算。它所建立的是一套完整的、三维环境下的矿体模型与矿床边界，它能够对采掘工程实施动态显示，保证应用模块模型与地质统计学估值方法都能被应用于矿区资源量估算过程中，也可实现动态储量计算与管理过程。

3DMine的外部数据导入主要通过核心模块中的Plugin模块实现，该模块充分考虑到了软件的通用性，它运用到了矿业软件中的Surpac、Micromine等等软件内容，增加了外部文本以及Excel数据导入机制，形成了图形数据接口，这对强化软件实用性价值是非常有帮助的。

其次是地质数据库模块，3DMine软件充分吸收了ODBC开放数据库的技术优势，也丰富了数据库存储与地质信息，保证软件中的某些简单步骤创建与数据库连接有效到位。在直接导入数据源文件过程中，它也明确了数据库应用格式，在直接导入数据源文件过程中简化了操作过程，规避了错误信息，在呈现报告内容方面非常迅速。地质数据库模块能够与3DMine软件的中心图形系统密切关联，利用鼠标右键就能够浏览地质数据库中相关数据，特别是可基于不同属性颜色设置来显示钻孔中的岩性、轨迹、深度以及品位变化，确保数据标高生成平面或勘探线形成竖直剖面。而在剖面上，还可继续利用鼠标切换，辅助技术人员轻松完成数据库数据查询过程，对地质数据指标进行解译，然后再对矿区资源量进行有针对性的估算。

另外还有资源量估算模块，这一模块可实现对矿区资源量的有效估算。该模型中所运用到的是块体模型（Block Model），即品位模型。结合地质实际形态，它可按照计算对象规格尺寸在空间区域内划分小块，赋予每一个小块相应的属性赋值，通过模型中的八叉树数据结构来进行数据指标内容存储，如此便可快速查询定位子块具体位置，保证块体模型的子块估值能够满足算法多样性要求。举个例子，在地质上常用到最近距离法，如此可估算距离幂次的地质数据结果，实施估算统计。所以说，3DMine作为一款十分专业的矿业工程计算软件，它的地质统计模块中所建立的三维可视化内容相当丰富，它表现出了极强的估值能力，所估算出的结果内容也相当简单易懂[1]。

2 3DMine块体模型的资源量估算方法

利用3DMine块体模型可进行矿区资源量的有效估算，其计算功能模块中运用到了TIN不规则三角网技术，它可在估算过程中生成数字地形表面模型与三维地质线框模型，比较常见的断层、岩层、矿体模型等等。在这里就运用到了块体模型基本概念，结合变块技术建立矿床资源的品位模型，结合地质统计方法与线性内插值方法对块体模型实施估值计算，最后达到填充矿体的效果。

在这里，需要对所有块体质点中心点中所存储的属性信息进行分析，估算其块体质点中心点中的具体品位值，具体来说就是能够通过3DMine软件快速计算出矿区的矿石量以及平均品位。

常用的品位估值方法主要采用到了地质统计学方法以及非地质统计学方法，这里简单介绍一下比较常用的非地质统计学方法。非地质统计学方法采用到了线性插值方法，主要对地质勘查与测量过程中离散空间上所分布的不均匀数据进行分析，例如可利用数据计算对空间单元块中的估值内容进行分析调整，其主要应用到的估算方法就包括了多边形法、单一法、距离幂次反比法等等。上述估算方法原理中都融入了差值估算内容，而其中应用最多的还属距离幂次反比法，其估算原理中采用到了待估点品位值与已知品位点空间位置反比计算方法。简单说，它的估算距离越远，对待估点品位值的影响就越小；反之，估算距离越近影响就越大，它的估值公式应该为[2]：

在算式中，C(x)代表待估点的品位值，C(xi)代表已知样品点的具体品位，d代表第i个点到待估点的实际距离。客观看来，上述估算算法是结合地质变量二重性（随机性、规律性）展开计算的，它建立了一套问题解决统计方法，能够对矿体所有需要估值的部分进行估计方差计算，估算出最优偏量值，并优化估计方差结果。总体来说，该估算方法在资源量估算方面具备一定合理性，能够实现地质统计学的有效扩展，所以它目前也是矿区地质资源量计算的最有效方法[3]。

3 基于3DMine软件的某A矿区资源量估算应用案例分析

3.1 A矿区基本概述

A矿区为中低温热液裂隙充填型铜矿床，采用边界品位0.2%、工业品位0.4%的指标共圈定矿体25条，其中主要矿体8条，次要矿体3条，其他小矿体14条。铜矿化带走向以东西或北东东走向为主，南倾或北倾，平行成组分布在英安斑岩体的南北两侧外接触带千枚岩中。对A矿区中的铜矿体利用3DMine软件建立地质模型与资源模型，并进行了资源量估算。

3.2 A矿区资源量估算应用分析

A矿区资源量估算过程中会涉及诸多步骤流程，其中包括地形遥感数据、地质数据库建立以及资源量估算。

3.2.1 地形遥感数据分析

在针对A矿区的地形遥感数据进行分析，结合实际工作过程对等高线DTM模型进行三维显示分析，生成地表数据，确保DTM表面具有真实感，采集景物表面的纹理细节优化表面，形成表面真实感，优化表面纹理细节，形成二维纹理映射，结合地形地貌特征分析估算其遥感影像数据内容，分析理解其大面积、多时态特征，表现丰富的地表地物特征，基于地形建模过程分析其遥感影像，建立纹理数据库[5]。

3.2.2 地质数据库的分析

在确保准确、充分采集和整理各类地质资料的基础之上，通过Excel表导入3DMine软件中，建立地质数据库，对地质数据库的组成部分进行分析，围绕钻探、槽探等编录资料进行分析，明确遥感资料，对各类化验结果数据进行检查与统计。在该过程中，保证所有导入到3DMine软件中的各种数据真实有效。

3.2.3 矿体圈定与三维建模

在A矿区进行矿体圈定，创建实体线框模型，基于详细对比研究建立三维模型。首先导入数据库内容，建立剖面三角网连接体系，生成实体模型，最终结合A矿区地质信息优化建立实体模型[4]。

3.2.4 资源量估算分析

首先对A矿区进行块体模型构建，为A矿区创建资源量估算块体模型，结合矿体产状、形态等等指标，基于一定尺寸将矿体划分成各个小块段，利用矿体内部的样品数据等建立属性信息，快速查询定位子块位置，数据采用八叉树数据结构进行存储。

其次进行估值，考虑矿体品位较稳定、变化较小的特征，选取常用的距离幂次反比法进行块体模型品位项的估算。估值参数考虑矿体走向及倾角的变化，同时采用样品与矿体匹配原则，即矿体品位估值仅选取该矿体的组合样数据。结合勘探工程探制程度，选取相应的估值邻域，并分三次进行估值，经第一次估值后，未估值块体进行第二次估值，最后对未估值块体进行第三次估值。依据选取的估值参数，软件自动完成品位估值计算。通过生成3DMine块体模型报告，对估值资源量结果进行分析，将与原地质报告的资源量偏差值控制在5%范围内，建立传统地质块段估算体系，确保估算结果偏差降到最低[6]。

4 总结

在运用3DMine软件过程中，可建立三维地质建模体系，快速实现对矿体形态的可视化操作，通过估算数据实现精准、高效化管理。再者要运用到距离幂次反比法来估算资源量结果，缩小误差，有效提升矿山地质工作整体效率。