论“兰坪金顶铅锌矿北厂、架崖山矿段三维地质模型”在矿山技术工作中的应用

杨献珍

摘要：随着数字化矿山技术的发展，兰坪金顶铅锌矿矿山企业与昆明有色冶金设计研究院股份公司基于3Dmine矿业工程软件上建设了金顶北厂、架崖山矿段三维地质模型，利用该地质模型，矿山开展了编制年度采剥计划、地质储量计算及地质编录等日常矿山技术工作，得到了良好的应用效果。基于此背景，文章对该三维地质模型在矿山技术工作中的应用展开详细的探讨。

关键词：三维地质模型；地质储量；矿山技术工作

1.研究背景

兰坪金顶铅锌矿北厂、架崖山矿段是一个规模特大（探获工业矿Pb+Zn13961.60万吨）、品位高（工业矿Pb+Zn% 10.04%）、矿石选冶性能较好（大部分为易选矿石）、矿体集中（6.8km2范围内）、水文地质条件简单—中等、开采技术条件良好、75%的矿石可进行露天开采的矿床。截至2019年底，按探明储量排名在国内第二位，世界第十一位。

随着数字化矿山技术的发展，兰坪金顶铅锌矿矿山企业购置了四套3Dmine矿业工程软件，与昆明有色冶金设计研究院股份公司合作建设了金顶北厂、架崖山矿段三维地质模型。目前企业利用三维地质模型开展的矿山技术工作有：编制年度采剥计划、计算地质储量（分工业品级、矿体、氧化类型等）、编录露天采场台阶地质等。

2.三维地质模型简介

兰坪金顶铅锌矿北厂、架崖山矿段三维地质模型建设项目始于2017年3月，于2017年9月完成，由昆明有色冶金设计研究院股份公司与云南金鼎锌业有限公司合作建设，并于同年10月通过专家评审验收。

兰坪金顶铅锌矿北厂、架崖山矿段三维地质模型，是基于1984年云南省地质矿产局第三地质大队编制的《云南省兰坪县金顶铅锌矿详细勘探地质报告》（含附图、附表）及1986年开发勘探说明书，将原探明的地质矿体（分矿石类型、矿石品级）、地形（原始地形、现状地形）、地质储量（铅锌品位）、地层、构造等矿区地质测量元素，采用国土资源部认证的3Dmine矿业工程软件，在三维空间中形成地质数据库、实体模型（矿体、地层、断层）、块体模型（品位估值）等成果[1-2]。

相较于传统的二维（XY坐标）平面图，三维（XYZ坐标）地质模型更能在三维空间中直观明了反映矿体产状、空间形态、赋存规律及各类参数信息。在矿山技术工作中主要用于编制公司矿山中长期采剥计划、核算矿山储量、验证土石方量、地质勘查项目等领域。在三维地质模型中圈定、计算采剥总量、地质储量、挖填方量时，具有计算速度快、效率高、精准性强等特点。

3.北厂、架崖山矿段三维地质模型在矿山技术工作中的应用

3.1应用于编制北厂、架崖山矿段露天矿山年度采剥技术计划

为保障下一年度矿山的供矿量、采剥总量，矿山技术人员将编制矿山年度采剥技术计划。例如，编制北厂架崖山矿段露天矿山2020年度采剥技术计划中，采用2019年底采场现状表面模型、2020年末设计采剥台阶境界表面模型、兰坪金顶铅锌矿北厂、架崖山矿段三维地质模型来计算。图1为北厂、架崖山矿段2020年设计境界内矿体分布图，表1为2020年北厂、架崖山矿段设计境界内计划开采矿石量。

3.2矿山铅锌地质储量计算

基于2019年12月31日采场开采现状模型及兰坪金顶铅锌矿北厂、架崖山矿段三维地质模型计算得出，北厂、架崖山矿段模型报告矿石量13961.6万吨，含铅金属215.34万吨，Pb%1.54%；含锌金属1201.69万吨，Zn%8.61%；Pb+ Zn1417.03万吨。具体见表2。

截至2019年12月31日，累计消耗资源储量工业矿矿石量6469.82万吨，含铅金属125.20万吨，Pb%1.94%；含锌金属648.27万吨，Zn%10.02%；Pb+Zn773.47万吨。具体见表3。

截至2019年12月31日，保有资源储量工业矿矿石量7491.78万吨，含铅金属90.14万吨，Pb%1.2%；含锌金属553.42万吨，Zn%7.39%；Pb+Zn643.56万吨。采出堆存待利用工业矿3803.85万吨，含铅金属49.62万吨，Pb%1.30%；含锌金属215.73万吨，Zn%5.67%；Pb+Zn265.35万吨。以铅锌金属占比来计，易选矿石占比53.68%，难以利用矿石占比46.19%。具体见表4。

图2、图3分别为北廠、架崖山矿段已消耗矿体三维截图以及北厂、架崖山矿段保有矿体三维截图。

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3.3服务于地质编录

参照台阶出露的设计矿体位置，配合手持荧光分析仪，在采场台阶边坡现场进行地质编录，将地质编录信息重新录入三维地质信息系统。将台阶预开采矿石量圈定，并测定实际开采矿石量，计算台阶矿石贫化率和损失率，以降低矿石损失、贫化。

4.结语

总之，随着资源量的减少和加强矿产资源有效开发利用，矿山企业为降低综合开采成本、减少现场工人，提高铅锌矿的信息掌控、提高资源利用效率，三维矿业工程软件及地质模型信息化系统得到了大量应用。本文的研究可为今后类似项目提供参考。

参考文献：

[1]朱宗杰，刘成皓，郏威，等. 3DMine矿业工程软件在罗河铁矿三维建模中的应用[J].现代矿业， 2019（05）：48-52.

[2]赵树军. 3Dmine矿业工程软件在西湾露天煤矿的应用[J].低碳世界， 2017（27）：17-18.

[3]陈甲才.基于三维地质模型的道坨锰矿资源储量计算研究[J].西部资源， 2020（06）：146-148.

[4]聂晓亮，刘爽，汪龙飞.基于3DMine软件的三维地质建模及储量估算——以广西西林县马蒿锑矿山为例[J].西部资源， 2020（06）： 15-17.