基于矿山地质勘查中三维可视化物探技术应用的探讨

支太云

摘要：我们的国家地大物博，尤其是在地层内部，蕴藏着极为丰富的矿产资源，为了有效满足社会生产和人们生活中越来越大的能源需求，最近几年，我国一直在对地下矿产资源进行开发和利用，由于开展矿山地质勘察是进行地下资源开发之前关键性的前期工作，而且全面准确的矿山地质勘察成果，可以作为采矿工程设计与施工的重要参考资料，所以借助先进技术高效開展矿山地质勘察变得更加迫切，基于此，本文就围绕三维可视化物探技术在矿山地质勘察中的具体应用展开相关探讨。

关键词：矿山地质勘查;三维可视化物探技术;技术应用

引言

目前我国的科技实力有了大幅度提高，随着各类型建设项目和资源开发工程的不断开展，地质勘察项目也越来越多，这在促进我国地质勘察行业快速发展的同时，同样促进了地质勘察技术的提高与进步，三维可视化物探技术属于一种新型地质勘察技术类型，该项技术集计算机数据处理功能及图像显示功能于一体，其方法主要是利用三维地震数据将各种地质信息和特征数字化后转换为图像予以显示，帮助人们更为直观的了解勘察区域的地质情况，合理分析三维可视化物探技术矿山地质勘察方法，对于矿山地质勘察作业的高质量开展具有重大意义。

1 利用三维可视化物探技术对矿山地质情况进行勘察

1.1矿山地质数据的信息采集

为了对矿山的地质情况进行充分的了解，需要利用单位可视化技术对其数据进行采集，主要使用的方法为钻探方法，它作为三维可视化技术中的基本技术，已经拥有了较为丰富的使用经验，技术也相对成熟。钻探技术，顾名思义，在其使用工作中需要使用钻机来进行钻孔，根据工程的实际情况进行钻机型号的选择。钻孔的直径分为两种，在达到风化层之前需要使用大直径的金刚石钻头进行钻孔任务，施工钻孔直径为108mm。为了使钻孔能满足工程的质量要求，在穿过风化层后可以根据需要来决定换径使用75MM的钻头继续钻进。施工钻孔通常并不是垂直孔，而是需要有一定的倾斜角度，因此钻孔也被成为斜孔钻进。为了保证施工钻孔质量的准确性，对于斜孔的方位角要进行精准的控制，每钻进一百米其误差不能超过两度。为了保证在钻孔施工过程中孔深不会产生太大误差，通常每钻进50米，就对其进行孔深校正，在钻孔施工达到地质目的终孔后，对其进行最终校准。为了能对地质的具体情况进行详细研究，需要对岩芯进行采集，对岩芯的采取率要求较高，通常在97%以上。对于取得的岩芯要进行合理的划分，并对其进行详细的标记。在钻孔完成后，需要对钻孔进行封孔，以免发生意外情况，采用的封孔技术要根据当地的水文地质情况进行确定，本次研究区域使用水泥砂浆全孔灌注封孔能达到很好的封孔效果。在完成封口后，要在其上建立小型水泥柱，做好孔号、孔深、开孔日期和终孔日期等相关标记，钻孔施工工作才算完成。对于收集到的岩芯需要地质人员对其进行编录以及样品采集和分析，从中得到相应的矿山地质基础数据，为后期的工作进行服务。

1.2对地质数据进行处理分析

通过岩芯样品分析得到相关数据后，需要使用预处理软件对其进行处理，从而得到三维坐标文件，并对其进行误差分析和矫正。完成误差矫正的三维坐标材料在软件的协助下会形成数据文件，便于后期的使用。野外采集的数据信息可能会受到周围环境的干扰产生误差，为了保证数据的准确性，需要使用标定资料作为模板，在仪器设备的作用下，对实测数据进行处理。通过纠错后取得的数据文件，对观测点、观测质量等数据进行质量分析，不符合标准的数据进行无效化处理。在将所有信息进行汇总，制作原始数据表格。原始数据表格中涵盖的内容较多，根据信息类型进行分类，细化表格，并导入存储到计算机数据库中，方便后期的查找和使用。

1.3矿山地质数据反演推理

三维可视化物探技术的核心内容就是建立三维可视化模型，通过该模型结合处理后的地质信息，能将矿山的实际情况直观的展示出来，便于后续工程的推进。为保证反演的准确性，反演过程需要在较为熟悉的剖面和地段进行，该地段还要和研究地段具有相同的地电条件。反演工作不是一蹴而就的，需要对其进行反复的检查。通过实际反演分析，对于研究地段的情况能够总结出一些经验，然后再循序渐进的应用在一些符合条件的未知区域。对于不符合条件的区域，需要结合其周围地质情况和相邻剖面的情况进行同向对比。为了保证反演结果不会产生较大偏差，使用的反演方法要统一。对于反演得到的数据通过软件技术对其进行信息处理，将其网格化，采用的方法为自然临近点网格化，临近点之间的距离在250米。当网格数据在2或2以上时，需要对其进行平均化处理。每个小网格的元素含量归置于网格中心，将其进行连接就能得到三维可视化模型，进而直观的了解到矿山的地质情况，这也是三维可视化物探技术在地质勘察过程中的作用显现。

2矿山地质三维可视化物探技术的发展方向

三维可视化物探技术虽然在矿山地质勘察中发挥除了重要作用，但是目前还存在很多的不足之处，后期还需要进行改进和优化。

2.1推动三维地质建模软件的发展

在进行三维地质建模过程中，需要软件技术的辅助才能进行。就目前的处理软件来看，无论是在操作的灵活性还是性能上，都还具有有一定的发展空间，很多操作人员相关知识匮乏，操作起来存在一定的困难。通过对三维地质建模工作进行总结，人们将摸索出适用性更广的工作流程。需要对操作人员进行适当的培训，使其能够正确使用软件技术，使三维建模技术更加成熟。

2.2从形态建模向综合建模发展

三维地质建模的基础就是进行几何形态的构建，因此，在前期的三维地质建模软件中侧重的也是对地质形态的展现，但是随着矿业权人以及数据分析和掘进任务的需要，人们对于其属性建模也有了新的要求。所谓地质情况的属性就是该区域地质的岩性、构造以及矿石品位等多种内容，建立属性模型的基础同样也是形态建模。通过不断地研究发现，属性和形态两者之间是可以实现相互转化的。地质属性可以通过建立突变带，在形态上进行展现，通过属性的变化能够对区域内品位的变化情况进行展现，特别是在油气勘测等方面有着重要作用。

2.3与多种物探数据进行紧密结合

随着三维建模技术的普及，人们对其进行了进一步的探索，使其和其他物探数据进行结合，逐渐丰富了其探测能力。通过和地震探测技术进行融合对于地质探测的精确度进行了显著提升，已经开始展现出具有逐渐替代传统的钻进取芯采样技术的趋势。利用电法物探数据能够对金属矿进行相对较为准确的探测，此项技术在成本上可以大大节省经济投入，同时更具针对性。在进行地质勘察时，可以根据实际需求，结合适当的物探数据差异，有针对性的使用物探方法进行勘测。

2.4与其他专业模型进行紧密融合

目前，三维地质模型的勘察效果和实际运用具有一定的局限性，很难真正发挥出其作用，很多其他专业模型的基础都是三维地质模型，通过和其他模型和应用进行融合，能够拓宽三维地质建模软件的发展方向，包括在矿井设计、环境分析等方面都可以进行应用，相信三维地质建模技术通过不断地融合创新，将会有更多的发展空间，为各行各业的模型发展提供有力支撑。

结束语：总之，矿山地质勘察是矿产资源开发与利用的重要前驱，随着采矿工程规模的不断扩大，人们对矿山地质勘察各种数据信息的准确性、真实性和全面性要求越来越高，传统的地质勘察技术，已经无法满足当前矿山地质勘查作业的需要，而三维可视化物探技术的应云而生为矿山地质勘察作业的高效开展提供了重要途径，因此应对该项技术及其应用进行提升和有效探讨。

参考文献：

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