CN109858131B - 一种复杂作业区域下的矿岩量计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复杂作业区域下的矿岩量计算方法，本发明通过建立地质实体模型，并利用其中的块体模型及DTM模型相互融合匹配来实现各个推进的复杂作业区域的验收计算；还可利用地质模块直接分析出低品位矿是否可以利用，也可以直观的显示出各个区域的矿石性质，通过验收计算流程就可以算出低品位矿回收量；本发明实现了复杂作业区域下的矿岩量的准确计算，提高了工作效率和计算的准确程度，实现了边界矿石的有效利用，降低其损失贫化。
Description
技术领域
本发明涉及采矿领域，具体涉及一种复杂作业区域下的矿岩量计算方法。
背景技术
现阶段采用的矿岩量的计算方法是基于采场具有一定规模，各生产工序的衔接都已磨合顺畅，各开采面、推进部位以及平盘现状都比较规整，并且各种设备台班作业率较高的情况。大中型矿山基本具备规模开采，各环节基本都是按采掘计划执行，单一设备工作区域比较固定，作业时间也相应的比较长，直至本段推进完成后再转入下一工作循环，因此所采用的验收方法以及计算方法都较简便实效，推进部位的形状比较驱近于“豆腐块”状以及条带状。
但某些矿区的采场并不具备上述开采条件，这种简便而有效的验收方法在某些验收工作当中难以执行，这些矿区采场一般存在如下问题：
1.矿体的矿物颗粒致密，结晶粒度较细，区内的矿石和岩石的硬度、体重、含铁量在走向上呈不规则变化，在实际生产中，矿岩界线的变化也很不明显，矿石品性在选矿工艺当中属难磨难选种类；
2.采场尚未形成规模开采，采场验收工作不能采用单爆区验收和采空区验收，特别是矿岩混合区域更加难以保证准确度，常常出现沿矿体走向上由于辨认不清而造成的资源损失。
3.生产任务紧张，设备不足又频繁调动致使不能在同一工作面连续作业，以及操作人员水平、责任心等因素形成不规则的铲窝儿，或者爆破质量问题产生的根底未能及时处理，此种工作面条件对验收工作的开展极为不利。
因此，传统的验收手段并不适用于上述矿区，也不适合采用简单便捷的块状以及条带状来对矿岩量进行计算；因此需要一种在复杂作业区域下能够准确、高效的计算矿岩量的方法。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足而提供一种复杂作业区域下的矿岩量计算方法，该方法的工作效率及准确程度高，。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复杂作业区域下的矿岩量计算方法，包括如下步骤：
1)建立地质实体模型：收集矿区勘探资料、钻孔数据以及钻孔采样化验数据，建立地质数据库，利用矿业软件建立DTM模型和块体模型；
2)根据钻孔数据，建立了相关基础钻孔图，标定在相应矿体性质变化的接合处，并根据钻孔可达深度是否见矿绘制二维图形，以此类推可知不同部位区域的块体体积、品位以及周边围岩情况；
3)各复杂作业区域验收计算：根据化验数据随时更新块体的特征值，随之调整实际发生的矿体界线，并与原矿体界线相比较，利用基于DTM模型来进行前后对比，中间的差值即为本区域的生产量。
进一步地，所述步骤3)中的差值可基于DTM数据与赋值块体生成的综合模块直接体现。
进一步地，所述复杂作业区域可为矿岩混合区域、低品位区域及矿体中夹岩区域。
通过调整矿岩混合区域、低品位区域及矿体中夹岩区域的矿体界线并圈定区域，即可实现矿岩混合区域矿岩量的计算，低品位区域低品位矿岩回收量的计算，夹岩区域矿岩量的计算。
进一步地，所述块体模型的建立包括样品组合及块体估值，所述样品组合的计算方式为：
A、按照勘探工程进行组合：
a)全孔；b)指定区域；c)指定间隔；d)实体约束；
B、按照边界品位进行组合：
a.在边界品位以上，按照组合长度，确定夹石剔除厚度，在指定岩性带中点形成加权品位点；
b.在组合样品段上形成起止两个点，在线文件中，将间隔距离值写入第三项说明中，在通过DTM模型等值线方法，形成厚度等值线；
进一步地，所述块体估值包括对块体模型矿岩类型、比重属性进行单一赋值，对品位属性采用距离平方反比法估值，具体估值方法为：
Ⅰ、选取组合样文件的品位属性，写入块体的值有：最小距离、平均距离、样品数，选择2次幂；
Ⅱ、设置椭球体参数，其中根据贾矿矿体形成产状及相关地质资料确定主轴/次轴为1.0、主轴/短轴为2.5、主轴方位角20、次轴倾角70，经过反复调整主轴半径，完成所有块体估值；
进一步地，所述块体估值中块体模型的范围根据矿体的范围自动获取，所述块体最大尺寸为勘探网度的四分之一或五分之一，次级块体的尺寸需根据矿体的形态和厚度来确定。
本发明利用前期开发的块体模型及DTM模型相互融合匹配来实现各个推进的复杂作业区域的验收计算，并结合现场实际发矿、排岩情况予以调整。另外对模型当中所显示的生产利用价值极低的低品位矿石根据实际可利用情况处理；
本发明可以利用地质模块直接分析出低品位矿是否可以利用，也可以直观的显示出各个区域的矿石性质。通过验收计算流程就可以算出低品位矿回收量，从而可以更好的体现资源的合理利用。
本发明中复杂作业区域利用基于DTM模型来进行前后对比，中间的差值即为本区域的调整量，利用生成的软件模块直接就能体现出该部位数值结果。不仅减少了计算上的误差，同时也实现了资源的合理利用，并根据区域块体的差异来预判采场生产形势并随时调整矿岩混合部位的开采进程，最终所形成的图纸可以与生产实际形状达到最大程度的吻合，以达到计算的准确性；从而提高矿产资源综合利用，能最大限度的保证有效资源不流失；
本发明实现了复杂作业区域下的矿岩量的准确计算，提高了工作效率和计算的准确程度，实现了边界矿石的有效利用，降低其损失贫化。
附图说明
图1组合样品品位基本统计图；
图2品位模型显示图；
图3品位及磁性率分布图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
以辽宁某铁矿采场为例，采用本发明所述的复杂作业区域下的矿岩量计算方法，选用3Dmine软件建模，具体包括如下步骤：
1.建立地质实体模型：收集矿区勘探资料、钻孔数据以及钻孔采样化验数据，建立地质数据库，利用矿业软件建立DTM模型和块体模型；
2.根据钻孔数据，建立了相关基础钻孔图，标定在相应矿体性质变化的接合处，并根据钻孔可达深度是否见矿绘制二维图形，以此类推可知不同区域块体体积、品位以及周边围岩情况；
3.各复杂作业区域验收计算：根据化验数据随时更新块体的特征值，随之调整实际发生的矿体界线，并与原矿体界线相比较，利用基于DTM模型来进行前后对比，中间的差值即为本区域的生产量，所述差值可基于DTM数据与赋值块体生成的综合模块直接体现。
其中，所述步骤1包括如下操作：
1.1.根据选用的软件数据对数据库的格式的要求，对以上数据进行整理、分析，按照库文件的相应字段名将数据填充完整，最后将地质数据建立成表格，如表1所示；
表1地质数据表格
1.2.建立块体模型：
1.2.1.样品组合
样品组合在软件中有两种类型：一是根据元素边界品位，将矿带(岩性)连续的样品通过品位与样长的加权计算出平均品位；二是将空间不等长的样长，按照指定的长度进行组合量化到一些离散点上，并且通过长度加权得到每个等长样品的品位。
我们应用了以下2种组合6种方式来计算的方法进行：
按照勘探工程进行组合：
a.全孔；b.指定区域；c.指定间隔；d.实体约束；
按照边界品位进行组合：
a.在边界品位以上，按照组合长度，确定夹石剔除厚度，在指定岩性带中点形成加权品位点；
b.在组合样品段上形成起止两个点，在线文件中，将间隔距离(厚度)值写入第三项说明中，在通过DTM模型等值线方法，形成厚度等值线；
本实施例中，在实际按勘探工程组合样品中，组合长度为2.5m，最小有效长度为1m，组合内容：化验表中的TFe品位；组合方式：实体约束；生成实体区域内组合样：线文件；对以上组合样进行基本地质统计，组合样品品位分布情况如图1所示：
图中信息窗口中的统计结果为：有效样品数1829，最小值6.100。，最大值37.100，平均值24.965，中值25.560，方差20.309，标准差4.507，变异系数0.181。这样,样品组合的数据很容易的被显示了出来，非常便利。
1.2.2.块体估值
a.块体模型范围及尺寸：
块体模型是指用一系列小的长方体单元来填充地质体或矿体形成的模型，这些长方体单元含有矿岩类型、比重、品位等多种属性，从而比较准确地表达地质体或矿体的内部性质。新建块体模型时根据矿体的范围自动获取块体模型的范围，所述块体最大尺寸为勘探网度的四分之一或五分之一，次级模块的尺寸需根据矿体的形态和厚度来确定。根据矿体形态和工程控制网度，设定块体尺寸大小：2×5×5，次级模型大小：1.0×2.5×2.5。
b.块体模型估值：
根据地质资料，对块体模型矿岩类型、比重属性进行单一赋值。对品位属性采用距离平方反比法估值。在三维环境中,对影响范围的样品搜索经常采用搜索椭球体来定义搜索参数,一般包括走向、倾伏角、倾角、各向异性比率参数(主、次主和次半轴相互比率)等,可以借鉴矿体实体模型的产状参数。
估值第一步：选取组合样文件的品位属性，写入块体的值有：最小距离、平均距离、样品数，选择2次幂；
估值第二步：设置椭球体参数，其中根据贾矿矿体形成产状及相关地质资料确定主轴/次轴为1.0、主轴/短轴为2.5、主轴方位角20、次轴倾角70，经过反复调整主轴半径，完成所有块体估值；
块体模型估值之后，可以用不同的颜色显示不同范围的品位属性，这样可以形象展示某铁矿矿体内部品位情况，如图2所示：
在建立了相关的块体模型后，我们可以方便地查询任意块体信息、面附近信息及线附近信息，并能转换为二维网格数字化模型。
在日常生产中，可以根据不同的需要生成不同类型的块体报告，如按实体分类报告、顶底面岩性分类报告、当前区域量报告及吨位品位分布图(如图3所示)；图中矿体分为A、B、C、D、E五个区块，并根据线性平均计算每个区块的平均品位及磁性率，由于矿体走向变化不稳定，所以区块的划分也不同，图中区块对应不同的块体模型。
其中报告不同品位范围内的矿体体积、重量、平均品位等信息如表2所示：
表2TFe品位储量统计报告表
本发明所述复杂作业区域可为矿岩混合区域、低品位区域及矿体中夹岩区域，通过调整矿岩混合区域、低品位区域及矿体中夹岩区域的矿体界线并圈定区域，即可实现该区域矿岩量的计算；
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种复杂作业区域下的矿岩量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)建立地质实体模型：收集矿区勘探资料、钻孔数据以及钻孔采样化验数据，建立地质数据库，利用矿业软件建立DTM模型和块体模型；
所述块体模型的建立包括样品组合及块体估值，所述样品组合的计算方式为：
A、按照勘探工程进行组合：
a)全孔；b)指定区域；c)指定间隔；d)实体约束；
B、按照边界品位进行组合：
a.在边界品位以上，按照组合长度，确定夹石剔除厚度，在指定岩性带中点形成加权品位点；
b.在组合样品段上形成起止两个点，在线文件中，将间隔距离值写入第三项说明中，在通过DTM模型等值线方法，形成厚度等值线；
所述块体估值包括对块体模型矿岩类型、比重属性进行单一赋值，对品位属性采用距离平方反比法估值，块体模型的具体估值方法为：
Ⅰ、选取组合样文件的品位属性，写入块体的值有：最小距离、平均距离、样品数，选择2次幂；
Ⅱ、设置椭球体参数，其中根据贾矿矿体形成产状及相关地质资料确定主轴/次轴为1.0、主轴/短轴为2.5、主轴方位角20、次轴倾角70，经过反复调整主轴半径，完成所有块体估值；
所述块体估值中块体模型的范围根据矿体的范围自动获取，所述块体最大尺寸为勘探网度的四分之一或五分之一，次级块体的尺寸需根据矿体的形态和厚度来确定；
2)根据钻孔数据，建立了相关基础钻孔图，标定在相应矿体性质变化的接合处，并根据钻孔可达深度是否见矿绘制二维图形，以此类推可知不同部位区域的块体体积、品位以及周边围岩情况；
3)各复杂作业区域验收计算：根据化验数据随时更新块体的特征值，随之调整实际发生的矿体界线，并与原矿体界线相比较，利用基于DTM模型来进行前后对比，中间的差值即为本区域的生产量。
2.根据权利要求1所述的一种复杂作业区域下的矿岩量计算方法，其特征在于，3)中的差值基于DTM数据与赋值块体生成的综合模块直接体现。
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