基于Surpac的傲牛铁矿矿床三维模型构建.docx

基于 Surpac 的傲牛铁矿矿床三维模型构建摘 要：借助 Surpac 软件建立了傲牛铁矿钻孔数据库， 进行了样品组合，对原始样品和组合样进行了统计分析构 建了矿区地表、岩层和矿体三维模型，利用实体模型约束建 立了品位块体模型，采用了普通克立格法对矿体铁元素品位 进行估值，对块体模型磁性铁品位进行了统计，并按品位对 傲牛铁矿床储量进行统计计算结果表明， Surpac 软件结果 准确可靠，可用于矿山的采矿设计及储量资源的管理中关键词：傲牛铁矿；矿体模型；岩层模型；品位模型；SurpacSurpac 软件的独特优势在于，强大的数据库管理能力， 能够分析处理庞大的矿产数据模型；强大的开放性，方便软 件与 CAD 制图、 GIS 系统进行实时双向的数据交互；可以与 时下流行的任意款数据库产品链接交互；建模及估值方面， Surpac 拥有领先的二次开发函数库；便于函数拟合提供了方 差图和动态的泻后距调整，以帮助确定最佳的变异函数；三 维实体建模工具使矿体模拟数据模型更真实准确； Surpac 块 体建模工具涵盖了大量的功能，方便实用能够快速高效的 验证模型和生成任意标高的报告 本文运用 Surpac 软件建立 了傲牛铁矿钻孔数据库、矿体模拟三维模型，用“普通克立格法”对所建的模型估值， 将计算结果与地质报告进行对比， 所建的三维模型准确可靠，符合实际要求。

1 傲牛铁矿概况傲牛铁矿矿体主要赋存太古代鞍山群变质岩系地层中， 岩性以角闪斜长片麻岩为主，角闪花岗混合岩为次矿体顶 板岩石为角闪片麻岩和少量角闪花岗混合岩，底板岩石为角 闪斜长片麻岩，黑云斜长片麻岩和部分角闪花岗混合岩傲 牛铁矿矿界范围内有傲牛铁矿区、腰堡矿段和梨树矿段三个 矿区，计 45 条铁矿体其中，傲牛铁矿区共有五个采区 32 条矿体，其中 Fe1 、Fe2 、Fe14 、Fe15 号四个矿体规模、储 量较大矿体为多层状，就单个矿体而言，为似层状、扁豆 状矿体形态变化较大，膨缩和分枝象显著，夹石包体现象 普遍，矿体规模大小不一，大者逾千米，一般在 200-400 m 左右，小矿体多为地表单工程控制其中 Fe1 和 Fe2 为主矿 体， Fe1 矿体：分布于大南沟、砬子沟一带，长约 1020m ， 宽平均为 12 m，最宽在 107-109 线，宽为 26.6m，其中有大 于 2m 的片麻岩夹石，并被正长细晶斑岩脉所穿插，深部出 现分枝现象 矿体延深不大， 最大为 170m，平均 117m 矿体严格受高程控制， 大体分布在 220-445 m 之间矿体产状 220° 倾角 65°-85°，东部（107-109 线）浅部有倒转现象，矿体 和围岩整合接触。

全铁品位 30.90%；Fe2 矿体：分布于大南 沟、大庙沟间，位于 Fe1 号矿体上盘，长约为 1320m，平均宽为 15.9m，在 103 线宽度最大为 31.3m ，向东逐渐变薄， 呈尖灭状向西呈隐伏矿体，且出现分枝现象矿体最大延深 150m，平均 91.7m，矿体分布于标高在 225m-410m全铁品 位 31.01% 矿山目前采用露天开采模式2 钻孔数据库建立2.1 原始地质数据的录入在 Surpac 中建立钻孔数据库之前， 需要将矿山提供的钻 孔数据按照“孔口表（collar）”、“测斜表（survey）”、“样品 表（sample）”和“岩性表（geology）”等分别录入不同的文 件中，数据录入在 EXCEL 中进行，各类文件应包含的信息见 表 1 2.2 数据库的建立将钻孔数据录入好的 4 个 EXCEL 电子文件保存为“.csv” 格式或“.txt”文本格式，作为建立钻孔数据库的基础建立 钻孔数据库主要步骤如下：（1）数据库创建用 Surpac 软件新建一个“.ddb”格 式的数据库；（2）数据导入将“.csv”或“.txt”格式的钻孔数据文 件，导入用 Surpac 软件已建立好的数据库“.ddb”中。

注意 各个表中字段要一一对应；（3）钻孔数据校验通过钻孔数据校验功能发现钻孔 数据中的错误信息，并对应进行修改2.3 样品统计分析傲牛矿床除了含有主要元素铁以外，还含有其他如硫、 铜、铝等元素，由于其他元素不是该矿床的主要产品，这里 只对其铁元素品位进行统计分析统计分析结果见表 23 地质体模型的构建3.1 地表 DTM 模型建立 DTM 表面模型，首先先是在 CAD 中把高程线和坐 标网画出来，并在所画的每条线上注明高程值，其初期工作 与平、剖面图类似，其次在 Surpac 上导入“.dwg”格式的 CAD 图形在 Surpac 图形环境下将平面坐标转换成地理实际 坐标图 1 为傲牛铁矿地表模型3.2 岩层线框模型傲牛铁矿矿区范围内地质岩层所处大地构造位置，居中 朝准地台胶辽台隆， 铁岭-靖宇台拱， 抚顺凸起南部浑南太古 宙片麻岩卵形构造区内该区地层主要由一套早白垩世火山 沉积岩系，以及中生代花岗岩体和各种类型的脉岩，组成古 老基底的变质岩具有漫长复杂构造发展深化历史基底的太 古宙变质杂岩由上壳岩和变质深成侵入体两部分组成盖层 主要由中生代早白垩世地层组成，第四系仅分布于河谷两侧， 为松散的砂砾层，粘土及腐植层。

采用剖面相连连接线框模 型的方法建立岩层实体模型，在每一个地质勘探剖面上将某 一具体岩性范围封闭起来，而后在不同剖面上依次连接，再封闭最外端的剖面，则形成了 1 个包裹的三维实体3.3 矿体线框模型利用矿山提供的矿体剖面图资料， 导入 Surpac 中整理后 形成连矿的闭合线圈 首先确保剖面图在 CAD 中 X 轴上某条 线条的正确，并在平面图上找到对应的坐标，此坐标即为导 入剖面图的旋转基点，再填入剖面的方位角即可剖面导入 后利用线编辑的功能，处理并修改导入进来的线条，最终要 通过异常线检测确保每个线圈的闭合对于尖灭的类型和长 度要根据地质报告进行选择关于矿体建模方法类的文献较 多，这里就不多叙述，同样采用类似建模方法完成傲牛铁矿 矿体模型构建，如图 2 所示4 品位块段模型的构建首先根据矿体的范围建立空的块段模型，参数主要包括 定义快模型的使用，定义用户块模型的使用范围，用户块大 小，旋转，次级分块，最小块尺寸，这些参数的确定需要结 合矿山矿区勘查网度、采矿方法和品位元素空间变异特征等 因素进行本次块段模型内部单元块尺寸设置为 4×4×2 ， 并建立比重、矿岩类型、全铁品位等属性字段。

建完空块段 模型后，填充模型时候用距离反比法，是用模型质心最近的 样品点的值修改块的值指定的有效范围内的样品的权重是 根据距块质心的距离反比得到的让每个空单元块都赋上各 个元素的品位属性和其他属性，赋完所需要的属性后可通过切平剖图观看块段模型内部的品位分布，也可通过属性配色 查看边界的品位分布为了区分矿体的控制程度， 通常按照探明、控制、推断、 预测 4 种类型来进行估值领域及估值搜索结构设置，这样更 符合实际生产需要，估算的储量能更好的满足生产需要5 傲牛铁矿 Fe1 矿体品位及储量统计按品位对傲牛铁矿 Fe1 矿体进行统计，统计结果见表 3 6 总结运用 Surpac 三维数字矿山软件系统创建傲牛铁矿三维 地质地表模型、 实体模型， 弥补传统二维手段的缺陷和不足， 提高对矿体空间展布形态的认识，实现地质体三维可视化； 以传统资源储量分类方式创建不同资源储量类型三维实体， 与块段模型运算并统计相应的资源储量，再与采用软件估值 结构参数进行资源储量分类的结果进行对比，验证了后者分 类的准确性和可信度，为后续采用软件估值结构参数进行资 源储量分类奠定基础参考文献[1] Gemcom Surpac. 块体模型[J]. 北京：Surpac 中国办事处， 2008.6.[2] Gemcom Surpac. 地质数据库[J]. 北京：Surpac 中国办 事处， 2008.6.[3] Gemcom Surpac. 软件概述手册. ，2011.4.。