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山东黄金集团

       2006年底,隶属于山东黄金集团的焦家金矿进行了资源整合,随着资源储备的不断增加,资源的分布也越来越分散,这就给下一步的资源管理及利用提出了新的要求,传统的管理方法与手段已不再适合,同时近年来数字化技术不断完善与提高,已经出现了数字化地球、数字化社会等新概念。在这样的大背景下,2007年焦家金矿引领集团潮流,率先提出了打造自己的数字化矿山的构想,同年,在综合对比了各种矿山软件优、缺点的基础上,引进了当前国际上市场占有率最高,技术革新力量最强大、技术服务最全面、掌握起来最容易、功能最强的SURPAC三维数字化矿山软件。

         为确保数字化矿山建设的顺利进行,用信息化管理手段提升技术管理水平。软件引进之初,焦家金矿就成立了Surpac项目组,项目组自成立以来,按照集团和矿部工作部署,先后开展了四期(共计60余天)软件培训,其中前三期有Gemcom公司SURPAC软件公司北京办事处相关专家针对项目组成员进行了软件应用的基础培训,第四期是由项目组成员自己编写教材在矿内针对普通工程技术人员开展了软件推广培训,取得了很好的培训效果。
      焦家金矿在应用SURPAC软件的过程中也遵循了软件应用的传统做法,具体应用过程如下:
      1、焦家金矿地表模型的建立
      地面建模中,主要对象为对建筑、交通、通过对模型进行设置,可以实现地面物体的真实再现。此次建模所使用的原始资料是焦家金矿附近的1:1万地形地质图,它完全涵盖了焦家金矿三矿区的工程与矿体,显示的内容更加全面和具体。将其用AUTOCAD软件数字化后,导入SURPAC中,将等高线运算至其实际标高,然后用SURPAC软件的DTM工具→由当前层创建DTM命令创建了三矿区地表模型。

                   

       2、数据库与地质解译
      录入钻孔1219个,数字化图纸300张,共计处理数据200多万个,建立了矿区的地质数据库。
数据库与中心图形系统紧密相关,通过激活或者拖动鼠标可以迅速的浏览钻孔的图形和剖面的图形。在屏幕上可以编辑和选择不同的钻孔剖面,可以查询包括坐标、岩性、样品等属性。所形成的的三维钻孔图形中,能显示单个或多个钻孔的地质岩性、品位、轨迹和深度等,利用这些信息进行地质解译。
      3、矿体模型的建立及功能应用
      矿体模型不仅描述了矿体的轮廓,还可以实现以下功能:快速计算体积和表面积;任意方位的切割剖面;可用于空间的约束、如内、外约束;体之间、体与面可进行并、并、差运算;在矿体三维模型的基础上,为块体模型和采矿设计做准备。 

                         

       4、块体模型的建立及应用
      在建立矿体实体模型的基础上建立了矿块模型,即品位模型,它是将矿体三维模型分解为一个个小的块体,然后给这些小块体赋予不同的属性,如品位、储量类别、出矿方法、工程水文地质情况等,对整个矿体进行管理的一种模型。矿块模型主要是用来计算矿体金属量、品位等值,并在三维空间显示各品位矿石的分布情况,可用于矿山储量管理。 

                       

     建立矿块模型的关键是如何对矿体进行赋值,SURPAC软件提供了距离幂次反比法、普通克里格法、简易克里格法、等几种矿体赋值的方法。 此次采用的是距离幂次反比法。
      通过矿块模型可以对矿体的储量进行管理,随时可以计算出所需块段的储量和储量变动情况,为生产和管理提供准确的储量数据。 
      5、井下三维巷道模型的建立
      实现了传统测量数据的导入,建立了测量数据库及井下巷道的三维模型。建立一个以三维坐标来进行空间定位的信息模型,描述矿区及井下每一个点的所有信息,按照地理位置来对这些数据进行组织、存储,并且提供有效、方便、直观的检索和显示功能。
      6、采场分层采矿与深部中段开拓设计
      矿区采矿技术人员利用SURPAC软件进行了采场分层设计的三维可视化研究,取得了良好的效果,可以更加快速、准确地计算设计损失及贫化率。利用软件三维可视化的优点进行了开拓设计的优化,采用了最安全、经济的开拓方案,,取得了良好的经济效益。
      7、打印绘图
      利用软件自带的自动绘图功能可以从图形区中获取数据及显示方式,而后将其传递给打印模块。矿体、夹石、主断裂、巷道轮廓、孔口位置等图元都可以通过自动绘图进行出图,还可以对三维环境中的任意一个视角进行打印。 
利用定义绘图方式可以绘制传统的地质平面图、剖面图及钻孔柱状图,软件的录制宏功能还可以实现各种地质图件自动化绘制。
利用图层计算中的参数自动标注功能可以将采矿开拓设计图中需要标注的参数进行自动标注,实现开拓设计图的自动化绘制。
     焦家金矿应用SURPAC三维矿业软件取得的成果
      1、SURPAC软件在日常管理中的应用
      SURPAC矿山管理软件不仅仅是建立矿山数据库、建立矿山三维的地表模型和矿体模型,而是要将日常生产技术管理工作过程建立在SURPAC软件环境下。所有相关技术人员应当在SURPAC软件中完成自己的工作,建立起各个矿区电子文档图库、报表并将其形成的技术资料综合归档,建立完整有序的技术档案,提供及时、规范和准确的矿山生产数据。同时,通过网络技术实现资源共享,公司管理层可以通过SURPAC软件平台进行浏览、查询和分析这些数据,为公司管理层的决策提供科学依据,为今后的技术管理、技术创新工作和打造数字矿山创造条件。
      2、SURPAC软件在地质探矿中的应用
      SURPAC矿业软件可以提供一个三维可视化的成矿预测综合分析平台,可以在三维空间中分析各种数据及其异常特征,将这些数据进行综合叠加,寻找它们与成矿的关系,并结合相关成矿信息进行综合分析,更好地进行成矿预测。并在此基础上,寻找对成矿最有利的地段,布置钻孔,设计钻孔的位置、深度等,提高普查钻孔的见矿概率,以便节约勘探资金。
利用软件建立的品位模型中根据不同属性显示功能将品位模型按不同的品位区间进行显示,分析其不同品位矿体的赋存规律,找出主要的成矿带。
      根据上述成矿带确定成矿靶区,结合其它中段矿体的空间分布规律推测深部成矿带,并布置了探矿工程,实践证实探矿效果良好。 
      3、SURPAC软件在资源储量管理中的应用
建立了焦家金矿床品位模型,模型包含20余个属性,主要有中段号、脉号、矿块号、采场号、区间范围、储量级别、回采标高、矿块矿石量、矿块品位、矿块金属量、工程地质状况、水文地质状况、采矿方法、充填方法、出矿方法等等。属性创建以后,我们又根据焦家矿区各中段、采场的实际情况,生成了许多的dtm面和线文件来对块体模型进行约束,分中段、矿块分别赋以上述20余个属性值。属性值赋完后,可以很方便的查询各个中段、矿块、分层的动用地质储量、保有储量等信息。
      4、SURPAC软件在采矿开拓设计中的应用
利用SURPAC软件建立的矿体实体模型的空间分布情况对井下各中段的采场进行了科学划分,结合品位模型可以有效地掌握井下不同采场的品位分布情况,这就可以根据每月的生产任务对不同采场进行合理的采矿安排,做到贫、富兼采,提高了出矿效率。
在开拓设计中,利用软件的三维可视化的优点进行了开拓设计的优化,避免了开拓工程的浪费。
      5、SURPAC软件在提交各种报告中的应用
SURPAC可以提供报告的资源/储量估算部分的相关图、表和数据。根据确定的工业指标,进行矿体的圈定,根据矿体的特点以及工程的相关情况合理选择资源/储量估算方法,通过确定不同的参数,可以方便地对资源/储量进行分类,还可以对不同品位级别的资源/储量进行统计计算。对于共(伴)生矿产,还可以分矿种进行资源/储量估算,可以极大地提高工作效率。 

 
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