礦體本維建模及儲量計算關鍵問題研究.pdf

1、固體礦產(chǎn)資源的可利用儲量以及礦化元素空間分布是礦山進行采選設計的基礎,直接影響礦山企業(yè)的宏觀決策。傳統(tǒng)的儲量計算方法是在簡單幾何圖形的基礎上近似地計算礦體體積,計算過程不直觀、精度差。隨著信息技術的發(fā)展,以礦體三維模型為基礎進行的礦體儲量計算與傳統(tǒng)的儲量計算方法相比,計算過程更為直觀,結果更為精確,是儲量計算的發(fā)展趨勢。但是,目前國內(nèi)尚沒有成熟的具有三維儲量計算功能的軟件。礦體三維建模缺乏統(tǒng)一完備的理論,以礦體三維模型為基礎計算礦體儲量

2、仍有許多問題需要解決。本文針對利用相鄰剖面輪廓線進行礦體三維建模以及在此基礎上進行儲量計算過程中的關鍵問題進行了深入的研究。
　　 在礦體三維建模的研究中,本文針對相鄰剖面輪廓線形體差異較大,輪廓線上點數(shù)相差較多的情況提出了一種二維輪廓線重構三維形體算法,即周長投影法。采用該法建立的礦體模型表面過渡平滑,更具有真實感。
　　 在礦體儲量計算方法的研究中,本文分別采用三維積分法和克立格法進行儲量計算:
　　 (1)

3、本文在礦體三維模型基礎上,采用三維積分法進行儲量計算。該方法利用一組距離相等、相互平行的平面與礦體相切,將所有相鄰切面間的體積累加,計算礦體的體積。探討了切片間距與礦體體積計算精度的關系。該方法計算過程簡便、直觀,體積計算精確。
　　 (2)克立格法是目前應用較為廣泛的儲量計算方法,本文在采用該法進行儲量計算的過程中,深入地研究了實驗變異函數(shù)計算和插值鄰域點選取算法。①在研究實驗變異函數(shù)計算的問題上,主要研究了實驗變異函數(shù)的計算

4、效率和計算穩(wěn)健性:將分治算法引入到計算過程中,在大樣本條件下,具有較高的計算效率,計算結果可靠;對于不服從正態(tài)分布的樣品數(shù)據(jù),通過特異值處理、數(shù)據(jù)變換、采用中位數(shù)等方法計算實驗變異函數(shù),提高了計算結果的穩(wěn)健性。②在研究插值鄰域點選取算法的問題上,提出了空間分布權系數(shù)鄰域點選取算法。通過建立估值點周圍鄰域點間空間分布權系數(shù)的函數(shù),確定參與克立格估值計算的鄰域點。該算法不但考慮到了同一象限內(nèi)鄰域點與估值點距離的遠近,同時也考慮到了鄰域點之間

5、的空間相關程度,使鄰域點選取更具合理性。
　　 在以上研究工作的基礎上,本文以VB6.0為開發(fā)工具在AutoCAD2002平臺下開發(fā)了三維儲量計算系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有存儲和管理地質(zhì)勘探資料的功能,支持Excel文件和手工兩種輸入方式;具有數(shù)據(jù)處理功能,能夠進行數(shù)據(jù)錯誤檢查、特高品位處理、鉆孔軌跡計算、單工程自動圈定、樣品統(tǒng)計分析;具有礦體三維建模功能,能夠進行圖像配準、地質(zhì)解譯、礦體線框建模、礦體塊段建模;具有儲量計算功能,能夠采用