2015/1/8 16:32:15
集成可视化矿床建模软件（DMS）以关系型数据库为核心，以地质统计学为理论基础，可以建立集矿床开采的资源信息与工程信息于一体的数字化模型―――矿床开采模型。讨论了该软件的功能组成以及在某大型矿山建立矿床模型的实际应用情况，最后对2个中段的实际残余矿量与模型计算残余量进行了比较，结果表明两者误差在5 左右，反映了具有较高的建模精度。该建模结果可用于矿山生产实际建模。
可视化集成矿床建模软件是矿床建模与开采辅助设计软件系统（DM M CAD）的一个重要组成部分。一方面它为矿山地质数据提供了一个有效的管理工具，另一方面其结果是计算机辅助采矿设计的基础。这里，作者主要介绍该软件在我国某大型铜铁矿进行矿床建模中的应用。
1、DMS系统简介。
1.1、系统概述集成可视化矿床建模系统（简称DM S）内嵌地质数据库，采用全中文的图形用户界面、菜单、对话框驱动。它采用目前常用的三维块段法构造矿体模型，系统提供多种方法用以对块段中地质变量（如品位等）的取值进行推估，这些方法有：多边形法、趋势面法、距离幂反比法、克立格法等。为了有效解决矿体边界的控制问题，系统提供多种措施，以实现系统自动控制及地质工程师人工控制的双重功能。
1.2、系统功能组成系统包括七大模块，各模块功能描述。
2、地质简况及基础资料2.1地质简况××铜铁矿为我国一大型露天与地下联合开采矿山，它包含有大小不等的12个矿体（Ⅰ分为2个矿带：北北东向矿带，长约2 100 m ，宽约300～350 m ，为主要矿带北东东向矿带，长约1 850 m ，宽约10 m ，为次要矿带。围岩包括岩浆岩、大理岩及矽卡岩3种，矿石包括铁矿石、铜铁矿及铜矿3种，为简单计，均取平均体重参与建模，其值分模块名称模块功能及特点数据库负责地质数据的录入、修改、查询以及插入和删除工作。样品数据来自钻孔柱状图或坑探资料。
样品组合样品正则化，使样品数据固定在相同的承载上。
系统提供2种组合方法：定长组合和混合组合。
地形模型建立地形模型，控制矿体上部边界。系统允许用于地形建模的数据有3种：钻孔开口坐标、地形等高线或两者联合。
岩性模型建立岩性模型，控制矿体边界。系统允许用于岩性建模的数据有3种：钻孔岩心中的岩性以及地质平剖面图。
品位模型对样品数据进行变异函数分析、对各块段品位进行推估，统计储量等。系统提供3种品位推估方法：多边形法、距离幂反比法及克立格法。
图形处理生成模型平、剖面图、钻孔柱状图、钻孔平面图、模型透视图等。
文件管理系统内部进行文件管理，包括目录的建立与删除，文件的生成与删除等。
模型参数定义模型原点座标模型标高旋转角22°（自正北方向顺时针旋转至模型左边缘）单元块尺寸模型的行数模型的列数模型的层数考虑到Cu ，Fe 2种元素的建模过程基本一样，这里仅以铜元素为例，说明应用DM S系统进行矿床建模的方法及过程。
3、铜元素矿床建模，地质数据库及样品统计分析由于数据量较大，采用DMS系统提供的文本数据批量录入技术进行数据录入。在将数据录入数据库时，系统首先自动对文件格式、数据正误进行检查，在确定数据完全正确后，依次将数据分别录入模中。若其中一个钻孔文件有误，系统将给出出错位置，并停止录入工作。
为了消除变异函数计算的系统偏差，需对样品进行正则化（即组合）。采用混合组合法。组合样计算完成后，为了合理选择品位推估方法，确保估值精度，还需进行组合样统计分析，了解其分布形式。该结果在DM S系统中同时以报表以及屏幕同步显示直方图的方式输出。
在此需说明的是，在品位估值时，为了消除大值样品的屏蔽效应，需限制样品品位区间。因此，组合样分析时，品位区间限制在（0～10 .00）。
参数取值参数取值读入数据合计均值无样段数据方差取样数据标准差上溢数据最小值下溢数据最大值最终样品数
3.1、矿体边界控制技术边界控制是矿床建模中一个非常关键的问题。
作者在建模中大量采用计算机自动与人工控制相结合的方法。具体表现为：先用季末开采状态图建立矿床地形模型，然后分别用样品数据库及中段、分层平面图建立矿床岩性模型，由此，可以很好地达到控制矿体边界的目的。
32、变异函数计算及拟合按球状模型用稳健地质统计学方法计算了Cu元素在走向、倾向、厚度3个方向的变异函数此同时， DMS系统将自动计算平均方向的变异函数。由于铜品位呈二参数对数正态分布，变异分析时，对铜样品品位进行了对数转换。变异分析各参数参数走向方向倾向方向厚度方向平均方向方位/（°）倾角/（°）容差角/（°）变程/ m基台值块金常数前三点权系数最小点对数参与绘图点数
3.3、交叉验证为了考察变异函数计算及拟合的效果，确保克立格估值的精度，变异函数计算及拟合后，还需对结果加以验证，称之为交叉验证。其基本原理及方法为：给定一个上限，利用上限长度以外、变程以内的钻孔数据对某个已知品位点估值，然后将估计值与实际值作比较，看其误差大小程度。若变异函数参数准确，则估计值与真值的差别最小。验证时，作者规定上限值为15 m（略大于台阶高度），搜索椭球体半径分别为3个方向的变程。由表可知：变异函数参数比较准确、合理，可以用于进行克立格估值。
3.4、品位建模以上各项工作完成后，对铜元素进行品位建模。
由于铜元素品位分布呈对数正态分布，为了保证估值精度，在进行计算时进行了对数转换，建模参数见表统计指标原值估计值差值均值参数名称参数取值数据来源组合样数据估值方法克立格法（对数转换）数据搜索6扇区、每扇区1点最大搜索距离最小搜索距离数据结构各向异性主轴长次轴长第三轴长主轴方位角、倾角变异函数参数理论模型球状模型块金系数基台值极限变程估值方式选择估值方式块估值详细程度每块16点估值所需最小点数次轴到主轴进动角5残余矿量验算为了验证所建立矿床模型的精度，作者结合矿山目前实际生产情况，计算了125m，185m2个中段地下采空区的残留矿量及金属量。在计算时，首先将搜集来的采场分层平面图用数字化仪输入计算机接着利用这些数字化的境界来统计空区已采矿量最后利用每个分层的总矿量减去空区矿量，再加上矿柱矿量，就可得到残余量。计算残余量及实际残余量见是比较准确的。