摘要：针对沉积型矿床钻孔数目密集、面积大、矿体广布分层的复杂地质特点，找到一种高效准确的建模方法尤为关键。文章通过对传统建模方法和利用3DMine建模的新方法的分析总结，旨在为沉积型矿床地质建模找到一种较好的方法。
关键词：沉积型矿床；3DMine软件；地质建模方法；矿业软件；矿体模型
1 概述
随着矿山工程建设的发展，地质建模技术也在不断革新，各种建模软件和建模方法相继涌现在工程应用实践中。其中效果好、应用广的矿山三维地质建模成了目前的主流趋势，我们通过了解3DMine软件建立地质模型方法的特点，将其与传统建模方法结合在一起进行探讨，对于矿山工程建设发展将有着重要的意义。
2 传统建模方法
矿山设计常常都会面临项目完成和投标时间都比较紧促的难题，项目完成时间一般限制在1～2个月内，投标时间则更短。沉积型矿床钻孔数目密集、面积大、矿体广布分层，面对这又一重大挑战，确定一种合适的建模方法就变得尤为重要。
传统的建模方法主要是通过利用地质剖面线或钻孔数据库连接矿体，然后利用生成矿体顶底板面生产矿体。矿体顶底板面是通过对顶底板点进行插值加密法生成，插值方法有距离幂反比法和克里格法两种。
3 3DMine建模
3.1 软件介绍
3DMine是一套主要应用于矿山测量、地质勘探、采矿设计、生产管理的三维矿业软件。它将多种优秀矿业软件的优点和前瞻的设计理念有机结合，具备快速响应和技术全面的特点。3DMine还是一种可用来建立数字型矿山，具有典型特征的矿山地质信息系统软件。
3.2 基本原理和方法
用3DMine软件建模，第一步要做的是矿体模型的建立，要将矿体形态以较为精确的形状和趋势模拟出来，这和岩石模型的建立一样。矿体模型实质上是一个密实的实体，实体是由一系列线上的点和一系列相邻的三角面相互连接包裹而成的密实三
角网。
3DMine基本具备了上述传统建模的方法，并有着自己的特点。按传统方法的步骤，先把钻孔数据库建好，然后直接用3DMine软件提取矿体顶底板点，再对这些点进行插值法加密生成顶底板面。建立矿体的方法：第一步直用3DMine加载各水平的矿体剖面线。在相邻剖面线条之间连接三角网，选择其中两个闭合线，依次连接多段，连续点击，三角网连接完成，完整的矿体模型就形成了。
3.3 特有的优势
在露天开采设计中，要进行露天开采计划和境界圈定的编制，必须先建立岩石模型。沉积型矿床的赋存面积大，很多甚至在20多平方公里以上，矿体厚度也常在1～2m之间，而次级模块尺寸小是保证矿体储量准确性的基本要求，所以确保大范围的岩石模型的建立非常困难。但是如果利用3DMine软件，在没有约束的地方，它的模型尺寸很大，而在边缘的约束部位附近，模块尺寸最小即为次级模块尺寸，这样就可以达到减小模型大小的目的，成功解决了大范围建立岩石模型困难的局面。
4 建模方法的比选
通过对前面几种建模方法优劣势的比较分析，可以帮助我们找到一种最佳的方法。
4.1 钻孔数据法
钻孔数据法就是直接利用钻孔数据，提取顶底板点来生成顶底板面。这种方法的优点是快速便捷，比较符合沉积型矿床的建模的需求。缺点是在层状模型中，由于矿体的整体倾向倾角较大，导致多层矿层现象的存在，另外矿层间还有相互交错的矿脉。针对这种情况，如果直接用这种方法，在矿区的边缘，建立出来的模型将与地质勘探报告区别很大。而且这种方法是依靠增多虚拟孔来对矿体形态进行控制的，如果矿层较多，对矿体形态的控制将变得很有难度。
4.2 剖面线法
这种方法是利用矿体剖面线上的顶底板线来生产顶底板面。针对沉积性矿床的特点，我们可以直接利用剖面线上的顶板线生成顶板面文件，从而达到约束生成体文件的目的。这样不仅使手工连接的工作量减少了，而且建立出来的模型也会比较吻合地质勘探报告。因为剖面线和顶底板线包含了对矿体专业详细的分析，特别是在处理矿层边缘和交叉相错的问题上，这方面的信息丰富而全面，使矿体建模有依据，符合矿体建模原则。
另外我们还可以利用3DMine软件对矿体顶底板线、剖面线、地形线转换成三维坐标系统来建立矿体模型。这样还可以利用3DMine与其他软件的兼容性使工作效率得到提高。矿体顶底板线和地形的高程赋值的计算比较繁琐，但是把它放在3DMine中进行将会很便捷。而且使用这种方法控制矿体形态和储量将变得简单得多，不再需要增多虚拟孔就能达到控制效果，相比第一种方法而言，使矿体建模得到很大程度上的改善。
4.3 综合法
综合法即综合利用底板等高线、矿体剖面线和钻孔的顶底板点等信息来生产矿体。通过分析，我们看到第二种方法有着很好的建模效果，但是仍然存在着一些不足。剖面线法没能直接利用不在剖面上钻孔和顶底板高线等方式来达到剖面间矿体形态的目的。针对沉积型矿床流线形态的特点，我们可以综合利用钻孔顶底板点、矿体剖面线和顶底板高线等信息分别生成矿层的顶底板面，这将会是一个更好的方法。
我们可以通过采用上述方法建立沉积型矿体模型来验证其可行性，实践结果表明，利用这种方法建立的矿体模型，矿体总储量误差在5%以内，和地质储量勘察报告的吻合度好，且完全符合生产和设计的标准，满足复杂地质的建模要求。在矿体的赋存和形态方面，顶底板面也满足沉积型矿床的赋存需求，流畅平滑，和地质赋存勘察报告的吻合度也好，完全能够用来作为地质建模施工图的设计。
5 结语
通过对各种地质建模方法的探讨，我们发现了综合利用顶底板点、底板等高线和剖面线进行沉积型矿床地质建模是比较好的方法，解决了针对沉积型矿床特点的一些工程难题，同时也说明了工程软件的应用对于矿山地质建模的重要性。科学技术的发展，可以在很大程度上推动工程建设的发展，我们要好好利用这项宝贵资源。探讨创新的精神在任何时候都是需要的，它才是社会发展的源动力。
参考文献
[1] Joon K I，Ho L J，Ro L S，et al.Probabilistic analysis for regional mineral potential mapping with GIS for sedimentary ore deposits in the Kangwondo Area[J].Korea，2005.
[2] 李志刚，周彦锋.浅述矿床地质建模及矿体经济评价[J].科技资讯，2010，（2）：95.
[3] 宋保昌，蔡新平，徐兴旺，等.云南中甸红山铜-多金属矿床新生代热泉喷流沉积型矿床[J].地质科学，2006，（4）：700-710.
[4] 于沿涛，范正祥，余绍泽.沉积型矿床地质建模方法探讨[J].有色金属（矿山部分），2010，（4）：51-52.
关键词：沉积型矿床；3DMine软件；地质建模方法；矿业软件；矿体模型
1 概述
随着矿山工程建设的发展，地质建模技术也在不断革新，各种建模软件和建模方法相继涌现在工程应用实践中。其中效果好、应用广的矿山三维地质建模成了目前的主流趋势，我们通过了解3DMine软件建立地质模型方法的特点，将其与传统建模方法结合在一起进行探讨，对于矿山工程建设发展将有着重要的意义。
2 传统建模方法
矿山设计常常都会面临项目完成和投标时间都比较紧促的难题，项目完成时间一般限制在1～2个月内，投标时间则更短。沉积型矿床钻孔数目密集、面积大、矿体广布分层，面对这又一重大挑战，确定一种合适的建模方法就变得尤为重要。
传统的建模方法主要是通过利用地质剖面线或钻孔数据库连接矿体，然后利用生成矿体顶底板面生产矿体。矿体顶底板面是通过对顶底板点进行插值加密法生成，插值方法有距离幂反比法和克里格法两种。
3 3DMine建模
3.1 软件介绍
3DMine是一套主要应用于矿山测量、地质勘探、采矿设计、生产管理的三维矿业软件。它将多种优秀矿业软件的优点和前瞻的设计理念有机结合，具备快速响应和技术全面的特点。3DMine还是一种可用来建立数字型矿山，具有典型特征的矿山地质信息系统软件。
3.2 基本原理和方法
用3DMine软件建模，第一步要做的是矿体模型的建立，要将矿体形态以较为精确的形状和趋势模拟出来，这和岩石模型的建立一样。矿体模型实质上是一个密实的实体，实体是由一系列线上的点和一系列相邻的三角面相互连接包裹而成的密实三
角网。
3DMine基本具备了上述传统建模的方法，并有着自己的特点。按传统方法的步骤，先把钻孔数据库建好，然后直接用3DMine软件提取矿体顶底板点，再对这些点进行插值法加密生成顶底板面。建立矿体的方法：第一步直用3DMine加载各水平的矿体剖面线。在相邻剖面线条之间连接三角网，选择其中两个闭合线，依次连接多段，连续点击，三角网连接完成，完整的矿体模型就形成了。
3.3 特有的优势
在露天开采设计中，要进行露天开采计划和境界圈定的编制，必须先建立岩石模型。沉积型矿床的赋存面积大，很多甚至在20多平方公里以上，矿体厚度也常在1～2m之间，而次级模块尺寸小是保证矿体储量准确性的基本要求，所以确保大范围的岩石模型的建立非常困难。但是如果利用3DMine软件，在没有约束的地方，它的模型尺寸很大，而在边缘的约束部位附近，模块尺寸最小即为次级模块尺寸，这样就可以达到减小模型大小的目的，成功解决了大范围建立岩石模型困难的局面。
4 建模方法的比选
通过对前面几种建模方法优劣势的比较分析，可以帮助我们找到一种最佳的方法。
4.1 钻孔数据法
钻孔数据法就是直接利用钻孔数据，提取顶底板点来生成顶底板面。这种方法的优点是快速便捷，比较符合沉积型矿床的建模的需求。缺点是在层状模型中，由于矿体的整体倾向倾角较大，导致多层矿层现象的存在，另外矿层间还有相互交错的矿脉。针对这种情况，如果直接用这种方法，在矿区的边缘，建立出来的模型将与地质勘探报告区别很大。而且这种方法是依靠增多虚拟孔来对矿体形态进行控制的，如果矿层较多，对矿体形态的控制将变得很有难度。
4.2 剖面线法
这种方法是利用矿体剖面线上的顶底板线来生产顶底板面。针对沉积性矿床的特点，我们可以直接利用剖面线上的顶板线生成顶板面文件，从而达到约束生成体文件的目的。这样不仅使手工连接的工作量减少了，而且建立出来的模型也会比较吻合地质勘探报告。因为剖面线和顶底板线包含了对矿体专业详细的分析，特别是在处理矿层边缘和交叉相错的问题上，这方面的信息丰富而全面，使矿体建模有依据，符合矿体建模原则。
另外我们还可以利用3DMine软件对矿体顶底板线、剖面线、地形线转换成三维坐标系统来建立矿体模型。这样还可以利用3DMine与其他软件的兼容性使工作效率得到提高。矿体顶底板线和地形的高程赋值的计算比较繁琐，但是把它放在3DMine中进行将会很便捷。而且使用这种方法控制矿体形态和储量将变得简单得多，不再需要增多虚拟孔就能达到控制效果，相比第一种方法而言，使矿体建模得到很大程度上的改善。
4.3 综合法
综合法即综合利用底板等高线、矿体剖面线和钻孔的顶底板点等信息来生产矿体。通过分析，我们看到第二种方法有着很好的建模效果，但是仍然存在着一些不足。剖面线法没能直接利用不在剖面上钻孔和顶底板高线等方式来达到剖面间矿体形态的目的。针对沉积型矿床流线形态的特点，我们可以综合利用钻孔顶底板点、矿体剖面线和顶底板高线等信息分别生成矿层的顶底板面，这将会是一个更好的方法。
我们可以通过采用上述方法建立沉积型矿体模型来验证其可行性，实践结果表明，利用这种方法建立的矿体模型，矿体总储量误差在5%以内，和地质储量勘察报告的吻合度好，且完全符合生产和设计的标准，满足复杂地质的建模要求。在矿体的赋存和形态方面，顶底板面也满足沉积型矿床的赋存需求，流畅平滑，和地质赋存勘察报告的吻合度也好，完全能够用来作为地质建模施工图的设计。
5 结语
通过对各种地质建模方法的探讨，我们发现了综合利用顶底板点、底板等高线和剖面线进行沉积型矿床地质建模是比较好的方法，解决了针对沉积型矿床特点的一些工程难题，同时也说明了工程软件的应用对于矿山地质建模的重要性。科学技术的发展，可以在很大程度上推动工程建设的发展，我们要好好利用这项宝贵资源。探讨创新的精神在任何时候都是需要的，它才是社会发展的源动力。
参考文献
[1] Joon K I，Ho L J，Ro L S，et al.Probabilistic analysis for regional mineral potential mapping with GIS for sedimentary ore deposits in the Kangwondo Area[J].Korea，2005.
[2] 李志刚，周彦锋.浅述矿床地质建模及矿体经济评价[J].科技资讯，2010，（2）：95.
[3] 宋保昌，蔡新平，徐兴旺，等.云南中甸红山铜-多金属矿床新生代热泉喷流沉积型矿床[J].地质科学，2006，（4）：700-710.
[4] 于沿涛，范正祥，余绍泽.沉积型矿床地质建模方法探讨[J].有色金属（矿山部分），2010，（4）：51-52.