贾家堡铁矿数字化模型及PPT

《贾家堡铁矿数字化模型及PPT》由会员分享，可在线阅读，更多相关《贾家堡铁矿数字化模型及PPT（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、贾家堡铁矿数字化模型 及 地下开采方案研究选题背景 贾家堡铁矿原设计以露天开采为主，但受 排土场和境界圈的制约，必须征地动迁。 根据当地民情和矿山地质资料，从最终经 济利益和矿山开采技术条件考虑，矿山拟 将转入地下开采。本论文即以贾家堡铁矿 为研究主体，运用Surpac矿业软件构建该 矿山数字化模型，并对其进行地下开采方 案研究。贾家堡铁矿数字化模型及地下开采方案 研究 1.文献综述 2.贾家堡铁矿数字化模型的建立 3.地下开采方案研究 4.结论1.文献综述 1.1矿床开拓 1.2开采方法 1.3矿业软件的发展 1.1矿床开拓考虑矿床开拓时， 必须符合生产安 全、开拓工程量 少、投资省、经 营

2、费用低、投产 快、管理集中方 便等原则。开 拓 方 法单 一 开 拓平硐斜井竖井斜坡道联 合 开 拓平硐与井筒明井与暗井 1.2采矿方法空场法发展特点：大孔、深孔、大采场和阶段出矿。变型方法有： VCR法、全面空场法、留矿全面法、浅孔 房柱法 、台阶式全断面回采房柱法 、分采房柱法 、浅孔 留矿法、选别回采留矿法和局部充填留矿法等充填法发展特点：是趋向无轨机械化、回采连续化；逐步扩大应 用新型充填材料、化学添加剂；不断更新充填设施、机械 、检测仪表等。方法有：干式充填法、水砂充填、全尾砂高浓度胶结充填 、高水速凝全尾砂固化胶结充填、块石胶结充填、膏体泵 送充填工艺。崩落法：主要是无底柱分段崩落

3、法贫化严重的问题，提出无贫化放矿理论。影响采矿方法选择的主要因素有： 矿床地质条件：如矿石和围岩的稳固性；矿石品 位分布及价值；矿体的倾角和厚度、形态、与围 岩的接触情况等。 采矿方法本身：因采场结构、采准方式、回采工 艺等不同，采矿方法可以排列组合成很多种方案 ，对其选择有影响。如：采场结构中的采场水平 尺寸、采场高度、矿层、矿柱的比例、回采顺序 ；采准方式中的脉内采准或脉外采准等。 某些特殊要求：如地表是否允许陷落 、加工部门 对矿石质量有特殊要求 、有特殊危害的矿山、国 家对某些原料的规模或金属量，损失率等有特殊 要求。1.3矿业软件的发展国家公司矿业软件系统 外国英国MICLDatam

4、ine 澳大 利亚MaptekVulcan MincomMinescape MicromineMicromine Surpac Surpac 美国MintecMedsystem 瑞典PropokPropack 中国中国地大GeoView 中国矿大GeoMo3D 北京理工理正地质软件 地矿部固体矿产评价自动化系统 北京龙软地测空间管理信息系统 长沙迪迈信息科技DIMINE 北京东奥达科技3DMINE这些矿业软件的主要功能，总结如下： （1）数据库可对探矿工程数据、物化探数据及地形数据进行输入、编 辑和查错，以及对空间数据和属性数据进行管理。 （2）二维/三维图形交互编辑转换能进行点、文字、线、多

5、边形、体的创建和编辑。 （3）三维地质模型构建提供对复杂的地下条件进行三维描述和观察分析所需的全 部功能。 （4）地学统计如品位的统计分析，利用多种地质统计学方法对矿石进行 品位估值和储量计算。 （5）三维工程设计提供交互设计、地面设施建设、地下工程开掘、地下工程 结构分析、地下开采设计和露天采矿设计的强大功能平台 （6）测绘可进行GPS数据的自动接收、DTM的生成 。介绍Surpac软件及其在国内的应用 Surpac矿业软件可以应用于资源评估、矿山规划、生产计 划管理的各个阶段乃至矿山闭坑后的复垦设计的整个矿山 生命期的所有阶段中。可以形成一整套三维立体的和块体 的建模工具，可将土建工程设计

6、、三维模型建立、工程数 据库构建等完全图形化，并解决复杂工程中境界优化的施 工管理。 自1996年Surpac软件在中矿剪茶岭金矿成功应用后，十 多年来在中国应用越来越广泛，2001年在北京成立办事处 ，2004年首家推出界面汉化版，同年9月23日，它的储量 计算部分通过国土资源部矿产资源储量司认定。先后使金 川、首钢矿业、鲁中冶金矿业集团、中国铝业、西北有色 地质勘查局、武汉钢铁公司矿业、南京栖霞山锌阳矿业有 限公司、江西铜业、北科、中国矿大、中南大学、长沙矿 山研究院采矿所、长沙有色冶金设计研究院等成为其用户 。2.应用Surpac软件建立贾家堡铁矿数字化模型 2.1地质数据库 2.2实体

7、模型 2.3块体模型 2.4品位模型2.1地质数据库 坐标转换：贾家堡矿山采用的坐标系统与Surpac软件内的坐标系统不 同，因此，收集的资料无法使用，必须先进行坐标转换。 其具体步骤如下： （1）将010号勘探线剖面图导入Surpac String文件中。 （2）运用图层运算将平面图立体化（y=0，z=y）。 （3）寻找剖面图与平面图中的特征点。以贾家堡0m平面图 为标准（平面图坐标系统与Surpac软件的一致），分别提 取010号勘探线与与台阶外圈相交的坐标，该坐标为转 换后的新坐标；读取010号勘探线剖面图上的0m台阶外 圈坐标作为旧坐标。 （4）由二维向三维转换。 （5）在Surpac

8、系统中读取正确的钻孔信息。旧坐标新坐标剖面Y1X1Y2X2Y1X1Y2X20-0.249571.7-0.2 49692.864802.749602.464779.649666.61-0.549588.9-0.5 49765.664909.049602.364853.949755.32-0.249622.5-0.2 49822.065002.549634.864939.549809.830.249633.6 0.2 49858.265102.949652.665039.349829.24- 0.249605.8-0.2 49881.865215.849629.365129.449869.050.

9、249502.3 0.2 49958.465359.549527.265210.949939.760.249510.40.2 50050.165462.949534.065285.750026.070.249459.50.2 50126.465582.2 49497.365365.550098.98-0.249407.2-0.2 49932.365709.349437.565537.149915.790.249447.30.2 49880.365618.6 49463.365728.149865.410-0.265518.1-0.2 65896.665566.2 49516.765843.84

10、9749.9二维向三维转换整理数据，得到三张表：孔口表、测斜表、化验表。hole_idyxzmax_depthZK2049689.74 64771.29 167.4 233.05 CK761349652.00 64784.88 157.4 239.74 ZK2149582.12 64809.14 152.8 296.23 CK763049509.31 64836.27 166.6 278.24 CK761149366.92 64869.65 162.4 478.75 CK761449732.00 64862.30 180.6 192.83 ZK649713.88 64974.05 195.3

11、364.70 CK763249658.02 64994.16 189.9 308.75 ZK749613.94 65010.04 187.6 414.27 建立数据库，详见如下报告：钻孔显示：提取数据库中的信息：组合样长提取数据库中的信息：品位2.2实体模型 根据收集到的矿山资料，结合Surpac软件的应用 功能，采用两种方法构建贾家堡矿体实体模型：提取线串法：首先，将CAD剖面图导入Surpac软件中（注 意，其中同样涉及坐标转换问题）。然后，提取矿体不同 剖面线串，并将其组合在同一图层中进行矿体外推。最后 ，连接三角网构建实体模型，并验证其有效性。 钻孔数据法：以贾家堡铁矿的边界品位、工业

12、品位、最小 可采厚度、夹石剔除厚度以及样长组合长度等指标作为约 束对钻孔进行剖面解译，圈定矿体，矿体外推，连接三角 网等，建立实体模型，验证有效性。两种方法建立实体模型及比较：矿体线串比较实体模型比较各实体组合比较注意：矿体、钻孔均有区别 两种方法相比较，提取线串法简单、直接且和矿体实际形 态更相似，但是它没有内部数据信息，仅能提出矿体位置 、体积等很有限的数据信息；而钻孔数据建立的实体模型 中蕴含了如品位、岩性等大量信息，可以很方便的提取。 但是由于Surpac软件系统本身的限制，在构建实体模型过 程中，需要对圈存的线串进行图层清理，建立的实体模型 必须通过有效性验证，且矿体圈定的形态大部分

13、都是不规 则的，因此导致最终实体模型与实际矿体形态会出现偏差 ，进而影响最终矿体模型的可靠程度。 总之，如果两种方法建立起来的模型有相对差别时，具体 选用哪种方法视用途决定。例如，为了做矿体开拓设计， 最好选用提取线串法，减少模型的不准确对开拓巷道位置 选取的影响；为了得到品位、储量信息等，就要选择钻孔 数据法，才能进行相关品位分布分析、获得储量报告等。2.3块体模型块体模型相关概念：块模型大小、单元块大小、块模 型旋转、块模型属性、约束。定义块模型添加块模型属性块体模型显示添加约束后的块体模型2.4品位模型品位模型相关概念：块模型填充（选用距离幂次反比 法）、数据搜索参数根据属性为模型着色品

14、位20分布图储量报告Z Tfe 体积 吨位 Tfe Tfe . 120-180m0 -20 845324.7 5495012.9 15.95495012.9 20 -25 1419595.2 62011117.8 22.862011117.8 25 -999 1888674.9 57274388.7 27.457274388.7 小计4153594.8 124780519.5 24.2124780519.5 总计24461538.2 579738455.3 23.7579738455.3 由储量报告可得矿石总储量约为7950万t；可得120m以上矿石储 量约为1350万t。3.贾家堡铁矿地下开

15、采方案研 究 3.1矿床地质特征 3.2目前矿山规划 3.3确定开拓方案 3.4确定开采方法 3.5地下开采方案研究 3.6验证矿山合理生产规模3.1矿床地质特征矿床属鞍山式沉积变质 铁矿床，七、八层铁矿 层在平面上呈现“r”形， 为本次研究主体，地质 特征见下表。矿区内构 造比较简单，以断裂构 造为主，褶皱构造不明 显。北北东向张扭性断 裂位于7、8层二个矿体 之间，长约1100m。七层铁八层铁走向北25东北20东倾向北西北西倾角757080垂深380500品位27.825.6工业段长85011003.2目前矿山规划 最初设计选用露天开采，截止2008年5月两矿体共被采走 矿石561万t，前

16、四年平均剥采比达21 t/t以上，露天开采已 不经济适用。 根据矿体赋存条件，地采与露采成本计较，以及关键的露 采排土场征地困难等因素，矿山拟进行露天转地下开采。 120m以上进行露天调整，120m水平以下进行地采。 针对贾家堡铁矿120m水平以下矿体：矿体储量约7950万t ，120m水平以下矿体剩余矿石总量约为6600万t。初步确 定矿山地下开采生产能力200万t/a。3.3确定开拓方案经过初选，提出3个开拓方案： 第方案：明竖井与盲竖井联合开拓。主、副井布置在矿体走向中央偏北（5号勘探线附近）无矿地带，并位 于下盘岩层移动带以外25m。主、副井相距40m。一期明竖井深 320m，井口标高121m；二期采用盲竖井，井深200m 第方案：单一竖井开拓，主、副井布置在矿体上盘。走向中央偏北（5号勘探线附近）无矿地带，位于上盘岩层移动带以 内，留设保安矿柱保护井筒和地面设施。主、副