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計算礦產資源和儲量的地理信息系統

地理信息系統和計算機建模技術被礦山企業、地質機構、咨詢公司、設計研究機構廣泛應用。

以下是開發用於地質勘探活動、礦產儲量計算和開采的計算機軟件的全球領導者:

1) Aquila Mining Systems Ltd .(加拿大蒙特利爾):這家公司是地質勘探軟件開發領域的先驅,也是世界上第壹家開發和實現能夠獨立識別巖石及其主要特征的鉆探系統的公司。該公司目前是Gaterpillar公司的成員;

2)DataMine(英國DataMine國際公司):該軟件產品主要供咨詢公司和礦山企業使用,作為不同種類礦產的綜合開采管理系統。它是世界上最強大的多功能系統之壹。

3)Vulcan(由KJRA Systems開發)是壹個強大的集成系統,由大量模塊組成,用於解決各種地質、采礦、勘測、環境目標等。

4)MineScape系統(以及Ellipse、MineStar和MineMarket程序)由澳大利亞Mincompty有限公司開發。MineScape被開發各種固體礦物的企業采用;

5)Lynx系統(由南非Lynx Geosystems S.A. (Pty) Ltd .開發)由壹套尖端的地面壓力儀器組成,主要用於解決環境問題;

6)MineSight系統(由Mintec,Inc .開發)被美國和加拿大的采礦企業廣泛使用。具有強大的地質信息處理、礦床建模和礦產儲量估算能力;

7)Gemcom系統(由加拿大Gemcom軟件國際公司開發)可以運行壹個完整的工作循環,最終創建壹個礦產模型,完成露天礦山和地下礦山的設計和規劃;

8)Micromine系統(由澳大利亞Micromine Pty開發):該軟件產品包含許多用於解決地質勘探活動和礦床作業中的問題的工具;

9)Techbase suite(由美國Minsoft Ltd開發)主要面向地質學開發,適用於礦床三維建模、地質圖和儲量估算;

10)Geostat軟件包(由加拿大Geostat系統國際公司開發)用於礦產建模、儲量估算和采礦作業規劃;

11)GDM集成系統(由法國地質調查局BRDM開發):該系統的主要用戶包括油氣田開發企業。該系統具有尖端的地面壓力部件和靈活的繪圖功能。具有強大的地球物理和地球化學數據處理和分析能力;

12) petrelle & p軟件平臺集成系統(由國際公司Schlumberger開發)。該系統旨在解決油氣儲量建模和計算中的各種相關問題。該系統具有強大的數學工具,用於任何類型的油氣田建模、地球物理調查數據處理能力和其他鄰域功能;

13)MineFrame地理信息系統(由俄羅斯科學院科拉科學中心礦業大學開發)設計了各種地質目標和礦床(主要是固體礦物)三維建模的綜合解決方案,滿足礦山企業、科研設計機構的需求;

14)地質統計學軟件工具(由Volodymyr Maltsev開發)旨在解決相關地質統計學問題並計算礦產儲量;

15)K-MINE綜合地理信息系統(由烏克蘭KRYVBASAKADEMINVEST公司開發)旨在解決各種礦床建模中的各種相關問題。所建立的模型可供礦山企業經營部門在礦產開發階段采用。

大多數計算機程序(系統)是信息分析套件,集成了用於收集、處理和傳輸地質環境數據的軟件和設備。它們可以完成地質構造和礦井巷道的三維顯示、礦產儲量的計算、地質勘探和采礦作業的規劃和優化以及環境保護措施的實施。

地質信息解釋方法的發展和修改作為礦產儲量計算的基礎,兼顧了礦產資源儲量分類的要求,滿足了改變傳統的地質勘探信息收集、解釋、分析和綜合整理方法,以利於利用計算機技術進行礦床建模和儲量計算的條件。

使用計算機建模和地質統計學可以準確地反映礦床中礦化(流體飽和度)參數的空間分布規律,因為它們可以考慮影響儲量計算的全套指標。基於假定的幾何形狀和勘探網密度,塊段模型和動態模型能最準確地反映礦體和構造的自然各向異性。

利用計算機建模有助於評價和圈定礦產資源儲量的空間形態,區分不同類型和不同商業(技術)等級的儲量/資源。

建立三維礦床模型的方法主要取決於礦床結構和礦物類型。建模過程具體包括以下七個步驟[1]。

1)開發數據庫結構存儲地質勘探獲得的原始信息;

2)地質數據的輸入和分析:編輯要輸入系統的地質信息;地質測試和地球物理測量信息輸入;對原始地質資料進行統計分析、驗證(糾錯)、數據分組和數據庫整理,找出規律性;

3)地質勘探信息解釋和礦床建模:模型空間中的鉆孔施工,按剖面線分組;根據地層和巖性界定和圈定含礦和非含礦層段,根據截止品位調整層段(地質資料解釋);考慮構造變形,根據地球物理調查信息(地震、電、磁、重調查),明確劃分巖石的空間界線;

4)創建地質體線框模型:線框礦床建模(礦體及圍巖、地層、異常、圈閉等的建模。);

5)地質統計野外調查:對各組成部分地質特征的空間數據、變異性和空間變異(各向異性)規律進行地質統計分析;水動力系統建模、計算遷移、汙染、化學成分等。

6)建立礦床的塊體模型:建立空塊體模型;采用數學方法(最近區域(多邊形)法、反距離加權插值法(IDW法)、克裏金法(正在修訂)對各組分含量進行插值;根據預設的成礦條件,調整礦床的巖石分布等高線;礦產資源儲量級別和類別的界定;

7)儲量評估與估算:確定礦物組成的最低截止品位(原礦石狀態);確定儲備的類別和水平;

不同類型礦產的野外建模技術基本相同,但已投入運行的礦產地建模技術略有不同(對於這類礦產地,通常已編制采礦圖形文件(平面圖、剖面圖和地質圖),以便根據生產勘探、取樣試驗和實際礦床發育數據調整空間巖石分布的等高線)。在勘探信息解釋和儲量計算階段,不同類型礦床的建模步驟明顯不同。

在野外建模和地質資料解釋之前,應進行鉆探位置的選擇,勘探工程網格的合理確定,測試方法和質量[5,11]。