三维地质模型建模方法技术

本发明专利技术公开了一种三维地质模型建模方法，包括以下步骤：S1收集地质资料并进行数字化处理；S2根据地质资料构建地质数据库；S3基于所述地质数据库，对剖面矿体进行圈连，生成三维剖面矿体轮廓线；S4基于三维剖面矿体轮廓线构建三维地质模型。本发明专利技术的三维地质模型是基于三维剖面矿体轮廓线构建而成，能够更真实地反映矿体在空间中的赋存状态，降低对矿体三维空间位置定位不准确带来的风险，解决矿体形态偏移和失真的问题。

3D geological modeling method

The invention discloses a three-dimensional geological model modeling method, which comprises the following steps: S1 collects geological data and carries out digital processing; S2 constructs geological database according to geological data; S3 circles the section orebody based on the geological database to generate the three-dimensional section orebody contour; S4 generates the three-dimensional section orebody contour based on the three-dimensional section orebody contour. A 3D geological model is constructed. The three-dimensional geological model of the invention is constructed based on the outline of the three-dimensional section orebody, which can more truly reflect the occurrence state of the orebody in space, reduce the risk of inaccurate location of the orebody in three-dimensional space, and solve the problem of orebody shape migration and distortion.

【技术实现步骤摘要】
三维地质模型建模方法
本专利技术涉及地质建模
，具体地，涉及一种三维地质模型建模方法。
技术介绍
近些年来，随着近地表矿体开采殆尽，深部矿产资源成为当前主要的开采对象。为查清深部矿体的形态，需要施工上千米的钻孔来勘探地下资源。图1是钻孔轨迹线要素示意图，如图1所示，受地质构造、施工技术和钻探工艺的影响，超深的钻孔在施工过程中经常会偏离既定的空间位置，发生程度不同的弯曲，造成地质情况失真。地质部门对矿体形态的解译是通过将钻孔轨迹线投影到相应的剖面上，形成二维矿体轮廓线。这样的处理方式，歪曲了矿体真实的三维形态，给地下矿体的开采可能造成不可预知的风险和损失。例如河北钢铁大贾庄铁矿、海南石碌铁矿等矿山在进行深部基建过程中已经出现了主运输巷道穿切矿体、预定矿体位置不见矿体等现象。表1中列举了一些目前国内的重点矿山钻孔分布情况，可以看出，大部分钻孔深度超过或达到了千米级。表1目前，现有矿山设计工作中虽然部分采取了三维建模的方式对地下的矿体进行地质解译，但这种三维建模成果仍然是基于传统的剖面图，即基于钻孔投影到剖面上生成的二维轮廓线进行三维建模。由于忽略了钻孔样品的三维属性，因此上述成果仅仅是二维设计的三维化，并不能从根本上解决矿体形态偏移和失真的问题，不能真实地反映矿体的三维空间位置及形态，导致矿山工程设计的精细化水平低，风险程度高。
技术实现思路
鉴于以上问题，本专利技术的目的是提供一种三维地质模型建模方法，以真实地反映矿体的三维空间位置及形态，降低对矿体三维空间位置定位不准确带来的风险，解决矿体形态偏移和失真的问题。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案：本专利技术所述三维地质模型建模方法，包括以下步骤：S1收集地质资料并进行数字化处理；S2根据地质资料构建地质数据库；S3基于所述地质数据库，对剖面矿体进行圈连，生成三维剖面矿体轮廓线；S4基于三维剖面矿体轮廓线构建三维地质模型。优选地，步骤S2中，所述地质数据库包括：钻孔孔口坐标数据文件、钻孔测斜数据文件、样品化验数据文件和地质代码数据文件中的一种或多种。优选地，所述地质数据库中的多个数据文件相互独立，并通过工程号建立联系，导入至三维软件中形成关系数据库。优选地，所述三维地质模型建模方法还包括步骤S2′，构建数字地表模型，具体包括：S21′将所述地质资料中的地形图利用软件进行三维化和数字化处理，并提取高程信息；S22′清理高程信息文件中的重复点、跨接和聚结点；S23′利用线文件和/或点文件构建数字地表模型。优选地，步骤S3包括：S31调用所述地质数据库，将钻孔及金属元素属性在三维空间中进行显示，通过沿勘探线切割剖面或者所述地质数据库约束的方式筛选出当前需要绘制的剖面所包含的钻孔；S32根据矿体开采技术条件指标，并结合矿体圈连规则，对剖面上的钻孔进行地质解译，圈连剖面矿体，生成三维剖面矿体轮廓线。优选地，步骤S4包括：S41根据矿体尖灭趋势及与断层的相互关系，将生成的各个矿体的三维剖面矿体轮廓线，进行外推处理；S42将各个矿体的剖面轮廓线根据对应情况进行连接，采用三角网连接技术生成各个矿体的三维地质模型；S43对生成的三维地质模型进行验证和修正。优选地，在步骤S3和步骤S4之间还包括下述步骤S3′：选择用户坐标系，确定三维剖面矿体轮廓线上的点距，对三维剖面矿体轮廓线在轮廓线两端进行外推处理。优选地，对三维剖面矿体轮廓线进行外推处理，包括点外推处理和线外推处理，所述点外推处理和所述线外推处理的外推方向均通过矿体前端和后端样品段中点形成的中线确定，外推的距离根据地质报告中矿体轮廓线实际外推的距离确定。优选地，步骤S1中，地质资料包括：矿体各个阶段实施的钻孔工程数据、探槽工程数据、坑道工程数据、地形地质图、矿体形态图和地质报告中的一种或多种。优选地，步骤S2中，对地质资料中的地质数据进行分类筛选，并对数据输入中的遗漏和错误进行检查，通过软件进行显示和分析。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：本专利技术所述三维地质模型建模方法所构建的三维矿体模型是通过样品在三维真实空间位置圈连而成的矿体模型，是基于三维剖面矿体轮廓线构建而成，能够更真实地反映矿体在空间中的赋存状态，降低对矿体三维空间位置定位不准确带来的风险，解决矿体形态偏移和失真的问题。对于采矿工程设计及生产而言，首要考虑的因素便是矿体的三维空间位置及形态，对矿体形态的认识程度直接决定了采矿工程设计工作的精细化水平。不同的矿体形态和位置，直接影响了整个开拓系统的布置及工程量。因此，利用本专利技术提出的方法精准定位矿体在三维空间中的真实位置能够：降低投资风险；节省工程量，降低采矿成本，提高矿山利润率；提高资源利用率，不浪费国家资源。附图说明图1为钻孔轨迹线要素示意图；图2为本专利技术所述三维地质模型建模方法流程示意图；图3为本专利技术实施例中的地质数据库钻孔分布图；图4为本专利技术实施例中三维地表模型示意图；图5为本专利技术实施例中钻孔筛选的俯视方向示意图；图6为本专利技术实施例中钻孔筛选的垂直于剖面方向示意图；图7为本专利技术实施例中三维矿体轮廓线图；图8为本专利技术实施例中三维矿体轮廓线点尖灭处理方式示意图；图9为本专利技术实施例中三维矿体轮廓线线尖灭处理方式示意图；图10为本专利技术实施例中三维矿体轮廓线点距确定示意图；图11a为本专利技术实施例中采用WCS的三维空间示意图；图11b为本专利技术实施例中采用UCS的三维空间示意图；图12为本专利技术实施例中矿体三维地质模型俯视示意图；图13为本专利技术实施例中三维剖面与投影剖面在垂直剖面方向的对比示意图；图14为图13中A部分的局部放大示意图；图15为图13中B部分的局部放大示意图；图16为本专利技术实施例中三维剖面与投影剖面在俯视方向的对比示意图；图17为本专利技术实施例中三维矿体实体模型与投影剖面矿体实体模型在俯视方向的对比示意图；图18为本专利技术实施例中三维实体模型与投影实体模型-690m切面对比图；图19为图18中C部分的局部放大示意图。具体实施方式下面将参考附图来描述本专利技术所述的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。下面结合图2-图19来详细说明本专利技术。随着三维矿业软件的发展，通过强大的三维图形功能能够直观、逼真地再现钻孔的三维轨迹，进而模拟出矿体在三维空间中的真实几何形态。本专利技术采用国际上通用的三维数字矿山软件如Surpac等进行三维实体模型的数字化建模工作。通过搜集矿山各历史时期地、测、采积累的资料，建立矿山地质数据库，利用地质数据库将剖面矿体还原到真实三维空间中来，重现真实三维状态下矿体的各地质特征，勾画出矿体在三维空间中的形态、位置及与开采工程之间的关系，为深部矿山高效安全开采奠定坚实的地质基础。图2为本专利技术所述三维地质模型建模方法流程示意图，如图2所示，本专利技术所述三维地质模型建模方法，包括以下步骤：S1收集地质资料并进行数字化处理；S2根据地质资料构建地质数据库；S3基于所述地质数据库，对剖面矿体进行圈连，生成三维剖面矿体轮廓线；S4基于三维剖面矿体轮廓线构建三维地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维地质模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1收集地质资料并进行数字化处理；S2根据地质资料构建地质数据库；S3基于所述地质数据库，对剖面矿体进行圈连，生成三维剖面矿体轮廓线；S4基于三维剖面矿体轮廓线构建三维地质模型。

【技术特征摘要】
1.一种三维地质模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1收集地质资料并进行数字化处理；S2根据地质资料构建地质数据库；S3基于所述地质数据库，对剖面矿体进行圈连，生成三维剖面矿体轮廓线；S4基于三维剖面矿体轮廓线构建三维地质模型。2.根据权利要求1所述的三维地质模型建模方法，其特征在于，步骤S2中，所述地质数据库包括：钻孔孔口坐标数据文件、钻孔测斜数据文件、样品化验数据文件和地质代码数据文件中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的三维地质模型建模方法，其特征在于，所述地质数据库中的多个数据文件相互独立，并通过工程号建立联系，导入至三维软件中形成关系数据库。4.根据权利要求1所述的三维地质模型建模方法，其特征在于，所述三维地质模型建模方法还包括步骤S2′，构建数字地表模型，具体包括：S21′将所述地质资料中的地形图利用软件进行三维化和数字化处理，并提取高程信息；S22′清理高程信息文件中的重复点、跨接和聚结点；S23′利用线文件和/或点文件构建数字地表模型。5.根据权利要求1所述的三维地质模型建模方法，其特征在于，步骤S3包括：S31调用所述地质数据库，将钻孔及金属元素属性在三维空间中进行显示，通过沿勘探线切割剖面或者所述地质数据库约束的方式筛选出当前需要绘制的剖面所包含的钻孔；S32根据矿体开采技术条件指标，并结合矿体圈连规则，对剖面上的钻孔进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦健，朱晓杰，王少泉，周育，
申请(专利权)人：中冶北方大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21