一种矿床体积确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地质勘探、储量计算、采矿设计等领域，具体地，涉及一种矿床体积确定方法。
【背景技术】
[0002]在地质勘探及开采矿物时，需要根据探孔资料来估计矿床的边界及其分布规律，进而确定矿床体积，但对于地质构造比较复杂的矿床体，通常难以精确地确定体积，因而无法进行较佳的设计施工。
[0003]目前，通常通过以下方法来确定矿床体积:
[0004]三棱柱方法，该方法由于采用的粒度比较大，因此存在较大的误差，特别是对于一些矿脉的矿体来说，三棱柱方法过于粗糙，计算误差较大；
[0005]曲面拟合方法，该方法属于小单元面的计算，其过程极为复杂。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种矿床体积确定方法，该体积确定方法能够快速而精确地确定矿床的体积。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供一种矿床体积确定方法，所述确定方法包括:获取所述矿床中包括的所有块体；根据所得到的块体建立物理网格，其中所述物理网格中的每一者与所述块体中的每一者一一对应且两者的边界重合；建立数学网格，以使得该数学网格完全覆盖所述物理网格；以及计算所述数学网格的体积以确定所有块体的体积。
[0008]优选地，所述数学网格包括数学网格单元，所述确定方法还包括:确定每个块体在三维方向上延伸的最大值和最小值；基于所有块体在三维方向上延伸的最大值和最小值来确定所述矿床在三维方向上延伸的最大值和最小值；选择所述数学网格单元的形状尺寸；基于所述矿床在三维方向上延伸的最大值和最小值以及所述数学网格单元的形状尺寸确定所述数学网格单元的数量，以确定所述物理网格与所述数学网格单元的几何对应关系；以及根据所述物理网格与所述数学网格单元的几何对应关系来确定所述数学网格单元是否被所述物理网格完全覆盖、部分覆盖、或完全不覆盖。
[0009]优选地，所述确定方法还包括:如果所述数学网格单元被所述物理网格完全覆盖或部分覆盖，则保留该数学网格单元；如果所述数学网格单元被所述物理网格完全不覆盖，则删除该数学网格单元；以及建立所述数学网格单元和物理网格的覆盖关系。
[0010]优选地，所述数学网格包括数学网格单元，计算所述数学网格的体积包括:判断每个数学网格单元被与块体边界重合的所述物理网格完全覆盖还是部分覆盖；如果所述数学网格单元被与块体边界重合的所述物理网格完全覆盖，则计算该数学网格的体积Ve ;如果所述数学网格单元被与块体边界重合的所述物理网格部分覆盖，则计算所述数学网格单元和物理网格重合部分的体积Vp ;针对每个数学网格单元计算Ve或Vp，并对计算出的所有Ve和Vp求和，以获得针对每个块体的数学网格的体积；以及根据针对每个块体的所述数学网格的体积获得针对所述矿床的数学网格的体积。
[0011]优选地，对于被所述物理网格部分覆盖的数学网格单元，根据单纯性积分来计算所述数学网格单元和物理网格重合部分的体积Vp。
[0012]优选地，根据所述矿床的地质构造和地层表面信息，获取所述矿床中包括的所有块体。
[0013]优选地，所述数学网格的形状为以下至少一者:四面体、六面体、球体。
[0014]优选地，所述数学网格的形状为相同或不同，所述数学网格的体积为相同或不同。
[0015]优选地，所述物理网格的边界代表矿床所在的表面、地质构造面、人工开挖面的各种非连续面，以及以节理、裂隙、断层、材料的分界线、钻孔线、人工开挖边界线为代表的各种非连续线。
[0016]优选地，所述矿床的边界代表为以下至少一者:点、直线、曲线、平面、曲面。
[0017]通过上述技术方案，建立物理网格和数学网格，使得物理网格中的每一者与所述块体中的每一者一一对应且两者的边界重合，并使得数学网格完全覆盖物理网格，计算数学网格的体积，进而能够实现快速精确地确定矿床的体积。
[0018]本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0019]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0020]图1是本发明所提供的矿床体积确定方法的流程图；以及
[0021]图2是根据本发明实施方式的建立物理网格和数学网格的流程图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0023]图1是本发明所提供的矿床体积确定方法的流程图。如图1所示，本发明提供的矿床体积确定方法可以包括:在步骤11处，获取所述矿床中包括的所有块体；在步骤12处，根据所得到的块体建立物理网格，其中，所述物理网格中的每一者与所述块体中的每一者一一对应且两者的边界重合；在步骤13处，建立数学网格，以使得该数学网格完全覆盖所述物理网格；以及在步骤14处，计算所述数学网格的体积以确定所有块体的体积。通过本发明所提的方法能够快速精确地确定矿床的体积。
[0024]其中，上述物理网格代表了自然界固有的连续的、非连续的边界线、界面以及一些空间点，例如，矿床所在岩层的表面、地质构造面(节理、断层面等)、人工开挖面等各种非连续面，其也可以代表节理、裂隙、断层、材料的分界线、钻孔线、人工开挖边界线为代表的各种非连续线，其中材料的分界线，例如，煤层和岩层的分界面，金属矿藏的矿脉界线，所述界线可以是以下至少一者:点、直线、平面、曲线、曲面。
[0025]由于地质构造的复杂性，及组成矿床的块体的复杂性，因此，在精确计算矿床体积方面存在很大的难度。因此，申请人在此提出建立数学网格的方法，将形状可任意选择的数学网格覆盖至矿床上，并使得数学网格超过现有的物理网格覆盖，也就是说使得数学网格完全包括了物理网格，物理网格的边界线可以与数学网格相重合，也可以是物理网格的边界线落入至数学网格内。
[0026]以下将参考图2通过具体的实施方式来详细描述建立物理网格和数学网格的过程，但是本发明并不限制于此。
[0027]图2是根据本发明实施方式的建立物理网格和数学网格的流程图。如图2所示，在步骤21处，根据所述矿床的地质构造和地层表面信息，获取所述矿床中包括的所有块体，其中，可以通过探孔资料及地质构造资料等构建处矿床及其周围岩层的数据库，并进一步获得地质构造和底层表面信息，另外，可以通过块体找寻方法来获取矿床中包括的所有块体，其中块体找寻方法可以采用现有的任何合适的方法，通常将矿床范围内被各种非连续面切割形成的部分作为块体；在步骤22处，建立物理网格，使得物理网格与所述块体的自然边界相重合；在步骤23处，确定每个块体在三维方向上的最大值和最小值，并确定矿床的范围；在步骤24处，基于所确定的每个块体在三维方向上最大值、最小值及矿床的范围来建立数学网格，使得数学网格完全覆盖所述矿床(物理网格)，其中数学网格可以包括数学网格单元；在步骤25处，判断每个数学网格单元是否被所述物理网格完全覆盖，如果数学网格单元被所述物理网格完全覆盖，则转至步骤26，保留该数学网格单元；如果数学网格单元未被物理网格完全覆盖，则转至步骤27，判断该数学网格单元是否被物理网格部分覆盖，如果数学网格单元被物理网格部分覆盖，则转至步骤26 ;如果数学网格单元未被物理网格部分覆盖(完全不覆盖)，则删除该数学网格单元，进而可以建立数学网格与物理网格的包含关系(即覆盖关系)。
[0028]对于在步骤23处，确定每个块体在三维方向上延伸的最大值和最小值，并确定基于所有块体在三维方向上延伸的最大值和最小值来确定所述矿床在三维方向上延伸的最大值和最小值(即矿床的范围)，其具体实施方法可以如下文所述。
[0029]首先计算每一个块体i 的 MinXi, MaxXi, MinYi, MaxYi, MinZi, MaxZi (即块体i在三维方向上的最大值和最小值)，如此可以求解出包含所有块体的整个矿床的MinX, MaxX, MinY