專利名稱：基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行圈定和儲(chǔ)量評(píng)價(jià)方法，特別是涉及一種基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法。
背景技術(shù)：
在礦產(chǎn)資源圈定和儲(chǔ)量評(píng)價(jià)領(lǐng)域，目前常用的方法包括人工臺(tái)體體積計(jì)算法和以計(jì)算機(jī)軟件提供的交互式方法為基礎(chǔ)，人為地添加輔助線和控制線后進(jìn)行計(jì)算。其中，人工臺(tái)體體積計(jì)算法采用公式吾以+Sj或者公式等+^^丨進(jìn)行
計(jì)算，只適用于接近平行的斷面和形狀較規(guī)則的礦體，對(duì)于形狀不規(guī)則的礦體，不但難以選擇計(jì)算公式，而且，不能給出正確的連接關(guān)系，很難圈出礦體。以計(jì)算機(jī)軟件提供的交互式方法為基礎(chǔ)，人為地添加輔助線和控制線后進(jìn)行計(jì)算的方法在對(duì)形狀復(fù)雜、兩斷面差異較大和多分支、多尖滅等礦體進(jìn)行自動(dòng)圈定時(shí)，由于不同的操作人員對(duì)添加輔助線和控制線的把握不統(tǒng)一，很容易的出不同的結(jié)論。因此，需要一種既能適應(yīng)具有復(fù)雜二維斷面的形狀不規(guī)則礦體的圈定，又能在沒有人工干預(yù)的情況下唯一地圈出比較精準(zhǔn)的礦體的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種既能適應(yīng)具有復(fù)雜二維斷面的形狀不規(guī)則礦體的圈定，又能在沒有人工干預(yù)的情況下唯一地圈出礦體的基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法。本發(fā)明基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法的技術(shù)方案如下本發(fā)明基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法是在已知礦體V1, V2,…，Vn的二維斷面Si(i = l，2，...，m)以及Si中的二維礦體Kij(j = 1，2，…，ni)和礦體總體產(chǎn)狀方向向量Kd(dx，dy，dz)的條件下實(shí)施的，其中，Kij是帶空洞的多邊形，所述空洞產(chǎn)狀的方向向量是Jd (dx，dy，dz)，包括以下步驟Sl 根據(jù)產(chǎn)狀的方向向量Kd (dx, dy, dz)，生成礦體連接關(guān)系，得到η個(gè)子礦體的連接關(guān)系和尖滅關(guān)系如下Lj = {Kij，Klk}，其中L1, L2,…，Ln 分別對(duì)應(yīng)礦體 V” V2，-,Vn ；Kij, Klk分別屬于兩個(gè)相鄰的斷面中的礦體；其中“ {”代表“ <，，或者“(，，或者“ [”，“}，，代表“ >，，或者“)，，或者“]”，尖括號(hào)表
示尖滅后封閉端，圓括號(hào)表示不尖滅不封閉端，方括號(hào)表示直接封閉端；根據(jù)空洞產(chǎn)狀的方向向量Jd(dx，dy, dz)，生成空洞連接關(guān)系，得到ρ個(gè)子空洞的連接關(guān)系和尖滅關(guān)系如下
Dj = {Jij，Jlk}，其中D1^D2-Dp 分別對(duì)應(yīng)礦體 T1, T2,…，Tp ；Jij，Jlk分別屬于兩個(gè)相鄰的斷面中的空洞，但連接的Dj必須含于某個(gè)礦體連接 Vk中；其中“ {”代表“ <，，或者“(，，或者“ [”，“}，，代表“ >，，或者“)，，或者“]”，尖括號(hào)表
示尖滅后封閉端，圓括號(hào)表示不尖滅不封閉端，方括號(hào)表示直接封閉端；
集合{T” T2,…，Tn} c 集合{V” V2,…，Vn) οS2 進(jìn)行礦體LpLfLn和空洞D1,D2,…，Dp的單體三維建模，得到三維礦體Vj (j =1,2, ..η)和三維空洞 Tj (j = 1,2, ...，p)；S3 利用布爾運(yùn)算對(duì)礦體進(jìn)行三維建模，得到最終的礦體V。S4 計(jì)算礦體V體積、平均品位和礦量。進(jìn)一步地，所述的圈礦方法還包括以下步驟S5:把礦體V細(xì)分為塊段，而后，插出每個(gè)塊段的品位，根據(jù)經(jīng)濟(jì)品位對(duì)礦體V進(jìn)行管理。進(jìn)一步地，所述的S2中，進(jìn)行L1, L2,…，Ln和D1, D2,…，Dp的單體三維建模的具體方法包括以下步驟S2-11 對(duì)礦體Lj = {Ki j，Klk}的端點(diǎn)多邊形Kij到Klk按照成礦約束確定漸變方式，進(jìn)行多邊形漸變運(yùn)算，得到系列多邊形Kij，Kijl，Kij2，…，Kijs，Klk，利用二維斷面到三維重建的同步跟蹤法圈定Kij到Kijl到Ki j2，…，Kijs到Klk的邊界面；S2-12 根據(jù)尖滅特征封閉Kij和Klk的兩端，具體方法如下如果是直接封閉端，將端頭多邊形進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面；如果是尖滅后封閉端，則求出端頭多邊形的中軸Z即為尖滅軸，用端頭多邊形和尖滅軸進(jìn)行約束三角形連接即可得到頂面或底面；如果尖滅距離較長，可用剝皮細(xì)化算法， 求出系列細(xì)化多邊形Z1，Z2，…，Zk，其中最后一個(gè)多邊形Zk為尖滅軸，以尖滅軸為約束進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面。S2-21 對(duì)空洞Dj = {Jij, Jlk}的端點(diǎn)多邊形Jij到Jlk按照成礦約束確定漸變方式，進(jìn)行多邊形漸變運(yùn)算，得到系列多邊形Jij，Jijl，Jij2，…，Jijs，Jlk，利用二維空洞斷面到三維重建的同步跟蹤法圈定Jij到Jijl到Ji j2，…，Jijs到Jlk的邊界面；S2-22 根據(jù)尖滅特征封閉Jij和Jlk的兩端，具體方法如下如果是直接封閉端，將端頭多邊形進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面；如果是尖滅后封閉端，則求出端頭多邊形的中軸Z即為尖滅軸，用端頭多邊形和尖滅軸進(jìn)行約束三角形連接即可得到頂面或底面；如果尖滅距離較長，可用剝皮細(xì)化算法， 求出系列細(xì)化多邊形Z1，Z2，…，Zk，其中最后一個(gè)多邊形Zk為尖滅軸，以尖滅軸為約束進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面。進(jìn)一步地，所述的S3中，利用布爾運(yùn)算對(duì)礦體進(jìn)行三維建模的具體方法包括以下步驟S3-1 對(duì)礦體L1, L2,…，Ln進(jìn)行并運(yùn)算，得到礦體L0 ；
S3-2 以Ltl為基礎(chǔ)逐次減去D1, D2,…，Dp就得到最終的礦體V。本發(fā)明基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法的有益效果在于所述地全礦方法提出了二維礦體間的最優(yōu)匹配算法、控制點(diǎn)和控制線的最優(yōu)算法、二維斷面到二維斷面礦體約束漸變方法、以及端部礦體的中軸尖滅和逐步細(xì)化尖滅方法和復(fù)雜地質(zhì)的穩(wěn)健布爾運(yùn)算方法。最終效果是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)量計(jì)算和儲(chǔ)量評(píng)價(jià)的科學(xué)性和規(guī)范性，最終實(shí)現(xiàn)所見既所得， 即保證可視化結(jié)果和數(shù)值計(jì)算的完全一致性，為礦床的合理開采提供了決策支持。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法進(jìn)行說明。本發(fā)明基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法是在已知礦體V1, V2,…，Vn的二維斷面Si(i = l，2，...，m)以及Si中的二維礦體Kij(j = 1，2，…，ni)和礦體總體產(chǎn)狀方向向量Kd(dx，dy，dz)的條件下實(shí)施的，其中，Kij是帶空洞的多邊形，所述空洞產(chǎn)狀的方向向量是Jd (dx，dy，dz)，包括以下步驟Sl 根據(jù)產(chǎn)狀的方向向量Kd (dx, dy, dz)，生成礦體連接關(guān)系，得到η個(gè)子礦體的連接關(guān)系和尖滅關(guān)系如下Lj = {Kij，Klk}，其中L1, L2,…，Ln分別對(duì)應(yīng)礦體V” V2,…，Vn ；Kij, Klk分別屬于兩個(gè)相鄰的斷面中的礦體；其中“ {”代表“ <，，或者“(，，或者“ [”，“}，，代表“ >，，或者“)，，或者“]”，尖括號(hào)表
示尖滅后封閉端，圓括號(hào)表示不尖滅不封閉端，方括號(hào)表示直接封閉端；根據(jù)空洞產(chǎn)狀的方向向量Jd(dx，dy, dz)，生成空洞連接關(guān)系，得到ρ個(gè)子空洞的連接關(guān)系和尖滅關(guān)系如下Dj = {Jij，Jlk}，其中D1^D2-Dp 分別對(duì)應(yīng)礦體 T1, T2,…，Tp ；Jij，Jlk分別屬于兩個(gè)相鄰的斷面中的空洞，但連接的Dj必須含于某個(gè)礦體連接 Vk中；其中“ {”代表“ <，，或者“(，，或者“ [”，“}，，代表“ >，，或者“)，，或者“]”，尖括號(hào)表
示尖滅后封閉端，圓括號(hào)表示不尖滅不封閉端，方括號(hào)表示直接封閉端；
集合{T” T2,…，Tn}c集合{Vp V2,…，Vn}oS2 進(jìn)行Lp L2-Ln和D1, D2,…，Dp的單體三維建模，得到三維礦體Vj (j = 1， 2，. .η)和三維空洞Tj(j = 1，2，…，ρ)；進(jìn)行L1, L2,…，Ln和D1, D2,…，Dp的單體三維建模的具體方法包括以下步驟S2-11 對(duì)礦體Lj = {Kij, Klk}的端點(diǎn)多邊形Kij到Klk按照成礦約束確定漸變方式，進(jìn)行多邊形漸變運(yùn)算，得到系列多邊形Kij，Kijl，Kij2，…，Kijs，Klk，利用二維斷面到三維重建的同步跟蹤法圈定Kij到Kijl到Ki j2，…，Kijs到Klk的邊界面；S2-12 根據(jù)尖滅特征封閉Kij和Klk的兩端，具體方法如下如果是直接封閉端，將端頭多邊形進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面；如果是尖滅后封閉端，則求出端頭多邊形的中軸Z即為尖滅軸，用端頭多邊形和尖滅軸進(jìn)行約束三角形連接即可得到頂面或底面；如果尖滅距離較長，可用剝皮細(xì)化算法， 求出系列細(xì)化多邊形Z1，Z2，…，Zk，其中最后一個(gè)多邊形Zk為尖滅軸，以尖滅軸為約束進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面。S2-21 對(duì)空洞Dj = {Jij, Jlk}的端點(diǎn)多邊形Jij到Jlk按照成礦約束確定漸變方式，進(jìn)行多邊形漸變運(yùn)算，得到系列多邊形Jij，Jijl，Jij2，…，Jijs，Jlk，利用二維空洞斷面到三維重建的同步跟蹤法圈定Jij到Jijl到Ji j2，…，Jijs到Jlk的邊界面；S2-22 根據(jù)尖滅特征封閉Jij和Jlk的兩端，具體方法如下如果是直接封閉端，將端頭多邊形進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面；如果是尖滅后封閉端，則求出端頭多邊形的中軸Z即為尖滅軸，用端頭多邊形和尖滅軸進(jìn)行約束三角形連接即可得到頂面或底面；如果尖滅距離較長，可用剝皮細(xì)化算法， 求出系列細(xì)化多邊形Z1，Z2，…，Zk，其中最后一個(gè)多邊形Zk為尖滅軸，以尖滅軸為約束進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面。S3 利用布爾運(yùn)算對(duì)礦體進(jìn)行三維建模，具體方法包括以下步驟S3-1 對(duì)礦體L1, L2,…，Ln進(jìn)行并運(yùn)算，得到礦體Ltl ；S3-2 以Ltl為基礎(chǔ)逐次減去D1, D2,…，Dp就得到最終的礦體V。得到最終的礦體V。S4 計(jì)算礦體V體積、平均品位和礦量。S5:把礦體V細(xì)分為塊段，而后，插出每個(gè)塊段的品位，根據(jù)經(jīng)濟(jì)品位對(duì)礦體V進(jìn)行管理。
權(quán)利要求
1.基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法，其特征在于所述的方法是在已知礦體V1, V2,…，Vn的二維斷面Si (i = 1，2，…，m)以及Si中的二維礦體Ki j (j = 1，2，…，ni)和礦體總體產(chǎn)狀方向向量Kd(dx，dy，dz)的條件下實(shí)施的，其中，Kij是帶空洞的多邊形，所述空洞產(chǎn)狀的方向向量是Jd(dx，dy，dz)，包括以下步驟51根據(jù)產(chǎn)狀的方向向量Kd (dx, dy, dz)，生成礦體連接關(guān)系，得到η個(gè)子礦體的連接關(guān)系和尖滅關(guān)系如下Lj = {Kij，Klk}， 其中L1, L2,…，Ln分別對(duì)應(yīng)礦體V” V2, ···, Vn ； Kij，Klk分別屬于兩個(gè)相鄰的斷面中的礦體；其中“ {”代表“ <，，或者“(，，或者“ [”，“}，，代表“ >，，或者“)，，或者“]”，尖括號(hào)表示尖滅后封閉端，圓括號(hào)表示不尖滅不封閉端，方括號(hào)表示直接封閉端；根據(jù)空洞產(chǎn)狀的方向向量Jd(dx，dy, dz)，生成空洞連接關(guān)系，得到ρ個(gè)子空洞的連接關(guān)系和尖滅關(guān)系如下 Dj = {Jij，Jlk}， 其中D1、D2…Dp分別對(duì)應(yīng)礦體T1，T2，…，Tp ；Jij, Jlk分別屬于兩個(gè)相鄰的斷面中的空洞，但連接的Dj必須含于某個(gè)礦體連接Vk中；其中“ {”代表“ <，，或者“(，，或者“ [”，“}，，代表“ >，，或者“)，，或者“]”，尖括號(hào)表示尖滅后封閉端，圓括號(hào)表示不尖滅不封閉端，方括號(hào)表示直接封閉端；集合{Tp T2,…，Tn}C=集合{V” V2,…，Vn}O52進(jìn)行礦體LpL2-Ln和空洞D1, D2,…，Dp的單體三維建模，得到三維礦體Vj (j = 1,2,..η)和三維空洞 Tj (j = 1,2, ...，p)；53利用布爾運(yùn)算對(duì)礦體進(jìn)行三維建模，得到最終的礦體V。54計(jì)算礦體V體積、平均品位和礦量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法，其特征在于所述的圈礦方法還包括以下步驟55把礦體V細(xì)分為塊段，而后，插出每個(gè)塊段的品位，根據(jù)經(jīng)濟(jì)品位對(duì)礦體V進(jìn)行管理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法，其特征在于所述的 S2中，進(jìn)行L1, L2,…，Ln和D1, D2,…，Dp的單體三維建模的具體方法包括以下步驟S2-11 對(duì)礦體Lj = {Kij,Klk}的端點(diǎn)多邊形Kij到Klk按照成礦約束確定漸變方式， 進(jìn)行多邊形漸變運(yùn)算，得到系列多邊形Kij, Kijl, Kij2，…，Kijs, Klk，利用二維斷面到三維重建的同步跟蹤法圈定Kij到Kijl到Ki j2，…，Kijs到Klk的邊界面； S2-12 根據(jù)尖滅特征封閉Kij和Klk的兩端，具體方法如下 如果是直接封閉端，將端頭多邊形進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面； 如果是尖滅后封閉端，則求出端頭多邊形的中軸Z即為尖滅軸，用端頭多邊形和尖滅軸進(jìn)行約束三角形連接即可得到頂面或底面；如果尖滅距離較長，可用剝皮細(xì)化算法，求出系列細(xì)化多邊形Z1，Z2，…，Zk，其中最后一個(gè)多邊形Zk為尖滅軸，以尖滅軸為約束進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面。S2-21 對(duì)空洞Dj = {Jij，Jlk}的端點(diǎn)多邊形Jij到Jlk按照成礦約束確定漸變方式， 進(jìn)行多邊形漸變運(yùn)算，得到系列多邊形Jij，Jijl, Jij2，…，Jijs, Jlk，利用二維空洞斷面到三維重建的同步跟蹤法圈定Jij到Jijl到Ji j2，…，Jijs到Jlk的邊界面；52-22根據(jù)尖滅特征封閉Jij和Jlk的兩端，具體方法如下如果是直接封閉端，將端頭多邊形進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面；如果是尖滅后封閉端，則求出端頭多邊形的中軸Z即為尖滅軸，用端頭多邊形和尖滅軸進(jìn)行約束三角形連接即可得到頂面或底面；如果尖滅距離較長，可用剝皮細(xì)化算法，求出系列細(xì)化多邊形Z1，Z2，…，Zk，其中最后一個(gè)多邊形Zk為尖滅軸，以尖滅軸為約束進(jìn)行三角劃分即可得到頂面或底面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法，其特征在于所述的 S3中，利用布爾運(yùn)算對(duì)礦體進(jìn)行三維建模的具體方法包括以下步驟53-1對(duì)礦體L1, L2,…，Ln進(jìn)行并運(yùn)算，得到礦體Ltl ；S3-2 以L0為基礎(chǔ)逐次減去D1, D2,…，Dp就得到最終的礦體V。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于二維斷面的自適應(yīng)精細(xì)圈礦方法，在已知存在三維礦體的二維斷面及二維礦體Kij和礦體總體產(chǎn)狀方向向量的條件下實(shí)施，二維斷面可以是帶空洞的多邊形，S1根據(jù)三維礦體產(chǎn)狀的方向向量，生成礦體連接關(guān)系，得到n個(gè)子礦體的連接關(guān)系和尖滅關(guān)系，同時(shí)，得到空洞的連接關(guān)系和尖滅關(guān)系；S2進(jìn)行礦體和空洞的單體三維建模；S3利用布爾運(yùn)算對(duì)礦體進(jìn)行三維建模，得到最終的礦體；S4計(jì)算礦體的體積、平均品位和礦量。所述的圈礦方法既能適應(yīng)具有復(fù)雜二維斷面的形狀不規(guī)則礦體的圈定，又能在沒有人工干預(yù)的情況下自適應(yīng)地圈出基于二維斷面的精細(xì)礦體。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102375917SQ20101025469
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者盧新明, 尹紅 申請(qǐng)人:盧新明