3. Kiểm tra lại biên giới mỏ theo điều kiện giá thành khai thác Với các khoáng sàng sa khoáng hoặc dạng ổ, dạng thấu kính, biên giới mỏ khơng chỉ bị ảnh hưởng bởi điều kiện
4.4. Các phương pháp xác định biên giới mỏ lộ thiên của các phần mềm ứng dụng trong khai thác mỏ
dụng trong khai thác mỏ
Trong sự bùng nổ thông tin hiện nay, công nghệ tin học đã xâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực sản xuất và đời sống của con người và càng ngày càng khẳng định vai trị khơng thể thiếu được của nó đối với sự phát triển của các ngành khoa học nói chung và ngành mỏ nói riêng.
Ngày nay, trên thế giới, máy tính và các phần mềm ứng dụng đã thực sự trở thành một công cụ đắc lực giúp các kỹ sư mỏ thực hiện mọi ý đồ thiết kế và quản lý kinh tế mỏ đạt hiệu quả cao nhất thay vì các thao tác và tính tốn thủ cơng trước kia. Các phần mềm ứng dụng về mỏ được sử dụng nhiều hiện nay cho việc nghiên cứu khả thi, thiết kế quy hoạch mỏ như MICROMINE, GENCOM, DATAMINE, SURPAC, MINESIGHT, VULCAN, SURFER, WHITTLE-3D, 4D,...
Nói chung, về nội dung cơ bản, các phần mềm khơng khác nhau nhiều lắm, có chăng đó là cách thức giao diện giữa người và máy, tốc độ xử lý, môi trường chạy, mức độ hiện đại và bản quyền khác nhau. Mỗi phần mềm ứng dụng thường được tổ chức thành những modul chức năng để giải quyết một hoặc một số vấn đề có liên quan chặt chẽ với nhau. Nội dung chính theo tuần tự của các phần mềm ứng dụng trong khai thác mỏ bao gồm:
- Xây dựng cơ sở dữ liệu địa chất
- Mô hình hố địa chất thân khống
- Tính tốn trữ lượng
- Tối ưu hoá biên giới mỏ
- Quy hoạch ngắn hạn và dài hạn,...
Xây dựng cơ sở dữ liệu địa chất là một chức năng rất quan trọng trong các phần mềm ứng dụng, vì nó là cơ sở đầu tiên và có ảnh hưởng sâu sắc tới mức độ chính xác của các khâu sau đó. Các tài liệu để xây dựng cơ sở dữ liệu địa chất bao gồm từ việc sưu tập các thông tin từ các bản đồ, các thiết đồ lỗ khoan, các báo cáo, thuyết minh, băng đĩa từ,...hay các thiết bị số hố cập nhật ngay ngồi thực địa.
Sau khi đã xây dựng được cơ sở dữ liệu địa chất đầy đủ từ các thông tin thu thập được qua các thiết đồ lỗ khoan thăm dị, các thơng tin từ các tài liệu carota địa vật lý, các báo cáo địa chất, các tài liệu, bản đồ cập nhật vùng nghiên cứu,... bước tiếp theo là xây dựng mơ hình địa chất thân khống với mục đích mơ tả hình dáng và vị trí của nó trong khơng gian đất đá xung quanh.
Hình 4.2. Minh hoạ một mơ hình dạng vỉa
Có 2 kiểu mơ hình hố là mơ hình dạng vỉa và mơ hình dạng khối.
+ Mơ hình dạng vỉa (Hình 4.1): được dùng cho các khoáng sản như than, và các mạch quặng, ở đó thân quặng bán liên tục, uốn nếp và có thể được thể hiện như những mạng lưới vỉa. Các vỉa này được mơ hình bằng cách tạo ra các tệp dữ liệu quản lý các thông tin bề mặt cho từng vỉa sau đó liên kết các bề mặt này lại.
Mỗi ơ vng (cell) của mơ hình dạng vỉa có một cao độ nhất định để xác định vị trí của vỉa tại điểm đó. Vì vậy, các vỉa khống sản được mơ hình hóa chính là tập hợp của các lớp xác định cao độ bề mặt của các ô vng.
+ Mơ hình dạng khối (Hình 4.3): là quá trình xác định một mạng lưới 3 chiều quy cách bao gồm các vi khối (blocks). Tùy theo hình dạng của thân quặng mà mơ hình khối có thể là hình lập phương hoặc hình hộp chữ nhật. Các vi khối của mơ hình khối phải có cùng kích thước và có một giá trị cao độ cố định đại diện cho tầng (mức) đó. Trong các vi khối này chứa các mẫu phân tích xác định giá trị tại trung tâm của chúng.
Hình 4.3. Minh họa một mơ hình dạng khối
Các bước cơ bản để tạo ra một mơ hình khối như sau:
- Bước 1: Kết hợp các dữ liệu lỗ khoan để thành những tập mẫu có chiều dài bằng nhau: Đây là quá trình kết hợp thơng tin từ các lỗ khoan bằng các phương pháp: kết hợp theo
tầng (đối với lỗ khoan thăm dò thẳng đứng) và kết hợp theo miệng lỗ khoan (đối với lỗ khoan nằm nghiêng);
- Bước 2: Xác định vị trí, kích thước của mạng lưới mơ hình khối sẽ được thành lập:
Mọi thơng tin của các vi khối trong mơ hình khối sẽ được xác định chính xác nếu biết: tọa độ gốc O(xo, yo, Zo) của mơ hình khối; kích thước a, b, c của vi khối theo các trục x, y, z của mơ hình khối; số lượng các vi khối nx, ny, nz của mơ hình khối theo các trục x, y, z. Khi đó, kích thước Nx, Ny, Nz theo các trục x, y, z của mơ hình khối sẽ là: Nx a.nx , Ny b.ny , Nz c.nz .
- Bước 3: Xác định cao độ bề mặt cho từng vi khối trong mạng lưới mơ hình khối đó:
một tệp dữ liệu thể hiện cao độ của các vi khối nằm ở bề mặt đó. Những vi khối nằm bên trên bề mặt đó (nằm trong khơng khí) được mặc định một giá trị hàm lượng âm (<0), những vi khối còn lại sẽ mang một giá trị hàm lượng được nội suy ở Bước 4.
- Bước 4: Đánh giá hàm lượng quặng cho từng vi khối trong mơ hình khối bằng các thuật tốn nội suy thích hợp: Trong mơ hình khối, chỉ những vi khối nào có các lỗ khoan
thăm dị đi qua thì mới có giá trị hàm lượng quặng xác định. Các vi khối còn lại cần được nội suy giá trị hàm lượng dựa vào những thông tin của các vi khối đã biết. Các thuật toán phổ biến được dùng để thực hiện nhiệm vụ này bao gồm: nghịch đảo khoảng cách, bình phương nghịch đảo khoảng cách và Kriging.
Mơ hình khối sau khi đã được thành lập có thể được dùng để đánh giá trữ lượng và giá trị kinh tế cho khống sàng đó (Hình 4.4). Điều này cho phép xác định được biên giới tối ưu trong các giai đoạn sản xuất cũng như của cả đời mỏ.