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全過程數(shù)字化勘查 讓精準探知地下礦藏不再難

全過程數(shù)字化勘查 讓精準探知地下礦藏不再難

    “我們在全國率先開展固體礦產(chǎn)數(shù)字勘查,實現(xiàn)了礦產(chǎn)勘查從普查到詳查、勘查全過程數(shù)字化?!比涨?,在貴州省地礦局舉辦的“數(shù)字勘查”媒體見面會上,該局首席科學家周琦言語之間透著自豪,“過去野外地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作數(shù)據(jù)采集較為落后,都是人工野外作業(yè)并采用手工整理和記錄,現(xiàn)在要改變落后面貌,實現(xiàn)它的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,我們第一步做的就是數(shù)字勘查?!?/section>


  為破解長期以來地質(zhì)勘查數(shù)字化轉(zhuǎn)型難題,貴州在國內(nèi)率先開展數(shù)字勘查,推進地質(zhì)工作與大數(shù)據(jù)融合發(fā)展,實現(xiàn)了地質(zhì)勘查全過程數(shù)字化。
  “亞洲第一”帶來的數(shù)字化命題
  我國是錳礦石和錳系材料的消費大國,每年有70%的錳礦需要從國外進口,錳資源十分緊缺。過去,貴州找礦,沿用的是蘇聯(lián)科學家在20世紀40年代提出的沉積型錳礦找礦理論。
  從2005年起,貴州省地礦局以周琦為首的103地質(zhì)隊找礦團隊立足貴州錳礦成礦條件,在大量野外考察、勘查的基礎上提出“古天然氣滲漏沉積成錳”成礦理論。
  依據(jù)這一新理論,貴州在銅仁探明普覺、高地、道坨和桃子坪4個世界級超大型錳礦床和中國第一個特大型富錳礦床,實現(xiàn)我國錳礦地質(zhì)找礦有史以來的最大突破。
  貴州由此成為全國最大的錳資源基地,錳礦石資源儲量躍居亞洲第一,從根本上扭轉(zhuǎn)我們國家錳礦依賴國外進口的局面。
  不過,在傳統(tǒng)的礦產(chǎn)勘查中,地質(zhì)填圖、鉆孔編錄、計算制圖等無一不是靠紙質(zhì)記錄。繁瑣、低效,成為制約地質(zhì)勘查工作發(fā)展的瓶頸。
  作為全國首個大數(shù)據(jù)綜合試驗區(qū),近年來,貴州的大數(shù)據(jù)發(fā)展如火如荼。是否可以利用大數(shù)據(jù)的紅利,讓地質(zhì)勘查搭上數(shù)字化的快車道呢?這成了擺在貴州省地礦局黨委書記、局長付貴林面前的一道新命題。
  為此,從2016年起,在貴州省自然資源廳的支持下,貴州省地礦局與中國地質(zhì)大學(武漢)吳沖龍教授團隊合作,開始了數(shù)字勘查的探索。
  數(shù)字化顛覆傳統(tǒng)礦產(chǎn)勘查模式
  “數(shù)字勘查”第一步是勘查的全過程數(shù)字化和信息化。
  這就意味著,原先以紙質(zhì)的方式來留存的各種地質(zhì)數(shù)據(jù)和資料,都要按標準錄入數(shù)據(jù)庫,為后續(xù)的圖件編繪、綜合研究和儲量估算提供數(shù)據(jù)支撐。
  面對新的數(shù)據(jù)采集方式,一開始,很多人不習慣。貴州省地礦局通過集中培訓、野外現(xiàn)場演示等方式,讓一線技術(shù)人員熟練掌握數(shù)字勘查技術(shù)。
  周琦到礦區(qū)現(xiàn)場指導,他鼓勵大家大膽嘗試?!耙巴鈹?shù)據(jù)采集就像修房子,首先要打好地基。數(shù)據(jù)錄入完整,地基牢固才能在上面建成高樓大廈。”
  “今后不用帶筆和紙到現(xiàn)場了。”在礦區(qū)現(xiàn)場,年輕的技術(shù)骨干沈紅錢用平板電腦給大家演示,“平板電腦里,數(shù)據(jù)編錄不重復,只要填寫一張表格,其他表格中相同的內(nèi)容便自動更新……”
  更為重要的是,數(shù)字化之后,數(shù)據(jù)計算、繪圖、建模都不用人工了。沈紅錢的演示,讓大家深受震撼:數(shù)據(jù)經(jīng)電腦自動計算分毫不差。更讓大家稱奇的是,原本需要手工一個月才能完成的圖紙,在平板電腦里,一個上午就完成了,而且很精確。
  原來,吳沖龍教授帶領(lǐng)的團隊研發(fā)的固體礦產(chǎn)勘查信息系統(tǒng),其編圖子系統(tǒng)可完成對勘查區(qū)地形地質(zhì)圖、鉆孔綜合柱狀圖、勘查線剖面圖、礦體投影圖、資源量估算圖等各類圖件和表格的自動化編繪,大大提高了工作效率。
  對此,身為中國地質(zhì)大學(武漢)地礦信息系統(tǒng)研究所所長的吳沖龍解釋說,通俗地說,數(shù)字勘查就是實現(xiàn)勘查全過程“無紙化”操作。“我們把地質(zhì)工作的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計算機能夠重組管理、統(tǒng)計和定量分析的內(nèi)容,使之數(shù)據(jù)化、信息化……”
  礦產(chǎn)勘查過程實現(xiàn)無紙化
  數(shù)字勘查的最終目標,就是通過運用各種探礦手段、綜合分析勘查數(shù)據(jù)來查明工業(yè)礦床。其中,在勘查數(shù)據(jù)基礎上進行成礦預測是數(shù)字勘查的關(guān)鍵和難點之一。
  一開始,不管用什么手段,“三維模型”始終達不到預期的效果。如果不攻克這個技術(shù)難題,成礦預測就無從談起。
  “數(shù)字勘查的三維建模之后,我們可以準確計算出這個礦床的資源量,它有沒有斷層和被破壞,它距離地表有多深,周圍有哪些介質(zhì),包括不同礦石類型的空間及品位分布,都能看出來。它就像人去做一次CT或者核磁共振一樣。”周琦說。
  為攻克技術(shù)難題,年過七旬的吳沖龍帶著技術(shù)骨干深入貴州的勘查現(xiàn)場,查找問題癥結(jié)。經(jīng)多次試驗操作,一個漂亮的三維模型終于出現(xiàn)在電腦上。
  由此,貴州省地礦局開始將礦產(chǎn)數(shù)字勘查技術(shù)運用到全省重點礦產(chǎn)資源大精查之中,開始初見成果。今年7月,松桃高地超大型錳礦床提交富錳礦石資源量7535.15萬噸,錳平均品位為25.64%,是我國有記載以來的第一個超大型富錳礦床。
  這僅僅是數(shù)字勘查的“牛刀小試”。
  如今,經(jīng)過兩年多的摸索,貴州省地礦局與吳沖龍教授團隊合作研發(fā)出一套固體礦產(chǎn)數(shù)字化勘查體系,成功實現(xiàn)了礦產(chǎn)勘查過程中無紙化的流程。
  接下來,貴州省地礦局將緊緊圍繞“四新”主攻“四化”戰(zhàn)略,充分利用基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡等的機器學習方法進行數(shù)據(jù)挖掘,構(gòu)建“全體數(shù)據(jù)+三維結(jié)構(gòu)+挖掘模式”的成礦預測新模式,形成在全流程中順暢流轉(zhuǎn)的勘查大數(shù)據(jù)鏈,為成礦預測和圈定找礦靶區(qū)提供智能化決策依據(jù),助推貴州高質(zhì)量發(fā)展。
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