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全過程數(shù)字化勘查 讓精準(zhǔn)探知地下礦藏不再難

全過程數(shù)字化勘查 讓精準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)勘查從普查到詳查、勘查全過程數(shù)字化?!比涨埃谫F州省地礦局舉辦的“數(shù)字勘查”媒體見面會(huì)上,該局首席科學(xué)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(shí)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。”


  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(jìn)地質(zhì)工作與大數(shù)據(jù)融合發(fā)展,實(shí)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(fèi)大國,每年有70%的錳礦需要從國外進(jìn)口,錳資源十分緊缺。過去,貴州找礦,沿用的是蘇聯(lián)科學(xué)家在20世紀(jì)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(duì)找礦團(tuán)隊(duì)立足貴州錳礦成礦條件,在大量野外考察、勘查的基礎(chǔ)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(gè)世界級超大型錳礦床和中國第一個(gè)特大型富錳礦床,實(shí)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(chǔ)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(jìn)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(jì)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(gè)大數(shù)據(jù)綜合試驗(yàn)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(xué)(武漢)吳沖龍教授團(tuán)隊(duì)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(biāo)準(zhǔn)錄入數(shù)據(jù)庫,為后續(xù)的圖件編繪、綜合研究和儲(chǔ)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(xí)慣。貴州省地礦局通過集中培訓(xùn)、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(dǎo),他鼓勵(lì)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?!?/section>
  “今后不用帶筆和紙到現(xiàn)場了?!痹诘V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(fù),只要填寫一張表格,其他表格中相同的內(nèi)容便自動(dòng)更新……”
  更為重要的是,數(shù)字化之后,數(shù)據(jù)計(jì)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(dòng)計(jì)算分毫不差。更讓大家稱奇的是,原本需要手工一個(gè)月才能完成的圖紙,在平板電腦里,一個(gè)上午就完成了,而且很精確。
  原來,吳沖龍教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)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(dòng)化編繪,大大提高了工作效率。
  對此,身為中國地質(zhì)大學(xué)(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(shí)現(xiàn)勘查全過程“無紙化”操作?!拔覀儼训刭|(zhì)工作的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠重組管理、統(tǒng)計(jì)和定量分析的內(nèi)容,使之?dāng)?shù)據(jù)化、信息化……”
  礦產(chǎn)勘查過程實(shí)現(xiàn)無紙化
  數(shù)字勘查的最終目標(biāo),就是通過運(yùn)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(chǔ)上進(jìn)行成礦預(yù)測是數(shù)字勘查的關(guān)鍵和難點(diǎn)之一。
  一開始,不管用什么手段,“三維模型”始終達(dá)不到預(yù)期的效果。如果不攻克這個(gè)技術(shù)難題,成礦預(yù)測就無從談起。
  “數(shù)字勘查的三維建模之后,我們可以準(zhǔn)確計(jì)算出這個(gè)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?!敝茜f。
  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(yàn)操作,一個(gè)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(yùn)用到全省重點(diǎn)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(gè)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(tuán)隊(duì)合作研發(fā)出一套固體礦產(chǎn)數(shù)字化勘查體系,成功實(shí)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(luò)等的機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)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(yù)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(yù)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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