地质统计学在矿山储量分析中的应用.docVIP

地质统计学是20世纪60年代初期出现的一个新兴应用数学分支, 其基本思想是由南非的DanieKrige在金矿的品位估算实践中提出来的、后来由法国的Georges Matheron经过数学加工, 形成一套完整的理论体系 。由于地质统计学在估值精度上比其它方法具有明显的优越性, 因而不仅在理论上得到发展与完善, 而且在实践中得到日益广泛的应用,尤其是以这门理论和其相关方法为基础的矿业软件的开发和引进工作也迅速在国内发展起来。DIMINE 软件是由长沙迪迈信息科技有限公司开发的大型矿山软件, 具有强大的矿山地质勘探、测量、采矿设计、储量估算等功能。文中借助DIMINE 软件并应用地质统计学理论, 建立了品位变异的数学模型, 采用普通克立格法对矿体金属元素品位进行估值, 最后运用估值结果进行储量计算。 地质统计学原理 地质统计学是以研究区域化变量为基础的, 以变异函数为研究工具, 研究在空间上具有随机性和结构性的自然现象的科学。 1、区域化变量 区域化变量是地质统计学理论体系的核心基础, 在实践中, 钻孔的位置(即样品的选取) 在绝大多数情况下是不随机的。当两个样品在空间的距离很小时, 样品间会存在较强的相似性, 而当距离很大时, 相似性就会减弱或不存在。也就是说, 样品之间存在着某种联系, 这种联系的强弱是与样品的相对位置有关的, 样品之间的联系在空间上既具有随机性又具有位置之间的联系。 2、半变异函数 半变异函数是用于描述区域化变量变化规律、具有实用性的函数。半变异函数定义为: 式中,是在zi 处的样品值；是在与zi相距h 处的样品值；h是两个样品点之间的距离；是相距为的样品对数。 3、半变异函数的数学模型 通常情况下样品由于取样、化验误差和矿化作用在短距离内(小于最小取样间距)的变化, 在绝大多数情况下半变异函数在原点不等于零, 即存在块金效应。因此, 在实践中应用最广的模型是具有块金效应的球状模型[ 2] , 其数学表达式为: 式中, C0为块金常数； C为基台； a为变程； C0+C为先验方差。 实际工作中区域化变量的变化性很复杂, 通常要计算几个具有代表性的方向, 然后通过结构分析,得到一个能代表其空间变异性的模型函数, 由于区域化变量往往存在各向异性, 不同方向上的半变异函数具有不同的变程, 影响范围是一椭球体, 即各向异性椭球体。在确定空间有哪些信誉好的足球投注网站椭球体时, 不仅需要指出块金常数、基台、变程, 还需要指定一些参数: 圆锥体的容差角、容差限、滞后距等, 各个参数的意义用几何图形表示, 见图1。 4、克里格估值 最常用的地质统计学方法是普通克立格法,它是一种求最优、线性、无偏估计量的方法。 结论 地质统计学法被大部分人认为是一种较好的品位估值方法, 尤其适用于品位变化大, 矿岩界线由品位控制的矿床。在估值计算过程中, 当有了足够的地质钻孔数据时, 对矿床进行正式可行性评价时, 选用地质统计学法是一种较好的方法, 而在对矿床进行初步评价或是数据量不足时, 就要首选较简单的方法(一般是距离N 次方反比法)。基于地质统计学原理和矿体三维可视化建模技术的D IM INE 矿业软件, 实现了按照不同的边界品位动态圈定矿体, 能够以市场经济为向导, 快速计算出矿体范围内的矿石量, 并进行储量分级, 在此过程中所得到的各中间参数, 可以为投资决策和日常管理提供必要的参考依据。 参考文献: [1] 李 黎,王永刚.地质统计学应用综述[J] . 勘探地球物理进展, 2006 ( 3) . [2] 马洪滨,熊俊男. 基于地质统计学的储量???算系统[J] .煤炭学报,2007 (3) . [3] 杨建宇, 秦德先, 康泽宁. 地质统计学在被衙金矿的应用[J].矿业研究与开发, 2006( 2) . [4] 李 慧, 张 彬. 矿山地质钻孔数据数字化三维可视化的研究[J] . 露天采矿技术, 2007( 6 ). [5] 孙玉建. 以地质统计学为基础的矿业软件在中国的历史和现状[J] . 中国矿业, 2007( 11 ). [6] 罗周全, 刘晓明. 地质统计学在多金属矿床储量计算中的应用研究[J] . 地质与勘探, 2007( 3 ). [7] 吴胜和, 李文克. 多点地质统计学?? ?? ?? 理论应用与展望[J] . 古地理学报, 2005( 1) . [8] 燕永锋, 秦德先. 兰坪铅锌矿矿体数字化及三维立体模型的建立[J] . 矿物学报, 2007( 3 ). [9] 卢晋敏, 陈广平. 大黑山钼矿三维矿体模型的构建[J] . 矿业工程, 2007 ( 3) .