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地质统计学在固体矿山中的应用

一、地质统计学的概述

地质统计学是1962年,法国著名统计学家G.Matheron在Traitédegéostatistiqueappliquée一文最早提出的,之后其他科学家大量理论研究的基础上逐渐形成的一门新的统计学与地质学的交叉学科。地质统计学所利用的是应用统计学。地质统计学因为具有空间的分布特点,而且是利用区域变量理论作为理论基础,因此地质统计学在矿产开发、资源开发、动植物研究、地质地貌方面都有着很突出的作用。之所以将它称作地质统计学是因为,它最早只是应用在地理科学当中。地质统计学的创立最初是由G.Matheron创造的,经过长时间的改造与发展,现在的地质统计学已经成为一门非常完善的数学工具了,而且它的应用也变得越来越广泛,由最初单纯的地理研究,发展到今天在地球物理、地质、生态、土壤等领域的广泛应用。

二、地质统计学在矿山储量分析当中的应用

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。地质统计学在矿山储量分析当中的应用中的原理大致分为以下几种: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。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的变化,在绝大多数情况下半变异函数在原点不等于零。也就是会存在块金效应。但是地质统计学在矿山储量分析当中的应用在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。在确定空间搜索椭球体时,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。当然应用地质统计学法对矿山储量分析,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。基于地质统计学原理和矿体三维可视化建模技术的DIMINE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。

三、地质统计学在勘探网度优化方面的应用

地质统计学在勘探网度优化中的应用主要要注意以下的两个个因素,其一是:构造复杂程度;二是煤层的稳定性。当勘探区的构造已经经过,详细的勘探,构造问题基本解决之后,勘探网度优化主要的问题就是煤层的稳定性。当一个煤田有两种或者是两种以上的煤层稳定结构时、应该按照储量和厚度占有优势的那一个煤层类型选择勘探网度的优化。应用地质统计学的方法对露天的在勘探网度进行优化,主要要分为两个步骤:其一是建立地质变量的最佳理论变差函数;其二是应用地质变量的估计方差评价勘探过程对矿床的控制程度。

四、结语

本文详细论述了地质统计学的概述、地质统计学在矿山储量分析当中的应用、以及地质统计学在勘探网度优化方面的应用,通过对以上问题的论述,我们更加清晰的认清了地质统计学以及地质统计学在固体矿山中的应用。就目前的情况而言,我国对地质统计学的认识还是不够充分的,大多数都将地质统计学看做一门非常复杂的科目,所以没有去进行深入的研究,所以,我国的地质统计学还处在一个非常初级的阶段,地质统计学的作用也难以在我国发挥出来。由于我国的地质状况非常复杂,与外国的地质状况非常不同,主要体现在:地质类型多、地质结构复杂、多高山、少平原、矿产资源丰富。因此地质统计学在我国的发展既有机遇同时也存在着挑战。总而言之,地质统计学在我国的研究是非常有意义的,但是因为各种条件的限制,我国在地质统计学上的发展还是不够完善,而且现在的地质统计学的应用不单单只限于地理科学方面的研究,它在各个领域都是有所涉及的,如环境科学、农田水利、气象、林业、海洋等领域均已涉及,因此,发展我国的地质统计学是现在非常重要的任务,因为地质统计学的高速发展有利于我国国民经济的快速发展,也有利于解决我国资源紧缺的问题。随着应用领域的不断扩大和方法本身的不断完善,地质统计学已逐步方展成一个通用的工具性科学。也希望我国能够通过地质统计学固体矿山中的应用中有很大的进步。

作者:冯艳娟 单位:河北省地质矿产勘查开发局第四地质大队

 

  发布时间:2015/7/21 11:09:57  阅读人次