相空间重构克里格法的矿藏储量预测研究

为了提高矿产储量估算的精确性,减小普通克里格法的平滑效应对储量计算的影响,建立了基于相空间重构的克里格法。结合限制性克里格法的计算过程,修订了限制参数及条件并结合实例给出了对原始数据预处理的矿藏储量估计方法和结果。比较普通克里格法的相应结果后,在数值上得到该方法在抑制平滑效应方面较为理想的结论。     

西藏甲玛铜多金属矿床储量的协同克立格估值

西藏甲玛铜多金属矿矿区元素分布复杂,传统的地质统计学方法对其进行储量估算时忽略了多金属的相互影响,因此为了反映出不同金属元素的空间变异情况,采用协同克里格法对该矿区的金属元素储量进行估算。这里首先介绍了协同克里格算法的相关理论和相关技术,然后以此为基础,对不同方向上的空间变差函数进行结构套合的优化,并对协同克里格方程组进行降维处理。最后以2012年甲玛矿区勘探工程的数据为例,以Cu为主区域化变量,以Ag为协同区域化变量,计算了各自的实验变差函数和交差实验变差函数,分别进行协同克里格法插值和普通克里格法插值。交叉验证结果表明,协同克里格估值的标准差为0.6477,在储量计算上面精度更高,并能广泛应用于西藏甲玛铜多金属矿的地质属性、储量估算等空间数据建模。     

计算机辅助矿产资源储量动态估算与管理模型

针对我国矿产资源储量监管水平落后,矿山资源储量动态估算、管理及图件编制信息化程度低的现状,以矿山日常勘探与开发工作流程为主线,以地矿点源数据库为基础,研究了一种新的可对不断勘探与开采的矿山提供有效支持的计算机辅助矿产资源储量动态估算与管理模型。该模型可实现复杂多金属矿山资源储量二维及三维空间一体化与可视化动态估算,创新性地解决了复杂多金属矿山勘探与开发所面临的资源储量动态核减与管理问题。以基于该模型实现的矿产资源勘查与开发软件--QuantyMine传统方法矿产资源储量动态估算子系统为工具,以福建紫金矿业集团所属的多个矿山为实际应用对象进行模型检验。经与核实报告对比分析,所选取的某典型多金属矿床矿石量、金属量动态估算结果与报告结果相差分别为-1.78％～2.86％和-5.05％～4.45％,资源储量各类别结果接近。     

现代海底块状硫化物矿床储量估算方法探讨

海底块状硫化物矿床具有巨大的经济价值和良好的开发前景。但是由于勘探难度和技术手段的限制,在全球已经发现的600多个海底热液喷口和硫化物矿床中,不到5%的矿床进行了详细的勘探,进行资源量计算的矿床更是屈指可数。选择适当的方法估算储量对于深海资源开发意义重大。本文系统总结了前人估算海底硫化物储量的方法,并以勘探程度相对较高、数据资料相对丰富的Atlantis-II-Deep矿床和Solwara 1矿床为例,评析了前人采用不同储量计算方法得到的结果和各种方法计算的准确性;针对有一定钻孔数据的TAG硫化物堆丘,采用距离反比法重新计算了储量,并和块段法估算的结果进行对比。得到以下结论:(1)海底硫化物矿体形态是制约储量估算方法适用性的一个重要因素;(2)传统几何法可以在极低勘探条件下估算海底硫化物储量量级;(3)对于海底硫化物储量估算,地质统计学的精度高于传统几何法;(4)较高勘探条件下距离反比法可以与地质统计学相互对照、验证;(5)在一定钻孔数量的条件下,可以应用距离反比法进行海底硫化物储量估算。     

克里格法在离子吸附型稀土矿勘查储量估算中的应用

我国在离子吸附型稀土矿勘查工作中,一般采用地质块段法估算储量,块段法是将矿体划分为不同厚度的块段投影到水平或垂直方向上,块段的划分、各块段的面积和厚度、品位都会影响储量估算结果。本文以赣南某离子吸附型稀土矿床作为研究对象,基于先期勘探钻孔数据资料,运用三维建模软件创建了该矿床钻孔数据库,建立了矿区内矿体的三维DTM模型;采用克里格法对矿体进行稀土氧化物品位分析,将克里格法的储量计算结果与块段法的储量计算结果作对比分析。结果显示,克里格法计算的矿体体积比块段法增加了11.8%,稀土氧化物储量增加了15%,与实际勘探数据相比较,克里格法的计算结果基本合理,且具有快速、准确、方便的特点。本文利用自主开发的以克里格法为基础的三维数字矿山经济评价系统中价格-边界品位敏感性分析模块,动态设置边界品位,灵活圈定不同价格下经济可采的矿体边界,如当精矿的市场价格从10万元/吨变化为12万元/吨时,通过计算获得了此矿山经济可采矿体的空间扩展范围。基于克里格法的三维估算系统能够帮助矿山选择合理的采矿工程布置,有利于满足矿山动态管理的需要以及保证矿产资源的合理利用。     

传统资源储量估算在QuantyMine数字矿山软件中的实现及关键技术

根据我国传统资源储量估算方法特点,以地矿点源数据库为基础,以矿山日常勘探与储量估算及开发工作流程为主线,在QuantyMine数字矿山软件中开发了实现传统资源储量估算的功能。解决了多源地矿勘查数据一体化管理与应用、资源储量估算与地矿勘查图件报表编制一体化、多金属矿山资源储量动态估算与管理、资源储量估算成果共享等关键技术问题。结合传统储量估算工作特点,采用智能化与人机交互相结合的方式实现了多金属矿山资源储量多维空间一体化与可视化动态估算与管理功能,可有效提高储量估算科学性和可靠性。相对传统手工储量估算,采用本系统可提高5倍以上的工作效率。在紫金矿业集团所属多个矿山的应用表明,结果偏差在10%以内,估算准确率明显提高。     

土壤碳储量计算中不同插值方法对比研究——以吉林省大安市为例

土壤碳储量问题是大气温室效应和全球变化研究的热点问题。本文采用“单位土壤碳量”方法,计算了吉林省大安市表层土壤有机碳总储量和平均土壤有机碳储量,以为全球碳循环研究提供精确的基础数据。分析和比较了反距离加权、全局多项式、局部多项式、径向基函数和普通克里格等不同插值模型对表层单位土壤有机碳储量空间插值结果的影响,结果表明全局多项式插值的均差最小,径向基函数中张力样条法的平均绝对误差最小,普通克里格法的标准差最小。综合分析来看,普通克里格的有理二次方程式模型插值精度最高。      

地质统计学储量估算中块尺寸的合理选择

在矿产勘查、矿山设计、生产及管理等各阶段都需要进行资源储量估算的工作。地质统计学方法相对于传统储量估算方法具有明显优势,在资源储量估算中获得了广泛的应用。估值过程中单元块尺寸的合理选择对储量估算结果至关重要,然而,在以往实践中块尺寸通常根据经验或主观判断进行选择,缺乏科学依据。本文在总结前人工作及地质统计学资源储量估算经验的基础上,将块尺寸的选取问题明确地划分为勘探阶段和生产阶段。针对不同阶段的特点,重点讨论了块尺寸与品位、储量、估计精度、选别开采单元的关系,为块尺寸的合理选择提供参考。并以某特大型钼矿为工程背景,进行了深度解析及数据实验,得出了块尺寸不仅影响资源品位分布、矿石量而且影响开采技术经济指标的结论,综合考虑估计精度和选别开采单元,推荐该矿床选择15m×15m×15m的单元块尺寸进行储量估算。     

基于模拟退火遗传算法矿床勘探3DEM储量估算

矿床勘探3DEM储量估算是以三维可视化技术为核心,将我国传统的储量估算方法与计算机信息技术结合起来的储量估算工作流程。通过单工程矿体可视化圈定技术,能够保证矿体边界的合理性;通过剖面矿体连接技术,可以得到地质常用的剖面成果图件,同时为三维可视化提供断面数据;通过断面数据模拟退火遗传算法,能较好地解决复杂地质体的断面连接,组成三维地质体。以三雏矿体为限定条件,开展地质块段法或克里格地质统计学储量估算,并利用三维技术实现储量科学管理。     

基于勘探工程位置建模方法和储量估算

三维地质模型的精细描述是相关三维成矿预测和储量估算的前提和保证,更有利于发挥计算机三维可视化技术和地质统计学等在工程建设领域的作用。以河南省某铝土矿床为例,针对三维地质建模过程中存在的难点问题,在传统建模方法基础上提出了一种基于勘探工程实际空间位置建模方法,在野外勘探工程密度较小的情况下也能准确圈定矿体。首先以地质勘查资料为基础,对建模的过程进行了阐述,构建了三维矿体模型、三维地层模型,然后采用普通克里格法和距离幂次反比法估算了资源储量,并对矿体的品位分布和储量类别进行了表达,最后使用3种不同的验证方法进行了精度检验。实现了资源量类别、资源量品位区间、资源量估算动态可视化管理。通过对该矿区的矿体建模和资源量计算,验证了方法的有效性,对于同类型矿床有一定的借鉴意义。     

基于Surpac的垂直断面资源储量估算方法研究与实现

结合传统资源储量估算方法垂直断面方法的实际特点, 以Surpac三维地质软件为基础, 建立和实现了三维软件环境下垂直断面资源储量估算方法的流程和相关程序, 并以安徽省某铁矿床为例进行了应用研究。研究结果表明:本次建立的流程和相关程序可以充分利用高精度三维地质环境进行传统方法资源储量估算, 提高估值精度;同时估值结果可用于对三维统计学储量估算方法进行对比验证, 具有十分显著的实用性和应用前景。     

内蒙古白音高勒有色金属矿区基于DIMINE的三维地质建模及矿产储量估算

为提高矿体储量计算的精度,实现矿体的可视化建模和储量计算,以内蒙古白音高勒有色金属矿区为例,提出普通克里格法可视化的计算方法。根据矿区的地质勘查资料,结合DIMINE数字矿山软件建立矿床地质数据库,构建了可视化的矿体三维实体模型,基于地质统计学原理,筛选出钻孔样品数据并对其进行组合,根据组合后样品的统计分布特征,构建了矿区变异函数模型,并对矿床内矿体的品位进行赋值计算,采用普通克里格法进行空间插值,较为准确地计算了该矿床的矿产储量,降低了计算误差,为矿山资源储量管理和开发利用提供了一定的参考。     

序贯高斯模拟在矿石品位估计中的应用研究

随机模拟是地质统计方法的重要内容。在矿石品位估计方法中克里格方法作为一种无偏估计方法,常被用于矿石品位的估计。但克里格法估值存在平滑效应。作者在分析序贯高斯模拟和普通克里格法基本原理的基础上,运用序贯高斯模拟方法和普通克里格方法对某铁矿体内全铁(TFe)品位进行估计,给出了品位估计结果模型。研究从勘探线方向、垂直勘探线方向和竖直方向分别计算变差函数,对球状模型、指数模型、高斯模型的变差函数拟合效果进行了优选,结果表明球型模型拟合效果最好。针对序贯模拟和克里格品位估值效果进行了分析,结果显示:序贯高斯模拟结果在品位分布形态上更接近样品品位分布形态,其平滑效应更小;克里格方法估计与序贯高斯模拟方法相比仅在品位均值方面更接近样本品位均值。因此,认为序贯高斯模拟方法可以更好地刻画矿体内品位分布状态。     

基于探矿者软件(Minexplorer)的三维地质建模及储量估算——以湘西北李梅铅锌矿为例

在全面收集地质资料的基础上,利用探矿者软件建立了湘西北李梅铅锌矿区的综合地质数据库,利用三维钻孔数据建立了研究区的三维矿床模型,并以矿体模型和地层模型为例,介绍了矿区三维地质建模的一般流程。在矿体模型的基础上,利用地质块段法、地质截面法、地质统计学方法进行了储量估算,并与矿山勘探报告中的储量估算结果进行了对比。研究结果表明,利用探矿者软件进行三维建模和储量估算,操作简便、可视化效果好,不同方法进行储量估算的结果互相印证,真实可靠。     

综合应用多种估算方法于资源储量估算——以内蒙古某冶金熔剂用石英岩矿为例

本文以等高线法、水平投影地质块段法、平行断面法以及水平投影地质块段法配合水平断面法在矿山资源储量估算中的应用实例为背景，对多种储量估算方法在矿山资源储量估算中的综合应用进行研究。经实际应用发现，多种储量估算方法在矿山资源储量估算中的综合应用不但具有高效、准确的特点外，还可最大限度降低各因素对矿体资源储量的影响，使资源储量估算更为准确。     

基于Micromine软件平台在某金多金属矿区资源储量估算中的应用

本文基于Micromine软件平台对某多金属矿区Au矿体进行了三维建模及资源量估算,系统阐述了该软件在建模及资源储量估算中的应用流程。在资源储量估算过程中,分别采用了距离反比法和克里格法对Au矿体资源储量进行了估算相互验证对比,其方法合理、相对误差较小,均符合客观实际,结果科学可靠,值得推广应用。     

基于三维克立格方法的可视化储量估算

金属矿体在地下空间的变化性非常大,难以直接观测,对其精细的三维形态表征和刻画一直是科学计算可视化和空间(地质)统计学的研究热点和难点之一。三维空间的复杂性使得克立格储量估算具有极大的不确定性和经验性,利用三维可视化能够直观地反映变异性分析及储量估算结果,提高估算准确性与合理性。针对各向异性套合与储量估算,提出基于三维克立格方法的可视化储量估算：首先利用三维CAD技术构建算法底层对象;然后采用可视化方式改进变异性分析,并提出基于Hamilton四元数法的各向异性套合改进算法;最后采用克立格法估计储量,并依据可视化结果对某些误差较大的决策方案进行修改,提高克立格计算的准确性和客观性。使用克立格可视化储量估算方法对新疆阿舍勒铜矿床和西藏甲玛铜矿床进行储量估算实验。实验结果表明,变异性计算结果符合实际勘探情况,储量估算误差为5%～10%,储量估算结果可信,克立格可视化储量估算方法有效。     

基于三维克立格方法的可视化储量估算

金属矿体在地下空间的变化性非常大,难以直接观测,对其精细的三维形态表征和刻画一直是科学计算可视化和空间(地质)统计学的研究热点和难点之一。三维空间的复杂性使得克立格储量估算具有极大的不确定性和经验性,利用三维可视化能够直观地反映变异性分析及储量估算结果,提高估算准确性与合理性。针对各向异性套合与储量估算,提出基于三维克立格方法的可视化储量估算：首先利用三维CAD技术构建算法底层对象;然后采用可视化方式改进变异性分析,并提出基于Hamilton四元数法的各向异性套合改进算法;最后采用克立格法估计储量,并依据可视化结果对某些误差较大的决策方案进行修改,提高克立格计算的准确性和客观性。使用克立格可视化储量估算方法对新疆阿舍勒铜矿床和西藏甲玛铜矿床进行储量估算实验。实验结果表明,变异性计算结果符合实际勘探情况,储量估算误差为5%～10%,储量估算结果可信,克立格可视化储量估算方法有效。     

阿舍勒铜矿可视化储量计算的指示克里格法应用研究

应用计算机图形学方法在VC.net环境下利用Open GL图形库函数完全自主开发了指示克里格法的三维可视化储量计算模块,给出了指示克里格法的计算步骤,并设计出阿舍勒铜矿体的指示克里格法可视化储量计算流程,实现了对阿舍勒铜矿体的指示克里格可视化储量计算。结果表明,指示克里格法储量计算能够取得较理想的预测结果。     

基于3DMine软件的地质统计学在洋县毕机沟钒钛磁铁矿资源量计算中的应用

毕机构钒钛磁铁矿床是陕南目前正在开发利用的钒钛磁铁矿床,矿体产出于辉长岩中,属岩浆分异—后期热液改造型钒钛磁铁矿床,本文以3DMine软件为操作平台,运用地质统计学法,通过数据整理—建库—半变异函数分析—普通克里格插值—资源储量计算等步骤,对毕机构矿床进行了资源储量计算,论证了合适的圈矿工业指标。充分体现了地质统计学法在复杂矿区资源储量计算过程中较传统资源储量计算方法表现出的优势和便利。