黃應(yīng)才，殷燦春（玉溪礦業(yè)有限公司，云南 玉溪 653100）

資源儲(chǔ)量估值工程控制在礦業(yè)軟件中的應(yīng)用

黃應(yīng)才，殷燦春（玉溪礦業(yè)有限公司，云南 玉溪 653100）

分析總結(jié)了礦業(yè)軟件資源儲(chǔ)量分類中地質(zhì)可靠程度以工程控制程度劃分的方法，提出了資源儲(chǔ)量分類實(shí)體模型，利用品位礦塊模型添加字段賦分類實(shí)體屬性，實(shí)現(xiàn)資源儲(chǔ)量分類統(tǒng)計(jì)及三維礦塊模型顯示，推進(jìn)礦業(yè)軟件在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用并且符合各固體礦產(chǎn)勘查規(guī)范要求。

礦業(yè)軟件；工程控制程度；實(shí)體模型；賦值

1 前言

國(guó)內(nèi)外礦業(yè)軟件中，廣泛采用的品位估值方法主要有距離冪反比法、趨勢(shì)面法、克立格法，通常采用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法中的普通克立格法和距離冪反比法進(jìn)行品位估值。在估值過(guò)程中為了區(qū)分礦體的地質(zhì)控制程度，一般采用工程控制程度為依據(jù)進(jìn)行資源儲(chǔ)量級(jí)別劃分，本文提出了一種能滿足我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范，又能在礦業(yè)軟件上實(shí)現(xiàn)按工程控制程度劃分的方法。

2 礦業(yè)軟件常用方法[1～5]

2.1 估值方差分類

對(duì)于任何資源儲(chǔ)量估算方法，由于估計(jì)時(shí)所用樣品與被估塊段的大小并非嚴(yán)格相等，從而使被估塊段的實(shí)際值與估計(jì)值不同，即產(chǎn)生了估計(jì)誤差，一個(gè)儲(chǔ)量計(jì)算方法的可靠程度就是根據(jù)該方法所包含的誤差大小來(lái)衡量的。最好的估計(jì)方法應(yīng)該是誤差最小的方法。應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中克里格方差構(gòu)造出地質(zhì)可信度標(biāo)志是：

式中:Rr為資源儲(chǔ)量分類的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)標(biāo)志;σ是全部塊段平均品位估值的克立格方差的平均值；D2(Z)是礦體內(nèi)等體積塊有用組分真值的方差：

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是直接利用估值誤差判斷估值結(jié)果的可靠程度，直觀明了。但實(shí)踐中，不同礦種、不同勘查階段甚至同一礦種在不同礦區(qū)得到的克里格方差都會(huì)不同，難以對(duì)比，標(biāo)準(zhǔn)不容易統(tǒng)一；目前，在國(guó)內(nèi)還沒有大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累足以支持建立起針對(duì)不同礦床類型的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際估算中沒有被使用。

2.2 利用搜索橢球體參數(shù)設(shè)置分類

礦業(yè)軟件估算資源儲(chǔ)量可采用搜索橢球體半徑（估值鄰域）、搜索工程數(shù)目和搜索扇區(qū)點(diǎn)數(shù)、單塊最值區(qū)分礦體工程控制程度。搜索半徑采用礦床勘探網(wǎng)度確定的探明、控制、推斷工程網(wǎng)度間距。設(shè)置搜索半徑要比礦床勘探網(wǎng)度擴(kuò)大1.2～1.25倍。主要原因是勘查實(shí)施過(guò)程中受到地形、坑道等多種因素的影響，工程點(diǎn)的位置不可能是規(guī)則的網(wǎng)格或鉆孔施工中鉆桿偏斜，工程圍繞勘探線可能有一定偏移，為避免“漏掉”相關(guān)的工程點(diǎn)信息而采取擴(kuò)大半徑的方法。在一定范圍內(nèi)工程數(shù)目是確定礦體的地質(zhì)可靠程度，即工程控制程度是劃分地質(zhì)可靠程度的關(guān)鍵依據(jù)。扇區(qū)、單塊點(diǎn)數(shù)是確定塊品位可靠程度。在品位估值中搜索橢球體半徑、工程數(shù)設(shè)置及其與資源儲(chǔ)量控制程度劃分的關(guān)系見表1。礦業(yè)軟件窗體各參數(shù)設(shè)置見圖1。

現(xiàn)在常用此方法作為資源/儲(chǔ)量分類G軸地質(zhì)可靠程度的依據(jù)，有一定的實(shí)用性，總體經(jīng)過(guò)按不同搜索半徑估值參數(shù)設(shè)置可與傳統(tǒng)的資源儲(chǔ)量分類大致相對(duì)應(yīng)，但只能大概反映。

表1 不同控制程度估值鄰域參數(shù)設(shè)置對(duì)應(yīng)表

圖1 搜索橢球體參數(shù)設(shè)置圖

采用距離冪反比法或克立格法對(duì)礦體品位估值，在理論變異函數(shù)（克立格法）、工程數(shù)不變的情況下，調(diào)整扇區(qū)點(diǎn)數(shù)、單塊最值，搜索橢球體同一估值鄰域得到的礦體體積變化量較大，詳見表2及圖2。從表2可以得到礦體品位相對(duì)變化系數(shù)3.43%，在允許誤差內(nèi)，而體積相差最小是估值鄰域小于等于60m，相對(duì)變化系數(shù)15.17%，最大是估值鄰域大于60m小于等于120m，相對(duì)變化系數(shù)58.68%。圖2中顯示出應(yīng)該是控制程度為推斷的，劃分到探明的或控制的。扇區(qū)點(diǎn)數(shù)及單塊最值選取主要考慮在于反映品位的真實(shí)代表性，具體操作既要兼顧估值單元塊尺寸，又要兼顧礦體規(guī)模、產(chǎn)出形態(tài)，因此不能總是調(diào)整點(diǎn)數(shù)來(lái)達(dá)到資源儲(chǔ)量分類中地質(zhì)可靠程度要求。

資源儲(chǔ)量類別的劃分現(xiàn)行執(zhí)行規(guī)范《固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類》（GB/T17766-1999）、《固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則》（GB/T13908-2002）及各礦類勘查規(guī)范劃分資源儲(chǔ)量類別。在提交地質(zhì)勘查報(bào)告、資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告中資源儲(chǔ)量分類要求說(shuō)明各類型資源儲(chǔ)量的具體劃分條件，并在資源儲(chǔ)量估算圖上標(biāo)明各類型資源儲(chǔ)量在空間上的分布情況。礦業(yè)軟件借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，并且軟件中資源儲(chǔ)量模塊運(yùn)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和先進(jìn)方法，具有礦體三維可視、計(jì)算精確快捷、后續(xù)使用方便等優(yōu)點(diǎn)。提出了運(yùn)用礦業(yè)軟件用工程控制程度劃分資源儲(chǔ)量的方法。

3 工程分布網(wǎng)度劃分法[6～10]

固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類是以礦產(chǎn)資源經(jīng)過(guò)礦產(chǎn)勘查的不同地質(zhì)可靠程度和經(jīng)相應(yīng)的可行性評(píng)價(jià)所獲不同的經(jīng)濟(jì)意義為主要依據(jù)。地質(zhì)可靠程度反映了礦產(chǎn)勘查階段工作成果的不同精度，包括了工程控制程度和綜合研究等相關(guān)信息。找礦工作過(guò)程實(shí)際上是人們對(duì)礦體的認(rèn)識(shí)過(guò)程，人們通過(guò)探礦工作的不斷深人、礦床地質(zhì)條件的不斷揭露，對(duì)礦體的認(rèn)識(shí)不斷深化，也是工程由疏到密的過(guò)程。對(duì)不同礦種達(dá)到哪一種資源儲(chǔ)量的類別，對(duì)工程網(wǎng)度有一定的規(guī)定，也符合勘查規(guī)范的要求，因此工程網(wǎng)度是劃分地質(zhì)可靠程度的重要依據(jù)。

表2 不同扇區(qū)、單塊點(diǎn)數(shù)估值統(tǒng)計(jì)表

圖2 工程控制程度礦塊圖

3.1 工程分布網(wǎng)度劃分在礦業(yè)軟件中的實(shí)現(xiàn)方法

采用估值礦塊品位模型，對(duì)礦塊模型以添加字段賦屬性進(jìn)行工程控制程度分類統(tǒng)計(jì)及顯示礦塊模型，具體步驟見圖3所示。

圖3 工程控制程度劃分步驟圖

（1）資源儲(chǔ)量類別界線圈定。一般資源儲(chǔ)量估算圖根據(jù)礦體總體傾角大于45°時(shí)作垂直縱投影圖，小于等于45°時(shí)作水平投影圖。礦體傾角大于45°時(shí)資源儲(chǔ)量分類界線在勘探線剖面圖上圈定，依據(jù)該礦床確定的勘查類型按工程控制程度分探明的、控制的，走向、傾斜方向工程間距利用見礦工程點(diǎn)、線劃分界線，例如某銅礦床勘查類型劃分為第Ⅱ類型，其工程控制網(wǎng)度分別為：探明的資源量，80m（走向）×60m（傾向）,為工程實(shí)際控制資源量；控制的資源量，160m（走向）×120m（傾向）,為工程實(shí)際控制資源量。推斷的資源量，大于160m（走向）×120m（傾向）及礦體外推部分，對(duì)礦體實(shí)體模型切勘探線剖面圖，圈定分類界線。礦體傾角小于等于45°時(shí)，俯視礦體實(shí)體模型，投影實(shí)體最大輪廓線到指定平面上，通過(guò)軟件計(jì)算出見礦工程礦體中心點(diǎn)位置并投影到指定平面上，實(shí)際上已得到水平投影圖，再在水平投影圖上利用工程點(diǎn)圈定資源儲(chǔ)量類別界線。

（2）分類實(shí)體模型創(chuàng)建及布爾運(yùn)算。①勘探剖面上圈定分類邊界輪廓線時(shí)，采取相鄰剖面線之間將同一礦體號(hào)相同的分類邊界輪廓線采用直線連接，剖面外推采取平推再直接連接。②水平投影面上圈定分類輪廓線時(shí)，采取向地表及深部垂直平推再直接連接。③布爾運(yùn)算是對(duì)相鄰實(shí)體間存在相交現(xiàn)象進(jìn)行相鄰實(shí)體間的布爾運(yùn)算，以消除相交現(xiàn)象。這一步可以不做，分類實(shí)體線框賦值時(shí)需要保留的相交實(shí)體先進(jìn)行賦值，被切分類實(shí)體后賦值時(shí)，清除目標(biāo)域和重寫目標(biāo)域不作鉤選。

（3）線框賦值。輸入礦塊文件，修改文件結(jié)構(gòu)，增加工程控制程度或其它字段，文件過(guò)濾出已估值的礦體單元塊。線框選擇分類實(shí)體，賦屬性選更多把屬性NAME賦給工程控制程度字段。塊模型選次分塊，輸入次分?jǐn)?shù)。輸出填寫新文件，設(shè)置完上述參數(shù)就可以對(duì)工程控制程度字段寫分類實(shí)體屬性，見圖4。依次對(duì)不同控制程度分類實(shí)體賦值，直至完成。

圖4 線框賦值窗體

通過(guò)建立模型，對(duì)工程控制程度進(jìn)行分級(jí)賦值后，從圖5和6中可以看出這種方法的儲(chǔ)量分級(jí)與傳統(tǒng)方法的分級(jí)十分吻合，建議在地質(zhì)管理工作中廣泛使用。

圖5 傳統(tǒng)分級(jí)范圍平面分布情況

（4）資源儲(chǔ)量分類匯總。調(diào)入礦塊模型報(bào)告菜單，分類報(bào)告變量域選擇工程控制程度進(jìn)行估值品位元素，統(tǒng)計(jì)出分類礦體體積、密度、礦石量、品位，按資源儲(chǔ)量分類報(bào)表格式進(jìn)行匯總形成資源儲(chǔ)量報(bào)表。

3.2 操作中需要注意的問(wèn)題

控制程度推斷的或預(yù)測(cè)的分類界線超出估值礦體輪廓邊界線，分類實(shí)體水平或剖面之間、外推完全涵蓋礦體實(shí)體模型。

圖6 本文研究的塊段分級(jí)范圍平面分布情況

4 結(jié)語(yǔ)

礦業(yè)軟件中按工程控制程度劃分資源儲(chǔ)量分類建模，在礦體品位塊段模型添加“工程控制程度”字段，通過(guò)塊段屬性賦值，記錄資源儲(chǔ)量分類屬性，實(shí)現(xiàn)了三維分類塊段模型顯示及資源儲(chǔ)量分類統(tǒng)計(jì)匯總。利用這種辦法不僅運(yùn)用了礦業(yè)軟件，而且符合我國(guó)現(xiàn)行各固體礦產(chǎn)勘查報(bào)告編制、制圖規(guī)范要求，更有利于礦業(yè)軟件在國(guó)內(nèi)推廣使用。

[1]侯景儒，黃競(jìng)先.地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類中的應(yīng)用[J].地質(zhì)與勘探，2001,37（6）：61-66.

[2]GB/T17766-1999，固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類[R].

[3]MICROMINE 11.0版培訓(xùn)教材[M],2008.

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[10]王青，史維祥.采礦學(xué)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，2007.

Application of engineering controlling in resource and reserves estimation in mining software

The method of using engineering controlling degrees to classify geological reliability in resource and reserves classification in a mining software was analyzed and summarized.The method of creating solid models of resource and reserves classification,using grade block model to add fields to assign attributes of classification solid were proposed,which realized the classification statistics of resource and reserves and three-dimensional display of ore block model,and promoted the wide application of mining software in China.The method meets the demand of all kinds of solid minerals exploration standard.

mining software;engineering controlling degree;solid model;assignment

1672-609X（2011）02-0045-04

P624

A

2010-10-20

黃應(yīng)才（1970-），男，云南建水人，地質(zhì)工程師，主要從事礦山地質(zhì)技術(shù)管理及研究工作。

云南省省院省?？萍己献饔?jì)劃項(xiàng)目(2006YX26)；云南省技術(shù)創(chuàng)新暨產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)項(xiàng)目（2007GA007）。