Инструкция по геологическому обеспечению и производственному геологическому контролю горных предприятий (стр. 17 )

-  минеральной зональностью;

-  различными (минеральной и рассеянной) формами присутствия в рудах отдельных полезных компонентов.

Кроме того, проявление аномальных значений концентраций металлов в пробах может быть обусловлено грубыми погрешностями при проведении химического анализа, которые выявляются внутренним геологическим контролем.

Повышенные концентрации цветных и драгоценных металлов, обусловленные минеральной зональностью, нельзя считать ураганными, а расчёт среднего содержания металла в подсчётном блоке необходимо вести отдельно по каждому минеральному типу руды.

Поэтому, применительно к сульфидным медно-никелевым рудам, ураганной следует считать пробу только внутри одного минерального типа (однородной совокупности), с резко повышенным содержанием полезного компонента, обусловленным различными формами его нахождения в руде.

Для выявления ураганных проб рекомендуется применять так называемое правило «трех сигм» (3σ), основанное на законе распределения вероятностей появления различных значений случайной величины. В роли критерия, позволяющего отделить аномальные значения от однородной совокупности используются нормированная величина t (коэффициент вероятности) и среднеквадратическое отклонение (σ) определения среднеарифметического содержания металла.

Распределение измеренных значений содержаний полезных компонентов (С) в медно-никелевых рудах достаточно хорошо передается некоторой плавной кривой, образующей площадь, ограниченную осью абсцисс, кривой f(C) и ординатой С, где f(C) – плотность вероятности появления значений случайной величины. Кривая имеет симметричную форму относительно абсциссы С и максимум, равный

.

Вся площадь под кривой f (C), или суммарная вероятность всех возможных значений случайной величины в любом интервале значений равна единице (рисунок 1).

 

Рисунок 1. Распределение площадей и соответствующих им вероятностей по интервалам, кратным среднеквадратическому отклонению.

Если размер интервалов взять кратным среднеквадратическому отклонению σ, вся площадь под кривой плотности вероятности разделится практически на шесть частей (см. рис). В пределах ±1σ заключено 0.682, в пределах ±2σ - 0.954, а в пределах ±3σ - 0.997 всей площади (т. е. вероятности). За их пределами остается незначительная часть площади (менее 0,3 %), все значения случайной величины которой относятся к другой совокупности

Все значение случайной величины, отличающиеся от среднеарифметического более чем на ±3σ, можно считать аномальными.

Таким образом, для выявления проб с ураганными содержаниями полезных компонентов в медно-никелевых рудах необходимо выполнить следующие действия:

-  найти среднеарифметическое значение из всех значений его содержаний с исключением предполагаемого аномального значения по формуле:

(%, г/т, г/м3…) (20)

-  рассчитать дисперсию (средний квадрат отклонений значений содержаний компонента от его среднего значения) по формуле:

(21)

-  рассчитать среднеквадратическое отклонение (квадратный корень из дисперсии) по формуле:

(22)

В том случае, когда содержания компонентов в руде подчиняются логнормальному закону, правило «трех сигм» применяется не к содержаниям, а к логарифмам содержаний. Логарифмы значений подчиняются нормальному закону распределения.

При расчёте среднего содержания полезных компонентов медно-никелевых руд выявленные пробы с аномально высокими содержаниями металлов необходимо конвертировать (оптимизировать):

-  заменяя их средним содержанием рядовых проб по блоку, что равносильно исключению этих проб из расчёта,

-  среднее содержание по блоку рассчитывать с учётом ураганных проб, но взвешивая аномальные содержания и среднее содержание рядовых проб, образующих однородную совокупность, на их количество в расчётном массиве.

3.5 Вычисление объёма подсчётного блока и запасов руды и металлов

При вычислении объёма подсчётного блока часто необходимо произвести расчленение исходного подсчётного блока на отдельные более мелкие элементарные блоки для преобразования сложной по форме залежи в равновеликие ей по объёму простые геометрические фигуры: призмы, усеченные пирамиды, клинья и др.

При подсчёте запасов по большинству способов тела полезных ископаемых или их сечения проектируются на вертикальную, горизонтальную или другие плоскости. Эти проекции и используются для измерения площадей тел полезных ископаемых инструментальными методами (планиметром) или с применением компьютерных технологий.

Объём рудного тела между двумя сечениями определялся по формулам элементарных геометрических фигур: призмы, усеченной пирамиды, клина, конуса и др.

Объём подсчётного блока определяется суммированием элементарных блоков.

Запасы руды в блоке определяется по формуле:

(т), (23)

где:

V - объём подсчётного блока;

d - объёмная масса.

Запасы компонентов в блоке определяется по формуле:

(кг, т), (24)

где:

P - запасы руды;

Сср - среднее содержание.

Поскольку подсчётных блоков может быть выделено значительное количество, исходные данные и результаты подсчёта удобнее оформлять в табличном виде.

При наличии в залежах минеральной зональности замер площадей в подсчётных блоках, расчёт объёмов, средних содержаний и подсчёт запасов полезных компонентов производится раздельно по каждой минеральной разновидности, а затем запасы суммируются.

Объёмная масса полезных ископаемых и вмещающих пород для подсчёта запасов представлена в Приложении 9. Объёмные массы руд, нерудных полезных ископаемых и вмещающих пород могут уточняться по мере получения дополнительных данных.

3.6 Автоматизированный подсчёт запасов с применением компьютерных технологий

При автоматизированном подсчёте запасов компьютерная технология должна иметь описание используемых методов вычислений и обеспечивать возможность просмотра, проверки и корректировки исходных данных (координаты разведочных выработок, результаты опробования, планы опробования, параметры кондиций и др.), результатов промежуточных расчётов (рудные пересечения, выделенные в соответствии с кондициями; геологические разрезы или планы с контурами промышленного оруденения; проекции рудных тел на горизонтальную или вертикальную плоскость; подсчётные параметры по блокам, уступам, разрезам) и сводных результатов подсчёта запасов.

Все графические и табличные приложения должны быть оформлены так, чтобы обеспечить возможность качественной экспертной проработки материалов.

Автоматизированный подсчёт запасов с применением компьютерных технологий базируется на двух основных методиках:

-  автоматизация традиционных методов подсчёта запасов: геологических блоков, параллельных сечений и др;

-  автоматизированная система подсчёта запасов с использованием объёмного моделирования изучаемого рудного тела с использованием блочного моделирования.

При подсчёте запасов с применением компьютерных технологий обычно не удается достичь полной автоматизации вычислительных работ. Как правило, из-за сложной морфологии не представляется возможным автоматизировать операцию оконтуривания рудных тел в подсчётных блоках, поэтому промышленный контур рудной залежи отстраивают вручную, а затем разрезы оцифровывают или на компьютер передают координаты точек контура или площади блоков.

Автоматизированная система подсчёта запасов с использованием блочного моделирования заключается в квантовании (дискретизации) всего подсчётного блока рудного тела на равные элементарные ячейки (блоки), расположенные по регулярной сетке и образующие его трехмерную модель. Параметры элементарной ячейки зависят от изменчивости оруденения: чем сильнее проявлена изменчивость оруденения, тем меньше должна быть ячейка, а также от таких факторов, как средняя длина пробы, мощность рудного тела, величина подсчитываемого объёма.

В каждой ячейке, используя данные по имеющимся разведочным скважинам и горным выработкам, путем интерполяции рассчитывают содержания полезных компонентов, объёмную массу и др. Поэтому каждый элементарный блок характеризуется индивидуальным набором признаков (промышленный тип руды и его природная разновидность, содержания металлов, объёмная масса, условный никель и т. п.).

Совокупность признаков по элементарным блокам трансформируется в электронную таблицу. Каждая строчка электронной таблицы несет информацию, определяющую подсчётные параметры элементарного блока. Все подсчётные параметры хранятся в компьютере и могут быть откорректированы при появлении новой информации по изучаемому участку рудного тела. Путем интеграции подсчётных параметров элементарных блоков определяют запасы руды и компонентов в трехмерных каркасах любой конфигурации, моделирующих подсчётный блок рудного тела.

Для подсчёта запасов с применением компьютерных технологий создаются базы данных. Различают базы первичных, промежуточных и итоговых данных.

База первичных данных образуется из всей первичной геологической информации, необходимой для подсчёта запасов. Она может включать в себя: результаты анализа рядовых, групповых, объединённых, минералогических и мономинеральных проб, результаты испытаний технических и технологических проб, данные определений объёмной массы полезных ископаемых, координаты местоположения разведочных выработок и скважин и др. Первичные данные систематизируют и выверяют в обычных журналах, а потом переносят на машинные носители. После переноса данные распечатывают и сверяют с данными в журналах.

База промежуточных данных образует совокупность данных по рудным пересечениям: интервалы рудных пересечений, выделенных согласно кондициям, состав руды в них, координаты начала и конца каждого интервала, а также результаты промежуточных вычислений (площади и объёмы блоков, средний состав руды и пр.) и итоговые данные по рудному пересечению.