陈 扬，李 斌

（东华理工大学地球科学学院，江西 南昌 330013）

在三维矿体资源储量估算过程中，选择合理的块体尺寸参数可以较为精确的构建矿块模型，从而提高估值结果的精度[1，2]。在矿产领域中，过往的经验表明当块体尺寸参数为基本勘查间距的1/4～1/2时，可以获取较好的估值效果，但该方法只能初步确定矿块尺寸的大小，难以确定较优的块体尺寸参数取值[3，4]。因此，本文以对比分析法作为主要分析方法，Micromine软件作为建模软件，通过分析不同矿块尺寸下，采用距离幂次反比法得到的估值结果，对较优矿块尺寸参数的取值展开研究。

本次研究以某钨多金属矿床的钨矿体作为研究对象，其三维线框模型如图1所示。在该矿体中，共施工16个钻孔，包含原始钻孔采样数据226个，钻孔间距为100m×60m，相应的品位分布直方图如图2所示。由图1可知，该矿体形态较复杂且变化幅度较大，走向北东，倾向南东。由图2可知原始样品的品位主要集中分布在0%～0.4%以内，高品位值的样品数量较少。

图1 矿体线框模型

图2 原始样品品位分布直方图

因此，在创建矿块模型时，若垂向尺寸取值过大，则会导致估算得到的矿体体积大于实际矿体的体积；
水平块体尺寸参数可以取一个较大的值，减少计算量，并避免由于过多的块体参与估值导致计算精度下降。

2.1 主矿块尺寸参数分析与优化

为确定块体尺寸参数对资源储量估算结果的影响，本次研究选择不同的块体尺寸参数构建矿块模型，对比分析相应的资源储量估算结果及其标准差和变异系数。根据该矿体的钻孔间距，本次研究中先固定垂向块体尺寸1m，设置最小水平块体尺寸为20m×12m，以5m×3m为间距，连续划分八组水平块体尺寸，最大水平块体尺寸为55m×33m。在保证其它估值参数不变的前提下，在Micromine软件中选择椭球体模型进行数据搜索，搜索半径为3倍钻孔间距，即300m；
扇区数设置为4，即沿着搜索椭球体的长轴和短轴进行搜索；
最小样品数设置为2，减少丛聚效应对估值结果的影响；
原始样品数量较少，不限制最大样品数，确保能够充分利用已知样品数据。根据上述设置好的参数，采用距离幂次反比法进行估值，不同水平块体尺寸参数下的估值得到的矿石体积，其变化曲线如图3所示，对应的估值结果统计分析结果则如表1所示。

表1 不同水平块体尺寸下的标准差和变异系数统计表

图3 不同水平块体尺寸下的矿石体积变化

由表1可知，随着水平块体尺寸参数的增大，块体数显著减少；
当品位均值变化不明显，但最大值逐渐减小，最小值逐渐增大；
标准差和变异系数整体呈下降趋势，且在块体尺寸分别为20×12和25×15时，标准差和变异系数的变化均较小。由图3可知，随着水平块体尺寸的增大，体积变化明显增大；
水平块体尺寸参数为20m×12m～30m×18m之间时，变化较平缓。综上所述，在保持足够精度的情况下，优先选取较大的块体尺寸，即较优的水平块体参数为30m×18m。

同理，在其它估值参数保持不变的情况下，将水平块体尺寸参数设定为30m×18m，最小垂向尺寸设置为1m,并以1m为间隔，连续划分五组垂向尺寸，最大垂向尺寸为5m。采用距离幂次反比法，计算不同垂向尺寸下的矿石体积，其变化曲线如图4所示，对应的估值结果统计分析则如表2所示。

表2 不同垂向尺寸下的标准差和变异系数统计表

图4 不同垂向尺寸下的矿石体积变化

由表2可知，随着垂向尺寸的增大，块体数逐渐下降；
品位均值﹑最大值以及最小值变化均不明显；
标准差变化和变异系数整体呈上升趋势，在垂向尺寸为2m～3m之间时，变异系数和标准差变化整体较小。由图4可知，当垂向尺寸为1m～4m时，矿石体积变化较平缓，继续增大至5m时，矿石体积则有明显上升。综上所述，较优的垂向尺寸参数为3m。

综合以上的对比分析结果可知，该钨矿体的主矿块尺寸参数设置为30m×18m×3m时估值效果较好。

2.2 次级矿块尺寸的确定

由上述对实验矿体的形态和厚度分析结果可知，该矿体厚度较小，且形态起伏较大。在创建局部形态起伏较大或厚度特别小的矿体时，主矿块尺寸参数的大小显著大于该部分矿体的厚度时，该区域的单个矿块之间的间隔较大，无法表达矿体的实际形态，从而难以展示品位的实际空间分布规律，降低品位估值的精度。因此，需要将主矿块尺寸划分为更小尺寸的次一级块体，即次级矿块。

次级矿块的划分不影响矿块模型的精度，但会明显延长计算时间。因此，对于次级矿块尺寸的划分，参照主矿块尺寸的划分范围，设置为主矿块尺寸的1/4到1/2之间即可取得较好的估值效果。

本文结合矿体的实际形态以及产状等要素，并结合经验矿块尺寸取值范围的方式，在保证其它估值参数变量保持一致的前提下，通过划分多组尺寸大小不同的水平块体尺寸和垂向尺寸，通过对应用距离幂次反比法计算出的块体模型的体积以及相应的估值结果的标准差和变异系数进行对比分析，逐步研究较优的水平矿块尺寸参数取值和垂向尺寸参数取值。实验结果表明，当块体尺寸在钻孔间距的1/4到1/2之间时，效果比较理想，实验矿体的较优块体尺寸参数为30m×18m×3m。

因此，这种以估值后的矿石体积变化作为初步分析指标，确定较优块体尺寸范围，然后通过分析估值结果的标准差和变异系数等两个精度评定指标确定较优取值的对比分析法，在实际工作中具有一定的参考价值。

猜你喜欢 块体标准差矿体 浅谈深水防波堤护面块体安装控制及修复方法珠江水运(2022年19期)2022-10-31基于BIM技术的水电站地下洞室定位关键块体分析方法西北水电(2022年2期)2022-06-08防波堤预制块体安装工艺珠江水运(2021年5期)2021-11-23近地表矿体地下组合式连续开采技术研究有色金属（矿山部分）(2021年4期)2021-08-30订正计算机技术与发展(2020年9期)2020-11-26块体可动性判断的几何算法研究山东科技大学学报(自然科学版)(2020年4期)2020-09-01Chronicle of An Epic WarBeijing Review(2020年25期)2020-06-24论甲乌拉矿区断裂构造及控矿作用世界有色金属(2020年4期)2020-05-16缓倾斜矿体露天采场台阶矿量的分配计算有色金属设计(2015年2期)2015-02-28方差中亟待澄清的两个错误观点中学数学杂志(初中版)(2014年1期)2014-02-28