CN103093107A - 一种用于单个勘探工程矿体边界圈定方法 - Google Patents

一种用于单个勘探工程矿体边界圈定方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于地质勘探中单个勘探工程矿体边界圈定方法,包括有以下步骤:(1)输入影响单勘探工程圈定的影响因素及相关圈定参数;(2)计算影响因素的空间分布,以得到叠置单元;(3)叠置单元离散化;(4)计算矿体圈定边界,依据步骤(1)中的圈定参数对步骤(3)所形成的叠置单元进行融合分析,圈定出矿体边界;(5)将步骤(4)矿体圈定边界结果输出成图形或文字。本发明通过引入边界剖分系数,自定义最小叠置单元尺寸,不需要依据检化验得到的品位自然分界作为矿体圈定的最小尺度,使得边界圈定更加精细;通过将多种影响因素叠置形成具有相同属性的叠置单元,实现在任意数量和种类影响因素下进行单勘探工程矿体边界圈定。

Description

一种用于单个勘探工程矿体边界圈定方法
技术领域
本发明涉及用于地质勘探中单个勘探工程矿体边界圈定方法。
背景技术
矿体圈定一般是通过勘探工程揭露对采矿有影响的形状、产状、有用矿物品质、有害物含量等因素的空间分布情况。由于勘探工程中各影响因素的空间分布都具有独立性,在考虑多因素相互影响的条件下矿体圈定时操作复杂,目前的处理方式多是仅考虑有用矿物品质,以原有单勘探工程品位自然分界为基础进行圈定,对于影响因素种类多,特别是在影响因素种类和数量不确定的条件下进行矿体圈定难于实现。本发明是为了满足上述要求而完成的,其目的是提供一种能实现任意数量和种类影响因素下,不以品位自然分界为基础的单勘探工程矿体圈定方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出一种可以方便进行多因素,不以品位自然分界为基础的用于勘探中单个工程矿体边界圈定方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种用于单勘探工程矿体边界圈定方法,包括有以下步骤:
(1)输入影响单勘探工程圈定的影响因素及相关圈定参数;
(2)计算影响因素的空间分布,以得到叠置单元;
(3)叠置单元离散化;
(4)计算矿体圈定边界,依据步骤(1)中的圈定参数对步骤(3)所形成的叠置单元进行融合分析,圈定出矿体边界;
(5)将步骤(4)矿体圈定边界结果输出成图形或文字。
按上述方案,所述的步骤(1)包括有:
(11)分别输入影响单勘探工程圈定的比重、有用矿物品质、岩性、有害物含量等影响因素的起、止位置及数值;
(12)设置最小可开采厚度;
(13)输入边界剖分系数,以计算单勘探工程边界圈定过程中的最小单元尺寸比例;
(14)输入主影响因素,其目的是当不存在符合圈定要求的最小单元时,可按主影响因素进行搜索;
(15)输入相关圈定参数,所述的相关圈定参数,为一组各因素的取值范围的集合:
{(Y1,Y2,...,Yn)|Yi∈[ymin,ymax]或Yi∈{y1,y2,...,yn}}
其中Yi为某一影响因素;
(16)所述的相关圈定参数还包括有各影响因素计算公式,为某一影响因素与位置范围及其它影响因素的函数:
Yi(from,to)=f(from,to,Y′1,Y′2,...Y′n),Y′i∈{(Y1,Y2,...,Yn)}。
按上述方案,所述的步骤(2)包括有以下步骤:
(21)依据步骤(11)的影响因素的起、止位置进行搜索,若上次搜索的终点位置已经到达单勘探工程的影响因素的止位置则进行步骤(23),否则从单勘探工程的上次搜索的终点位置开始,向单勘探工程的影响因素的止位置方向搜索各影响因素的属性值,若各影响因素的属性值无变化则记录当前终点位置并继续向止位置方向延伸搜索,否则进行步骤(22);
(22)将上次搜索终点位置到当前位置部分合并形成叠置单元,并将该部分从搜索范围中移除后进行步骤(21);
(23)输出叠置单元,其为同一叠置单元各影响因素具有相同属性值。
按上述方案,所述的步骤(3)包括有以下步骤:
(31)依据最小可开采厚度和边界剖分系数确定最小单元尺寸,所述的最小单元尺寸=最小可开采厚度/边界剖分系数;
(32)逐次遍历叠置单元,当叠置单元的尺寸大于最小单元尺寸时,则按最小单元尺寸进行剖分形成新的叠置单元,否则保留原叠置单元。
按上述方案,所述的步骤(4)包括有以下步骤:
(41)按照矿体边界圈定参数,在步骤(3)所得的叠置单元中搜索符合圈定参数的叠置单元,如果无符合的叠置单元,则进行步骤(45);
(42)合并符合圈定参数的叠置单元中的起、止位置相邻单元;
(43)如果有符合圈定参数的叠置单元,则从中选取一个叠置单元作为当前单元,否则进行步骤(45);
(44)逐次选取当前单元的两侧单元,计算合并后各因素当前值Yi(from,to),若满足(Y1,Y2,...,Yn),则将两侧单元合并到当前单元,并重新进行前述步骤,否则将该当前单元从符合条件的叠置单元中移除到结果集中并进行步骤(42);
(45)从不符合圈定参数的叠置单元中选择主影响因素高于矿体边界圈定参数的叠置单元,如果有该叠置单元则形成备选单元,如果无该叠置单元则进行步骤(48);
(46)如果有备选单元,则从中选取一个备选单元作为当前单元,否则进行步骤(48);
(47)若选取步骤(46)的当前单元不存在两侧单元,则从备选单元中移除该当前单元并进行步骤(46),否则逐次选取当前单元的两侧单元计算合并后各因素当前值Yi(from,to),若满足(Y1,Y2,...,Yn)则将两侧单元合并到当前单元,并重新进行前述步骤,否则若主影响因素高于矿体边界圈定参数则进行前述步骤,否则若当前单元满足(Y1,Y2,...,Yn),则将该当前单元从备选单元中移除到结果集中并进行步骤(46),否则从备选单元移除该当前单元并进行步骤(46);
(48)合并结果集中的起、止位置相邻单元,并计算合并后各影响因素值。
本发明的有益效果在于:通过引入边界剖分系数,自定义最小叠置单元尺寸,不需要依据检化验得到的品位自然分界作为矿体圈定的最小尺度,使得边界圈定更加精细;通过将多种影响因素叠置形成具有相同属性的叠置单元,实现在任意数量和种类影响因素下进行单勘探工程矿体边界圈定。使用本发明使得在采矿生产中单勘探工程矿体边界圈定边界更加精细,圈定参数设置更加灵活多变,能满足不同的采矿需要。
附图说明
图1是本发明的处理流程图;
图2是计算矿体圈定边界,实现叠置单元融合的处理流程图。
具体实施方式
一种用于单勘探工程矿体边界圈定方法,包括有以下步骤:
(1)输入影响单勘探工程圈定的影响因素及相关圈定参数;
(2)计算影响因素的空间分布,以得到叠置单元;
(3)叠置单元离散化;
(4)计算矿体圈定边界,依据步骤(1)中的圈定参数对步骤(3)所形成的叠置单元进行融合分析,圈定出矿体边界;
(5)将步骤(4)矿体圈定边界结果输出成图形或文字。
按上述方案,所述的步骤(1)包括有:
(11)分别输入影响单勘探工程圈定的比重、有用矿物品质、岩性、有害物含量等影响因素的起、止位置及数值;
(12)设置最小可开采厚度;
(13)输入边界剖分系数,以计算单勘探工程边界圈定过程中的最小单元尺寸比例;
(14)输入主影响因素,其目的是当不存在符合圈定要求的最小单元时,可按主影响因素进行搜索;
(15)输入相关圈定参数,所述的相关圈定参数,为一组各因素的取值范围的集合:
{(Y1,Y2,...,Yn)|Yi∈[ymin,ymax]或Yi∈{y1,y2,...,yn}}
其中Yi为某一影响因素;
(16)所述的相关圈定参数还包括有各影响因素计算公式,为某一影响因素与位置范围及其它影响因素的函数:
Yi(from,to)=f(from,to,Y′1,Y′2,...Y′n),Y′i∈{(Y1,Y2,...,Yn)}。
按上述方案,所述的步骤(2)包括有以下步骤:
(21)依据步骤(11)的影响因素的起、止位置进行搜索,若上次搜索的终点位置已经到达单勘探工程的影响因素的止位置则进行步骤(23),否则从单勘探工程的上次搜索的终点位置开始,向单勘探工程的影响因素的止位置方向搜索各影响因素的属性值,若各影响因素的属性值无变化则记录当前终点位置并继续向止位置方向延伸搜索,否则进行步骤(22);
(22)将上次搜索终点位置到当前位置部分合并形成叠置单元,并将该部分从搜索范围中移除后进行步骤(21);
(23)输出叠置单元,其为同一叠置单元各影响因素具有相同属性值。
按上述方案,所述的步骤(3)包括有以下步骤:
(31)依据最小可开采厚度和边界剖分系数确定最小单元尺寸,所述的最小单元尺寸=最小可开采厚度/边界剖分系数;
(32)逐次遍历叠置单元,当叠置单元的尺寸大于最小单元尺寸时,则按最小单元尺寸进行剖分形成新的叠置单元,否则保留原叠置单元。
按上述方案,所述的步骤(4)包括有以下步骤:
(41)按照矿体边界圈定参数,在步骤(3)所得的叠置单元中搜索符合圈定参数的叠置单元,如果无符合的叠置单元,则进行步骤(45);
(42)合并符合圈定参数的叠置单元中的起、止位置相邻单元;
(43)如果有符合圈定参数的叠置单元,则从中选取一个叠置单元作为当前单元,否则进行步骤(45);
(44)逐次选取当前单元的两侧单元,计算合并后各因素当前值Yi(from,to),若满足(Y1,Y2,...,Yn),则将两侧单元合并到当前单元,并重新进行前述步骤,否则将该当前单元从符合条件的叠置单元中移除到结果集中并进行步骤(42);
(45)从不符合圈定参数的叠置单元中选择主影响因素高于矿体边界圈定参数的叠置单元,如果有该叠置单元则形成备选单元,如果无该叠置单元则进行步骤(48);
(46)如果有备选单元,则从中选取一个备选单元作为当前单元,否则进行步骤(48);
(47)若选取步骤(46)的当前单元不存在两侧单元,则从备选单元中移除该当前单元并进行步骤(46),否则逐次选取当前单元的两侧单元计算合并后各因素当前值Yi(from,to),若满足(Y1,Y2,...,Yn)则将两侧单元合并到当前单元,并重新进行前述步骤,否则若主影响因素高于矿体边界圈定参数则进行前述步骤,否则若当前单元满足(Y1,Y2,...,Yn),则将该当前单元从备选单元中移除到结果集中并进行步骤(46),否则从备选单元移除该当前单元并进行步骤(46);
(48)合并结果集中的起、止位置相邻单元,并计算合并后各影响因素值。
以下以考虑单勘探工程的比重、有用矿物品质、有害物含量、岩性四种影响因素的矿体圈定为实施例结合附图,对本发明的一种用于采矿的单勘探工程矿体边界圈定处理方法,进行详细描述,如图1所示,包括有以下步骤:
1、输入单勘探工程
(1)以表1(表1是某一单勘探工程具体数据,图中位置未指明开始位置时为上段终点位置,如图中位置8的单元,起点位置为7,终止位置为8)所示单勘探工程中比重的输入为例,应输入(1,10,1.5),(11,13,1.8),(14,18,1.6),(19,21,1.7),其它影响因素的输入同比重;
(2)设置最小可开采厚度:1;
(3)输入边界剖分系数:2;
(4)输入主影响因素:有用矿物品质;
(5)输入矿体边界的相关圈定参数:有用矿物品质(30,31),有害物含量(0.5,0.7),岩性{1,2,3};
(6)所述的相关圈定参数还包括以下各影响因素计算公式:
①有用矿物品质 p ( from , to ) = Σ p i · d i · ( to ′ - from ′ ) Σ d i · ( to ′ - from ′ )
②有害物含量 h ( from , to ) = Σ h i · d i · ( to ′ - from ′ ) Σ d i · ( to ′ - from ′ )
③比重 d ( from , to ) = Σ d i · ( to ′ - from ′ ) Σ ( to ′ - from )
其中pi,di,hi代表步骤(3)中形成的某一叠置单元的有用矿物品质、比重和有害物含量,to′,from′代表该叠置单元在所给范围[from,to]中的起、止位置。
2、计算影响因素的空间分布
(1)依据步骤1.(1)的影响因素的起、止位置进行搜索,若上次搜索终点位置已经到达单勘探工程的止位置则进行步骤2.(3),否则从单勘探工程的上次搜索的终点位置开始,向单勘探工程的影响因素的止位置方向搜索各影响因素的属性值,若各影响因素的属性值无变化则记录当前终点位置并继续向止位置方向延伸搜索,否则进行步骤2.(2);
(2)将上次搜索终点位置到当前位置部分合并形成叠置单元,并将该部分从搜索范围中移除后进行步骤2.(1);
(3)输出叠置单元,计算所得叠置单元结果如表2所示(表2是某一单勘探工程进行影响因素的空间分布后的结果,位置含义同表1),可以看出其为同一叠置单元各影响因素具有相同属性值
位置 比重 有用矿物品质 岩性 有害物含量
1 1.5 12.65 1 1.1
2 1.5 12.75 1 1.1
3 1.5 10.83 1 1.1
4 1.5 15.4 1 1.1
5 1.5 15.4 1 0.5
6 1.5 13.55 1 0.5
7,8 1.5 19.2 1 0.5
9 1.5 30.96 1 0.5
10 1.5 29.04 1 0.5
11 1.8 29.04 2 0.5
12 1.8 27.5 2 0.5
13 1.8 25.23 2 0.8
14 1.6 25.23 3 0.8
15 1.6 28.88 3 0.8
16 1.6 32.06 3 0.5
17 1.6 26.67 3 0.5
18 1.6 26.67 3 1.3
19 1.7 23.09 3 1.3
20,21 1.7 6.88 3 1.3
表2
3、叠置单元离散化
(1)依据最小可开采厚度和边界剖分系数计算确定最小单元尺寸,所述的最小单元尺寸=最小可开采厚度/边界剖分系数=1/2=0.5;
(2)逐次遍历叠置单元,若完成则进行步骤3.(3),否则对当前叠置单元进行离散化,当当前叠置单元的尺寸大于最小单元尺寸时,则按最小单元尺寸进行剖分形成新的叠置单元,否则保留原叠置单元;
(3)叠置单元的离散化的计算所得叠置单元结果如表3(表3是某一单勘探工程进行叠置单元离散化的结果,位置含义同表1)所示
位置 比重 有用矿物品质 岩性 有害物含量
0.5 1.5 12.65 1 1.1
1 1.5 12.65 1 1.1
1.5 1.5 12.75 1 1.1
2 1.5 12.75 1 1.1
2.5 1.5 10.83 1 1.1
3 1.5 10.83 1 1.1
3.5 1.5 15.4 1 1.1
4 1.5 15.4 1 1.1
4.5 1.5 15.4 1 0.5
5 1.5 15.4 1 0.5
5.5 1.5 13.55 1 0.5
6 1.5 13.55 1 0.5
6.7 1.5 19.2 1 0.5
7 1.5 19.2 1 0.5
7.5 1.5 19.2 1 0.5
8 1.5 19.2 1 0.5
8.5 1.5 30.96 1 0.5
9 1.5 30.96 1 0.5
9.5 1.5 29.04 1 0.5
10 1.5 29.04 1 0.5
10.5 l.8 29.04 2 0.5
11 1.8 29.04 2 0.5
11.5 l.8 27.5 2 0.5
12 1.8 27.5 2 0.5
12.5 1.8 25.23 2 0.8
13 1.8 25.23 2 0.8
13.5 1.6 25.23 3 0.8
14 1.6 25.23 3 0.8
14.5 1.6 28.88 3 0.8
15 1.6 28.88 3 0.8
15.5 1.6 32.06 3 0.5
16 1.6 32.06 3 0.5
16.5 1.6 26.67 3 0.5
17 1.6 26.67 3 0.5
17.5 1.6 26.67 3 1.3
18 1.6 26.67 3 1.3
18.5 1.7 23.09 3 1.3
19 1.7 23.09 3 1.3
19.5 1.7 6.88 3 1.3
20 1.7 6.88 3 1.3
20.5 1.7 6.88 3 1.3
21 1.7 6.88 3 1.3
4、计算矿体圈定边界,如图2所示:
(1)按照矿体边界圈定参数,在步骤3所得的叠置单元中搜索符合圈定参数的叠置单元,得到位置为8.5和9的单元(简称单元8.5和单元9,下同);
(2)合并符合圈定参数的叠置单元中的起、止位置相邻单元,单元8.5和单元9进行合并形成新的单元9;
(3)选取单元9两侧主要因素有用矿物品质较高的单元9.5合并计算有用矿物品质为 p = 30.96 × 1.5 × ( 9 - 8 ) + 29.04 × 1.5 × ( 9.5 - 9 ) 1.5 × ( 9 - 8 ) + 1.5 × ( 9.5 - 9 ) = 30.32
有害物含量为 h = 0.5 × 1.5 × ( 9 - 8 ) + 0.5 × 1.5 × ( 9.5 - 9 ) 1.5 × ( 9 - 8 ) + 1.5 × ( 9.5 - 9 ) = 0.5
岩性为1,符合圈定要求,将单元9和单元9.5进行合并形成新单元;
(4)取新单元两侧主要影响因素有用矿物品质较高的单元10和位置为9,9.5的单元合并计算有用矿物品质为30,有害物含量为0.5,岩性为1,符合圈定要求,将单元10和位置为9,9.5的单元进行合并形成新单元;
(5)取新单元两侧主要影响因素有用矿物品质较高的单元10.5和步骤4.(4)中新单元合并计算有用矿物品质为29.78不符合圈定要求;
(6)取单元8和步骤4.(4)中的新单元合并计算有用矿物品质为26.4不符合圈定要求;
(7)将步骤4.(4)中新单元记录到结果集,并从符合条件的单元中将单元9、单元9.5、单元10移除;
(8)由于不存在符合条件的单元,重新搜索有用矿物品质高于圈定参数的单元,得到单元15.5和单元16,进入备选单元;
(9)合并备选单元中的连续单元,单元15.5和单元16进行合并形成新的单元16;
(10)取新的单元16两侧主要因素有用矿物品质较高的单元15与新单元合并计算有用矿物品质为31,有害物含量为0.6,岩性为3,符合圈定要求,融合成新单元;
(11)取新单元两侧主要因素有用矿物品质较高的单元14.5与新单元合并计算有用矿物品质为30.47,有害物含量为0.65,岩性为3,融合成新单元;
(12)取新单元两侧主要因素有用矿物品质较高的单元16.5与新单元合并计算有用矿物品质为29.71,不符合圈定要求且主要因素有用矿物品质低于圈定参数,新单元符合圈定参数,将其记录到结果集;
(13)由于不存在有用矿物品质高于圈定参数的单元,对结果集中连续单元进行合并并重新计算影响因素数值。该结果集不存在连续单元无需合并,重新计算影响因素数值,单元8.5,9,9.5,10的有用矿物品质为30、有害物含量为0.5、岩性为1、比重为1.5,单元14.5,15,15.5,16的有用用矿物品质为30.47、有害物含量为0.65、岩性为3,比重为1.6;
5、将矿体圈定边界结果输出成图形或文字
结果输出为:(a)起位置8、止位置10、有用矿物品质为30、有害物含量为0.5、岩性为1、比重为1.5,(b)起位置14、止位置16、有用矿物品质为30.47、有害物含量为0.65、岩性为3,比重为1.6。
对于任意数量的影响因素及不同圈定条件的采矿单勘探工程矿体圈定实施过程同上,只需增加相应的影响因素计算公式和相应的影响因素计算。

Claims (5)

1.一种用于单勘探工程矿体边界圈定方法,包括有以下步骤:
(1)输入影响单勘探工程圈定的影响因素及相关圈定参数;
(2)计算影响因素的空间分布,以得到叠置单元;
(3)叠置单元离散化;
(4)计算矿体圈定边界,依据步骤(1)中的圈定参数对步骤(3)所形成的叠置单元进行融合分析,圈定出矿体边界;
(5)将步骤(4)矿体圈定边界结果输出成图形或文字。
2.按权利要求1所述的用于单勘探工程矿体边界圈定方法,其特征在于所述的步骤(1)包括有:
(11)分别输入影响单勘探工程圈定的比重、有用矿物品质、岩性、有害物含量等影响因素的起、止位置及数值;
(12)设置最小可开采厚度;
(13)输入边界剖分系数,以计算单勘探工程边界圈定过程中的最小单元尺寸比例;
(14)输入主影响因素,其目的是当不存在符合圈定要求的最小单元时,可按主影响因素进行搜索;
(15)输入相关圈定参数,所述的相关圈定参数,为一组各因素的取值范围的集合:
{(Y1,Y2,...,Yn)|Yi∈[ymin,ymax]或Yi∈{y1,y2,...,yn}}
其中Yi为某一影响因素;
(16)所述的相关圈定参数还包括有各影响因素计算公式,为某一影响因素与位置范围及其它影响因素的函数:
Yi(from,to)=f(from,to,Y′1,Y′2,...Y′n),Y′i∈{(Y1,Y2,...,Yn)}。
3.按权利要求2所述的用于单勘探工程矿体边界圈定方法,其特征在于所述的步骤(2)包括有以下步骤:
(21)依据步骤(11)的影响因素的起、止位置进行搜索,若上次搜索的终点位置已经到达单勘探工程的影响因素的止位置则进行步骤(23),否则从单勘探工程的上次搜索的终点位置开始,向单勘探工程的影响因素的止位置方向搜索各影响因素的属性值,若各影响因素的属性值无变化则记录当前终点位置并继续向止位置方向延伸搜索,否则进行步骤(22);
(22)将上次搜索终点位置到当前位置部分合并形成叠置单元,并将该部分从搜索范围中移除后进行步骤(21);
(23)输出叠置单元,其为同一叠置单元各影响因素具有相同属性值。
4.按权利要求3所述的用于单勘探工程矿体边界圈定方法,其特征在于所述的步骤(3)包括有以下步骤:
(31)依据最小可开采厚度和边界剖分系数确定最小单元尺寸,所述的最小单元尺寸=最小可开采厚度/边界剖分系数;
(32)逐次遍历叠置单元,当叠置单元的尺寸大于最小单元尺寸时,则按最小单元尺寸进行剖分形成新的叠置单元,否则保留原叠置单元。
5.按权利要求4所述的用于单勘探工程矿体边界圈定方法,其特征在于所述的步骤(4)包括有以下步骤:
(41)按照矿体边界圈定参数,在步骤(3)所得的叠置单元中搜索符合圈定参数的叠置单元,如果无符合的叠置单元,则进行步骤(45);
(42)合并符合圈定参数的叠置单元中的起、止位置相邻单元;
(43)如果有符合圈定参数的叠置单元,则从中选取一个叠置单元作为当前单元,否则进行步骤(45);
(44)逐次选取当前单元的两侧单元,计算合并后各因素当前值Yi(from,to),若满足(Y1,Y2,...,Yn),则将两侧单元合并到当前单元,并重新进行前述步骤,否则将该当前单元从符合条件的叠置单元中移除到结果集中并进行步骤(42);
(45)从不符合圈定参数的叠置单元中选择主影响因素高于矿体边界圈定参数的叠置单元,如果有该叠置单元则形成备选单元,如果无该叠置单元则进行步骤(48);
(46)如果有备选单元,则从中选取一个备选单元作为当前单元,否则进行步骤(48);
(47)若选取步骤(46)的当前单元不存在两侧单元,则从备选单元中移除该当前单元并进行步骤(46),否则逐次选取当前单元的两侧单元计算合并后各因素当前值Yi(from,to),若满足(Y1,Y2,...,Yn)则将两侧单元合并到当前单元,并重新进行前述步骤,否则若主影响因素高于矿体边界圈定参数则进行前述步骤,否则若当前单元满足(Y1,Y2,...,Yn),则将该当前单元从备选单元中移除到结果集中并进行步骤(46),否则从备选单元移除该当前单元并进行步骤(46);
(48)合并结果集中的起、止位置相邻单元,并计算合并后各影响因素值。
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