模糊综合评判模型在会泽铅锌矿隐伏矿定位预测中的应用
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隐伏矿定位预测中勘查技术有效性评价[摘要]随着地表矿藏的开采殆尽,对隐伏矿定位预测已经逐渐受到世界各国的重视,而勘查技术是预测中非常重要的环节。
但是在投入实践时,勘查过程中经常由于各种原因,造成勘查结果不准确,和实际情况相差较大,从而影响了矿产资源的勘查工作。
本文通过从勘查技术相关概念出发,来对隐伏矿定位预测中勘查技术的有效性进行深入的评价。
[关键词]隐伏矿定位预测勘查技术有效性评价1前言如今,随着社会的快速发展,世界上各个国家都非常迫切地需要矿产资源,造成了许多地表矿藏已经开采殆尽,能源危机已经成为了全球热门的话题。
因此,人们不得不加大了对矿产资源的勘查和开发力度,以便解决全球矿产资源短缺的问题,找矿的主体对象也逐渐由易识别的矿藏向隐伏矿转变。
所以,对隐伏矿的定位预测方法已经成为当前人们普遍关注的课题。
在对隐伏矿定位预测中勘查技术是一项非常重要的技术。
随着科学技术的快速发展,在现代的矿产资源勘查中,人们开发了许多先进的勘查器材,这为矿产资源的勘查创造了非常有利的条件,也促进了勘查技术的发展。
但是在投入实践时,勘查过程中经常由于各种原因,造成勘查结果不准确,和实际情况相差较大,从而影响了矿产资源的勘查工作。
因此,对隐伏矿定位预测中勘查技术有效性的评价是一个非常有必要的研究课题,比如,要提高勘查技术的有效性,可以采用多种勘查方法相结合的方式进行综合的矿产勘探,这样就能够很好的解决勘查结果比实际值偏大的问题。
本文通过从勘查技术相关概念出发,来对隐伏矿定位预测中勘查技术的有效性进行深入的评价。
2隐伏矿定位预测中勘查技术勘查技术是矿产定位预测的重要环节和先行步骤,它对提高找矿的准确度、规划以及部署勘查力量,都有指导的作用。
我国对隐伏矿定位预测已有很长时间,已积累了一些经验,下面对隐伏矿定位预测中勘查技术做简单介绍。
2.1隐伏矿特点隐伏矿的概念是在地表难以发现矿体露头的矿床,它埋藏于地下一定的深度范围内,就目前的技术人们还难以清楚的认识到其特征,其矿化信息很容易被覆盖在矿床上的掩埋体屏蔽,显示出来的信息非常微弱甚至难以检测。
模糊综合评判法在地下开采矿山采矿影响程度中的应用作者:魏浩杨建张小兰王球胜方立虎迟凤明来源:《中国科技博览》2013年第23期摘要:随着采矿活动不断地进行,造成采空区塌陷、地下水疏干、地质地貌景观破坏等问题,已严重危害矿区人民正常的生产生活,制约了当地经济社会的可持续发展。
本文通过对房屋开裂现状及矿山现状进行系统调研,应用模糊综合评判法分析了因矿山地下开采对周边房屋开裂的影响程度,并提出了安全对策措施。
关键词:综合评判法矿山采矿影响中图分类号:TD803 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)23-569-010 引言柯旭旦、柯京士位于大冶市城关南西约23公里,行政上隶属于大冶市陈贵镇管辖。
面积:0.6729平方公里。
本次对开裂区129栋房屋进行了调查,发现已开裂的房屋有115栋,占调查房屋总数的89.1%。
1 房屋开裂现状及分布特征已调查有开裂缝的115栋房屋中,开裂缝现象较普遍,主要以细小裂缝、裂纹为主,多者每户3~4条,少者每户1~2条,裂缝延长一般1~3米,裂宽1~3毫米。
裂缝、裂纹主要分布在门、窗周边、预制板交接处及预制板与房梁接合部位,特别是窗台下的垂向裂缝发育,裂缝倾角一般为25~55度及近垂直,分布在内外墙墙面的裂缝大多未明显地切穿墙体。
房屋开裂缝较严重的房屋有22栋,占调查房屋总数的17.1%,占调查开裂房屋总数的19.1%,上述开裂的22栋房屋为片石基础或地基梁基础,其中青砖加土砖旧房3户,建房时间为上世纪九十年代,其余均为砖混房屋,建房时间跨度为1990年至2008年。
2 环境地质条件2.1 水文地质条件开裂区主要地表水系有万家港、陈家溪及邻近刘家畈铁矿Ⅱ、Ⅳ号矿体的九眼桥水库。
其汇水面积55.3平方千米,库容量307万立方米,最小库容22万立方米,溢流口标高23.15米,溢流量3.6立方米/秒。
万家港流经Ⅰ、Ⅱ号矿体与陈良碧溪在Ⅱ号矿体附近汇成干流,注入九眼桥水库。
基于模糊综合评价理论的采矿方法优选汪朝;郭进平【摘要】利用模糊综合评价理论,对地下矿山采矿方法进行优选。
将采矿方法待选方案作为评价集,技术经济指标作为因素集,首先根据层次分析法,将决策分为目标层、准则层和措施层,采用比例标度法建立因素间的判断矩阵,从而计算因素权重;然后构建评价集与因素集之间的模糊关系矩阵;最后将因素权重与模糊关系矩阵作乘积运算,得到各方案的综合评价值。
以某汞矿为例,采用模糊综合评价方法进行了采矿方法优选,最终选择机械化上向水平分层充填法作为开采方案;优化结果与企业设计采用的方法一致,证明该决策方法是可行的。
%Research on optimization of underground mining technique selection with fuzzy comprehensive evaluation was stated. With mining technique for selection as evaluation set and techno⁃economic indicators as factor set, the final decision was divided into three levels based on AHP , including objective level, project level and factor level. A proportional scale method was used to construct a judgment matrix of factors, so as to determine weighting factors. After the matrix format was constructed for the fuzzy relations between evaluation set and factor set, the matrix of fuzzy relations multiplied by factor⁃weight matrix could lead to the comprehensive evaluation of each scheme. This fuzzy comprehensive evaluation method was used for a mercury ore mine, leading to the mechanical upward horizontal cut and fill stoping method selected as an optimized mining method. This result, being agreeable with the engineering design, indicates the feasibility of such method.【期刊名称】《矿冶工程》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P27-30,36)【关键词】采矿方法;优选;模糊综合评价;层次分析法;判断矩阵【作者】汪朝;郭进平【作者单位】西安建筑科技大学材料与矿资学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学材料与矿资学院,陕西西安710055【正文语种】中文【中图分类】TD853采矿方法的选择关系到回采工艺效率、设备选型、材料消耗、掘进工作量、劳动生产率以及矿石的损失与贫化等[1]。
模糊数学模型在煤矿开采安全优化技术上的应用研究【摘要】本文探讨了模糊数学模型在煤矿开采安全优化技术中的应用研究。
引言部分介绍了研究背景、意义和目的。
正文分析了模糊数学模型在煤矿开采安全中的理论基础、存在问题、应用案例、优势和局限性。
结论部分总结研究成果,展望未来研究方向,并强调了对煤矿开采安全优化技术的贡献。
通过研究发现,模糊数学模型在煤矿开采安全中具有重要的应用价值,能够提高煤矿开采作业的安全性和效率。
未来可进一步探讨模糊数学模型的改进和完善,以更好地应用于煤矿开采安全优化技术中。
本研究对推动煤矿开采安全领域的发展,具有一定的理论和实践意义。
【关键词】煤矿开采安全、模糊数学模型、优化技术、研究背景、研究意义、研究目的、理论基础、存在的问题、应用案例、优势、局限性、研究成果总结、展望未来研究方向、贡献。
1. 引言1.1 研究背景煤矿作为重要的能源资源,对国家经济发展起着至关重要的作用。
煤矿开采作业存在着诸多安全隐患,如瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、顶板事故等,这些安全问题严重威胁着矿工的生命安全和工作环境。
针对这些问题,研究人员们提出了各种煤矿开采安全优化技术,其中模糊数学模型成为一种重要的研究手段。
模糊数学模型可以有效地处理煤矿开采中的不确定性和模糊性问题,为安全管理和决策提供了一种新的思路和方法。
通过模糊数学模型,可以对矿井中的地质条件、瓦斯涌出、矿压变形等因素进行全面而精准的分析和预测,为矿工提供安全生产的保障。
本文旨在探讨模糊数学模型在煤矿开采安全优化技术中的应用,为进一步提高煤矿生产安全性和效率性提供理论支持和技术指导。
通过深入研究模糊数学模型在煤矿开采安全中的作用机理和运用方法,可以为矿山管理者和工程技术人员提供更加科学合理的决策依据,推动煤矿开采安全管理水平的不断提高。
1.2 研究意义研究意义:煤矿开采安全是煤矿生产中的关键问题,直接关系到矿工的生命安全和煤矿生产的持续发展。
目前,煤矿开采存在着诸多安全隐患和挑战,如矿井透水、瓦斯爆炸、顶板垮塌等问题频发,严重威胁着矿工的生命安全。
模糊综合评判在矿山环境综合评价中的应用评价矿山环境中常会用到模糊评判法,本文针对模糊评判法进行了简要的论述,通过对MATLAB生成以及计算机主程序在生成组件中的计算和调用情况进行了分析,就模糊评判法在实践中的应用提出了几点看法。
标签:模糊综评判;评价;矿山环境:MATLAB1 基于模糊数学和灰色理论的多层次综合评价方法模糊数学作为一种对模糊信息进行处理的工具,主要是通过数学方法对模糊现象予以抽象描述,对要表达的模糊现象进行本质以及规律的揭示。
灰色系统主要是针对复杂系统的一种研究和处理系统,主要基于不完备的信息,通过观测系统中存在的某一层次的信息资料,进行数学处理,从而能够将系统内部变化整体趋势具象化以便充分了解,同时也能够对相互关系进行体现。
而事物以及因素之间在关联以及数量的表现在灰色系统中主要体现成为灰色关联,系统通过对关联度以及关联系数进行计算,从而对事物之间的影响以及关联程度进行动态定量分析,或者整体关联度了解,这也是对影响事物发展因素的分析把握提供可靠的数据。
在矿山环境评价中很多对象具有模糊的特点,因而都难以个量化分析,这些灰色的评价对象往往就需要利用两种有效的方式相互结合进行综合评判分析,即模糊数学理论中相关的模糊评判法、灰色理论中较为有效的灰关联聚类式分析法,这两种方式结合就表现为,多层次的指标为基础,模糊灰色关联聚类分析在此基础上综合评价。
评价问题的差异就造成了体系构成的不同,通过对反应问题进行层次性分类,按照评价指标属性的差异进行分层。
一般的评价问题分层中,主要由第一层以及最高层构成评价指标体系,而复杂的问题的分层排列中,由于评价指标层次的延续,就会出现评价指标体系的多层次化。
2 模糊综合评判在矿山环境综合评价中的应用矿山环境的综合性评价一种对于矿区存在的所有环境问题的预测预报以及现状的模拟,是一种建立在现场调查以及数据分析收集的一种环境分析方式。
矿山的环境评价主要分为两大类,基于评价要素的不同主要有但环境要素评价以及多环境要素评价。
模糊综合评判模型在会泽铅锌矿隐伏矿定位预测中的应用刘名龙,黄德镛,李 勃,韩润生,李玉惠,伏云发(昆明理工大学国土资源学院,昆明650093)摘 要: 模糊综合评判(FCA )模型是基于模糊数学理论并结合隐伏矿预测理论而建立的一个找矿模型。
在会泽铅锌矿隐伏矿定位预测中,运用FCA 模型,进行了成矿因素评价集的确定,评价因素权重的确定,并根据流程作出找矿预测的异常图。
预测结果与实际工程施工验证相吻合,证明所构造的模型有效。
该模型还可以推广到其他矿山进行隐伏矿定位预测。
关键词: 模糊综合评判;隐伏矿床;定位预测;会泽铅锌矿中图分类号: P612;P618.4 文献标识码: A 文章编号:100121412(2005)0120057204 会泽铅锌矿是云南省经济效益较好的国有大型企业。
但是,截止1998年6月,会泽铅锌矿尚保有铅锌金属储量按现有生产能力计算只能满足7~8年的生产需求。
在老矿山深部及外围寻找矿体是国内外大力推行的一种行之有效的做法,它既可以充分利用原有矿山已建成的大量辅助设施和外部设施,又有利于所在地区经济的持续发展。
根据己采矿体的实际情况,其资源特点为铅锌品位高(w (Pb +Zn )=35%)、伴生的有用组分多,是国内外罕见的特富矿。
但是,矿床成因至今还不十分清楚,隐伏矿定位预测及增储也无显著的突破。
所以,在矿区深部及外围进行隐伏矿定位预测及有效增储研究具有十分重要的理论研究价值和现实意义。
在找矿方法和手段上,目前有许多传统地质数学数据处理方法[1,2],虽然这些方法也取得了一定的效果并被广泛应用,但因其存在固有的缺点,在一定程度上降低了成矿预测的准确性和可信度[3]。
由于神经网络理论和模糊数学具有它们独特的优越性[4],有必要探索研究它们在隐伏矿体定位预测中的应用。
1 FCA 模型概述FCA 模型是根据隐伏矿预测理论、方法和发展趋势,考虑成矿往往是受多种因素的控制和影响,并且成矿与其多因素之间是不确定的、复杂的非线性关系等特点,综合信息预测、运用已知的区域成矿规律进行隐伏矿床预测,同时利用模糊数学中模糊综合评判理论及方法,针对会泽铅锌矿深部矿体的成矿因素及特点,建立的隐伏矿定位预测模型。
充分发挥了专家及模糊数学在处理寻找隐伏矿床中所遇到的模糊现象、模糊行为的优势。
模糊综合评判就是对与研究对象密切相关的众多模糊因素进行综合的多元信息处理,以期望得到满意的结果。
这就是用模糊综合评判原理和方法进行隐伏矿预测的依据。
所谓综合评判,就是对所研究的对象进行评价。
这里,评判是指按照给定的条件对事物的优劣进行评比、判定。
综合是指评判条件包含多个因素。
因此,模糊综合评判又可说是对受到多个因素影响的事物作出全面的评价。
以隐伏矿预测区为评价对象,对它的矿化程度或成矿有利度的优劣进行评价,评判条件是与成矿密切相关的多个控矿因素,如断裂因素、地层因素、地球化学因素等。
FCA 模型的研究对象是矿区中划分的单元。
对研究区进行单元划分是进行地质研究(如矿产资源评价、成矿靶区圈定、地质信息提取)最基础的环节。
其目的为了确定地质变量观察尺度和取值范围,提高评价结果的准确性,而单元类型和大小,犹如样品采集和分析那样,其取样的方法及大小不同,收稿日期:2004202204基金项目:云南省省科技合作项目(项目编号:2000YK 204)资助。
作者简介:刘名龙(192),男,硕士研究生,研究方向为采矿工程。
第20卷 第1期2005年3月 地 质 找 矿 论 丛 Vol.20 No.1Mar.2005获得的结果对地质现象描述的精确程度不同,从而直接影响地质研究(如成矿有利度评价的)效果。
预测单元划分太小,造成同一地质体分布于多个单元,人为割裂地质现象,而且明显地扩大了无矿单元和单一控矿单元的数目,增加了预测工作量,不利于地质模型的建立;而网格单元划分太大,则歪曲了有矿单元的分布形态,使误判有矿的面积增大,不利于找矿工作的进行,并使预测靶区的信度降低,因此如何确定最佳网格单元大小,并非易事,它必须结合实际资料水平和采用的评价模型,选择合理的单元划分方法。
2 会泽铅锌矿矿区地质概述矿区地层由前震旦系组成基底,其上的盖层为上震旦统和古生界,构成“两层式结构”。
地层走向为N E向,倾向SE。
下石炭统摆佐组是矿区最主要的赋矿地层,主要由灰白色、肉红色、米黄色粗晶白云岩和致密块状浅灰色灰岩及硅质白云质灰岩组成。
上二叠统峨眉山玄武岩在矿区内外均有出露。
矿区构造以发育N E向背斜褶皱与断裂组合成破背斜特征,即所谓的“背斜加一刀”。
这些N E向主干断裂是矿床重要的控矿构造。
矿区内具有代表性的断裂有矿山厂、麒麟厂、银厂坡断裂,并有近乎垂直于N E向断裂的NW向断裂伴生,这些断裂具有多期活动的特点,与成矿密切相关。
N E向断裂还有牛栏江断裂,表现为N E向重力梯度,是基性侵入体和玄武岩喷发的通道[5]。
通过上述研究表明,矿床明显受地层、岩性、构造等条件的控制。
就麒麟厂矿床来说,麒麟厂断裂是该矿床的主要导矿构造;派生的N E向层间压扭性断裂为矿床的主要容矿构造;N W向断裂主要表现为配矿构造。
N E构造带是会泽铅锌矿最主要的成矿构造体系;矿床严格受地层控制,矿体主要赋存于下石炭统摆佐组中,宰格组第三段仅见矿化,未发现矿体。
另外,在会泽铅锌矿采用构造地球化学研究具有充分的理论依据,能直观地反映矿化元素的组合异常,是直接的重要找矿标志。
3 预测流程运用模糊综合评判模型对会泽铅锌矿进行隐伏矿定位预测的工作流程见图1。
图1 预测流程图Fig.1 Flow sheet for ore prediction4 FCA模型4.1 模糊因素评价集的确定控制成矿的诸多地质因素在成矿过程中作用不同,但互有关联。
根据对会泽铅锌矿的研究,模糊评价因素集为:FCA FS={F,S,F2SCORE}其中FCA FS:模糊评价因素集;F:断裂(包含N E向断裂N EF和N W向断裂NWF);S:地层(包括下石炭统摆佐组其上部C1b和上泥盆统宰格组第三段D3z g):F2SCORE:矿化因子的矿化元素组合值(Pb, Zn,Cu,Ag,Cd,Tl,As,Fe,Sb,Hg),即模糊综合评判模型融合了数理统计的方法模糊评价集为:FCAS={M G,MC,NM}其中FCAS:模糊评价集;M G:矿化好;MC:矿化一般;NM:没有矿化。
根据模糊综合评价的原理和控矿因素及指示矿化因素与矿化程度的关联,所选定的模糊评价因素集中的每一因素对评价集中每一评价等级都有一定的隶属度。
对每一个网格单元构造一个单因素评价矩阵:GS S M=a11a12a13a21a22a23a31a32a33通过征求地质专家的意见,由其给出每一因素85 地 质 找 矿 论 丛 2005年评价集中元素的隶属度,如下表:表1 会泽麒麟厂铅锌矿各因素隶属度Table 1 Sudordination degree for each ore factor评价断 裂(F )N EFNWF地 层(S )C 1bD 3z g地球化学元素F 2SCORE (因子得分)因素10101010-3…-2-2…-1-1…00…1有矿化0.60.10.50.20.60.10.50.20.70.50.40.1一般0.30.30.30.20.30.30.30.30.20.30.30.3无矿化0.10.60.20.60.10.60.20.50.10.20.30.64.2 模糊评价因素权重的确定断裂评价因素有两个子因素N EF 和N WF ,由地质专家建议,它们对矿化有利的权重分别为:{0.7,0.3}。
地层评价因素也有两个子因素C 1b 、D 3z g ,同样根据地质专家的建议,它们对矿化有利的权重分别为:{0.8,0.2}。
下面用贴近度方法来确定3个主评价因素的权重,也即确定各因素对矿化有利的作用大小。
对所选定的因素集:FCA FS ={F ,S ,F 2SCORE}尝试选择如下备择权重:W 1=(0.50,0.40,0.10)W 2=(0.45,0.40,0.15)W 3=(0.40,0.40,0.20)W 4=(0.35,0.40,0.25)W 5=(0.30,0.45,0.25)W 6=(0.25,0.35,0.40)取1571中段的网格单元,地质专家给出的评价为:FCAR =(0.9,0.1,0)其对应的单因素评判矩阵为:S FA M =0.580.30.120.520.30.180.10.30.6通过计算各备择权重下的综合评判结果,分别得到:FCA R 1=(0.508,0.3,0.192)FCA R 2=(0.484,0.3,0.216)FCA R 3=(0.460,0.3,0.240)FCA R 4=(0.436,0.3,0.246)FCA R 5=(0.433,0.3,0.267)FCA R 6=(0.367,0.3,0.333)由前面给出的贴近度计算公式:(FCA R i ,FCA R )=1/2[FCAR i FCA R +(1-FCAR i ⊙FCAR )]计算各FCAR i 与FCA R 的贴近度:N 1=(FCA R i ,FCA R )=0.658N 2=(FCA R i ,FCA R )=0.634N 3=(FCA R i ,FCA R )=0.610N 4=(FCA R i ,FCA R )=0.595N 5=(FCA R i ,FCA R )=0.583N 6=(FCA R i ,FCA R )=0.5335最后挑选贴近度最大值所对应的备择权重作为比较合理的权重集:N =max (N i )=0.658故W =(0.5,0.4,0.1)即对矿化最重要的因素为断裂构造F ,地层也具有重要作用,化学元素可能是矿化的直接指示作用。
5 大水井矿区1571中段预测情况通过上述方法可求出预测区每个网格单元的单因素评价矩阵SFAM ,而每个网格单元的多因素综合评判由FCAR =W .SFAM 计算得到。
对大水井矿区1571中段进行模糊综合批判,由模糊评价集FCAS ={M G ,MC ,NM}可知,M G 的值反映了网格单元矿化的程度。
用MA P GIS 工具绘出M G 的等值线图。
这些图可视化地反映矿化有利区的分布和变化趋势。
显然M G 值越大反映了网格单元矿化程度越好,有利矿化地段的低限值可由地质专家来确定,确定后,可由模糊综合评判图进一步确定预测区有利矿化区的分布。
选取利用模糊综合评判模型。
可以得到成矿有利度系数,将单元号的中心坐标与成矿有利度连接,通过MA P GIS 的D TM 模型,可作出相应的异常平面和立体预测图。
图2是成矿预测的异常图(包括95第20卷 第1期 刘名龙等:模糊综合评判模型在会泽铅锌矿隐伏矿定位预测中的应用平面和立体图),图3是成矿预测的异常平面图与实际结果的叠加图。