礦產勘查理論與方法2.ppt

1、第二章 礦產勘查的基本理論和準則,第一節(jié) 礦產勘查特征 第二節(jié) 礦產勘查的五大理論基礎 第三節(jié) 礦產勘查工作的準則 第四節(jié) 礦產勘查的最優(yōu)化決策,第一節(jié) 礦產勘查的特征,1 勘查勘查是一項特殊的地質工作。它是以礦床為主要研究對象，以查明礦床的基本特征和工業(yè)價值為基本任務。因此，工作中要以地質規(guī)律作指導； 2 礦產勘查是一項經濟活動?？辈楣ぷ鞯娜^程必須始終考慮投入與產出的關系，即要遵從經濟規(guī)律。,3 勘查勘查不僅是對礦床的一個認識過程，而且是對礦床的一個改造過程。特別是導致礦床被開采時，對礦床的改造就更大。因此，勘查時要考慮到對環(huán)境的改變而導致的影響。 4 礦產勘查是在“灰色”條件下進行決策的

2、一種活動。工作具有較大的風險性。,第二節(jié) 礦產勘查的五大理論基礎,地質基礎 數(shù)學基礎 經濟基礎 技術基礎 預測基礎,一 地質基礎,地質基礎是礦產勘查的最基本的理論基礎。 礦產勘查工作首先需查明與成礦有關的地質條件，因為“礦”僅是地質體的一個特殊組成部分。工作中為了找到礦及查明礦，不可避免地要對有關的控礦因素，如地層、構造、巖漿巖、變質作用等進行分析研究；在對礦床本身特征進行研究時，要涉及到礦體特征、礦石物質組成、礦石質量等，這需用礦物、蝕變等方面的理論作指導；在當前進行的新類型、超大型礦床的找尋中，同樣要用地質理論作指導。,兩大內容 地質特征 基本地質特征 成礦地質條件 礦床特征 礦體特征 礦

3、石物質組成 礦石質量,有價值的大型、超大型礦床和重要的礦床工業(yè)類型的尋找，都必須從分析有利于這類礦床形成的地質環(huán)境入手。,二.數(shù)學基礎,數(shù)學在礦產勘查中的作用非常廣泛，對礦產勘查工作的進行起著重要的支撐作用。具體表現(xiàn)是： 1. 地質體的特征常具有數(shù)學上的規(guī)律性，需要用數(shù)學上的方法去發(fā)現(xiàn)；(下圖) 2. 勘查工作中獲取的大量數(shù)據(jù)需用數(shù)學的方法去處理及分析；,某礦田4個鐵礦床的鐵品位（x）分布曲線圖,三 經濟基礎,礦產勘查屬于一種經濟活動，其始終受到后者的制約。具體表現(xiàn)為： 1 礦體的屬性特征受到工業(yè)指標及市場價格的制約；,2 追求經濟效益是礦產勘查的根本目標； 3經濟可行性論證是礦產勘查的必要工

4、作之一； 因此，經濟知識是礦產勘查的理論基礎。,四. 技術基礎,勘查技術手段對礦產勘查的成敗及其理論起著至關重要的影響,具體表現(xiàn)為： 1 技術水平影響勘查的深度及廣度； 2 技術水平影響勘查信息獲取的途徑及數(shù)據(jù)處理的方式、進度及速度； 3 對勘查戰(zhàn)略及程序產生影響； 4 技術水平的提高使勘查對象發(fā)生變化。,五 預測學基礎,預測是礦產勘查的核心及要點。預測貫穿于勘查工作的全過程中，其不僅指導礦床的找礦、勘探及開采，而且，指導礦床的可行性論證工作。因此，預測學知識也是勘查理論的基礎之一。,第三節(jié) 礦產勘查的準則,最優(yōu)地質效果與經濟效果的統(tǒng)一 最高精度要求與最大可靠程度的統(tǒng)一 模型類比與因地制宜的統(tǒng)

5、一 隨機抽樣與重點觀測的統(tǒng)一 全面勘查與循序漸進的統(tǒng)一,礦床勘查的主要矛盾是勘查范圍的有限性和礦床產出的局限性以及礦床特征的變化性。尋找并實現(xiàn)勘查程度與勘查成本之間的合理的“度”，就構成了礦床勘查的基本科學內容。 .克列特爾及.比留科夫礦床勘探五原則（1957）：調查完滿原則；循序漸進原則；均勻（等可靠性）原則；最少人力物力消耗原則；最少時間消耗原則。 侯德義等找礦勘探五原則（1984）：從實際出發(fā)原則；循序漸進原則；全面研究原則；綜合評價原則；經濟合理原則。 趙鵬大院士提出如下的對立統(tǒng)一的勘探過程最優(yōu)化準則。,一、最優(yōu)地質效果與經濟效果的統(tǒng)一 -切礦產勘查工作應遵循的最基本準則,礦產勘查工作

6、必須以獲取最佳地質效果為目的，但同時又必須以達到最好的經濟效果為前提。 在礦產勘查不同階段，這兩者統(tǒng)一有不同的內容： 普查階段應以采用合理、有效的綜合方法盡快找到潛在礦床并作出遠景評價為目的。 在勘探階段則以查明礦床的工業(yè)價值為目的。 礦產勘查的經濟合理性應從整個勘查過程來加以考察。 純屬礦山開拓、采準或開采時要解決的地質問題不宜要求在地質勘探階段加以解決；礦床勘探工作也不能忽視未來礦山開采設計的基本需要而單純地追求地質勘探部門的經濟效果。,二、最高精度要求與最大可靠程度的統(tǒng)一 指導礦產勘查工作精度評價的準則,地質事件是隨機事件，其觀測結果具有不確定性。 對一項工作，平均值估計的區(qū)間大小可以理

7、解為允許誤差范圍，這就是計算的平均值的精度。而真實的平均值落入此區(qū)間的概率，即為對應于該精度的可靠程度。 若想既要有較高的精度，同時還有較高的可靠程度，只有增加觀測次數(shù)N。觀測次數(shù)N一定時，應努力將精度與可靠程度加以統(tǒng)一。,三. 模型類比與因地制宜的統(tǒng)一 利用所獲得的資料的準則,模型類比法，是將在研究程度較高的已知礦區(qū)所總結的規(guī)律和積累的經驗來指導未知地區(qū)工作的方法。 由于成礦作用的隨機性，沒有兩個礦床是完全相同的。因此，除了模型類比，還得因地制宜。因為： 隨著新的實際資料的獲得，要不斷修正已有的模型； 模型區(qū)與未知區(qū)之間存在“小異”，因而要求因地制宜。,四. 隨機抽樣與重點觀測的統(tǒng)一 指導抽

8、樣觀測的準則,“抽樣”不是單指采取樣品的工作，而是泛指各種觀測。 為了保證抽樣的隨機性，在地質勘查工作中，按照一定的間距均勻地布置觀測線、觀測點、取樣點。 在如下情況下，需要有不同的觀測密度： 具有不同變化程度的地段或方向上，需要有不同的觀測密度； 整個礦床或調查區(qū)的不同地段，由于所處的勘查階段不同，觀測密度也不同； 為了針對性地研究某一問題，而在關鍵性地段重點觀測。,五. 全面勘查與循序漸進的統(tǒng)一 地質勘查全過程的最優(yōu)化準則,全面勘查的含義： 查明礦床所占據(jù)的整個空間； 對礦床地質條件、礦體外部形態(tài)和內部結構、礦床開采技術條件和水文地質條件等進行全面調查研究。 循序漸進的含義： 在礦產勘查的

9、不同階段，全面勘查的內容應與工作階段相適應； 巨大的礦床需分階段或分片地做到全面圈定，延深很大的礦床也應分段地圈定不同深度的礦體。,第四節(jié) 礦產勘查的最優(yōu)化決策,最優(yōu)化戰(zhàn)術決策最優(yōu)勘探方案的確定 最優(yōu)化戰(zhàn)略決策最優(yōu)勘探過程管理,一、最優(yōu)化戰(zhàn)術決策 最優(yōu)勘探方案的確定,最優(yōu)勘探方案一般是指用于勘探的花費與所獲得的信息的價值之間處于一定的最優(yōu)相互關系狀態(tài)。,最優(yōu)方案往往歸結于選擇合理的勘探剖面間距和在剖面上確定合理的工程間距。主要方法有： 經驗法尋找最好勘探方案的最常用的方法，其中直接類比法、稀空法最常用。 數(shù)學模型法，通常采用統(tǒng)計法。例如： 給定允許誤差和概率系數(shù)后計算所需工程數(shù)； 利用礦體某系

10、數(shù)的概率分布模型； 蒙特卡洛模擬法。,1 單純考慮地質信息獲取方面的最優(yōu)勘探方案確定,經濟最優(yōu)的判定準則： 勘探成本最低，開采時由于參數(shù)計算錯誤造成的損失最小條件下的方案； 單位勘探進尺（或成本）的儲量增長應大于某給定界線（對不同地區(qū)可能不同）即被認為是經濟合理的； 評價結果判定準則： 地質需要工程數(shù)小于經濟需要工程數(shù)，后者能滿足地質和經濟的要求；地質需要大于經濟需要則勘探這類礦床不合理。 勘探和開發(fā)經濟決策的四大參數(shù)： 儲量的估計 成本 折現(xiàn)率 價格,2 在經濟準則基礎上考慮最優(yōu)方案,二、最優(yōu)化戰(zhàn)略決策 最優(yōu)勘探過程的管理,礦產勘查工作管理過程的雙層次結構系統(tǒng)模型 礦產勘查工作管理最優(yōu)化的任

11、務 礦產勘查各階段工作基本內容 礦產勘查決策過程的組成要素,礦產勘查工作管理過程的雙層次結構系統(tǒng)模型,高層次管理,低層次管理,進行野外工作，資料整理、預測,礦產勘查工作管理最優(yōu)化的任務,實現(xiàn)礦產勘查工作管理最優(yōu)化的任務包括： 建立人-機自動化信息預測系統(tǒng)； 研究資金、材料分配最優(yōu)化綜合決策方法； 選擇研究地區(qū)和研究方法的途徑。,礦產勘查各階段工作基本內容,礦產勘查過程是一個分階段依次進行的動態(tài)過程。 .楚瑪琴科等人將礦產勘查分為：地質測量、普查、評價及勘探4個工作階段，每個階段包括預測、設計、實施和評價4部分內容。 福洛羅夫則認為，各階段應分為兩期：設計期和有效執(zhí)行及管理期。,地質測量階段,普查階段,評價階段,預測亞階段,找礦亞階段,普查工作設計,普查工作實施,普查遠景地段的地質預測,編制普查