三维矿床地质模型的不确定性研究

三维矿床地质模型的不确定性对矿山生产决策的正确与否有着重要的影响。正确地对矿床地质模型进行不确定性分析可以对其本身和在其基础上所作的决策做出科学的评价。矿床地质模型的不确定性主要来自于原始数据和插值方法的不确定性。通过对原始数据的产生、处理和传递等过程的分析，利用处理不确定性问题的理论和方法建立原始数据的属性不确定性模型和位置不确定性模型。通过理论分析和实验相结合的方法对建模方法的不确定性进行研究，实现对建模方法的不确定性的定量描述。通过对原始数据的不确定性和建模方法的不确定性进行叠置分析，建立矿床模型的不确定性数学模型，并在矿山的生产设计中对矿床模型的不确定性进行验证。矿床地质模型不确定性的研究对提高矿山决策水平的科学性和可靠性、建立矿床地质模型的不确定性的数学模型和评价体系等方面无疑具有重要的理论意义和实际应用价值。

随着数字矿山技术的发展，三维矿床地质模型已广泛应用于矿山的生产和设计中。三维矿床地质模型的不确定性对矿山生产决策的正确与否有着重要的影响。正确地对矿床地质模型进行不确定性分析可以对其本身和在其基础上所作的决策做出科学的评价。在对矿床地质模型的建模数据的不确定性研究和建模型方法的不确定性研究基础上，成功建立了不确定性矿床地质模型，实现了对矿床地质模型的不确定性描述。.对矿床地质模型建模数据的来源及其不确定性进行研究表明，按矿山空间数据产生的不同阶段，将矿山空间数据分为原始数据、成果数据和生产数据。在研究中，对属性数据和位置数据的不确定性来源使用概率论、数理统计学、粗集、模糊集等理论和方法进行分析和处理，对不同来源的指标进行表达和描述。.对矿床地质模型的建模方法进行研究，对不同的插值方法分析其理论精度。煤层界面是一个三维场，其高程可表示为依赖于分布位置的单值函数，是典型的区域化变量，既有局部特征又有整体趋势，即同时具有结构性和随机性。煤层界面的插值有很多方法，分别对距离幂次反比法、最小二乘拟合法、Kriging插值法、趋势面法进行了研究，分析了这些插值方法的理论精度。以矿山的实际数据建立矿床地质模型，结合理论误差和实测误差，完成对建模方法的选择，实现对建模方法的不确定性的定量描述。.在对原始数据的不确定性和建模方法的不确定性进行叠置分析基础上，建立矿床地质模型的不确定性数学模型。先建立煤层底板界面和煤层厚度的不确定性模型，得到各节点的标准差，模型的不确定性由各节点的相对误差描述；根据误差叠加原理，对煤层底板界面的不确定性模型和煤层厚度的不确定性模型的不确定性进行合成，建立煤层的不确定模型。以内蒙古自治区某煤矿的地质资料为例，建立了不确定性矿床地质三维模型，并在实际的生产和设计中得到了检验，取得了良好的社会和经济效益。