زمین آمار
در نشریات گروه مهندسی معدن-
The mineral resource estimation process necessitates a precise prediction of the grade based on limited drilling data. Grade is crucial factor in the selection of various mining projects for investment and development. When stationary requirements are not met, geo-statistical approaches for reserve estimation are challenging to apply. Artificial Neural Networks (ANNs) are a better alternative to geo-statistical techniques since they take less processing time to create and apply. For forecasting the iron ore grade at El-Gezera region in El- Baharya Oasis, Western Desert of Egypt, a novel Artificial Neural Network (ANN) model, geo-statistical methods (Variograms and Ordinary kriging), and Triangulation Irregular Network (TIN) were employed in this study. The geo-statistical models and TIN technique revealed a distinct distribution of iron ore elements in the studied area. Initially, the tan sigmoid and logistic sigmoid functions at various numbers of neurons were compared to choose the best ANN model of one and two hidden layers using the Levenberg-Marquardt pure-linear output function. The presented ANN model estimates the iron ore as a function of the grades of Cl%, SiO2%, and MnO% with a correlation factor of 0.94. The proposed ANN model can be applied to any other dataset within the range with acceptable accuracy.
Keywords: Artificial Neural Network, Iron Ore Grade, El-Gezera Area, Geostatistics, GIS -
محاسبه واریوگرام و پیوستگی فضایی یکی از اولین و مهم ترین فرآیندها در مدل سازی زمین آماری بوده که فرآیندی زمان بر و تجربه محور است. هم چنین به دلیل پیچیدگی های محاسبه واریوگرام تجربی، تفسیر و برازش مدل مناسب همواره یکی از چالش های اصلی در این زمینه است. در این مقاله یک روش مدل سازی هوشمند واریوگرام با استفاده از یادگیری عمیق ارایه شده که می تواند سرعت برازش مدل واریوگرام را افزایش داده و همچنین مانع بروز خطاهای متداول در برازش دستی مدل واریوگرام شود. در این روش از دو شبکه عصبی کانولوشن استفاده شده است. شبکه اول داده های اولیه را تبدیل به نقشه دوبعدی شبیه سازی شده بر مبنای مدل های مختلف واریوگرام می کند. بدین منظور نیاز است تا شبکه اول، با داده های اولیه، و شبیه سازی های نظیر آن ها آموزش داده شود. سپس خروجی این مدل وارد شبکه عصبی کانولوشن دوم شده، که در این شبکه تصاویر دوبعدی شبیه سازی شده به عنوان ورودی به شبکه داده می شود و پارامترهای واریوگرام شامل، دامنه، آزیموت جهت اصلی، نسبت دامنه جهت اصلی به جهت فرعی و اثر قطعه ای پیش بینی می شود. در این مقاله ابتدا الگوریتم پیشنهادی بر روی داده های دوبعدی مصنوعی پیاده سازی و پارامترهای مدل بهینه گردیده است. دقت مدل در پیش بینی پارامتر های واریوگرام 97 درصد بوده است. سپس از الگوریتم پیشنهادی برای مدل سازی واریوگرام داده های ژیوشیمیایی منطقه نوچون که شامل عناصر Cu، Zn و Pb استفاده شد دقت مدل واریوگرام بدست آمده نسبت به مدل دستی برازش شده 90 درصد است.
کلید واژگان: مدل واریوگرام، یادگیری عمیق، شبکه عصبی کانولوشن، زمین آمارCalculation of variograms and spatial continuity is one of the first and most important processes in geostatistical modeling, which is a long and experience-oriented process. Due to the complexities of calculating experimental variograms, interpretation and fitting the appropriate model are always the main challenges in this field. This article presents an intelligent variogram modeling method using deep learning that can increase the speed of variogram modeling and also prevent common errors in manual variogram model fitting. In this method, two convolutional neural networks are used. The first CNN network converts the initial data into a 2D simulated map based on various variogram models. For this purpose, it is necessary to train the first network with initial data and their corresponding simulations. The output of this model is entered into the second convolutional neural network as input, and the variogram parameters (including range, azimuth, ratio, and nugget effect) are predicted. In this article, the proposed algorithm is implemented on synthetic 2D data and the parameters of the CNN models are optimized. The accuracy of the proposed model was 97 %, and then the proposed algorithm was used for variogram modeling of Nouchon area geochemical data, which included the elements Cu, Zn, and Pb. the accuracy of the obtained model compared to manual fitting was 90%.
Keywords: variogram model, Deep Learning, Convolutional neural network, Geostatistics -
روش های زمین آمار یکی از پیشرفته ترین روش ها برای ارزیابی و پایش کیفیت منابع آب زیرزمینی است. با توجه به اینکه استفاده از آب با کیفیت نامناسب سبب مشکلاتی از جمله شور شدن خاک، کاهش نفوذپذیری خاک و کاهش جذب آب به وسیله ریشه گیاه و باعث کاهش بهره وری زراعی و یا حتی تهدید محصولات کشاورزی می شود. بر همین مبنا در این تحقیق به بررسی کیفیت آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه با استفاده از نمودارها و پارامترهای متداول در رده بندی کیفیت آب برای مصارف کشاورزی و همچنین مصارف صنعتی پرداخته شده و از نرم افزار ابساتیس و سورفس برای نمایش گرافیکی تغییرات پارامترهای کیفی در محدوده منطقه مطالعاتی و انجام شبیه سازی گاوسی متوالی برای بررسی پیوستگی مکانی بین متغیرها و پیش بینی برخی از شاخص های کیفی از قبیل pH، RSC، Na%، SAR، EC استفاده شده است. بعد از نرمال سازی داده ها، واریوگرام محاسبه و مدل مناسب برای برازش به واریوگرام تجربی بر اساس کمترین خطای SSR انتخاب شد، سپس با استفاده از مدل برازش شده بر مدل تجربی شبیه سازی گاوسی متوالی در 100 تحقق در منطقه بررسی و نقشه های حاصل از شبیه سازی در آستانه های مختلف ارایه شد. نتایج نشان می دهد که از نظر پارامتر SAR بیشتر نمونه ها کیفیت نسبتا مطلوب و در مجموع کیفیت خوبی برای کشاورزی دارند. طبقه بندی خطر درصد سدیم در آب های کشاورزی در منطقه مورد مطالعه نیز در کلاس قابل قبول قرار داشته است. کیفیت آب برای مصارف صنعتی در تمام حالات رسوب گذار است غیر از چهار مورد که پیوستگی مکانی موارد یاد شده درون یابی و نقشه احتمالات درون یابی نیز ارایه شده است.کلید واژگان: زمین آمار، ابساتیس، شبیه سازی گاوسی، کیفیت آبThe geostatistical method is one of the most advanced techniques to assess and survey groundwater quality. Using unsuitable water results in some problems such as soil salinity, reduction of soil permeability, decrease in water absorption by plant roots, diminution of crop productivity, or even menace agricultural production. Accordingly, in this study, the groundwater quality in the study's area for agricultural uses as well as industrial applications by using common diagrams and components related to the classification of water quality was investigated. ISATIS and Surfur software were used to illustrate changes in quality characteristics in the study's area graphically and Consecutive Gaussian simulations to analyze spatial connection among variables and estimate some of the quality indexes such as PH, RSC, Na%, SAR, and Ec. After data normalization, the variogram was calculated, and a sufficient model was selected to fit the experimental variogram based on the lowest SSR Error. Afterward, Consecutive Gaussian simulation in 100 samples in the study's area was examined using the fitted model based on the experimental model, and the maps resulting through simulation in different thresholds were provided. The results showed that the majority of samples have fairly suitable quality in terms of SAR, and in general, they are appropriate for agricultural uses. Percentage risk of Sodium in agricultural water in the study's area was also classified into the appropriate class. Except for four samples whose spatial connection of the forgoing cases have been interpolated and the interpolated probability maps have been provided, the water quality for industrial uses is susceptible to sedimentation in all statutes.Keywords: Geostatistical, ISATIS, Gaussian simulations, Water quality
-
روش های شبیه سازی زمین آماری برای تولید مدلهای مقید به خواص آماری از متغیرهای فضایی پیوسته، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتهاند. دو روش عمده برای این انجام شبیه سازی متغیرهای پیوسته وجود دارد، شبیه سازی متوالی گوسی و شبیه سازی متوالی مستقیم. برتری اصلی روش مستقیم در مقابل روش گوسی این است که تبدیل گوسی داده های ورودی در روش مستقیم صورت نمیپذیرد. در این پژوهش، این دو روش شبیه سازی شرح داده شده و کاربرد آنها بر روی یک داده شبه واقعی تخلخل مورد بررسی دقیق قرار گرفته است. این داده شامل مقادیر تخلخل 16 چاه قایم است که از مکعب داده های سه بعدی خروجی فرایند وارون سازی لرزه ای استخراج شده است. داده های یک چاه برای ارزیابی نتایج کنار گذاشته شده و دو الگوریتم شبیه سازی متوالی گوسی و مستقیم بر روی این داده اعمال شده است. مقایسه هیستوگرامها نشان میدهد که بازتولید هیستوگرام در الگوریتم شبیه سازی متوالی گوسی اندکی بهتر است اگرچه بازتولید جوامع آماری در هیستوگرام نتایج هر دو الگوریتم به طور یکسان قابل مشاهده است. نتایج الگوریتم شبیه سازی متوالی مستقیم دارای میانگین نزدیکتری به میانگین داده های ورودی هستند. با درنظر گرفتن یکی از تحقق ها از هر کدام از دو روش شبیه سازی، خطای جذر میانگین مربعات بین مقدار شبیه سازی شده و مقدار واقعی تقریبا یکسان است. از طرف دیگر، با درنظر گرفتن میانگین 100 تحقق، این خطا در مورد الگوریتم شبیه سازی متوالی مستقیم کمتر از شبیه سازی متوالی گوسی است.
کلید واژگان: زمین آمار، شبیه سازی متوالی گوسی، شبیه سازی متوالی مستقیم، واریوگرام، تخلخلThe geo-statistical simulation algorithms for continuous spatial variables have been used widely in order to generate the statistically-honored models. There are two main algorithms doing the continuous variable simulation, Sequential Gaussian Simulation (SGS) and Direct Sequential Simulation (DSS). The main advantage of the DSS algorithm against the SGS algorithm is that in the DSS algorithm no Gaussian transformation of the original data is made. In this work, these two simulation algorithms are explained, and their applications to a 3D spatial dataset are deeply investigated. The dataset consists of the porosity values of 16 vertical wells extracted from an actual cube obtained by a seismic inversion process. One well data is excluded from the simulation process for the blind well test. Comparison between the histograms show that the histogram reproduction is slightly better for the SGS algorithm, although the population reproductions are the same for both SGS and DSS results. The DSS algorithm reproduce the mean of input data closer to the mean of well data compared to that of the SGS algorithm. Considering one realization from each simulation algorithm, the RMS error corresponding to all simulated cells against the real values is approximately equal for both algorithms. On the other hand, the error show a slightly less value when the mean of 100 realizations of the DSS result is considered.
Keywords: Geostatistics, Sequential Gaussian Simulation, Direct Sequential Simulation, Variogram, Porosity -
گازخیزی بالا در معادن زغال سنگ مسبب افزایش ریسک انفجار، پرتاب سنگ و سوانح منجر به مرگ است؛ به همین دلیل لازم است تغییرات گازخیزی در سطح لایه های مختلف به دقت مدل شود. لایه های معدن پروده 1 طبس با میانگین m3/t 9/14 گازخیزی بالایی دارند. در پروده 1، لایه C1 به عنوان هدف اصلی معدنکاری با 134 گمانه مغزه گیری اکتشاف شده که از این تعداد، 35 گمانه در مرکز و شرق کانسار مورد مطالعه گازخیزی قرار گرفته اند، اما در بخش های غربی، گازخیزی اندازه گیری نشده است. در این پژوهش، زون های خرد شده شناسایی و داده گازخیزی آنها کنار گذاشته شد. در ادامه، مشخص شد که گازخیزی و عمق همبستگی بالایی داشته و در یک خوشه آماری قرار می گیرند. همچنین، مقادیر گازخیزی نسبت به عمق، دو جامعه مجزا تشکیل می دهند. این دو جامعه بر زون اکسیده (کم عمق) و زون متان خیز (عمیق) انطباق دارند. با در نظر گرفتن عمق به عنوان داده کمکی، گازخیزی در کل لایه C1 به روش رگرسیون کریجینگ برای تمام بلوک های استخراجی تخمین زده شد. اعتبار این تخمین، به روش جک نایف برابر با %94 محاسبه شد. برای دوری از اثر هموارشدگی کریجینگ، احتمال وجود بلوک هایی با گازخیزی بحرانی (بیش از m3/t20) با روش شبیه سازی شرطی شاخص پهنه بندی شد. نتایج نشان می دهد که 43/1 میلیون مترمربع از لایه C1 به احتمال %75 و 38/0 میلیون مترمربع به احتمال %100 در بازه گازخیزی بحرانی قرار می گیرد. این زون های بحرانی گاز در مرکز، جنوب و غرب پروده 1 قرار دارند و برای بررسی امکان حفر چاه های تخلیه پیشنهاد می شوند.
کلید واژگان: گازخیزی زغال سنگ، زمین آمار، پروده 1 طبس، رگرسیون کریجینگ، شبیه سازی زمین آماریHigh gas volume is the main reason of explosion, rock burst and fatal coal mining disasters. In a coal mining project, it is necessary to model the gas volume at all parts of the target seam. Amoung coal resources of Iran, Parvadeh I has high gas bearing seams with an average of 14 m3/t of gas. C1 coal seam is the main mining target in Parvadeh I and it was explored by 134 core drilling boreholes. Gas study has been carried out for 35 boreholes, in only central and eastern parts of the deposit. Gas volume is not measured at the deep western parts. In this study, fractured zones are identified and their gas data removed from the gas modelling procedure. It is found that gas volume and seam depth are highly correlated and also, two separated populations are evident in the gas vol. – depth cross plot. The first population is related to oxidized shallow, and the second one is interpreted as deep methane bearing zones of the seam. Using the regression kriging method with the seam depth as the auxiliary variable, the gas volume is estimated for the whole mining blocks of the C1 seam. The validity of the estimations is evaluated as 94% by the Jackknife method. In order to avoid the smoothing effect of kriging, the probability of critical gas zones (> 20 m3/t) is modelled by the conditional indicator cosimulation. Results demonstrated that 1.43 million m2 of the C1 seam with the probability of 75%, and 0.38 million m2 with the probability of 100% fell into the critical category. These critical gas zones are located in central, southern and western Parvadeh I. These zones are considered to be the main targets for the future gas drainage studies.
Keywords: Coal Gas Volume, Geostatistics, Parvadeh I Tabas, Regression Kriging, Conditional indicator cosimulation -
مدل سازی ناهمگونی رخساره های زمین شناسی نقشی مهم در شناسایی موقعیت قرارگیری رخساره ها ایفا می کند. استفاده از روش های تخمین و شبیه سازی زمین آماری مبتنی بر واریوگرام به دلیل دقت بالا و لحاظ کردن عدم قطعیت مدل ها، امروزه کاربردهای موثر و چشمگیری در مدل سازی نهشته های معدنی داشته اند. با توجه به خطی بودن تخمینگرهای مرسوم زمین آماری، مدل سازی فضایی ویژگی های رخساره ها با کاستی هایی همراه است. الگوریتم شبیه سازی شاخص پی درپی (SIS) روشی محبوب و پرکاربرد در حیطه مدل سازی رخساره ها است که بر پایه ی آنالیز ساختاری متغیر شاخص و مبتنی بر برآورد تابع توزیع احتمال محلی با کمک کریجینگ شاخص اجرا می شود. این روش نیز زمانی که حجم داده های اولیه پایین است عملکرد مناسبی از خود نشان نمی دهد. روش زنجیره مارکوف تعمیم یافته (GCMC) یکی از مناسب ترین روش های زنجیره مارکوف در شبیه سازی متغیرهای گسسته در نهشته های رسوبی است. این روش برای شبیه سازی از روابط بین کلاسی و احتمالات گذار استفاده می کند. در این تحقیق از سه روش تخمین کریجینگ شاخص، روش های شبیه سازی SIS و GCMC در مدل سازی واحدهای کربناته یک مقطع انتخابی از نهشته آهک ارشتناب بستان آباد استفاده شده است. در ادامه نتایج حاصل از هر سه روش باهم مقایسه شده و میزان بازتولید مقادیر نسبت حجمی و واریوگرام ها مورد بحث قرار گرفت. درروش کریجینگ شاخص روند عمومی قرارگیری کلاس ها به خوبی تولید شده، اما هموارشدگی به صورت واضح در مقطع دیده می شود. در نتایج GCMC نحوه تولید الگوها نسبت به دو روش دیگر انطباق بهتری با واقعیت زمین شناسی منطقه دارد. این تحقیق نشان می دهد که روش SIS در تولید الگوها عملکرد ضعیف تری نسبت به GCMC داشته و الگوهای تولیدی متفاوت از وضعیت واقعی لایه بندی بوده و پراکندگی بیشتری از خود نشان می دهند. با توجه به نتایج منطقی و پیاده سازی آسان، روش GCMC ابزاری مناسب جهت پیش بینی اولیه و مدل سازی کلاس ها در محیط های رسوبی است.
کلید واژگان: زمین آمار، متغیر گسسته، شبیه سازی شاخص پی درپی، زنجیره مارکوف جفت شده تعمیم یافته (GCMC)، احتمالات گذارJournal of Aalytical and Numerical Methods in Mining Engineering, Volume:11 Issue: 28, 2021, PP 37 -50SummaryGeological modeling of heterogeneous facies plays an important role in the detection of stratigraphic uncertainty. In this research, three methods, Indicator kriging (IK), Sequential Indicator Simulation (SIS), and Generalized Coupled Markov Chain (GCMC) were applied to predict geological categories at unknown locations. Then the results of all three methods were compared.
IntroductionThere are various methods for estimating and determining the spatial variation of categorical variables using geological data and exploratory wells. One of the best of these methods is geostatistical methods. As new Geostatistical methods, the GCMC algorithm, one of the Markov chain models, has been used in the earth sciences to simulate categorical variables of sedimentary deposits. This method is based on the calculation of transition probability matrixes with respect to the direction and spatial variations between classes. Due to the realistic results and easy implementation, the GCMC method is a suitable tool for the initial predicting and modeling of categorical variables in sedimentary environments.
Methodology and Approaches:
In this study, one of the drilling profiles in block C of the Bostanabad Areshtenab limestone deposit was selected for modeling. At this point, three carbonate units can be distinguished from the 5 exploratory boreholes dataset. To build the prediction models, after transforming the coordinates into a stratigraphic coordinates system (unfolding the strata by vertical transformation), the vertical and horizontal variability and continuity structure of the three existing classes were modeled with indicator variograms and transition probabilities. Then the mentioned geostatistical prediction techniques were applied to generate the spatial variability models.
Results and ConclusionsIn general, this study suggested the application of three geostatistical prediction methods for constructing realistic subsurface models of the categorical variables. According to the results, the IK result represented the general occurrence trend better. However, the spatial variability structure could not be reflected sufficiently and clearly. Although, in the SIS results fine and subtle variations were reflected, the produced patterns were more scattered. As the result of this study, the GCMC method can reproduce the global statistics, spatial structural functions (transiograms), and more realistic subsurface models, especially with sparse data in sedimentary systems.
Keywords: Geostatistics, Categorical variables, Indicator Kriging (IK), Sequential Indicator Simulation (SIS), Generalized coupled Markov Chain (GCMC) -
مجله محیط و معدن، سال دهم شماره 4 (Autumn 2019)، صص 1061 -1081
هدف از این پژوهش، به تصویر کشیدن ارتباط فضایی بین مدل های زمین شناسی و ژئوفیزیکی کانی زایی مس سولفیدی از طریق آنالیز سه بعدی تلفیقی هدف مورد نظر است. کانسار اسکارن- پورفیری مس قلندر که در شمال غربی ایران واقع شده است، برای این کار انتخاب شده است. سه برداشت ژئوفیزیکی مقاومت الکتریکی جریان مستقیم و توموگرافی قطبش القایی همراه با مغناطیس سنجی به ترتیب برای ساختن ویژگی های فیزیکی مقاومت الکتریکی، شارژابیلیتی و خودپذیری مغناطیسی انجام شده است. مدل سازی معکوس و درون یابی زمین آماری برای ساخت مدل های سه بعدی فیزیکی به کار گرفته شد. مدل سه بعدی عیار مس به روش کریگینگ معمولی ساخته شده است. همچنین برای طراحی مدل سه بعدی نوع سنگ با استفاده از داده های حفاری، از روش کریگینگ شاخص استفاده شده است. به منظور بررسی ارتباط بین ویژگی های ژئوفیزیکی و زمین شناسی در کانی زایی مس، مدل های بلوکی خصوصیات ژئوفیزیکی و زمین شناسی در یک مدل بلوکی با اندازه سلول های مشابه قرار داده شده است. روش مولتی فرکتال عیار- حجم برای تبدیل هر مدل به زیرمجموعه های کوچک تر استفاده شده است و منطقه فرکتالی که بیشترین میزان بهره وری برای تولید مس را دارا است، شناسایی شده است. نتایج نشان داد که زیرمجموعه های مدل های ژئوفیزیکی به طور فضایی با مدل های زمین شناسی عیار مس و نوع سنگ در ارتباط هستند. مناطقی که مقاومت الکتریکی کم، شارژابیلیتی زیاد و خودپذیری مغناطیسی کم دارند، با منبع اصلی کانی زایی مس(غالبا اسکارن) مطابق هستند.
کلید واژگان: مدل مولتی فرکتال، زمین آمار، شارژابیلیتی الکتریکی، مقاومت الکتریکی، خودپذیری مغناطیسیThis work aims at figuring out the spatial relationships between the geophysical and geological models in a case study pertaining to copper-sulfide mineralization through an integrated 3D analysis of favorable target. The Ghalandar Skarn-Porphyry Cu Deposit, which is located in NW Iran, is selected for this research work. Three geophysical surveys of direct current electrical resistivity and induced polarization tomography along with magnetometry are performed to construct the physical properties of electrical resistivity, chargeability, and magnetic susceptibility, respectively. Inverse modeling and geostatistical interpolation are utilized to generate the physical 3D models. A 3D model of Cu grade is generated using ordinary kriging; however, the indicator kriging method is run to design a 3D model of rock types through incorporating the drilling results. Block models of geophysical and geological characteristics are cast in a similar 3D mesh to investigate their relationships in copper mineralization. A concentration-volume multi-fractal method is utilized to divide each model into its sub-sets, where the most productive portions in association with Cu-bearing mineralization are distinguished. Note that sub-sets of geophysical models are spatially matched with geological models of Cu grade and rock types. The zones with low electrical resistivity, high chargeability, and low magnetic susceptibility correspond to the main source of Cu mineralization in a dominated skarn rock type setting.
Keywords: Multi-Fractal Model, Geostatistics, Electrical Chargeability, Electrical Resistivity, Magnetic Susceptibility -
این تحقیق برای پیش بینی میزان گازخیزی لایه زغال و ارزیابی ریسک سوانح ناشی از آن در معدن مکانیزه زغال سنگ طبس به کمک تخمینگر زمین آماری کریجینگ شاخص چندگانه و بر اساس داده های برداشت شده در خصوص گازخیزی لایه زغال C1 از 48 حلقه گمانه انجام شد. نتایج حاصل از نقشه پیش بینی گازخیزی نشان داد که تقریبا 12 درصد از کل مساحت محدوده مورد مطالعه، گازخیزی کمتر از (m3/t) 5 (ریسک کم) ، 11 درصد از آن گازخیزی (m3/t) 10-5 (ریسک متوسط) و 15 درصد از آن دارای گازخیزی (m3/t) 15-10 (ریسک بالا) دارد. در حالی که حدود 62 درصد از کل مساحت مورد مطالعه، گازخیزی بالای (m3/t) 15 دارد که دارای ریسک گازخیزی بسیار بالایی است، بنابراین بر اساس تجارب حاصل از پانل های استخراج شده، در مناطق با ریسک گازخیزی پایین تا متوسط می توان با مدیریت استخراج و اصلاح سیستم تهویه عملیات استخراج را ادامه داد، اما در مناطق با ریسک گازخیزی بالا و خیلی بالا مدیران معدن مجبور به پیاده سازی سیستم متان زدایی اند.
کلید واژگان: گازخیزی، زمینآمار، کریجینگ شاخص چندگانه، معدن مکانیزه زغالسنگ طبسThis study uses multiple indicator kriging estimator based on assayed data acquired from 48 exploration boreholes in Tabas coal mine in order to predict gas content of coal seams. Results of the estimated block models showed that approximately 12% of the total area has the gas content of less than 5 (m3/ton) (Low risk), 11% has 5-10 (m3/ton) (Medium Risk) and 15% has 10- 15 (m3/ton) (High Risk), while about 62% of total area has the gas content of more than 15(m3/ton) which is of a high risk. Therefore, according to the experiences from mined panels, in the zones with lower to median gasification risk, it is possible to keep the mining operation running with management and optimization of the ventilation system. However, in the zones with higher gasification rate, demethanization process is mandatory.
Keywords: Gas content, geostatistics, Multiple indicator Kriging, Mechanized Tabas coal mine -
منطقه سه هزار در جنوب شهرستان تنکابن در استان مازندران واقع شده است که در نزدیکی کمربند طارم - هشتجین قرار دارد، وجود توده گرانیتوئیدی در منطقه می تواند از نظر پتانسیل کانی زایی دارای اهمیت باشد.مجموعه زمین شناختی در اطراف محدوده برونزد یافته عمدتا دربرگیرنده واحدهای سنگی پالئوزوییک تا سنوزوئیک می باشد. در مطالعه اخیر تعدادی نمونه جهت مطالعات میکروسکوپی و پتروگرافی و نیز تعدادی نمونه از گرانیت های منطقه جهت طبقه بندی سنگ ها مورد استفاده قرار گرفت. با توجه به بررسی های انجام شده بر روی مقاطع صیقلی، کانی های پیریت، کالکوپیریت و مگنتیت مشاهده شدند. بافت هایی که در نمونه مقاطع نازک مشاهده می شود شامل گرانولار، هیالوپورفیریتیک و ویتروفیریک است. وجود بافت های پورفیری نشان دهندهنفوذی های همزمان با آتش فشانی و آواری های منشا گرفته از آنهاست. کانی های اصلی موجود در منطقه شامل کوارتز، فلدسپار پتاسیم، پلاژیوکلاز و در برخی نمونه ها هورنبلند بیوتیت، و پیروکسن به عنوان کانی اصلی ظاهرشده اند. کانی های فرعی موجود در نمونه ها نیز شامل اسفن، اکسیدهای آهن پیروکسن، آپاتیت و کانی های اپک می باشند. مطالعات سنگ شناسی نشان داد سنگ های منطقه از نوع گرانیت،گرانودیوریت، سینیت تا کوارتزسینیت و کوارتزمونزونیت می باشد. ماگما در این منطقه از نوع آلکالن تا کالک آلکالن است و از نوع منیزین و در محدوده متاآلومین تا پرآلومین می باشد. گرانیت های منطقه از نوع پرآلومین و دارای جایگاه تکتونیکی حاشیه فعال قاره و از نوع تیپ I می باشد.برای تایید ارتباط بین عناصر Au-Cu-Fe از زمین آمار بر روی داده های آبراهه ای استفاده شد. مطالعات واریوگرافی بر روی داده های آبراهه ای نشان داد مدل کروی بهترین مدل برازش داده شده و دامنه وابستگی مکانی برای سه عنصر Au, Cu و Fe تقریبا 350 متر است. ارزیابی نتایج زمین آمار با محاسبه مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) و محاسبه میانگین خطا (MAE) نشان دهنده دقت قابل قبول مدل واریوگرام است. با توجه به نمودارهای ماینرت، بررسی های انجام شده و همبستگی مکانی عناصر این نتیجه به دست می آید که این توده ها می تواند با ذخایر آهن-طلا-مس مرتبط باشد.کلید واژگان: پتروگرافی، کالک آلکالن، پرآلومین، تیپ I، زمین آمارSehezar area is located in southern Tonokabon in Mazandaran province, north of Iran, near the Tarom – Hashdtjin belt. The existence of granitoid masses in the region can be important in terms of mineralization potential. The geological complex exposed in the area mainly consists of Paleozoic to Cenozoic lithologic units. In this study, a number of samples were used for microscopic and petrographic studies, as well as some samples of granites in the area for the classification of rocks. According to the studies performed on polished sections, minerals of pyrite, chalcopyrite and magnetite were observed. The textures found in thin sections are granular, Hyaloporphyritic, and Vitrophyric. The presence of porphyry textures indicates the simultaneous intrusions with volcanics and clastics originating from them. The major minerals in the region include quartz, K-feldspar, and plagioclase, and in some cases, hornblende, biotite, and pyroxene appear as the major mineral. The minor minerals found in the samples include sphene, pyroxene, iron oxides, apatite, and opaque minerals. Petrographic studies showed that the intrusive rocks of the region are of granite, granodiorite, syenite to quartz-syenite and quartz-monzonite. The magma in this area is in the domain of alkaline to calc-alkaline series and is a magnesian series and in the domain of metaluminous to peraluminous. The granites of the studied area are of peraluminous type and have a tectonic setting of the active continental margin and are I-type. Variogram studies showed that the spherical model is the best fitted model, and the spatial correlation range for the three elements of Au, Cu and Fe are approximately 350 m. Evaluating the results of geostatistics by calculating the root mean square error (RMSE) and calculating the mean absolute error (MAE) indicates the acceptable accuracy of variogram model. According to the Meinert diagrams and spatial correlation of the elements, it is concluded that these masses can be related to the deposits of iron-gold-copper.Keywords: Petrographic, calc-alkaline, Peraluminous, type I, Geostatistics
-
فصلنامه مهندسی معدن، پیاپی 40 (پاییز 1397)، صص 95 -107مهمترین گام در آغاز یک فعالیت معدنکاری، تعیین محدوده ماده معدنی است. براساس محدوده تعیین شده طراحی معدن، برنامه ریزی استخراج و خوراک کارخانه فرآوری انجام می شود. برای تعیین این محدوده روش های مرسوم به صورت تقریبی و بدون درکی از میزان خطای محدوده تعیین شده، صورت می گیرد، اما زمین آمار به عنوان یک ابزار قدرتمند قادر است که با استفاده از آمار فضایی داده ها، این محدوده را مشخص کند. برای مشخص کردن محدوده ماده معدنی به عنوان یک متغیر گسسته از انواع روش های شبیه سازی می توان استفاده کرد که از این جمله روش یک گوسی است که بر مبنای شبیه سازی یک تابع گوسی تصادفی و قانون نوع سنگ، تخمین محدوده را میسر می سازد. در کنار این روش ها، می توان از روابط ساده ای نیز برای تعیین محدوده یک دامنه مشخص بهره برد، از این جمله میتوان روش تابع فاصله را نام برد که با استفاده از فواصل اقلیدسی بین نقاط غیر مشابه و کالیبراسیون این فواصل، محل مرز ماده معدنی قابل تعیین است. برای تعیین بهترین شبیه سازی در روش تک گوسی از اعتبارسنجی های آماری و زمین آماری استفاده شد. برای مقایسه بین دو روش نیز از محاسبه ماتریس پیچیدگی در راستای تعیین میزان خطا و دقت تعیین محدوده و همچنین مقایسه کیفی مقاطع و پلان های مختلف بهره برد. اعتبارسنجی کیفی نتایج در کنار اعتبارسنجی های آماری و زمین آماری نشان از نتایج کارآمد روش تک گوسی می باشد. در مقام مقایسه روش تک گوسی دقت بالایی در شبیه سازی واحد کانسنگی و باطله دارد و دقت آن از روش تابع فاصله بالاتر است. الگوریتم تک گوسی قادر به بازتولید بهتر ناهمسانگردی در مقیاس های کمتر از تابع فاصله است در صورتی که تابع فاصله تغییرپذیری و ناهمسانگردی را در مقیاس بزرگتر بهتر بازتولید می کند.کلید واژگان: زمین آمار، محدوده ماده معدنی، شبیه سازی تک گوسی، تابع فاصله
Determination of ore body domain is the main step in the beginning of a mining project. The mine designing, mining and processing plant planning would be implemented based on this domain. Traditional methods characterize this domain graphically and would not concentrate error and uncertainty, but Geostatistics as a powerful tool is able to determine this domain using spatial statistics. Ore domain is a district variable that can be modeled by different simulation methods, such as Truncated Gaussian simulation (TGS). TGS simulates the domain according to the simulation of one Gaussian function and rock type rule. Furthermore, simple relations can be applied for determination of ore domain, for example, Distance Function (DF). DF defines the ore boundary by the Euclidian distance between each point and the nearest dissimilar point and the distance calibration.
Statistical and geostatistical validations are applied to find the best realization of TGS. The DF and TGS results are compared by assessing confusion matrices, overall error and precision of the modeled domains. Moreover, different plans, and section are qualitatively compared. Validation and comparisons indicate that TGS is a more efficient way to model the ore domain. Therefore, Gol Gohar mine was studied and after the implementation of both methods showed that TGS compared to DF results in more precise domain simulation. TGS algorithm is able to reproduce the small scale anisotropies versus, better results at large scale anisotropies using DF algorithm.
Key words: Geostatistics, Ore Domain, Truncated Gaussian simulation, Distance Function,Keywords: Geostatistics, Ore Domain, Truncated Gaussian simulation, Distance Function -
تخمین خاکستر زغال سنگ کانسار پروده 4 طبس با استفاده از کریجینگ عام و پیشنهاد نقاط بهینه حفاری تکمیلیبزرگترین کانسار زغال سنگ ایران، کانسار پروده است که در 85 کیلومتری جنوب غربی شهر طبس در استان خراسان جنوبی واقع شده و در حال تولید سالیانه 5/1 میلیون تن زغال سنگ کک شو می باشد. بزرگترین بخش این کانسار، پروده 4 نام داشته و در مرحله تجهیز قرار دارد. به منظور اکتشاف کانسار پروده 4، تعداد 168 حلقه حفاری اکتشافی انجام شده و مغزه های به دست آمده برای پارامترهای کیفی آنالیز شدند. خاکستر زغال سنگ به عنوان مهمترین پارامتر در ارزیابی های اکتشافی و خوراک دهی به کارخانه فراوری مورد توجه است. هدف از این پژوهش، استفاده از روش زمین آماری کریجینگ عام در مدل سازی و تخمین درصد خاکستر لایه B2 (به دلیل وسعت زیاد و اهمیت بالا) در پروده 4 می باشد. بدین منظور، بانک اطلاعاتی 154 گمانه ای که لایه B2 را قطع کرده اند ساخته و بررسی نرمال بودن و تحلیل روند داده های اولیه انجام و از نرم افزار Surpac برای محاسبه و رسم واریوگرام ها و تحلیل ساختار حاکم بر توزیع فضایی خاکستر استفاده شد. در ادامه، مرزهای ساختمانی و گسل های محدوده کننده در نظر گرفته شدند و به دلیل وجود روند در تغییرات خاکستر، عملیات تخمین آن برای هر بلوک استخراجی با استفاده از کریجینگ عام در مدل بلوکی انجام شد. نتایج کریجینگ عام نشان می دهد که درصد وزنی خاکستر بلوک های استخراجی از %0/13 تا %6/41 با میانگین %0/28 تغییر می کند. این تخمین که با حداقل خطا همراه است، تغییرات خاکستر، خطای تخمین و نقاط بهینه حفاری تکمیلی در این لایه را به خوبی نشان داده و می تواند پایه طرح های استخراجی و اختلاط ماده معدنی باشد.
کلید واژگان: زمین آمار، کریجینگ عام، زغال سنگ، تخمین خاکستر، کانسار پروده 4Parvadeh coalfield which located in 85 km south-west of Tabas, South Khorasan province, is the largest coal reserve of Iran. This mine is producing 1.5 million tons of coking coal annually. Largest sub-region of Parvadeh coalfield is Parvadeh IV. 168 drill holes were drilled in Parvadeh IV to obtain core samples. Ash content of coal is the most important qualitative parameter in explorations and concentrate production. This study concentrates on estimation and modeling of ash content in B2 seam using geostatistical approach. An exploration database was made based on data gathered from 154 drill holes which crossed B2 seam. Basic statistical studies were carried out. Directional semi-variograms used to analyze and interpret the spatial heterogeneity of ash content. Due to trend existence in spatial raw data of ash content, universal kriging method was applied in order to removing the trend. As the result, ash content modeled and estimated for every 100×100m exploitation block using block kriging. Estimation results presents that ash content varies from 13.0% to 41.6% with an average of 28.0%. This estimation which has minimum errors, establishes a manner for exploitation and blending plans. Besides, the uncertainty map was generated and locations of proposed additional drillings were specified.Keywords: Geostatistics, Universal kriging, Coal, Ash content estimation, Parvadeh IV coal mine -
این مطالعه به بررسی شبیه سازی زمین آماری عیار در کانسار هایی که توزیع عیار در آن ها روند فضایی نشان می دهد می پردازد. این روند می تواند به وسیله تعریف داده های شرطی دوباره تولید شود. این داده های شرطی می توانند داده های سخت موجود و یا تعدادی داده نرم باشند که با استفاده از نتایج کوکریجینگ تولید می شوند. فرآیند شرطی سازی، تحقق های صورت گرفته را مجبور به پیروی از این داده ها می کند و بنابراین می توان ویژگی های محلی آن ها به ویژه میانگین محلی (روند) را دوباره تولید کرد. در حقیقت داده های نرم تولید شده نبود داده های سخت را در مناطقی که داده های سخت به مقدار کافی در دسترس نمی باشند، جبران کرده و تحقق ها را مجبور به تولید روند موجود در منطقه می کنند. روش Local moment constraints بر روی داده های عیار مس به دست آمده از گمانه های اکتشافی معدن مس سونگون، واقع در تراز 1850 اعمال شد. محدوده مورد مطالعه به دو واحد سنگی سونگون پورفیری (SP) و دایک (DK) تقسیم شد و نشان داده شد که به کارگیری داده های نرم و سخت شرطی مدل سازی عدم قطعیت در مقادیر واقعی مس را بهبود می بخشد و واریانس شرطی شبیه سازی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
کلید واژگان: زمین آمار، شبیه سازی شرطی، کوکریجینگ، داده های نرم شرطی، واریانس شرطی، Local moment constraintsThis work deals with the geostatistical simulation of mineral grades whose distribution exhibits spatial trends within the ore deposit. Such trends can be reproduced via the definition of conditioning data. These conditioning data can be available from hard data or some soft data، which are produced from the result of cokriging. The conditioning process forces its realizations to conform these data and therefore، their local properties، in particular the local mean (trend)، could be reproduced. In fact، soft data can compensate the lack of hard data in sampled areas with insufficient data and force the realizations to reproduce the trend in the study area. The proposed method was applied on obtained data، located at 1850 m، from exploration boreholes of Sungun mine. The study area was divided into two rock type domains: Sungun Porphyry (SP) and Dyke (DK) and it was shown that the incorporation of soft and hard conditioning data improves the modeling of the uncertainty in the actual copper grades and decreases the conditional variance of simulation significantly.Keywords: Geostatistics, Conditional Simulation, Cokriging, Soft conditioning data, Spatial trends, Conditional variance, Local moments constraints -
کارخانه های فرآوری مواد معدنی، همگی برای تغلیظ خوراکی که نوسانات عیاری آن در حد مجاز باشد طراحی و بهینه سازی می شوند و هرگونه نوسان در خارج از این حد، موجب بروز اثرات نامطلوب بر روی کیفیت کنسانتره و بازیابی عملیات جدایش و فرآوری می شود. در این مقاله تغییرپذیری عیار خوراک کارخانه ی تغلیظ مجتمع معدنی فسفات اسفوردی با استفاده از زمین آمار تحلیل و با شناسایی منابع این تغییرپذیری ها، راهکاری به منظور رفع نوسانات موجود ارایه شد. اولین قدم در رسیدن به این هدف، نمونه گیری های هدفمند از خطوط جریان مواد معدنی در کارخانه است که بدین منظور از نتایج آنالیز نمونه های تهیه شده از خوراک کارخانه طی مدت 960 ساعت استفاده شد. با توجه به مطالعات انجام شده، وجود نوسانات متناوب سینوسی در عیار خوراک کارخانه ثابت شد که این امر را می توان ناشی از استخراج ماده معدنی از جبهه کارهای مختلف معدن با مشخصات عیاری متفاوت و همچنین عدم همگن سازی مناسب مواد معدنی ارسالی از معدن قبل از خوراک دهی به کارخانه دانست. بالا بودن مقادیر اثر قطعه ای نسبی (Co /C) در تغییرنمای عیار آهن و فسفات به ترتیب برابر 12/0 و 66/0، تایید کننده همین امر است. در ادامه با اعمال عملیات میانگین متحرک، به نوعی همگن سازی مواد معدنی ورودی به کارخانه طی چهار بازه ی زمانی مختلف (16، 24، 32 و40 ساعت) شبیه سازی شد. با انجام تحلیل حساسیت، بازه ی 32 ساعت به عنوان بازه ی بهینه انتخاب شد که بر این اساس و با توجه به خوراک 140 تن در ساعت، لازم است تا همگن سازی مواد در هر مرحله در حدود 4500 تن کانسنگ انجام و سپس به کارخانه خوراک دهی شود. بدین ترتیب پیش بینی می شود بهترین حالت ممکن با کمترین خطا و تغییرپذیری عیار حاصل شود.
کلید واژگان: نوسانات عیاری، زمین آمار، تغییرنما، نمودار کنترلی، تغییرپذیری، میانگین متحرک، همگن سازیThe beneficiation plants are designed and optimized for ore dressing with a permissible range of grade variation. Any fluctuation out of this range will considerably affect the concentrate quality and beneficiation recovery. This paper attempts to analyze the variability of feed grade of Esfordi phosphate plant using geostatistical method and introduces a procedure to overcome this problem. The first step was the collection of representative samples which was carried out during 960 hours on the feed stream. Based on the results obtained from this study, a periodic variation has been seen on the feed grade which might be due to ore exploitation from different mine faces and lack of any suitable blending. The high values of relative nugget effects of variograms (especially for phosphates (0.12 and 0.66 for iron and phosphate, respectively) confirm this undesirable fluctuation. In the next step, the grade homogenization of the feed was simulated using moving average technique at four time intervals (16, 24, 32 and 40 hours). By sensitivity analysis, the 32h time interval was chosen as optimized blending interval. Considering a feed rate of 140 t/h, it is necessary to blend about 4500 tons of the ore before feeding to the plant.Keywords: Grade variation, Geostatistics, Variogram, Control chart, Variability, Moving average -
شناسایی لایه های زیر سطحی و تعیین نیم رخ لایه ها در روش های معمول مطالعات ژئوتکنیک بر اساس مقطع حاصل از گمانه های حفر شده با درون یابی و قضاوت فردی انجام می شود. در بعضی موارد چنان چه فاصله بین گمانه ها زیاد باشد با استفاده از انجام آزمایش های در محل نظیر آزمایش های نفوذسنجی دینامیکی در بین گمانه ها سعی می شود تعیین لایه بندی با دقت بیشتری انجام پذیرد. در این مقاله با فرض در اختیار داشتن اطلاعات مربوط به حفر چند گمانه و انجام آزمایش های نفوذسنجی دینامیکی در بین گمانه ها، روش جدیدی مبتنی بر استفاده از دو فن زمین آمار و تحلیل گروهی ارائه می شود که با استفاده از آن می توان دو دسته اطلاعات حاصل از گمانه ها و نفوذسنجی را ترکیب کرد و وضعیت لایه بندی و تغییر مقاومت لایه ها را در عمق تعیین نمود. در روش مذکور با ارائه تعریفی جدید برای برخی از مفاهیم زمین آمار، یک سطح نسبت به یک نقطه مبنا تعیین می شود که در آن سطح، وضعیت لایه ها و تغییر مقاومت ثابت است. سپس با استفاده از اعمال روش تحلیل گروهی بر نتایج آزمایش های نفوذسنجی دینامیکی در محدوده مذکور، نیم رخ مربوط به لایه ها تعیین می شود.کلید واژگان: لایه بندی، زمین آمار، تحلیل گروهی، نفوذسنجی دینامیکیThe investigation and estimation of surface subsidence and ground settlement is an important aspect in the design of shallow tunnels in urban areas. Proper exploration could lead to correct measures and avoiding any damage to structures over and underground.
In this study, four sections of the east-western part of Tehrans Metro Line 7 with the most potential for surface subsidence were chosen and studied. This part of the metro project is positioned in the young alluvial deposits of Tehran and consists mainly of fine grained soil. Ground settlement requires three dimensional design. Hence, FLAC 3D was used to investigate the surface subsidence of the ground along the tunnel route in sections mentioned above. One of the most important advantages of three dimensional design is the possibility of stepwise excavation, and to explore the effect of each excavation step on the surrounding ground. Hence, the stepwise excavation was carried out and continued in 1.5 m advancing stages, until the advancement stopped affecting the ground settlement at the point over the tunnel portal considered in the model.
Even though, analytical and empirical methods are unable to evaluate the effect of ground water and the effect of overburden due to the presence of structures and traffic at the surface, because of not installing the monitoring system, analytical methods suggested by Sagaseta, Loganathan and Poulos, Verruijt and Booker, and Bobbet, and also Pecks empirical method were used to investigate the ground settlement in this project.
After using the various methods to study the four chosen sections of the metro line, and analyzing the settlement curves in these sections, it was concluded that the ground settlements is permissible (except the second section).Keywords: Ground subsidence, Tehran metro line 7, numerical methods, FLAC 3D software, Analytical methods, Empirical method -
یکی از روش های تخمین در صنعت معدن، استفاده از روش های زمین آماری است. نقطه قوت روش های زمین آماری، علاوه بر پشتوانه ریاضی، نتایج مطلوبی بوده است که در کاربردهای عملی آن در خلال دهه های گذشته مشاهده شده است. با این وجود در بین روش های زمین آماری نیز، انتخاب روش مناسب از اهمیت خاصی برخوردار است. یکی از مواردی که مورد توجه کاربران عادی زمین آمار واقع نمی شود، عدم توجه به شرایط کارایی زمین آمار خطی می باشد. تخمین ذخایر قابل بازیابی، تخمین بخشی از ذخیره که بالای عیار حد مشخصی قرار دارد و محاسبه منحنی عیار-تناژ که دارای تابع انتخاب غیر خطی می باشند، از این دسته اند؛ به همین دلیل لزوم به کارگیری روش های زمین آماری غیر خطی مشاهده می شود. یکی از توانمندترین روش های تخمین غیر خطی استفاده از روش کریجینگ انفصالی است. دلیل عدم توجه به این روش، ریاضیات پیچیده و عدم دسترسی به این تخمینگر در نرم افزارهای معمول می باشد. اساس این روش متکی بر استفاده از چندجمله ای های هرمیتی و مدل ایزوفاکتوریل است. در این روش برای تخمین نقاط مجهول، با توجه به هیستوگرام داده های اولیه ضرایب چندجمله ای های هرمیتی محاسبه و مقدار چندجمله ای های هرمیتی در نقاط مجهول تخمین زده می شود. در نهایت از ترکیب خطی ضرایب مربوط به چندجمله ای های هرمیتی و مقدار تخمینی چندجمله ای های هرمیتی در نقاط مجهول، مقدار متغیر مورد نظر به دست می آید. در این مقاله با استفاده از کد نویسی روش کریجینگ انفصالی، توزیع عیار مس در کانسار مس پورفیری سونگون، مدل سازی و نتایج آن با نتایج تخمین به روش کریجینگ مقایسه شد. با توجه به مطالعات انجام شده قسمت های شمال غربی و جنوب غربی معدن از عیار پایین تر و قسمت مرکزی معدن دارای عیار بالاتری نسبت به دیگر قسمت های معدن می باشند. همچنین نرمال سازی و تبدیل معکوس داده ها به وسیله چندجمله ای های هرمیتی از قابلیت بالایی برخوردار می باشد. استفاده از این روش معایب روش کریجینگ از جمله هموارسازی و عدم توانایی در تخمین توابع غیر خطی را مرتفع می کند.
کلید واژگان: زمین آمار، کریجینگ انفصالی، چند جمله ای های هرمیتی، مدل هم عامل، سونگونOne of the estimate methods in mining is geostatistical methods. The advantage of the statistical method is good mathematical background and also in results acquired through their practical application. But through the geostatistal methods, choosing the most useful method is very important. One of most important thing, that operators usually don’t use it, is the ability of using liner kriging. Therefore the concentrating on non-liner kriging has been seen. One of the powerful methods in non-liner kriging is Co-kriging. According to complicated mathematical theory and untouchable usefully software, this method hasn’t been used. This method based on hermitian polynomial and isofactorial model that use for estimating the black points with the primary data histogram then the value of hermitian polynomial are estimated by this histogram. Finally with liner composited of this value in hermitian polynomial and estimated value in black points the value of parameter is determined. In this paper, using by computer programming in Co-kriging the grade of copper distribution was determined in Sungon mine and produced data was compared with producing data by kriging. According to this study, the soft western-north and eastern-south districts have lower grades and the middle district of mine has higher grade than other parts. Also the normalizing and data inversing by hermitian polynomial has high capability. Using this method improves some problems in kriging such as smoothing and compability in non-liner estimated functionKeywords: Geostatistics, Disjunctive kriging, Hermitian Polynomials, Isofactorial model, Sungon -
اختلاف عیاری بین خاک ارسالی معدن و مصرفی کارخانه تغلیظ مشکلی بوده که از اول شروع به کار معدن مس سرچشمه تا به امروز بحث اصلی بین این دو واحد مجتمع بوده است. با توجه به این که کارخانه فرآوری معدن بر اساس خوراکی که نوسانات آن در حد مجاز باشد، طراحی و بهینه سازی می شود، لذا شناسایی خطاهای مراحل مختلف نمونه برداری و همچنین بررسی اختلاف عیاری بین خاک ارسالی معدن و مصرفی کارخانه تغلیظ امری ضروری به نظر می رسد. با تعیین حد مجاز پارامترهای موثر در واریانس نوسانات و به کار بردن آنها در برنامه ریزی تولید روزانه می توان تا حد زیادی از نوسانات عیاری کاست. در این پژوهش، با به کارگیری ابزارهای آماری و زمین آماری روشی جهت تعیین نوسانات دقیق عیاری خوراک مصرفی کارخانه پرعیارکنی ارائه شده است تا به کمک نتایج آن، امکان مقایسه این نوسانات با نوسانات پیش بینی شده خاک ارسالی معدن به صورت شیفتی و روزانه فراهم گردد. برای انجام این پژوهش در یک روز خاص 50000 تن خاک با عیار 05/ ± 89 /0 به کارخانه ارسال و با تناژ مصرفی و حدود اطمینان عیاری محاسبه شده خوراک مصرفی تغلیظ در این روز (42100تن خاک با عیار 04/ ± 92 /0) مقایسه شد که این عیار در محدوده عیار پیش بینی 06/ 0 ± 93 / 0 و محدوده عیار اجرایی 05/0 ± 89/0 قرار گرفت (در سطح اعتماد 95 %). در نهایت جهت کاهش نوسانات عیاری و افزایش بازیابی کارخانه تغلیظ معدن مس سرچشمه پیشنهاد داده شد که در صورتی که از 100 روز متوالی 95 مورد عیار خوراک کارخانه تغلیظ در محدوده اطمینان عیار اجرایی معدن قرار گیرد، از آن زمان به بعد نمونه گیری از خوراک کارخانه تغلیظ صورت نگیرد و عیار اجرایی معدن در محاسبات متالورژی تغلیظ لحاظ گردد.
کلید واژگان: نوسانات عیاری، زمین آمار، محدوده اطمینان عیاری، واریانس پراکندگی، واریانس توزیعی ترکیبی، واریانس تخمینGrade deviation between the feed and the consumption of concentration plant was a great debate from the beginning of the Sarcheshmeh copper mine operations until now. However، the ore dressing plant is designed in such a way to work optimally base on specific input feed. Therefore، the error identification of different sampling procedure and grade deviation investigation between the feed of the mine and the consumption of the concentrating plant is essential. With determination of limit allowance of adequate parameters in deviation variance and make use of them in daily product schedual، it is possible to reduce the grade deviation. In this research with utilizing the statistical and geostatistical implement an evaluation method of accurate grade deviation of concentrating plant feed is presented so that with the help of its result، possibility these deviations with the predicted deviations of feed of mine gets provided in terms of shift or daily scheduals. To apply this research in a particular day، 50000 ton feed compared with grade 0. 89± 0. 05 that this grade lies within the limitation of predicted grade of 0. 93±0. 06 and limitation of operation grade 0. 89± 0. 05 (at 95% confidence limit). Finally suggested that in order to reduce the grade deviation and to optimize the recovery of the concentrating plant of Sarcheshmeh copper ore، no sampling should be done from the concentrating plant feed but instead the operation grade of mine should be counted for the concentrating metallurgical calculations، provided from the 100 continuous days، 95 grade cases of concentrating plant feed should lie in the operation grade of confidence limit of the mine.Keywords: Grade deviation, Geostatistics, Grade confidence, Dispersion variance, Composition, Distribution Variance, Estimation Wariance -
توصیف صحیح ناهمگنی های خواص مخزن(تخلخل، درجه اشباع آب ونفوذپذیری) نقش مهمی در پیش بینی درست تولید هیدروکربن در مخازن زیرزمینی دارد. متاسفانه نمی توان تنها با چند چاه اکتشافی توزیعات و ناهمگنی های خواص مخزن را در مقیاس بزرگ حجم مخزن شناخت. در چنین مواردی یکی از روش های بسیار موثر و جدید در توصیف و شناسایی توزیعات خواص مخازن در صورت نا کار آمدی روش های زمین آماری، استفاده از روش های فرکتالی است.
در این مقاله سعی شده است با ترکیب روش های هندسه فرکتال (برای توصیف جزئیات) و زمین آمار (برای توصیف کلیات) توزیعات واقع بینانه خواص مخزن برای سه چاه مجاور در یک مخزن نفتی بزرگ در جنوب ایران آزمایش و تولید شود. روال این تحقیق بدین صورت است که ابتدا با استفاده از داده های پتروفیزیکی و مغزه های سنگی، واحدهای سنگی مخزن که شامل کربنات، ماسه سنگ و شیل است با بکارگیری روش های تجزیه و تحلیل چند متغیره آماری تفکیک و ارتباط آنها در بین این سه چاه مشخص شد. سپس مقادیر تخلخل، درجه اشباع آب و نفوذپذیری برای هر چاه محاسبه و در صورت لزوم تخمین زده شد. در هر یک از نواحی تفکیک شده طول همبستگی های عمودی و قائم، با بکارگیری آنالیز واریوگرام و مقادیر ناهمگنی های عددی با استفاده از آنالیز R/S بدست آمد. سرانجام توزیعات دو بعدی احتمال پذیر خواص مخزن در فاصله بین چاه های مورد مطالعه با ترکیب روش کریجینگ و نویس های فرکتالی آماری بطور واقع بینانه ای تولید شد. در مرحله کنترل نیز نتیجه نسبتا خوبی مخصوصا برای پارامترتخلخل با خطای نسبی 93/4 درصد بدست آمد.
در نهایت با استفاده از توزیعات فرکتالی بدست آمده می توان ناهمگنی های خواص مخزن را با دقت بیشتری از لحاظ ارتباط دقیق بین منافذ نمایش و از آن بعنوان ورودی مناسب و بهینه در شبیه سازی های حرکت سیال محیط متخلخل استفاده کرد.
کلید واژگان: هندسه فرکتال، آمار چند متغیره، پارامترهای پتروفیزیک، نفوذپذیری، زمین آمار، مدل سازی احتمال پذیر، ناهمگنی های مخزنThe proper characterization of reservoir heterogeneities plays an important role in reservoir evaluation and forcasting of its performance. However, the heterogeneity of a reservoir and its property distributions in the large scale of reservoir volume could not be properly determined and estimated with known data from a few wells. In such a case, one of the newest and roboust methods in reservoir characterization is the use of fractal methods whenever the geostatistics fails. The objective of this paper is to introduce and discuss a new method that is the combination of fractal geometry (small scale) and geostatistics (large scale) to characterize the reservoir property distributions in a gian reservoir with a few known well data. The developed method was applied to a real reservoir in the south west of Iran with three exploration well data. In this method, first of all, the reservoir zonation and formation units including carbonate, sandstone and shale must be identified from the petrophysical data by using multivariate statistics analysis. So that, the porosity, permeability, and water saturation for the known wells could be estimated from the core and log data. Then, spatial correlation using variogram analysis and quantify heterogeneities using R/S analysis, can be determined for each zone in the wells. Eventually, merging kriging method and fGn noise of fractal will lead to develope our new method to estimates and predict the reservoir property distributions between wells and throughout the reservoir more accurate and very precise than the previouse methods. The produced error is in acceptable and accurate range that was less than 4.93 percent for porosity for instance. The output of the model may be used as an input for geomodeling and simulation softwares. Also, heterogeneity distributions of reservoir characteristics are well visualized by fractal distributions.Keywords: Fractal geometry, multivariate statistics, petrophysical parameters, permeability, Geostatistics, stochastic modeling, reservoir hetrogenities
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.