本書從礦山地質學的多面性,以及礦山地質工作者日常工作中所涉及的學科的多樣性入手,借鑒相關學科的新理論新方法,總結了現代礦山地質學的理論基礎和工作原理。是構造地質學、巖石學、地層學、地球化學、采礦地球物理學、取樣理論、數理統(tǒng)計學、地質統(tǒng)計學、采礦工程、巖石力學、礦產經濟學和計算機科學等學科在礦山地質工作應用手冊。本書可供從事礦產勘查、采礦工程、礦山地質、水文工程地質和環(huán)境地質等地質領域的工作者及廣大地質、采礦設計、研究人員使用,還可作為高等院校相關專業(yè)的研究生、本科生的教科書或參考書。
原著者:Abzalov博士就職于澳大利亞西澳大利亞州MASSA地質咨詢公司,是西澳大利亞大學勘探目標中心的一名兼職地球科學家,是一位有35年經驗的地質學家。 張北廷,中國礦業(yè)聯合會副秘書長,地質教授級高級工程師,負責地質科研、地質勘查、資源儲量管理和資源開發(fā)工作,是國土資源部礦產資源儲量、開發(fā)利用方案評審專家。從事固體礦產資源地質勘查、開發(fā)工作37年。
1介紹 第一部分礦山設計、礦山測繪與抽樣 2采礦方法 2.1露天礦 2.2地下礦山 2.2.1井下選擇性采礦方法 2.2.2地下散體開采方法 2.2.3緩傾斜礦體的開采 2.3非常規(guī)開采 2.3.1原位浸出(ISL)技術 2.3.2礦砂疏浚 3測量 3.1礦井測繪原則 3.2露天礦測繪 3.3井下礦山測繪 3.4采用數字攝影測量和激光技術制圖 3.4.1攝影測量采煤工作面測繪 3.4.2利用激光對礦井進行遠程測繪 3.5礦山測繪程序的優(yōu)化 4鉆探技術和鉆孔測井 4.1鉆井方法 4.2金剛石取心 4.2.1巖心質量和代表性 4.2.2巖心產狀 4.2.3金剛石巖心測井 4.2.4金剛石巖心取樣 4.3沖擊鉆 4.3.1對露天礦進行爆破孔取樣,以控制其品位 4.3.2利用巨鉆圈定地下采場 4.4反循環(huán)沖擊鉆井 4.4.1 RC孔的測井 4.4.2 RC孔取樣 4.5聲波鉆井技術 4.5.1聲波鉆進的強弱 4.5.2聲波鉆孔測井和取樣 4.6螺旋鉆孔 4.7使用三牙輪鉆頭旋轉鉆進 5礦山巷道取樣 5.1井下采煤工作面取樣 5.1.1通道采樣 5.1.2巖屑取樣 5.2破碎礦石取樣 5.3探槽和淺井 6地質技術測井和制圖 6.1鉆孔巖心工程地質 6.1.1鉆井參數和巖心回收率 6.1.2巖石風化 6.1.3巖石強度 6.1.4巖石質量指標(RQD) 6.1.5安息角 6.2巖土力學性質測量 6.3巖體分級方案的巖土工程應用 7巖石干容重(DBD) 7.1采礦業(yè)使用的巖石密度類型 7.2干容重測量技術 7.2.1致密巖石 7.2.2多孔風化巖 7.2.3非固結沉積物 7.3巖石密度測量的空間分布 8數據點位置(測量) 8.1曲面點定位 8.2井下調查 第二部分抽樣誤差 9抽樣理論介紹 9.1抽樣誤差的類型 9.2基本抽樣誤差 9.2.1理論背景 9.2.2采樣常數的實驗標定 9.2.3抽樣列線圖 9.3樣品加工誤差 9.4與抽樣操作有關的誤差 9.5儀器誤差 10質量控制與保證(QAQC) 10.1精度控制 10.1.1評價標準樣品性能的統(tǒng)計檢驗 10.1.2利用重復樣本評估數據偏倚的統(tǒng)計檢驗 10.1.3診斷圖:模式識別方法 10.2精密控制 10.2.1數據對匹配 10.2.2重復樣本的處理和解釋 10.3統(tǒng)計估計方法的比較分析 10.4優(yōu)化抽樣方案的指南 10.4.1抽樣方案的規(guī)劃和執(zhí)行 10.4.2檢測批次插入QAQC材料的頻率 10.4.3參考資料的分發(fā) 10.4.4重復樣本的分布 11雙孔 11.1方法概述 11.1.1雙孔研究的目的 11.1.2結果的統(tǒng)計學處理 11.1.3雙孔之間的距離 11.1.4鉆孔質量和數量 11.1.5研究變量的比較 11.1.6礦山地質應用雙孔鉆探實踐 11.2案例研究 11.2.1金礦:高品位的確認 11.2.2鐵礦床雙孔研究 11.2.3礦砂礦床:歷史鉆探的驗證 11.2.4鋁土礦:采用雙孔作為鉆井質量的常規(guī)控制 12數據庫 12.1數據庫建設 12.2數據輸入 12.2.1電子數據傳輸 12.2.2鍵盤數據錄入 12.2.3特殊值 12.3數據流的管理 12.4數據庫安全性 第三部分礦產資源 13數據準備 13.1數據合成 13.1.1數據編碼 13.1.2合成算法 13.1.3選擇最優(yōu)合成區(qū)間 13.1.4復合測定法的驗證 13.2特高品位的界限 14礦化的地質制約因素 14.1線框圖的介紹 14.2礦化接觸點的特征 14.2.1聯系概要 14.2.2確定礦化約束的臨界值 14.2.3聯系地形 14.2.4接觸點的不確定度 14.3礦化區(qū)域的幾何形狀和內部結構 14.3.1展開 15探索性數據分析 15.1 EDA的目標 15.2 EDA技術概述 15.2.1蜘蛛圖 15.2.2分塊數據 15.2.3Q-Q圖 15.2.4盒須圖(Box - whisker Plot) 15.3數據分組分析 15.3.1數據類型 15.3.2數據代 15.3.3按地質特征對樣品進行分組 15.4資源域的統(tǒng)計分析 16資源估算方法 16.1多邊形方法 16.2三角化估計 16.3橫斷面的方法 16.3.1截面外推 16.3.2截面之間的插值 16.4地質塊段法估計 16.5逆距離加權法 第四部分應用采礦地質統(tǒng)計學 17地質統(tǒng)計學導論 17.1區(qū)域化變量和隨機函數 17.2平穩(wěn)性和內在假設 18變異函數 18.1空間連續(xù)性的定量分析 18.2直觀地看變異函數 18.3變異函數的地質統(tǒng)計學定義 18.4定向、全向和平均方差圖 18.5方差圖的性質 18.5.1近源行為 18.5.2各向異性 18.6用方差圖分析數據連續(xù)性 18.7漂移的存在 18.8比例的影響 18.9方差圖和樣本方差 18.10不同支持的影響 18.11變差函數模型 18.11.1常見變異函數模型 18.11.2建模幾何各向異性 18.11.3嵌套結構 18.11.4模擬帶狀各向異性 18.12容易出錯的變異函數 18.12.1洞效應 18.12.2鋸齒形和不規(guī)則的方差圖 18.13空間連續(xù)性的替代測度 18.13.1高斯變換值的方差圖 18.13.2相對(標準化)方差圖 18.13.3不同的結構工具 18.14指示變異函數 18.15多元環(huán)境中的方差圖 18.15.1多元地質統(tǒng)計函數 18.15.2線性共區(qū)域化模型 19線性地質統(tǒng)計學方法(克里格法) 19.1地質統(tǒng)計資源估計 19.2克里格分類 19.2.1普通克里格 19.2.2簡單克里格 19.2.3簡單克立格法與普通立格法 19.3克立格的性質 19.3.1克里格法的精確性 19.3.2克立格負權值與篩選效果 19.3.3平滑作用 19.3.4克里格方差 19.3.5條件偏差 19.4塊克里格 19.4.1塊和點估計數 19.4.2小塊克里格法 20多元地質統(tǒng)計學 20.1多元地質統(tǒng)計學的理論背景 20.1.1普通協同克里格法 20.1.2并置協同克里格法 20.1.3共克里格的性質 20.2外漂克里格法 21多重指標克里格法 21.1多指標克里格法的方法 21.2指標后處理的實用注釋 22可采資源的估算 22.1改變支持概念 22.1.1色散方差 22.1.2體積方差關系 22.1.3支持變化模型的條件 22.2支持方法的全局變化 22.2.1仿射校正 22.2.2支持度的離散高斯變化 22.3支持方法的局部改變 22.3.1統(tǒng)一調節(jié) 22.3.2局部統(tǒng)一條件作用 22.3.3 LUC方法在鐵礦床上的應用 23模型評審與驗證 23.1確認全球估計 23.2核實當地估計值 23.2.1局部均值的驗證 23.2.2鉆孔交叉口驗證 23.2.3交叉驗證技術 23.3噸位的確認 24與新數據進行核對 24.1使用加密鉆井數據進行驗證 24.2與礦山生產數據的對賬 24.3礦石品位控制 24.3.1露天礦品位控制 24.3.2井下礦山品位控制 第五部分不確定度估算 25不確定度 25.1條件模擬的方法 25.1.1樂隊 25.1.2序貫高斯模擬 25.1.3順序指示模擬 25.2條件模擬在走廊砂體工程中的應用 25.2.1項目背景 25.2.2條件模擬研究的范圍 25.2.3 SGS技術的實施 25.2.4結果與討論 26定量地質模型 26.1地質模型 26.2輔助指標 26.2.1指標概率模型 26.2.2構造解釋 26.2.3邊界條件 26.3地質構造的隨機模擬 26.3.1復數條件模擬:案例分析 27分類原則 27.1國際報告系統(tǒng) 27.2礦產資源和礦石儲量 28礦產資源分類方法 28.1地質統(tǒng)計分類方法 28.2分級與礦山生產計劃有關 28.2.1分類標準 28.2.2分類程序 28.2.3利用輔助地質統(tǒng)計函數進行分類 29.將資源轉換為儲量 29.1采礦因素 29.2冶金因素 29.2.1礦石儲量的冶金系統(tǒng)學 29.2.2大樣本的代表性 29.3項目經濟 30.樣品數量和質量的平衡 30.1一個問題的介紹 30.2地質因素和采樣誤差 第七部分礦床類型 31 脈狀金礦 31.1造山型金礦床地質 31.2金礦床的取樣和分析 31.2.1樣品準備 31.2.2黃金化驗 31.2.3樣品質量控制 31.3干容重 31.4資源和儲量的估算 31.4.1上剪 31.4.2分類 32鈾礦床(原地浸出) 32.1砂巖型鈾礦床 32.2資源定義鉆探 32.3鉆孔的地球物理測井 32.3.1伽馬測井 32.3.2瞬發(fā)裂變中子(PFN)分析器 32.3.3補充地球物理技術 32.3.4鉆孔樣品測定 32.5數據質量和礦產資源類別 32.6鉆孔的地質和巖土測井 32.6.1巖性 32.6.2水文地質 32.6.3滲透率 32.6.4孔隙度和巖石密度 32.7資源估算 32.7.1地質模型 32.7.2鈾等級估計 32.7.3地質統(tǒng)計資源估計 32.8資源的可行性 32.9資源對比 33氧化鐵礦 33.1資源模型的地質約束 33.2資源估算鉆探 33.3取樣和分析 33.4巖石的干容重 33.5估計資源和儲量 34鋁土礦 34.1資源模型的地質約束 34.1.1鋁土礦高原的形狀 34.1.2接觸關系 34.1.3鋁土礦礦層的垂直剖面 34.1.4域 34.2鉆探 34.3抽樣和日志 34.4樣品制備和分析 34.4.1樣品制備 34.4.2分析技術 34.4.3樣品質量控制 34.5巖石的干容重 34.6鋁土礦品位的估算 34.7分類 34.7.1礦產資源 34.7.2礦石儲量轉換 35砂金礦 35.1選定礦床的地質 35.1.1多芬堡 35.1.2河道砂金 35.1.3南非理查茲灣35.2鉆探 35.3樣品的處理和分析 35.4樣品質量控制程序 35.5巖石的干容重 35.6估計和報告資源 附件 附錄1:練習列表和電子文件與解決方案 附錄2:數學背景 正態(tài)分布 對數正態(tài)分布