Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Meandry modelowania złóż – na podstawie doświadczeń i obserwacji

Naworyta W.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2017

|

R. 58, nr 4

4--9

PL

W artykule przedstawiono subiektywny wybór problemów związanych z procesem modelowania złóż. Omówiono istotę modelowania oraz cechy informacji geologicznej wykorzystywanej w tym procesie. Na podstawie kilku wariogramów empirycznych wskazano znaczenie identyfikacji istnienia autokorelacji parametrów złożowych i jej zasięgu dla tworzenia map izoliniowych. Przedstawiono interpretację wariancji lokalnej i jej wpływ na dokładność modelu wykonanego metodą krigingu. Poddano pod dyskusję sens tworzenia modeli trójwymiarowych dla niektórych rodzajów złóż. Zwrócono uwagę na nadmierne zaufanie użytkowników do programów komputerowych i nieumiejętność właściwego wykorzystania pełnego potencjału nowoczesnych metod modelowania.

EN

The article presents a subjective selection of problems associated with the process of modeling the deposits. It discusses the essence of modeling and features of geological information used in this process. Based on several empirical variograms, the significance of identifying the existence of autocorrelation of deposit parameters and the autocorrelation range for the creating of contour maps was indicated. The interpretation of local variance and its impact on the accuracy of the kriging model were presented. The meaning of creating three-dimensional models for some types of deposits was discussed. Attention has been paid to excessive trust in computer programs among users and the inability to properly utilize the full potential of modern modeling methods.

2

Charakterystyka węgla kamiennego z pokładu 510 w złożu „Brzeszcze” na tle klasyfikacji międzynarodowych

Jamroży S., Wyrobek P., Bielowicz B., Musiał A., Paszek M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2017

|

R. 58, nr 3

56--63

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę węgla kamiennego ze złoża „Brzeszcze”. Analiza statystyczna wykazała zróżnicowaną zmienność parametrów złożowych. W przypadku wartości opałowej, zawartości siarki całkowitej i gęstości przestrzennej jest ona mała (odpowiednio 5,96 %, 18,85% i 3,99%). Wilgoć całkowita wykazuje zmienność przeciętną – 22,86%, natomiast zawartość popiołu jest parametrem, który charakteryzuje się stosunkowo największą zmiennością, na poziomie 41,13%. Zgodnie z założeniami dotyczącymi maksymalnego błędu interpolacji, można stwierdzić, iż kreślenie map izoliniowych za pomocą metody ID - inwerse distance to a power ma uzasadnienie w przypadku każdego z parametrów. Na podstawie Międzynarodowej Klasyfikacji Węgla w Pokładzie określono typ węgla jako Ortho-bituminous coal) co w polskim odpowiedniku odpowiada węglom gazowo-płomiennym i gazowym. W Międzynarodowej Klasyfikacji Kodowej Węgla ECE węgiel z pokładu 510 ze złoża „Brzeszcze” można zaklasyfikować do grupy węgli energetycznych.

EN

The article presents characteristic of bituminous coal from “Brzeszcze” deposit (Upper Silesian Coal Basin in Poland). Statistical analysis showed diversity of deposit parameters. Variability of calorific value, sulphur content and ash content is small (properly 5,96%, 18,85% and 3,99% for each of them). Value of total moisture of coal shows average variability – 22,86%. The most variable parameter is ash content , which coefficient of variance is 41,13%. According to assumptions about the maximum interpolate error making of contour maps by ID (inwerse distance to a power) method is justified. Based on International Classification of Coal In-Seam Coals type of coal is classified as Ortho-bituminous coal. International Codification system for medium and high rank coals ECE coal from “Brzeszcze” deposit is in the group of energy coals.

3

Interpolation and sampling errors of the ash and sulphur contents in selected Polish bituminous coal deposit (Upper Silesian Coal Basin – USCB)

Mucha J., Wasilewska-Błaszczyk M.

Archives of Mining Sciences

|

2015

|

Vol. 60, no. 3

791--806

EN

The basic sources of information on the parameters characterizing the quality of coal (i.e. its ash and sulphur contents) in the deposits of The Upper Silesian Coal Basin (Poland) are drill core sampling (the first stage of exploration) and channel sampling in mine workings (the second stage of exploration). Boreholes are irregularly spaced but provide relatively uniform coverage over an entire deposit area. Channel samples are taken regularly in mine workings, but only in the developed parts of the deposit. The present study considers selected seams of two mines. The methodology used is based on detailed geostatistical analysis, point kriging procedure and P. Gy’s theory of sampling. Its purpose is: defining and comparing geostatistical models for variability of the ash and sulphur contents for data originating from boreholes and mine workings, predicting by means of point kriging the values of the parameters and errors of interpolation Rusing data from boreholes at grid points where underground mine workings were later channel-sampled, assessing the accuracy of interpolation by comparison of predicted values of parameters with Real values (found by channel sampling), evaluating the variances of total secondary sampling error (error of preparation of assay samples) and analytical error introduced by assaying of sulphur and ash, assessing the contribution of sampling and analytical errors (global estimation error) to the interpolation errors. The authors found that the interpolation errors for ash or sulphur content are very large, with mean relative values of 35%-60%, mainly caused by the considerable natural variability, a significant role of random component of variability, and heterogeneity of spatial distribution of these characteristics. The sampling and analytical errors play a negligible role. Their values are smaller than 11% of interpolation error values. Presenting estimates of the spatial distribution of ash and sulphur contents in coal seams by means of contour maps is unreasonable if they are based on drill core sampling.

PL

Prawo geologiczne i górnicze a w szczególności Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie dokumentacji geologicznej złoża kopaliny z dnia 22 grudnia 2011 r. nakłada na dokumentatora złoża obowiązek ilustrowania zmienności jakości kopaliny za pomocą map. W odniesieniu do złóż węgla kamiennego rozmieszczenie wartości parametrów charakteryzujących jego jakość najczęściej wizualizuje się za pomocą map izoliniowych zawartości siarki, zawartości popiołu lub wartości opałowej konstruowanych w oparciu o wyniki ich interpolacji w regularnej sieci interpolacyjnej znacznie zagęszczonej w stosunku do sieci rozpoznania złoża. Podstawowymi źródłami informacji o wartościach tych parametrów w warunkach złóż Górnośląskiego Zagłębia Węglowego są wyniki opróbowania rdzeni z otworów wiertniczych (we wczesnych fazach rozpoznania złoża) i wyniki opróbowania bruzdowego pokładów w wyrobiskach górniczych (w zaawansowanych fazach rozpoznania złoża). Otwory wiertnicze są wykonywane w nieregularnej sieci ale z reguły zapewniają jednolite pokrycie złoża. Próby bruzdowe w wyrobiskach górniczych pobierane są na ogół ze stałym rozstawem ale charakteryzują jedynie części złóż rozciętych wyrobiskami. W artykule przestawiono wyniki badań nad wielkością błędów interpolacji zawartości siarki i popiołu oraz na ich tle przedstawiono oszacowania błędów opróbowania wykonane dla dwóch pokładów kopalni Murcki (330 i 334/2) oraz jednego pokładu kopalni Brzeszcze (405/1) (Fig. 1 i 2). Metodyczną podstawę badań stanowiła statystyczna i geostatystyczna analiza zmienności wyników opróbowań, geostatystyczna procedura interpolacji tych parametrów za pomocą zwyczajnego krigingu punktowego oraz dla określenia błędów przygotowania próbki do analizy chemicznej elementy teorii opróbowania Gy (Mucha i Wasilewska, 2006). Cele badań były wielokierunkowe i obejmowały: określenie i porównanie geostatystycznych modeli zmienności zawartości siarki i popiołu dla danych pochodzących z z opróbowania rdzeni wiertniczych i wyrobisk górniczych, prognozowanie za pomocą krigingu zwyczajnego na podstawie danych otworowych wartości parametrów w punktach złoża opróbowanych w późniejszej fazie rozpoznania w wyrobiskach górniczych, ocenę dokładności interpolacji przez porównanie wartości parametrów prognozowanych na podstawie danych otworowych z danymi z wyrobisk górniczych, które stanowiły zbiór referencyjny, ocenę wariancji błędów przygotowania próbek do analizy chemicznej w oparciu o formułę Gy (wzór (1)) oraz błędów oznaczeń zawartości siarki i popiołu na podstawie oznaczeń kontrolnych, ocenę udziału błędów opróbowania i oznaczeń zawartości siarki i popiołu w błędach interpolacji. Wyniki analizy statystycznej nie pozwalają z jednym wyjątkiem (zawartość siarki w pokładzie 405/1 kopalni Brzeszcze) na odrzucenie hipotezy o identyczności rozkładów prawdopodobieństwa parametrów dla danych z otworów wiertniczych i wyrobisk górniczych z ryzykiem błędu mniejszym od 5% (Fig. 3). Wyniki geostatystycznego modelowania zmienności są niejednoznaczne i pokazują w dwóch przypadkach (zawartość siarki w pokładzie 405/1 kopalni Brzeszcze i zawartości popiołu w pokładzie 334/2) drastyczne różnice w postaci modeli dla danych otworowych i górniczych. (Fig. 4). W pozostałych przypadkach modele dla obu rodzajów danych wykazują zadowalającą zgodność. Interpolacja wartości parametrów na podstawie danych otworowych za pomocą procedury krigingu punktowego charakteryzuje się niską dokładnością ze średnimi względnymi (absolutnymi) błędami rzędu 35%-60% (Tab. 1). Przyczyn niskiej dokładności interpolacji należy upatrywać przede wszystkim w dość dużej zmienności zawartości siarki i popiołu (ze współczynnikami zmienności od 38% do 77%) (Fig. 3) oraz w znaczącym udziałem losowego składnika ich zmienności reprezentowanego na modelach semiwariogramów przez silnie zaznaczoną wartość parametru modeli C0 (nugget effect) (Fig. 4). Znajduje to potwierdzenie w mapach izoliniowych sporządzonych metodą krigingu dla zawartości siarki (Fig. 5) i zawartości popiołu w węglu (Fig. 6) dla pokładu 330 w kopalni Murcki gdzie rezultaty interpolacji dokonanej metodą krigingu punktowego są najdokładniejsze. Przebiegi izolinii dla danych otworowych i z wyrobisk górniczych wykazują zauważalne różnice, podobnie jak i prognozowane błędy interpolacji. Wysokie, rzeczywiste średnie błędy interpolacji zawartości siarki (35%) i zawartości popiołu (47%) dowodzą, że możliwości wiarygodnej predykcji wartości tych parametrów w punktach złoża na podstawie danych otworowych są dalece niewystarczające dla planowania eksploatacji uśredniającej. Błędy opróbowania określone w oparciu o teoretyczną formułę Gy (wzór 1, Fig. 7) oraz błędy oznaczeń zawartości siarki i popiołu ocenione na podstawie oznaczeń kontrolnych maja marginalne znaczenie. Wariancja tych błędów stanowi zaledwie od 3% do 11% średniego kwadratowego błędu interpolacji (Fig. 8). Tak więc nie mają one zauważalnego wpływu na dokładność interpolacji. Wysokie wartości błędów interpolacji zawartości siarki i popiołu czynią bezzasadnym ilustrowanie rozmieszczenia wartości tych parametrów w pokładach za pomocą map izoliniowych skonstruowanych na podstawie rzadko rozmieszczonych danych otworowych.

4

Sporządzanie map izoliniowych procedurą krigingu zwyczajnego - korzyści i ograniczenia

Kokesz Z.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2010

|

nr 79

363-382

PL

W artykule zwrócono uwagę na korzyści i uwarunkowania stosowania geostatystycznej procedury interpolacyjnej - krigingu zwyczajnego - przy sporządzaniu map izoliniowych. Do podstawowych zalet tej metody zaliczono możliwość uwzględniania przy ocenie parametrów złożowych struktury ich zmienności oraz obliczanie dokładności, z jaką dokonuje się oszacowania parametru. Wskazano, że skuteczność stosowania krigingu zwyczajnego do interpolacji i sporządzania map izoliniowych zależy od wiarygodności semiwariogramów przyjmowanych do obliczeń. Scharakteryzowano ważniejsze czynniki decydujące o reprezentatywności semiwariogramów - liczebność obserwacji i ich sposób rozmieszczenia, anizotropię i niejednorodność złoża. Sformułowane wnioski dotyczą metodyki badania struktury zmienności złóż i wykorzystania wyników tych badań przy sporządzaniu map izoliniowych.

EN

In the paper, attention has been paid to the advantages and constraints of application of geostatistical interpolation procedure - ordinary kriging for contour maps construction. The main advantages of the metod use include the possibility of taking into account during interpolation variability structure of the geological parameters and prediction of interpolation accuracy. It has been emphasized that effectiveness of the kriging application for interpolation and contour maps construction depends on the reliability of semivariograms used for calculation. The crucial factors affecting on representativeness of semivariograms such as number and spacing of data, anisotropy and heterogeneity of mineral deposits, have been characterized. Conclusions deal with rules of deposits variabilities modelling and its usage in contour mapping.

5

Uwarunkowania stosowania krigingu zwyczajnego do sporządzania map izoliniowych

Kokesz Z.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2010

|

nr 439 (2)

403--408

PL

W artykule zwrócono uwagę na niektóre uwarunkowania stosowania geostatystycznej procedury interpolacyjnej, krigingu zwyczajnego, przy sporządzaniu map izoliniowych. Wskazano, że skuteczność stosowania krigingu zwyczajnego do interpolacji i konstrukcji map izoliniowych zależy od wiarygodności semiwariogramów przyjmowanych do obliczeń. Scharakteryzowano ważniejsze czynniki decydujące o reprezentatywności semiwariogramów – liczebność obserwacji i sposób ich rozmieszczenia. Wyprowadzone wnioski dotyczą metodyki badania struktury zmienności złóż i wykorzystania wyników tych badań przy sporządzaniu map izoliniowych.

EN

The paper focuses on the constraints on application of geostatistical interpolation procedure – ordinary kriging for contour maps construction. It has been emphasized that effectiveness of the kriging application for interpolation and contour maps construction depends on the reliability of semivariograms used for calculation. The crucial factors, including the number and spacing of data, affecting the representativeness of semivariograms have been characterized. The conclusions deal with the rules of modelling of variability of deposits and its usage in contour mapping.

6

Nieparametryczne geostatyczne metody interpolacji parametrów wybranych złóż

Mucha J., Wasilewska M.

Przegląd Górniczy

|

2006

|

T. 62, nr 1

24-31

PL

Przedstawiono podstawy trzech wariantów geostatystycznej procedury interpolacyjnej - krigingu: zwyczajnego (metoda parametryczna) oraz wskaźnikowego i probabilistycznego (metody nieparametryczne). Wymienione metody zastosowano do interpolacji wybranych parametrów polskich złóż. Przypuszczenia co do wyższej wiarygodności interpolatorów nieparametrycznych znalazły potwierdzenie w uzyskanych wynikach. Wiarygodność interpolacji punktowej przeprowadzonej metodą krigingu probabilistycznego jest w porównaniu z krigingiem zwyczajnym zdecydowanie wyższa. Świadczą o tym zdecydowanie niższe średnie błędy interpolacji oraz wzrost korelacji między oszacowaną i stwierdzoną wartością parametru w punktach opróbowania. Wskazano na konieczność oceny wiarygodności map izoliniowych parametrów ilustrowanej mapami błędów interpolacji. Zaproponowano wartości dopuszczalnych błędów interpolacji co powinno zapewnić uzyskanie odpowiedniej dokładności map izoliniowych, możliwej do zaakceptowania w praktyce geologiczno-górniczej.

EN

Basic of the three variants of geo-statistical interpolation procedure . kriging . are presented: ordinary (parametric metod) as well as index and probabilistic (non-parametric methods). The methods mentioned above have been used for interpolation of selected parameters of polish deposits. Obtained results confirmed the presumptions about the higher credibility of the non-parametric interpolators. Credibility of the interpolation in points carried out by means of probabilistic kriging method is unquestionably higher as that of ordinary kriging. It is proved by unquestionably lover mean errors of interpolation as well as increase of correlation between estimated and stated value of parameter in the sampling points. Necessity of evaluation of the credibility of contour maps of parameters, illustrated by the maps of errors, is pointed out. The permissible values of errors of interpolation are proposed what should ensure getting the proper exactess of contour maps acceptable in geologic and mining practice.