SURPAC软件在矿产资源储量计算中的应用课件.ppt

冯超东 中国区副总经理兼营销部经理2008年08月02日 大连SURPAC软件在矿产资源储量计算中的应用SURPAC SURPAC 中国办事处中国办事处GEMCOM GEMCOM 国际软件公司国际软件公司一、地质统计学简介二、SURPAC 软件简介三、SURPAC 软件资源/储量评估流程主要内容什么是地质统计学？地质统计学(Geostatistics)包含经典统计学与空间统计学，按其基本原理可定义为：地质统计学是以区域化区域化变量理论变量理论为基础，以变异函数变异函数为主要工具，研究那些在空间分布上既有随机性随机性，又有结构性结构性的自然现象的科学。一、地质统计学简介地质统计学简介 地质统计学诞生过程 上世纪40年代后期，当南非统计学家H.S西奇尔（Sichel）判明南非各金矿的样品品位呈对数正态分布以后，才真正确立了地质统计学的开端。1951年，南非的采矿工程师克立格(Daniel Krige)在H.S西奇尔研究的基础上提出一个论点：“可以预计，一个矿山总体中的金品位的相对变化要大于该矿山某一部分中的金品位的相对变化”。换句话说，以较近距离采集的样品很可能比以较远距离采集的样品具有更近似的品位。这一论点是描述在多维空间内定义的数值特征的空间统计学据以建立的基础。到上世纪60年代，才认识到需要把样品值之间的相似性作为样品间距离的函数来加以模拟，并且得出了半变异函数。法国概率统计学家马特隆（Matheron）创立了一个理论框架，为克立格作出的经验论点提供了精确而简明的数学阐释。马特隆创造了一个新名词“克立格法”（Kriging），藉以表彰克立格在矿床的地质统计学评价工作中所起到的先驱作用。即1962年，马特隆在克立格和西奇尔研究的基础上，将他们的成果理论化、系统化，并首先提出了区域化变量（Regionalized variable）的概念，为了更好地研究具有随机性及结构性的自然现象，提出了地质统计学（Geostatistics）一词，发表了应用地质统计学，该著作的出版标志着地质统计学作为一门新兴边缘学科而诞生。地质统计学开始进入了学术界。在法国枫丹白露成立了地质统计学中心（Centre de Geostatistiques），培养了一大批学员，不仅为地质统计学的研究而且为它的传播起到了巨大的作用。地质统计学的发展 自70年代，地质统计学的发展突飞猛进。在此期间，从理论突破的频度、论文发表的篇数、以及世界各地对地质统计学所表现的极大关心程度，都说明地质统计学达到了前所未有的发展阶段。目前条件模拟技术广泛应用于石油、采矿、水文、和环境保护等领域中。研制出一批高水平的地质统计学方法计算程序软件。在地质统计学的理论及方法基础上开发了许多成熟的应用软件。如美国Mintec公司的MineSight软件，加拿大GEMCOM 公司的GEMS软件,英国MICL公司的DATAMINE软件，澳大利亚SURPAC公司的SURPAC软件等。2006年，加拿大GEMCOM公司并购澳大利亚SURPAC公司后，成为全球最大的矿业软件公司，占有40以上的矿业软件市场。地质统计学引入中国 地质统计学是在1977年由美国福禄尔采矿金属有限公司（Flour Mining&Meta Incorporation）H.M.Parker博士随美中贸易全国委员会矿业代表团来华访问，传入我国，继而得到进一步的发展。1989年11月召开的全国第一届地质统计学学术讨论会，地质统计学在我国的发展进入了一个新的阶段，理论研究更加深入，涉及的方法原理更加广泛。地质统计学已经被广泛地承认是矿床评价的必要部分，在我国已经认可用地质统计学对矿床进行评价的地质报告。地质统计学引入中国 地质统计学是在1977年由美国福禄尔采矿金属有限公司（Flour Mining&Meta Incorporation）H.M.Parker博士随美中贸易全国委员会矿业代表团来华访问，传入我国，继而得到进一步的发展。1989年11月召开的全国第一届地质统计学学术讨论会，地质统计学在我国的发展进入了一个新的阶段，理论研究更加深入，涉及的方法原理更加广泛。地质统计学已经被广泛地承认是矿床评价的必要部分，在我国已经认可用地质统计学对矿床进行评价的地质报告。区域化变量 马特隆定义：一种在空间上具有数值的实函数，它在空间的每一个点取一个确定的数值，即当由一个点移到下一个点时，函数值是变化的。从地质及矿业角度来看，区域化变量具有如下性质：（1）空间局限性：即它被限制在一个特定的空间（如一个矿体内）；该空间称为区域化的几何域；区域化变量是按几何支撑定义的。（2）连续性：不同的区域化变量具有不同的连续性，这种连续性是通过相邻样品之间的变异函数来描述的。（3）异向性：当区域化变量在各个方向上具有相同的性质时称各向同性，否则称各向异性。（4）相关性：一定范围内、一定程度上的空间相关性，当超出这一范围后相关性减弱以至消失。（5）任一区域化变量，特殊的变异性可以叠加在一般规律之上。变异函数（Variogram）变异函数（Variogram）为表征一个矿床金属品位等特征量的变化，经典统计学通常采用均值、方差等一类参数，这些统计量只能概括该矿床中金属品位等特征量的全貌，却无法反映局部范围和特定方向上地质特征的变化。地质统计学引入变异函数这一工具，它能够反映区域化变量的空间变化特征相关性和随机性，特别是透过随机性反映区域化变量的结构性，故变异函数又称结构函数。试验变异函数（Experimental Variogram）变异函数的理论模型C0-块金效应a变程C0+C基台协方差函数协方差函数(Covariance)(Covariance)变异函数与协方差之间的关系变异函数与协方差之间的关系普通克立格法普通克立格法方程矩阵形式举例说明！1.SURPAC软件由全球最大的矿业软件公司开发软件由全球最大的矿业软件公司开发 2006年，澳大利亚 SURPAC 公司与加拿大 GEMCOM 公司合并，成为为全球最大的三维矿业软件公司，全球市场份额占35以上；资料来源：北美著名投资银行（NSI）2007年市场调研：全球著名矿业软件公司在全球的市场份额的统计 二、SURPAC软件简介 2.SURPAC成为全球最受欢迎的三维数字化矿业软件成为全球最受欢迎的三维数字化矿业软件 用户遍布全球90多个国家，拥有超过6000多个软件授权用户；世界前十强的矿业公司，都用SURPAC软件；（2）全球最大、历史最悠久的钻石矿业公司戴比尔斯（3）全球最大的铜矿产商智利国有铜公司（1）全球三大铁矿石巨头 必和必拓、力托、淡水河谷（4）全球最大的锌产商加拿大Teckcominco公司FALCONBRIDGEFALCONBRIDGE鹰桥镍业公司鹰桥镍业公司（5）全球最大的铀生产商加拿大Cameco公司（6）全球著名镍业公司（7）全球最大铝业公司美国铝业公司加拿大加拿大INCOINCO矿业公司矿业公司（8）全球著名黄金供应商：（9）全球第二大矿业集团英美资源集团（10）全球最大建材生产商拉法基(Lafarge)（11）其它著名公司禄思伟矿业资源集团澳华黄金集团美国铜金公司 埃尔拉多黄金公司 3.SURPAC是技术最先进的三维矿业软件是技术最先进的三维矿业软件 （1）公司拥有强大的软件开发团队（软件开发人员90多名）；（2）SURPAC三维矿业软件软件是矿业专家和计算机专家 合作研发20多年的结晶；（3）每年财政收入的30投入到产品的研发，以保持技术的 先进性；1996年SURPAC进入中国市场。2002年在北京设立办事处。注册公司名为：北京市凯迪捷科贸有限责任公司，是SURPAC软件在中国的唯一代理。公司地址：北京市石景山路22号长城大厦701室。公司在北京建立了SURPAC软件培训中心；在北京科技大学、中南大学、中国地质大学、中国矿业大学、昆明理工大学、武汉理工大学、西安科技大学等建立了SURPAC矿业软件实验室，从本科生开始，进行SURPAC软件的教学、科研与实际项目应用研究。4.SURPAC软件在中国的发展软件在中国的发展 SURPAC软件通过国土资源部的认证软件通过国土资源部的认证SURPAC在全球的地位国土资源部 SURPAC 认证书 拥有庞大的客户群体拥有庞大的客户群体（1）SURPAC软件广泛应用于地勘系统、露天矿山和地下矿山等，覆盖了有色金属、黑色金属、非金属、煤炭矿山及勘探单位、设计院和大学等领域；（2）目前在国内已有100多授权用户在使用该软件，并在多家大中型矿山成功应用，如金川集团公司、宝钢梅山铁矿、首钢矿业公司、太钢矿业公司、山东黄金集团等；（3）到目前为止，客户发表的关于SURPAC应用的学术论文达30多篇，多次获得国家、省部级科研成果奖，居于矿业软件论文的首位；（4）SURPAC软件是国际、国内用户最多的三维矿业软件。实现了软件的本地化实现了软件的本地化 实现SURPAC软件在产品和服务的本土化是公司既定的战略目标。经过几年的努力，我们完成了SURPAC中文版开发，添加了许多满足国内用户的特定需求的功能，并于2007年8月正式发布了SURPAC软件6.0中文版，受到众多国内用户的热烈欢迎。集成化系统集成化系统 统一的地质、采矿、测量和生产管理的共享信息平台统一的地质、采矿、测量和生产管理的共享信息平台 开放性和灵活性开放性和灵活性 兼容多种流行的数据库和数据格式兼容多种流行的数据库和数据格式 专业性和易用性专业性和易用性 矿业专家和计算机专家合作的结晶矿业专家和计算机专家合作的结晶 先进性与延伸性先进性与延伸性 提供简单易学、功能强大的二次开发函数库提供简单易学、功能强大的二次开发函数库 5.SURPAC软件技术优势软件技术优势SURPAC 工作流程图采场等设计现状图、终了图数字地形模型地形地质图赋高程钻探、坑探、槽探等地质数据建立地质数据库在三维空间解译地质剖面地质实体模型块体模型（品位模型）资源（储量）评估报告三维坐标转换地质剖平面图空间地质剖面赋高程现状、终了模型工程图断面工程模型导入地形线导入线中心线长期规划短期生产计划爆破设计测量验收模型更新采矿设计工程量计算稳定性监测三维可视化采矿测量地勘单位矿山企业设计院地质 地质数据库地质数据库某露天铁矿采区综合模型 实体模型实体模型某铁矿矿区地面、井下综合实体模型某铁矿矿区地面、井下综合实体模型 品位模型品位模型颜色品级 地质统计学地质统计学颜色品级 露天采矿设计露天采矿设计露天矿采剥计划露天矿采剥计划 尾矿坝模型尾矿坝模型 井下采矿设计井下采矿设计 掘进与回采计划掘进与回采计划 掘进与回采计划掘进与回采计划 中深孔爆破设计中深孔爆破设计 中深孔爆破设计中深孔爆破设计 井下测量井下测量局部实测巷道实体模型局部实测巷道实体模型 地表工业广场地表工业广场三、SURPAC软件资源评估流程估值域确定估值域确定数据校验数据校验数据分析数据分析方差空间分析方差空间分析估值估值验证验证报告报告分类分级分类分级数据验证钻探技术,取样方法及化验手段是否合适?数据库是否正确反映采取的数据?所有需要的数据是否可用和有效?估值域的确定划定单个品位样本的空间范围.找出一个品位连续性好的方向.地质属性是各向同性的.在整个估算域内统计学特征是相同的.估值域的确定 数据分析 每个估值域内数据的统计分析每个估值域内数据的统计分析;等长的样品支持；等长的样品支持；数据聚类；数据聚类；特高品位截取；特高品位截取；空间分析变异函数曲线能给出任意间距样品变异性的视图.距离较远的样品有别于距离较近的样品.Samples separated by these Samples separated by these distances are not spatially correlateddistances are not spatially correlatedSamples separated by these Samples separated by these distances are spatially correlateddistances are spatially correlated基台基台值值块金效应块金效应变程变程xx4x6x2x1x5xxxxx3xx55m30m18m主轴各向异性比率=55/30=1.83Major AxisSemi-Major AxisMinor Axis主轴次轴第三轴次轴各向异性比率=55/18=3.06估值非地质统计学方法 比如:距离加权反比法地质统计学技术1.线性克里金,比如:普通克里金法2.非线性克里金,比如:多重指示克里金法3.模拟 条件模拟 校验 局部校验 校验 全局校验资源/储量分级变程变程1/3变程变程一通一通1/2变程变程二通二通全变程全变程三通三通探明的控制的推断的 资源/储量分级第一搜索圈第一搜索圈被估块段被估块段第二搜索圈第二搜索圈样品段样品段二通区二通区一通区一通区 报告 报告 品位吨位曲线结结 论论 利用SURPAC软件进行克立格法空间估值与储量计算，与传统的地质储量法相比,克里格法的优点主要表现在如下几个方面:快速、方便、准确，可自动生成平剖面图；可计算任意大小块段的储量；既可利用块段内的样品，又可利用块段外的样品，使勘查信息获得充分利用，更精确化；把矿床勘探、矿山设计及开采有机的结合起来；给出估计值的同时能给出相应的估计精度误差；可建立品位-吨位曲线，适应经济条件、矿产品市场价格以及采矿方法等变化多端的社会环境对储量成果的快速反应的要求。介绍完毕，欢迎各位专家提问！介绍完毕，欢迎各位专家提问！全球数字矿业软件的领导者！谢谢欣赏THANK YOU FOR WATCHING