Modelowanie złóż kopalin stałych geostatystycznymi metodami 2D i 3D Jacek Mucha Monika Wasilewska Błaszczyk AGH Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Katedra Geologii Złożowej i Górniczej
Podstawowe cechy geostatystyki Matherona (1962-1963) [2] A. Fundamentem oszacowań zasobów złoża i jakości kopaliny jest opis struktury zmienności parametrów złożowych za pomocą funkcji zwanej semiwariogramem. B. Możliwość predykcji wielkości błędów oszacowań parametrów złożowych w punktach, parcelach i bryłach przestrzeni złożowej, uwzględniającej strukturę zmienności. C. Minimalizacja błędów oszacowań wartości parametrów złożowych w geostatystycznej procedurze modelowania złóż za pomocą krigingu. agzasobów h. i średnich zawartości D. Prognozowanie zależności wielkości składników użytecznych od przyjętych wartości brzeżnych i wielkości elementarnych parcel eksoatacyjnych (obliczeniowych).
1. Złoża węgla brunatnego 1a. Modelowanie 2D zmienności kierunkowej zawartości popiołu w złożu Gubin [7] Mapy (indykatrysy) zmienności kierunkowej zawartości popiołu (Ad) dla pokładu I oraz II ukazują umiarkowanie anizotropowy charakter zmienności parametru.
1. Złoża węgla brunatnego 1b. Modelowanie 3D pokładów złóż: - Gubin-Zasieki-Brody i Mosty [5] Gubin-Zasieki-Brody Mosty Mapa lokalizacji otworów wiertniczych (punkty) wykorzystanych w modelowaniu 3D złóż węgla brunatnego Gubin-Zasieki-Brody (A) i Mosty (B).
1. Złoża węgla brunatnego 1b. Modelowanie 3D pokładów złóż: - Gubin-Zasieki-Brody i Mosty [5] Projekcja otworów wiertniczych w przestrzeni 3D w złożach GZB (A) i Mosty (B). Objaśnienia: 1 pokład IIB, 2 pokład IIA, 3 pokład III, 4 pokład IV, 5 pokład II, 6 utwory trzeciorzędowe, 7 utwory czwartorzędowe, 8 utwory trzeciorzędowe (osiągnięty spąg), 9 pokład V, 10 pokład I, 11 utwory trzeciorzędowe (otwory nie osiągnęły spągu), 12 utwory czwartorzędowe i trzeciorzędowe (bez wydzielenia węgla)
1. Złoża węgla brunatnego 1b. Modelowanie 3D pokładów złóż: - Gubin-Zasieki-Brody i Mosty [5] Przykład trójwymiarowego modelu złoża węgla brunatnego Mosty. Objaśnienia kolorów: żółty czwartorzęd na podstawie otworów przewiercających Q, pomarańczowy czwartorzęd na podstawie otworów nie przewiercających Q, niebieski trzeciorzęd, czarny pokład węgla (IV), jasnoszary pokład węgla (II)
1. Złoża węgla brunatnego 1b. Modelowanie 3D pokładów złóż: - Gubin-Zasieki-Brody i Mosty [5] Przykładowe przekroje przez złoża: GZB (A) i Mosty (B) wykonane w oparciu o ich modele 3D. Objaśnienia kolorów na przekroju: żółty czwartorzęd na podstawie otworów przewiercających Q, 27-28marca2012,AGH Kr aków pomarańczowy czwartorzęd na podstawie otworów nie przewiercających Q, niebieski trzeciorzęd, czarny pokład węgla (II), jasnoszary pokład węgla (I), ciemnoszary przerost w pokładzie węgla
2. Złoże piasków Przykład modelowania 3D złoża piasków (liniowy model semiwariogramu). Objaśnienia: piasek glina mułki less Projekcja w przestrzeni 3D otworów wiertniczych w złożu piasków.
2. Złoże piasków Przykład modelowania 3D złoża piasków: (liniowy model semiwariogramu). Model 3D zawartości pyłów mineralnych w złożu piasków: widok z boku Objaśnienia: podłoże gleba Model 3D złoża piasków: przekroje wzdłuż osi X i Y
2. Złoże piasków Przykład modelowania 3D złoża piasków: (liniowy model semiwariogramu). Model 3D wskaźnika (punktu) piaskowego w złożu piasków: widok z boku Objaśnienia: podłoże gleba Model 3D złoża piasków: przekroje wzdłuż osi X i Y
3. Złoże siarki Osiek [8] Modelowanie 2D Model semiwariogramu uśrednionego Indykatrysa zmienności kierunkowej i modele semiwariogramów kierunkowych Geostatystyczne modele 2D zmienności zasobności siarki [Mg/m2]
3. Złoże siarki Osiek [8] Modelowanie 2D Mapy izoliniowe zasobności jednostkowej siarki skonstruowane w oparciu o izotropowy (z lewej) i anizotropowy (z prawej) model zmienności parametru.
4. Złoże bursztynu Wiślinka I [4] Modelowanie 2D Model izotropowy Indykatrysa zmienności i model anizotropowy Geostatystyczne modele zmienności zasobności bursztynu w złożu Wiślinka I
4. Złoże bursztynu Wiślinka I [4] Modelowanie 2D Wyniki kroswalidacji dla zasobności bursztynu w złożu Wiślinka I
4. Złoże bursztynu Wiślinka I [4] Modelowanie 2D Mapa izoliniowa wydajności bursztynu [g/m2] w złożu Wiślinka I (metoda interpolacji: kriging zwyczajny z korektą efektu wygładzenia Yamamoto)
5. Złoże konkrecje polimetalicznych (IOM Pacyfik, strefa Clarion Clipperton) [1] Modelowanie 2D Mapa rastrowa zasobności konkrecji polimetalicznych i izolinie błędów standardowych jej szacowania w parcelach 500x500m (wycinek rejonu IOM)
1) Dotychczasowy zakres zastosowań modelowania geostatystycznego polskich złóż [2]
2) Propozycja diagramu dla apriorycznej oceny efektywności geostatystycznego szacowania wartości parametrów złożowych (dla modelu sferycznego semiwariogramu) [6] ed u. Objaśnienia: a zasięg semiwariogramu, dśr średni rozstaw punktów opróbowań, C0 wariancja zmienności lokalnej, C wariancja zmienności przestrzennej
3) Warunki podwyższenia wiarygodności geostatystycznego modelowania złóż: szczegółowa weryfikacji jakości opróbowania i poprawności rejestrowania jego wyników w bazach danych dotychczasowy stan rzeczy jest niezadowalający; stworzenie ram dla praktycznej oceny poprawności modelowania 2D i 3D (np. przez obligatoryjne opróbowanie kontrolne, porównanie wyników modelowania z wynikami produkcji); szersze stosowanie bardziej zaawansowanych metod geostatystycznych w praktyce modelowania geostatystycznego (nieparametryczne formy krigingu, symulacja geostatystyczna).
[1] Kotliński R., Mucha J., Wasilewska M. (2008): Problemy szacowania zasobów złóż konkrecji polimetalicznych na Pacyfiku. Gosp. Sur. Min., vol. 24, z. 2/4 Kraków, IGSMiE PAN, 257-266. [2] Matheron G. (1962-1963): Traite de geostatistique apiquee. T. l (1962), s. 334, T. 2 (1963), s. 172, Editions Technip, Paris [3] Mucha J., Wasilewska Błaszczyk M. (2010a): Geostatystyka jako narzędzie wspomagające badania polskich złóż główne kierunki zastosowań. Biuletyn PIG, nr 439, 409-415. [4] Mucha J., Wasilewska-Błaszczyk M. (2010b): Stan udokumentowania zasobów i parametrów wybranych złóż bursztynu. [W] Nieć M. (red.): Określenie zasad poszukiwań i dokumentowania złóż bursztynu. Cz. IV. Metody badań i dokumentowania nagromadzeń bursztynu. POLGEOL, Warszawa (oprac. niepubl.). [5] Mucha J., Wasilewska-Błaszczyk M. (2011a): Budowa numerycznego modelu złoża Gubin, Gubin Zasieki Brody i Mosty. [W]: Kasztelewicz Z. (red.), Uwarunkowania zagospodarowania perspektywicznych złóż węgla brunatnego na przykładzie anowanej wieloodkrywkowej kopalni Gubin Mosty Brody, Kraków, Wyd. AGH, 59 62. [6] Mucha J., Wasilewska-Błaszczyk M.rc(2011b): 27-28ma a2012,apraktyczne GH Kraków doświadczenia geostatystycznego modelowania i dokumentowania złóż przegląd wybranych edpolskich u. zastosowań. [W]: Dyczko A. i Krawczyk A. (red. ): Geomatyka górnicza praktyczne zastosowania. Wyd. Fundacja dla AGH, Kraków, 129-151. [7] Nieckula M. (2010): Geostatystyczne badanie anizotropii zmienności parametrów złoża węgla brunatnego Gubin. Pr. dy., AGH, Arch. KGZiG, Kraków. [8] Wójcikowska M. (2010): Analiza zmienności wybranych parametrów złoża siarki rodzimej Osiek. Pr. dy., AGH, Arch. KGZiG, Kraków.
Dziękujemy za uwagę