本书从矿山地质学的多面性,以及矿山地质工作者日常工作中所涉及的学科的多样性入手,借鉴相关学科的新理论新方法,总结了现代矿山地质学的理论基础和工作原理。是构造地质学、岩石学、地层学、地球化学、采矿地球物理学、取样理论、数理统计学、地质统计学、采矿工程、岩石力学、矿产经济学和计算机科学等学科在矿山地质工作应用手册。本书可供从事矿产勘查、采矿工程、矿山地质、水文工程地质和环境地质等地质领域的工作者及广大地质、采矿设计、研究人员使用,还可作为高等院校相关专业的研究生、本科生的教科书或参考书。
原著者:Abzalov博士就职于澳大利亚西澳大利亚州MASSA地质咨询公司,是西澳大利亚大学勘探目标中心的一名兼职地球科学家,是一位有35年经验的地质学家。 张北廷,中国矿业联合会副秘书长,地质教授级高级工程师,负责地质科研、地质勘查、资源储量管理和资源开发工作,是国土资源部矿产资源储量、开发利用方案评审专家。从事固体矿产资源地质勘查、开发工作37年。
1介绍 第一部分矿山设计、矿山测绘与抽样 2采矿方法 2.1露天矿 2.2地下矿山 2.2.1井下选择性采矿方法 2.2.2地下散体开采方法 2.2.3缓倾斜矿体的开采 2.3非常规开采 2.3.1原位浸出(ISL)技术 2.3.2矿砂疏浚 3测量 3.1矿井测绘原则 3.2露天矿测绘 3.3井下矿山测绘 3.4采用数字摄影测量和激光技术制图 3.4.1摄影测量采煤工作面测绘 3.4.2利用激光对矿井进行远程测绘 3.5矿山测绘程序的优化 4钻探技术和钻孔测井 4.1钻井方法 4.2金刚石取心 4.2.1岩心质量和代表性 4.2.2岩心产状 4.2.3金刚石岩心测井 4.2.4金刚石岩心取样 4.3冲击钻 4.3.1对露天矿进行爆破孔取样,以控制其品位 4.3.2利用巨钻圈定地下采场 4.4反循环冲击钻井 4.4.1 RC孔的测井 4.4.2 RC孔取样 4.5声波钻井技术 4.5.1声波钻进的强弱 4.5.2声波钻孔测井和取样 4.6螺旋钻孔 4.7使用三牙轮钻头旋转钻进 5矿山巷道取样 5.1井下采煤工作面取样 5.1.1通道采样 5.1.2岩屑取样 5.2破碎矿石取样 5.3探槽和浅井 6地质技术测井和制图 6.1钻孔岩心工程地质 6.1.1钻井参数和岩心回收率 6.1.2岩石风化 6.1.3岩石强度 6.1.4岩石质量指标(RQD) 6.1.5安息角 6.2岩土力学性质测量 6.3岩体分级方案的岩土工程应用 7岩石干容重(DBD) 7.1采矿业使用的岩石密度类型 7.2干容重测量技术 7.2.1致密岩石 7.2.2多孔风化岩 7.2.3非固结沉积物 7.3岩石密度测量的空间分布 8数据点位置(测量) 8.1曲面点定位 8.2井下调查 第二部分抽样误差 9抽样理论介绍 9.1抽样误差的类型 9.2基本抽样误差 9.2.1理论背景 9.2.2采样常数的实验标定 9.2.3抽样列线图 9.3样品加工误差 9.4与抽样操作有关的误差 9.5仪器误差 10质量控制与保证(QAQC) 10.1精度控制 10.1.1评价标准样品性能的统计检验 10.1.2利用重复样本评估数据偏倚的统计检验 10.1.3诊断图:模式识别方法 10.2精密控制 10.2.1数据对匹配 10.2.2重复样本的处理和解释 10.3统计估计方法的比较分析 10.4优化抽样方案的指南 10.4.1抽样方案的规划和执行 10.4.2检测批次插入QAQC材料的频率 10.4.3参考资料的分发 10.4.4重复样本的分布 11双孔 11.1方法概述 11.1.1双孔研究的目的 11.1.2结果的统计学处理 11.1.3双孔之间的距离 11.1.4钻孔质量和数量 11.1.5研究变量的比较 11.1.6矿山地质应用双孔钻探实践 11.2案例研究 11.2.1金矿:高品位的确认 11.2.2铁矿床双孔研究 11.2.3矿砂矿床:历史钻探的验证 11.2.4铝土矿:采用双孔作为钻井质量的常规控制 12数据库 12.1数据库建设 12.2数据输入 12.2.1电子数据传输 12.2.2键盘数据录入 12.2.3特殊值 12.3数据流的管理 12.4数据库安全性 第三部分矿产资源 13数据准备 13.1数据合成 13.1.1数据编码 13.1.2合成算法 13.1.3选择最优合成区间 13.1.4复合测定法的验证 13.2特高品位的界限 14矿化的地质制约因素 14.1线框图的介绍 14.2矿化接触点的特征 14.2.1联系概要 14.2.2确定矿化约束的临界值 14.2.3联系地形 14.2.4接触点的不确定度 14.3矿化区域的几何形状和内部结构 14.3.1展开 15探索性数据分析 15.1 EDA的目标 15.2 EDA技术概述 15.2.1蜘蛛图 15.2.2分块数据 15.2.3Q-Q图 15.2.4盒须图(Box - whisker Plot) 15.3数据分组分析 15.3.1数据类型 15.3.2数据代 15.3.3按地质特征对样品进行分组 15.4资源域的统计分析 16资源估算方法 16.1多边形方法 16.2三角化估计 16.3横断面的方法 16.3.1截面外推 16.3.2截面之间的插值 16.4地质块段法估计 16.5逆距离加权法 第四部分应用采矿地质统计学 17地质统计学导论 17.1区域化变量和随机函数 17.2平稳性和内在假设 18变异函数 18.1空间连续性的定量分析 18.2直观地看变异函数 18.3变异函数的地质统计学定义 18.4定向、全向和平均方差图 18.5方差图的性质 18.5.1近源行为 18.5.2各向异性 18.6用方差图分析数据连续性 18.7漂移的存在 18.8比例的影响 18.9方差图和样本方差 18.10不同支持的影响 18.11变差函数模型 18.11.1常见变异函数模型 18.11.2建模几何各向异性 18.11.3嵌套结构 18.11.4模拟带状各向异性 18.12容易出错的变异函数 18.12.1洞效应 18.12.2锯齿形和不规则的方差图 18.13空间连续性的替代测度 18.13.1高斯变换值的方差图 18.13.2相对(标准化)方差图 18.13.3不同的结构工具 18.14指示变异函数 18.15多元环境中的方差图 18.15.1多元地质统计函数 18.15.2线性共区域化模型 19线性地质统计学方法(克里格法) 19.1地质统计资源估计 19.2克里格分类 19.2.1普通克里格 19.2.2简单克里格 19.2.3简单克立格法与普通立格法 19.3克立格的性质 19.3.1克里格法的精确性 19.3.2克立格负权值与筛选效果 19.3.3平滑作用 19.3.4克里格方差 19.3.5条件偏差 19.4块克里格 19.4.1块和点估计数 19.4.2小块克里格法 20多元地质统计学 20.1多元地质统计学的理论背景 20.1.1普通协同克里格法 20.1.2并置协同克里格法 20.1.3共克里格的性质 20.2外漂克里格法 21多重指标克里格法 21.1多指标克里格法的方法 21.2指标后处理的实用注释 22可采资源的估算 22.1改变支持概念 22.1.1色散方差 22.1.2体积方差关系 22.1.3支持变化模型的条件 22.2支持方法的全局变化 22.2.1仿射校正 22.2.2支持度的离散高斯变化 22.3支持方法的局部改变 22.3.1统一调节 22.3.2局部统一条件作用 22.3.3 LUC方法在铁矿床上的应用 23模型评审与验证 23.1确认全球估计 23.2核实当地估计值 23.2.1局部均值的验证 23.2.2钻孔交叉口验证 23.2.3交叉验证技术 23.3吨位的确认 24与新数据进行核对 24.1使用加密钻井数据进行验证 24.2与矿山生产数据的对账 24.3矿石品位控制 24.3.1露天矿品位控制 24.3.2井下矿山品位控制 第五部分不确定度估算 25不确定度 25.1条件模拟的方法 25.1.1乐队 25.1.2序贯高斯模拟 25.1.3顺序指示模拟 25.2条件模拟在走廊砂体工程中的应用 25.2.1项目背景 25.2.2条件模拟研究的范围 25.2.3 SGS技术的实施 25.2.4结果与讨论 26定量地质模型 26.1地质模型 26.2辅助指标 26.2.1指标概率模型 26.2.2构造解释 26.2.3边界条件 26.3地质构造的随机模拟 26.3.1复数条件模拟:案例分析 27分类原则 27.1国际报告系统 27.2矿产资源和矿石储量 28矿产资源分类方法 28.1地质统计分类方法 28.2分级与矿山生产计划有关 28.2.1分类标准 28.2.2分类程序 28.2.3利用辅助地质统计函数进行分类 29.将资源转换为储量 29.1采矿因素 29.2冶金因素 29.2.1矿石储量的冶金系统学 29.2.2大样本的代表性 29.3项目经济 30.样品数量和质量的平衡 30.1一个问题的介绍 30.2地质因素和采样误差 第七部分矿床类型 31 脉状金矿 31.1造山型金矿床地质 31.2金矿床的取样和分析 31.2.1样品准备 31.2.2黄金化验 31.2.3样品质量控制 31.3干容重 31.4资源和储量的估算 31.4.1上剪 31.4.2分类 32铀矿床(原地浸出) 32.1砂岩型铀矿床 32.2资源定义钻探 32.3钻孔的地球物理测井 32.3.1伽马测井 32.3.2瞬发裂变中子(PFN)分析器 32.3.3补充地球物理技术 32.3.4钻孔样品测定 32.5数据质量和矿产资源类别 32.6钻孔的地质和岩土测井 32.6.1岩性 32.6.2水文地质 32.6.3渗透率 32.6.4孔隙度和岩石密度 32.7资源估算 32.7.1地质模型 32.7.2铀等级估计 32.7.3地质统计资源估计 32.8资源的可行性 32.9资源对比 33氧化铁矿 33.1资源模型的地质约束 33.2资源估算钻探 33.3取样和分析 33.4岩石的干容重 33.5估计资源和储量 34铝土矿 34.1资源模型的地质约束 34.1.1铝土矿高原的形状 34.1.2接触关系 34.1.3铝土矿矿层的垂直剖面 34.1.4域 34.2钻探 34.3抽样和日志 34.4样品制备和分析 34.4.1样品制备 34.4.2分析技术 34.4.3样品质量控制 34.5岩石的干容重 34.6铝土矿品位的估算 34.7分类 34.7.1矿产资源 34.7.2矿石储量转换 35砂金矿 35.1选定矿床的地质 35.1.1多芬堡 35.1.2河道砂金 35.1.3南非理查兹湾35.2钻探 35.3样品的处理和分析 35.4样品质量控制程序 35.5岩石的干容重 35.6估计和报告资源 附件 附录1:练习列表和电子文件与解决方案 附录2:数学背景 正态分布 对数正态分布