8. Критерии и модели оценки изменчивости качества руды в запасах

Сложность горно-геологических условий, неравномерность распределения полезных компонентов в руде, многообразие воздействия технологических, организационно-технических и экономических факторов обуславливает стохастический (случайный) характер процессов формирования качества общешахтного рудопотока.

С другой стороны, процессы обогащения, металлургического передела или требования покупателя вызывают необходимость подготовки и реализации продукции с четко детерминированным (строго заданным) качеством.

Для решения этой сложной геолого-технологической и организационно-технической проблемы необходимо в каждом конкретном случае создавать математические модели, описывающие изменчивость качества руды в исходных (природных) условиях, и устанавливать критерии их разграничения.

Широкие возможности математической статистики позволяют создавать модели, характеризующие изменчивость качества руды в запасах месторождений. По классификации Д.Р.Каплунова, различают три типа моделей: статистические, вероятностно-координированные и геометрические.

Статистические модели. Параметры качества стохастичны (случайны), но могут объединяться по принципу статистической совокупности случайных величин, однородной для одного или группы рудных тел (рис.8.1). Сравнительно однородное распределение содержания ПК  в рудном теле по его мощности m, простиранию L или падению (восстанию) Н характеризуется кривой 1, построенной по представительным (средним) точкам 2. Коэффициент вариации содержаний ПК в пробах  по оси абсцисс (рис.8.1) меньше 20 %, но в целом по массиву проб (по ординате) значительно больше 20 %.

Вероятностно-координированные модели. Параметры содержания стохастичны, но в пространстве, по одной или нескольким координатам на месторождении, можно выделить участки (блоки) с равномерным распределением качества (рис.8.2). Участки рудного тела I, II, III отличаются по распределению содержания ПК в рудном теле, однако, в каждом из них оно сравнительно однородно. Коэффициент вариации содержаний ПК в пробах  различен по выделенным участкам, но одинаков в пределах их границ.

Геометрические модели. Параметры качества аппроксимируются однозначной, непрерывной и плавной кривой (рис.8.3). Стохастичностью, изменчивостью данных можно в этом случае пренебречь. Коэффициент вариации содержаний ПК в пробах по мощности, простиранию и падению (восстанию)  > 100 %, но на каждом участке этой кривой  < 1015 %.

В качестве критерия при выборе математических моделей для групп рудных тел используется коэффициент вариации:

 при  < 20 % – статистические модели, так как содержание ПК по заданной координате (m, L или H) практически не меняется;

 при  = 20100 % – вероятностно-координированные модели, так как содержание ПК по заданной координате на выделенных участках достаточно стабильно, однако в целом по рудному телу переменно;

 при  > 100 % – геометрические модели, так как содержание ПК по заданной координате резко меняется, а случайной изменчивости вдоль кривой почти не наблюдается.