
книги из ГПНТБ / Рыжов, П. А. Математическая статистика в горном деле учеб. пособие
.pdf2 , |
980,77 |
1 K U ± = -0,503.
308
Уравнение параболической регрессии второго порядка имеет вид:
У = 1,5 + 0,6A'-0,005X2 .
Найдем отношение а г : оѴ2
S2 = 97,87 - 77,00 = 20,87,
аГ _ 13,48
а2 ~ ^ 4 8 = 4,01.
По табл. 55 определяем значение критерия Фишера при fi = 7 и /2 = 6:
|
|
|
|
/495 = |
4,9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О т н о ш е н и е — < F0 95»следовательно, |
можно |
огранп- |
|||||||||
|
|
°\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чпться уравнением параболы 'второго порядка. |
|
|
|||||||||
По найденному |
уравнению |
связи вычислим |
значение |
||||||||
производительности лав при различных |
значениях |
углов |
|||||||||
встречи (табл. 60). |
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 60 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
5 |
15 |
25 |
35 |
45 |
55 |
|
65 |
75 |
|
85 |
Y • |
4,3 |
8,9 |
12,6 |
15,2 |
16,8 |
17,4 |
16,9 |
15,5 |
13,1 |
||
По данным табл. 60 построен |
график |
зависимости У |
|||||||||
от X (рис. 51), из которого видно, что |
наивысшая |
произ |
|||||||||
водительность комбайновых лав имела |
место |
при углах |
|||||||||
встречи от 30 до 70°. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
На этом же рисунке построена |
прямая, интерпретиру |
||||||||||
ющая |
зависимость |
между производительностью |
струго |
вых лав и углом их встречи с эндокливажом.
192
Пример 6.4. Найти зависимость размеров структур ных блоков горного массива от глубины их положения в недрах.
При изучении трещииоватостп |
горного |
массива на од |
||||||||||||
ном из карьеров па различных |
горизонтах были опреде |
|||||||||||||
лены средние размеры |
|
структурных |
блоков, |
образован |
||||||||||
ных системами трещин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Средние размеры блоков на различных глубинах карь |
||||||||||||||
ера приведены в табл. 61. |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 61 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Глубина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Числа |
Средний объем |
|
Объем структурных |
блоков но замерам |
у, |
структурного |
|||||||||||
карьера Л', |
||||||||||||||
м - Ю - 1 |
|
|
|
|
|
И!3 |
|
|
|
|
|
заме |
блока на дан |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ров |
ной глубине, |
||
0,3 |
0,28; |
0,27; |
0,22; |
0,25; |
0,29; 0,26; |
7 |
- 0,26 |
|||||||
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1,8 |
0,55; |
0,37; |
|
0,48; |
0,67; |
0,30; |
0,44; |
8 |
0,51 |
|||||
|
0,86; |
0,42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,3 |
0,76; |
0,54;, 0,65; |
0,57; |
0,68; |
0,95 |
|
7 |
0,64 |
||||||
4,8 |
0,85; |
0,69; |
|
0,76; |
0,70; |
0,65; |
0,73; |
8 |
0,66 |
|||||
|
0,75; |
0,85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,3 |
0,95; |
0,76; |
|
0,83; |
1,02; |
0,71; |
1,09; |
7 |
0,89 |
|||||
|
0,86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,8 |
1,48; |
1,02; |
|
1,05; |
1,50; |
1,40 |
|
|
|
5 |
1,29 |
|||
9,3 |
1,15; 0,86; |
|
1,10; |
1,45; |
1,25; |
1,19 |
|
6 |
1,17 |
|||||
10,8 |
1,30; |
1,05; |
0,96; |
1,42; |
1,05; |
1,20 |
|
6 |
1,16 |
|||||
12,3 |
0,95; |
1,30; |
1,10; |
1,25; |
1,20 |
|
|
|
5 |
1,22 |
||||
13,8 |
1,10; |
1,15; |
1,35; |
1,25; |
1,36; |
1,20 |
|
6 |
1,23 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
65 |
|
Как видно из таблицы, средние объемы структурных блоков возрастают с увеличением глубины. Однако, если построить кривую изменения объемов структурных блоков с изменением глубины, то по этой кривой трудно устано-
7—1924 |
— 193 — |
вить характер изменения и вид зависимости. В этом слу чае вначале определяют коэффициент корреляции и кор реляционное отношение и, если они окажутся равными пли близкими друг другу, то зависимость будет линейной. В противном случае корреляционное отношение должно быть больше значения коэффициента корреляции.
Коэффициент корреляции определяют но формуле
_ п 2 хут - 2 хтх 2 уту
Корреляционное отношение находят по формуле
T = - ^ i £ L . |
(6.25) |
Все расчеты, необходимые для нашего примера, про изведены в табл. 62, из которой находим:
|
|
2 m • п — |
65; |
|
|||
|
2 |
х-ут |
= |
454,95; |
|
||
|
|
2іх-тх |
= |
426,0; |
|
||
|
2*2 -m.v = |
3987,01; |
|
||||
|
2 |
yrnv |
= |
55,80; |
|
||
|
1 |
^ |
|
= |
426,0 |
„ г г |
|
|
X = — |
2 |
|
^ |
1 - = |
6,55. |
|
|
п |
|
|
|
|
65 |
|
Вычисляем стандарты распределения Л' и Y: |
|||||||
аІ=—У. |
X2.тх-Х2 |
|
= |
—^3987,01 - ( 6 , 5 5 ) 2 да 4,29. |
|||
л ^ |
|
|
|
65 |
|
|
|
Для определения аѵ составляем |
табл. 63, из которой на |
||||||
ходим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
îi2 my = |
289; |
|
||
|
|
2 |
r\tny |
= |
- |
69; |
|
—194 —
to en
сл
ОТ
оо
о
сл en
in
со
to
СП
о
to со to
Ol to
— 961 —
о о Ъ д О о Ъ д о о с о с о с о о ° С о
|
|
|
|
|
о |
о |
о |
о |
о |
t O t O i — |
|
M |
СО Ol |
Ol |
СЛ |
M |
|||
C O t O O ! - - 4 t O C O C n . + - » — ' O l |
|||||||||
c n c n c n c n c n ~ 4 c o ~ j c o - 4 |
|||||||||
00 |
СП СП |
|
|
4^ |
|
to |
^ |
to |
|
ю |
— |
|
|
|
|
СО |
|
||
» |
СО |
О |
j - |
» |
|
|
|||
CO |
Сл |
|
|
|
|||||
•о |
en |
сп |
^ |
Ol |
Q |
И |
|
* |
н |
СО |
|
"to |
о |
|
to |
to |
4і |
О |
00 |
О |
Сл |
00 |
оо |
to |
|||||
ОО |
СП |
Ю |
СО |
00 |
|
|
|
с п с л ю о о с л с о ю о о
to |
О |
Сл |
оо |
о |
|
м- |
to |
о |
|
— |
СО |
00 |
сл |
|
.— |
to |
ОО |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
СП |
сл |
со |
to |
|
|
|
|
|
UI |
О |
со |
Сл |
|
|
оо |
о |
>— |
|
Ч |
W |
Ol |
||
|
cf. |
|
||||||
ОО |
Ol |
00 |
|
|
ОО |
н- |
СП |
|
СО |
Сл |
~- |
00 |
Ol |
Со |
СО о |
|
|
О |
I—1 |
СП |
СП |
С-> |
tu |
|
|
Глубина карьера х^
Средний объем струк турного блока _Vj, -к3
Число замеров ш
у.т.
хіУі
х.уіті
- O O n - O I O I I O C O h - O I C H |
yî |
|
С О О О С П Ц ; . т - Ю О І О О С О
|
-О |
СП |
сл |
со |
to |
>— |
|
to СП |
СП |
ti— со |
to |
w оо |
со |
ю |
|||
H- |
Ol |
п- |
Ol |
О |
со |
ю |
со |
ю со |
с о ^ - ' о о с о с о с л |
с о ю ю о |
|
о |
а о м и ев *> |
œ о V |
4 > e . - - 4 < — І О н * С О - ч и о ~ 0 . |
|||||||||
00 -vO СП >*ь О |
|
Ц0 |
О |
1—1 Ol |
|||||
со |
оо |
to |
О |
S |
СО н |
_ |
|
|
|
>г» |
|
Ol |
»—• |
00 |
Ol |
Ol |
СП >—1 |
|
|
.fr. |
- J . |
ч |
to |
оо |
to |
— |
ч |
v i |
to |
* |
(О |
S |
Ol |
И |
N |
н |
rf^ |
|
|
о |
to |
Ol |
о |
«J |
|
tO |
|
|
|
u i |
to |
сл |
s |
to |
- J . |
|
oo |
to |
о |
|
|
|
|
|
У]ті
x]ytmt
* |
со |
со |
|
* |
N |
о |
os i o и |
|
[О |
*— |
I—' |
|
|
|
|
о |
о |
СП |
00 |
tO |
00 |
ч |
M |
— |
||
M |
в) |
Ol |
о |
СЛ |
1- |
О) о |
||
до. |
о |
е |
« |
|
О |
О |
Ol |
Ol |
О |
I S |
S |
СО VI |
О |
Ol |
tO |
00 |
|
ч |
со |
сл |
|
to — |
|
|
|
|
Ol |
ІО |
|
|
|
|
|
|
|
сп |
о |
oi |
00 |
CO |
-4 |
00 |
tO |
|
toCO |
to» CO>- |
01 |
to |
О |
Ol |
I— СП |
||
|
|
|
W |
S |
Ol |
СО Ol |
А |
|
Ol |
to |
СО |
- J |
СО |
|
О |
О |
О |
to |
ОО СП |
оо |
-4 |
Ol |
Ol |
— |
О |
|
СП |
оо |
о |
о |
-~1 |
СО |
I— >— |
||
S |
О |
Ol |
О |
— |
Ol |
1— |
to |
О |
00—
ч4а. •—
сп |
4^ |
СО |
Ol |
о |
to |
00 |
оо |
о |
4* |
оо |
о |
to |
<t- |
со |
|
Ю |
Ol |
О |
Ol |
Ol |
СО W |
* • |
с' . 10«
x^.m,
x.4mi t 1
|
Т а б л и ц а 63 |
Объем структур |
|
ного блока у , ж 3 |
1 |
0,2—0,4 |
9 |
—4 |
—36 |
144 |
0,4—0,6 |
6 |
—3 |
—18 |
54 |
0,6—0,8 |
12 |
—2 |
—24 |
48 |
0,8—1,0 |
10 |
. —1 |
—10 |
10 |
1,0-1,2 |
15 |
0 |
0 |
0 |
1,2-1,4 |
8 |
1 |
8 |
8 |
1,4—1,6 |
4 |
2 |
8 |
16 |
1,6—1,8 |
1 |
3 |
3 |
9 |
|
65 |
|
—69 |
289 |
о, = 0,2 У ± 2 Ю - ( = ^ ) ' = 0,364.
Определяем коэффициент корреляции
г |
_ |
65 • 454,95 — 426 • 55,8 |
|
Г |
~ |
652-4,29-0,364 |
" ' ' |
Для определения корреляционного отношения нахо дим значение стандарта условных средних Yx по фор муле
Из табл. 62 находим: |
|
|
||
|
2 |
угтх == 55,58, |
||
откуда |
- |
55,58 |
|
п п „ |
|
|
|||
|
У = |
- ^ — = |
|
0,86. |
Тогда |
|
65 |
|
|
|
|
|
|
|
a |
F = l / " — 55,58 - |
0,862 = 0,342, |
||
г |
К 65 |
|
|
|
|
|
0,342 |
|
п п і |
|
т = |
0,364• « |
0,94. |
— 196 —
В примере значение корреляционного' отношения по лучилось значительно больше коэффициента корреляции. Это свидетельствует о том, что зависимость между глу биной и объемом структурных блоков нелинейна.
При параболической корреляции вычисляют парабо лический коэффициент корреляции Y от X:
|
|
|
|
ГуІ: |
Оу/х |
(6.26) |
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
у'х |
|
ay |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1 |
. |
|
|
|
|
|
где Оу/х |
= |
— |
2 тх(Ух |
— У ) 2 — дисперсия расчетных |
зна- |
|||
|
а; |
|
7,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I s |
ЬО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 W |
33 |
18 |
63 7â |
93 W8 123 ДО |
|
|
|
|
|
Глубина |
карьера, |
м |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
52 |
|
|
чений Ух, |
полученных_из уравнения |
параболы при |
каж |
|||||
дом X около средней |
У. |
|
|
|
|
|||
При |
прямолинейной связи имеет место равенство |
|||||||
|
|
|
|
tylx |
= = |
Гу/х- |
|
|
По данным первых двух граф табл. 62 строят график (рис. 52), из которого видно, что расположение точек со ответствует уравнению параболы второго порядка
у = а + Ьх + сх2.
Затем определяем параметры параболы способом наименьших квадратов, решая три нормальных уравне
ния. |
Предварительно |
находим значения ^ |
х2-у-тх; |
і^х3-тх |
и 2*4 , т *' |
Д л я Р а с с м а т р и в а е м о г о |
примера |
система нормальных.уравнений имеет вид |
|
65а + |
4266 + 3987с = |
55,80, |
|
|||||
426а + |
39876 + |
42760с = |
454,95, |
(а) |
||||
3987а + 427606 + 493252с = 4514,53. |
|
|||||||
Разделим каждое из уравнений |
на коэффициенты при а; |
|||||||
а + |
6,5546 + |
61,338с = |
0,8584, |
|
||||
а + |
9",3596 + |
100,376с = |
1,0680, |
(б) |
||||
а + |
10,7256 + |
123,715с = |
1,1323. |
|
||||
Из второго |
и третьего уравнений вычтем первое; |
|||||||
|
2,8056 +39,038с = |
0,2096,1 |
|
|||||
4,1716 4-62,377с = |
0,2739. J |
^ |
||||||
Последние два уравнения разделим на коэффициенты |
||||||||
при 6: |
+ |
13,917с = |
0,0747,1 |
|
||||
|
|
|||||||
|
+ |
14,955с = |
0,0657. / |
^ |
||||
Вычитаем из второго уравнения |
первое: |
|
||||||
откуда |
|
1,038с = |
—0,009, |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с = - |
0,009. |
|
|
|||
Из второго уравнения системы (г) находим |
|
|||||||
6 = |
0,0657 + |
0,009-14,955 = 0,196. |
|
|||||
Из последнего уравнения системы (б) имеем |
|
|||||||
а = 1,1323 + 0,009-123,715 — 0,196— 10-725 |
= |
|||||||
= 1,1323+ 1,1134 — 2,1021 = 0,144. |
|
Таким образом, зависимость размеров структурных блоков горной породы от глубины их залегания выража ется следующим уравнением параболы (рис. 53):
Yx = 0,144 + 0,196* — 0,009*2,
или, с допустимой степенью приближения, Ух = 0,14 + 0,2* - О . ОІх 2 .
—198 —
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 64- |
|
Глубина карьера X, м-10 |
1 |
0,3 |
1,8 |
3,3 |
4,8 |
6,3 |
7,8 |
9,3 |
10,8 |
12,3 |
13,8 |
||
Измеренный |
средний |
объем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
структурного блока пород, сла- |
0,26 |
0,51 |
0,64 |
0,66 |
0,89 |
1,29 |
1,17 |
1,16 |
1,22 |
1,23 |
|||
|
|
|
|
||||||||||
Вычисленный |
по уравнению |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
средний объем |
структурного |
0,20 |
0,48 |
0,69 |
0,88 |
1,02 |
1,13 |
1,19 |
1,21 |
1,19 |
1,14 |
||
|
|
|
|
||||||||||
Разность |
измеренных |
и вы |
+0,06 |
|
|
|
|
|
|
|
|
+0,09' |
|
численных |
объемов, м?. |
. . . |
+0,03 |
—0,05 |
0,22 |
—0,13 |
+0,16 |
—0,02 |
—а,05 |
+0,03 |
В табл. 64 сопоставлены средние размеры структур ных блоков, измеренных на различной глубине, с разме рами, вычисленными по уравнению параболы.
По формуле (6.26) определяется параболический ко эффициент связи:
|
2 |
^ S пі* |
(У - |
Y)2 = ^ • [7 (0,2 - 0,86)2 + |
|
|||
|
|
|
||||||
+ |
8 (0.48 - |
0,86)2 + |
7 (0,69 - |
0,86)2 |
+ 8 (0,88 - |
0,86)2 |
+ |
|
|
|
Y, м' |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
/ |
1 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
6,J |
7,8 9,3 |
Щв 12,3 Ц8 Х.м |
|
|
|
|
0,3 1.8 3,3 t,ä |
|
|||||
|
|
|
|
Рис. |
53 |
|
|
|
+ |
7(1,02 - |
0,86) 2 + 5(1,13 - |
0,86)2 |
+ 6(1,19 - |
0,86)2 |
+ |
||
+ |
6(1,21 — 0 , 8 6 )2+ 5(1,19 — 0,86)2 -+ 6(1,14 — 0,86)2 ] |
= |
7,36
=~ - ~ 0 , 1 2 , 65
|
0,35 |
оу* = 0,35, г п а р = |
= 0,97. |
Пример 6.5. В табл. 65 сведены данные химических анализов проб угля, отобранных при изучении германиеносности одного из месторождений. Опробование произ водилось в разведочных горных выработках.
Зависимость средних значений содержания германия для отдельных классов зольности будет криволинейной (рис. 54).
— 200 —
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
65* |
|
|
|
Содержание |
германия |
у |
% |
|
Среднее |
содер |
||
Зольность |
|
|
|
|
|
|
"<л- |
жание герма |
||
X, % |
0,0020 |
0,0065 |
0,0000 |
|
0,0650 |
ния по классам |
||||
|
|
|
|
зольности g, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
|
2,5 |
|
|
|
4 |
|
2 |
6 |
0,0350 |
||
7,5 |
13 |
48 |
|
36 |
|
6 |
103 |
0,0140 |
||
12,5 |
31 |
118 |
|
49 |
|
2 |
200 |
0,0097 |
||
17,5 |
26 |
49 |
|
• 9 |
|
1 |
85 |
0,0075 |
||
22,5 |
14 |
22 |
|
2 |
|
1 |
39 |
0,0071 |
||
27,5 |
9 |
4 |
|
|
|
|
13 |
0,0034 |
||
32,5 |
10 |
6 |
|
|
|
|
16 |
0,0037 |
||
37,5 |
6 |
2 |
|
|
|
|
8 |
0,0031 |
||
|
|
109 |
249 |
100 |
|
12 |
470 |
|
|
|
* Д а н н ы е |
таблицы |
заимствованы |
из |
статьи: Л . |
Я. К и з и л ь ш т е й и, |
|||||
H . |
И. С ю н я к о в «Корреляционный |
м е т о д |
подсчета |
запасов |
германия |
в уг |
||||
ле» . |
В ж у р и . |
« Р а з в е д к а |
и охрана |
н е д р » , № 9. 1963. |
|
|
|
5 10 15 20 25 30 35 НО X, %
Рис. 54
Силу связи при нелинейной корреляции характеризу ют корреляционным отношением, которое можно вычис лить' по формуле:
|
6* |
= і |
^2 |
или |
(6.27) |
2 ,
Оу/х
У'х
2 |
.уг-7 - дисперсия результативного призна- |
где Oy |
п |
|
|
|
— 201 — |