cs储量积分法(曹玉聘

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1、该项目属于基础研究，最终归结为一套数学方法的创新，下面重点从数学方面做一说明：0概述一般来说，储量结果的可靠程度即储量精度(C)应同时取决于各类地质成果的可靠程度即地质精度(D)和储量计算方法的算法精度(S)及其用法上的合理程度即用法精度(Y)，亦即C=DSY。由此可知，只有D、S、Y同时具有较高精度，才能确保获得较高的储量精度。其中，较高的地质精度来自较高的控制和研究程度；而较高的算法精度和用法精度则需要算法精确、用法简便，这正是储量计算方法的基本目标，也正是CS法的基本特点。其中，地质精度对应于矿体圈定和块段划分的数学模型精度。CS法的基本思路是将储量计算范围内的空间实体(矿床或矿体)适

2、当分解为有限个单元层(其形态常为层状体)，只要求出单元层的储量，则其总体储量便可求和而得。因此,本法最终归结为对单元层的算法研究。一般来说，储量计算块段总可通过适当处理(如进行适当分解、分段或降维变换等)使之成为或比较接近各种泛柱体或正箱体，此即本法的单元层。这里的降维变换是指用降低维数后的对应等值进行变换以确保变换前后的原维等值。141452522/3(3/)2/3(3/)678678J6/7/(a)J6/7/(b)图2正箱体概念示意图(a)线性直近箱体(b)线性直次箱体插图1简柱体主要类型示意图a-截锥体b-拟层体c-拟柱体d凹柱体e扭柱体泛柱体是指两底平行、侧棱或侧线均为连续型直线或光

3、滑曲线的空间体。泛柱体可对应于由平行剖面或断面(如平行断面法)所划分的储量块段。其底面可为任意形状，各侧面可为平面、曲面或扭面。这里的扭面可由不在同一平面上的两条导线和一条母线所决定，当导线和母线均为直线时则为线性扭面，否则，既可为非线性扭面也可为线性扭面(见正箱体)。当泛柱体的侧棱或侧线均为直线时叫简柱体(如图1，可有五种主要类型)，否则叫杂柱体。简柱体的底面亦可为任意形状，但各侧面只能是平面、直线型曲面或线性扭面。(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)图3正箱体基本类型示意图(a)线性直近箱体(b)线性曲近箱体(c)非线性直近箱体(d)非线性曲近箱体(e)线性直次箱体(f)线性

4、曲次箱体(g)非线性直次箱体(h)非线性曲次箱体正箱体是指有四个侧面同垂(或正交)于某一平面的凸棱六面体(如图2，J为基面)。正箱体以外的凸棱六面体叫斜箱体，二者统称为似箱体。正箱体对应于由平行工程(如各种投影法)所划分的储量块段。斜箱体可对应于由不平行工程所划分的储量块段，CS法常将其适当分解后变为正箱体。正箱体可有八种基本类型(如图3，均为标准正箱体)，当其在基面上的投影为矩形时叫方箱体，为梯形(特殊情况为三角形)时叫近箱体，为任意四边形时叫次箱体。当正箱体的三个共点侧面为互垂平面时叫标准正箱体(常用于建立箱变坐标系)；否则，为一般正箱体(降维变换后可成标准型)。正箱体的长、宽、高分别称

5、为长距、宽距和高距(三者方向互垂)，其中，高距可与与单元层的正厚度和线品位相对应。这里的正厚度和线品位对应于平行工程(正工程)中的样品或矿体厚度和品位。正箱体中的各类近箱体也属于泛柱体，其中的线性直近箱体则属于简柱体。上述泛柱体和正箱体的数学特征充分体现了各种单元层和矿体的局部特征，CS法便是以此为基础所进行的各类数学运算。其中，泛柱体常用于单元层的一元算法，正箱体常用于单元层的二元和三元算法(也可用于一元)。CS法的算法分类可归纳如下：一元类线性类单元面基本算法CS法二元类分解算法(多项式)三元类非线性类单元层合并算法在上述分类中，线性特指正厚度和线品位均为线性变化，否则叫非线性。单元面和

6、单元层与矿体断面和块段相对应，其中，单元面可由正工程控制，单元层既可由正工程控制(如正箱体)也可由正断面控制(如泛柱体)。单元面和单元层的划分原则应是：同一单元面和单元层的各地质变量(如正厚度、线品位等)应具有同一变化规律，以便表示为同一连续型初等函数，故其一般不宜跨层，而且常由完整单样或单样的某一部分所控制(即按单样对应或厚度等比对应，此时叫基本单元面和单元层或单样面和单样层)，有时也可由复样控制(叫扩元面和扩元层或复样面或复样层)。在上述算法分类中，基本算法为基础和主体，主要对象为单个单元面和单元层；分解与合并算法主要用于将一个变为多个(前者)或多个变为一个(后者)，分解用于求精、合并用

7、于简化，其中的各种变值运算更是对本法的升华与扩展，使之应用更加广泛、灵活，如斜箱体块段或开采台段通常是先分解后合并。S10S3X1S2X3XLX2图4简柱体单元层在CS法的各类算法中，一元和二元线性类算法较为简便和常用，合并类算法亦较常用。其中，单元面算法均较简单，这里从略。下面重点介绍一元和二元线性类单元层及一元合并类基本算法，余者只作简单提示。1一元线性类单元层基本算法本类算法的数学依据是简柱体新型快捷算