煤田地质与勘探

作者：刘飞跃, 杨科, 杨天鸿, 阚磊, 付凯,

关键词：煤厚, 煤质, 价值模型, 空间变异性, 开采顺序,

煤层厚度与煤质特征(包括发热量、挥发分、灰分与硫分)的变异性决定了煤炭价格的空间分布，准确表征煤层经济价值对于煤炭资源的合理开发利用有着重要作用。首先明确煤厚煤质等地质属性为区域化变量，使用块体模型的方法对研究区域地质实体进行离散化；其次利用地质统计学方法获取实测钻孔煤厚煤质的实验半变异函数，当变异性较小、实测数据丰度较大、能建立变程内实验半变异函数的数学模型时，使用普通克里金进行空间估值，反之则考虑使用距离幂次反比法进行空间估值，并使用交叉验证获取均方误差最小的幂次；然后使用动力煤计价方法计算每个块体单元上的煤炭价格，建立煤层价值块体模型；最后以准格尔煤田麻地梁煤矿5号煤层为例，考虑煤层价值模型对工作面开采接替顺序进行优化。结果表明：煤炭价格呈现出明显的空间异质性，变化范围从574元/t至1192元/t，平均834元/t，符合正态分布；工作面开采接替顺序优化后煤炭销售额净现值NPV (Net Present Value)增加4.16亿元，提升1.64%，显著提高了采矿收益。使用地质统计学方法可充分挖掘实测数据的空间相关性，建立的块体模型不仅获得煤厚、煤质与煤炭价格在宏观上的统计信息，还可以给出其精细化的空间分布，在后续的选煤、配煤及销售环节具有广泛的应用前景；使用地质统计学方法建立的块体模型精度受控于实测数据规模，可根据开采过程中的新生数据进行动态修正与预测。

来源：2023年第7期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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