مقدمه‌ای بر زمین آمار

اولین شرط موفقیت در طراحی و استخراج معادن انجام ارزیابی‌های صحیح از ذخائر و منابع معدنی است. برنامه‌ریزی‌های کوتاه مدت میان مدت و بلند مدت در یک عملیات معدنکاری، همگی به ارزیابی صحیح منابع و ذخائر کانساری وابسته است.

پس از اکتشاف ناحیه‌ای، نیمه‌تفصیلی، تفصیلی و اثبات وجود یک ذخیره اقتصادی قابل استخراج، در مرحله بعد لازم است به تخمین خصوصیات ذاتی و توزیع فضایی کانسنگ پرداخت. بدیهی است که کل محدوده یک ذخیره به دلایل گوناگونی که همگی روی معدنکاری اقتصادی اثر می‌گذارند ممکن است قابل استخراج و بهره برداری نباشد.

مهم‌ترین عوامل موثر در اقتصادی بودن عبارتند از عیار، عمق، ضخامت روباره و تکنولوژی فرآوری. برای محاسبه ذخیره قابل استخراج و به دنبال آن طراحی بهینه استخراج لازم است اطلاعات تفضیلی از خصوصیات ذخیره در دسترس باشد. این خصوصیات شامل توزیع فضایی کانسنگ پرعیار و کم عیار و باطله و همچنین نحوه تغییرپذیری ضخامت کانسنگ و روباره و همبستگی بین عیار فلز اصلی و محصولات فرعی ( فلزات با ارزش ) می‌باشد(حسنی پاک،1380).

برای تعیین این خصوصیات لازم است داده‌های سه بعدی (سطحی و عمقی) در اختیار داشت. بنابراین باید نمونه‌برداری در یک شبکه متراکم ( حداقل در محدوده استخراجی) صورت گیرد، چگالی شبکه نمونه‌برداری برای انواع مختلف کانساری متفاوت است. بیشترین آن در کانسارهای رگه‌ای و کمترین آنها در کانسارهای پرفیری است. با استفاده از داده‌های حاصل از چنین شبکه نمونه‌برداری می‌توان به تخمین بلوکی کانسار اقدام نمود. در این خصوص انتخاب بهترین تخمین‌گر یا بهترین روش تخمین و برآورد خطای تخمین اهمیت زیادی دارد. زیرا تخمین‌گر‌های مختلف دارای توانایی و محدودیت‌هایی هستند که سازگار بودن و یا نبودن آن با کانسار تحت تخمین می‌تواند در کیفیت تخمین‌ها موثر واقع شود. در حالت کلی خطاها طوری است که معمولا تناژ کمتر از مقدار واقعی و عیار بیشتر از مقدار واقعی تخمین زده می‌شود.

روش‌های تخمین ذخیره را می‌توان به طور کلی به دو گروه شامل روش‌های سنتی و روش‌های جدید تقسیم کرد. روش‌های تخمین سنتی بر اصول تجربی استوار هستند و تغییر‌پذیری عیار و یا ضخامت در آنها خطی در نظر گرفته می‌شود.

مطالعات کاراسکو و همکاران (2004) در معادن مس شمال شیلی نشان داد که بر اثر ارزیابی‌های اشتباه مقادیر قابل توجهی از ماده معدنی به دپوهای باطله و بخش‌هایی از باطله به کارخانه فرآوری ارسال شده است. مطالعات بانک جهانی نیز در سال (2007) در معادن آمریکا نشان می‌دهد که مشکلات ناشی از تخمین نادرست در 73 درصد از پروژه‌های معدنی باعث زیانی در حدود 1106 میلیون دلار  شده است.

            به دلیل اثرات نامطلوب خطای تخمین در افزایش ریسک سرمایه‌گذاری، لازم است دقیق‌ترین روش تخمین ذخیره که بتواند حداقل خطای تخمین را تضمین کند به کار گرفته شود. در اینجا منظور از خطای تخمین، میانگین آن نیست، بلکه توزیع خطا مطرح است. به عبارت دیگر خطای تخمین در هر نقطه از کانسار باید معلوم باشد. در این صورت لازم است کل کانسار به صورت بلوک به بلوک با ابعاد بلوک‌های متناسب با پله‌های استخراجی یا واحدهای استخراجی تخمین زده شود. در چنین حالتی می‌توان به ازای هر عیار حد مطلوبی، محدوده قابل استخراج را مشخص کرد. در واقع کل ذخیره باید به نوعی شبیه‌سازی شود که انجام برآورد‌های اقتصادی به ازای شرایط گوناگون انتخاب شده امکان پذیر باشد، هیچ یک از روش‌های تخمین ذخیره سنتی، نمی‌توانند انجام چنین کاری را ممکن سازند.

 یکی از روش‌های قدرتمند تخمین ذخیره، روش زمین‌آمار است که تقریبا تمامی شرایط فوق را داراست. اگر عیار کانسار ساختار فضایی قوی داشته باشد این روش می‌تواند بسیار سودمند واقع شود. روش‌های سنتی که مبتنی بر آمار کلاسیک می‌باشند فرض را بر این می‌گذارند که هر نمونه از نظر آماری مستقل از از نمونه‌های دیگر است. این نوع استقلال به ندرت در داده‌های حاصل از برداشت نمونه‌های معدنی یافت می‌شود.

زمین‌آمار، نوعی آمار است که در آن بستگی فضایی مقادیر در نظر گرفته می‌شود و از این رو متغیرهای ناحیه‌ای[1] در آن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پایه‌های زمین آمار توسط ماترون پژوهشگر فرانسوی با انتشار مقاله‌ای در سال 1962 بنا نهاده شد. هر چند روند تکاملی روش‌های آماری مورد استفاده در تخمین ذخائر معدنی از سالها قبل با پژوهش‌های افرادی مانند سیشل و کریگ آغاز شده بود. برای مثال کریگ اولین کسی بود که با کار کلاسیک خود در معادن آفریقای جنوبی تئوری، مقایسه نتایج حاصل از برداشت مجموعه نمونه‌هایی با حجم و شکل مختلف را در تخمین عیار و ذخیره مورد بحث قرار داد. در دهه هفتاد دو تن از شاگردان اولیه ماترون به نام‌های جورنل و دیوید به آمریکا و کانادا مهاجرت کرده و مراکز جدید تحقیقاتی زمین آمار را در این کشورها راه‌اندازی نمودند. امروزه مهمترین مراکز تحقیقاتی زمین آمار شامل مدرسه عالی معدن پاریس، دانشگاه ژوهانسبورگ، دانشگاه لیدز، دانشگاه استنفورد، دانشگاه جورجیا تک و دانشگاه بریتیش کلمبیا می‌باشند.

 در اینجا باید به نکته مهمی اشاره کرد و آن تفاوت برداشت‌هایی است که از واژه زمین آمار به عمل می‌آید. زمین آمار در مفهوم اروپایی خود به شاخه‌ای از علم آمار گفته می‌شود که مبتنی بر تئوری متغیر ناحیه‌ای است که توسط ماترون پایه گذاری شده و به اصطلاح با داده‌ها یا متغیرهای فضایی سروکار دارد و از این رو مترادف با آمار فضایی است.

زمین آمار به مفهوم آمریکایی خود به کاربرد تمامی روش‌های آمار که در علوم زمین مورد استفاده هستند، از جمله آمار کلاسیک و آمار فضایی اطلاق می‌شود. این تعریف از زمین آمار مفهومی به مراتب کلی تر  و وسیع تر از مفهوم نظیر آن در کشورهای اروپایی را در بر دارد(مدنی،1373).

منبع: وبلاگ دنیای اکتشاف

 

 

 

 

 

 

 

/ 2 نظر / 100 بازدید
سروش مقصودی

سلام مرسی ممنون .... فقط از مراکز مهم زمین آماری دنیا حتما باید به دانشگاه آلبرتا کانادا و آدلاید استرالیا هم اشاره کرد ... ممنون

علی رجبی خانقاهی

آقای حسین زاده این مطلب را عینا از وبلاگ دنیای اکتشاف بدون ذکر منبع به نام خودتان زدید واقعا جای تاسف داره این دزدی علمی است.