Способы оценки достоверности данных магнитного опробования.

Для традиционного химического метода в настоящее время теоретически не разработано определение погрешности опробования, поэтому погрешностью магнит-ного опробования предлагается считать расхождение между его результатами и дан-ными традиционного химического опробования. Для решения вопроса о замене традиционного химического опробования магнитным методом принципиальное зна-чение имеет отсутствие статистически значимых систематических расхождений между ними. Выполнение требования о пределах допустимой случайной погрешности маг-нитного опробования (не выше случайной погрешности химиического опробования) необходимо рассматривать с учетом того факта, что по представительности опро-бования (т. е. исследуемому объему руд и пород) магнитный метод на 1—2 порядка выше и поэтому объективно расхождения могут быть больше допустимых; однако по фактическим данным, полученным при использовании магнитного метода в горнодобывающем производстве за последние 15 лет, это требование обычно выпол-няется.

Погрешность собственно геофизических измерений обусловлена техническим состоянием аппаратуры (стабильностью, настройкой идентичности измерительных уст-ройств и т.п.), привязкой и погрешностью за счет сети наблюдения (в тех случаях, когда магнитное опробование проводится в виде дискретных наблюдений). Погреш-ность геофизических измерений оценивается путем основных и контрольных наблю-дений (по всем видам опробования). Техника измерений при контроле должна быть такой же, как при основных работах. При контроле необходимо использовать другие комплекты аппаратуры. Интервалы опробования по скважинам (стенкам горных вы-работок) или пробы и т. п. должны представлять весь диапазон изменения содер-жания полезного компонента. Объем контроля должен составлять 5% от общего объема работ, но не менее 50 определений в год. Допустимая случайная погрешность геофизических измерений при магнитном опробовании не должна превышать 5% отн., в противном случае материалы бракуются. Фактически на месторождениях магне-титовых руд она составляет не более 2% отн. (1 ±0, 5% абс. железа при опробовании и 0, 3 ±0, 2% абс. при экспресс-анализе проб, для единичных интервалов).

Оценку погрешности магнитного опробования рекомендуется выполнять путем сопоставления с данными химического опробования, которое выступает в данном слу-чае как внешний контрольный метод.

Внешний контроль осуществляется посредством проведения периодического химического опробования (по единичным интервалам, пробам и т. д.) и сопостав-ления содержаний полезного компонента, определенных химическим и геофизическим методом. При этом химическое и магнитное опробование выполняется по той же методике, что и при установлении корреляционной зависимости между показаниями аппаратуры и содержанием полезного компонента. Для внешнего контроля выбира-ются интервалы опробования (пробы), ха­рактеризующие разные содержания полез-ного компонента и представляющие основной тип руд и его разновидности. По сопоставлению средних значений полезного компонента, определенных разными методами и сгруппированных по классам содержаний, оценивается значимость рас-хождений между ними с целью решения главного вопроса внешнего контроля — для выявления систематической погрешности. Необходимо учитывать, что чем больше случайная погрешность опробования, тем более значительным должно быть ко-личество сопоставлений для выявления систематической погрешности.

Если значимых расхождений нет, то вычисляется среднее случайное рас-хождение (и его квадратичное отклонение) по единичным пробам по классам содер-жаний полезного компонента. Полученные данные не должны превышать погреш-ности магнитного опробования, установленной при обосновании применимости мето-да на данном месторождении. Объем контроля химическим методом в первый год после внедрения рекомендуется проводить в количестве 50%, а затем 5—10% в зави-симости от объема работ, но не менее 50 проб (по каждому виду работ).

По заверочным работам оценивается достоверность и представительность хи-мического и магнитного опробования скважин и горных выработок.

В подземных условиях с этой целью используются опережающие скважины, пройденные вдоль оси проектируемой горной выработки, и затем стенки этой выра-ботки, а если возможно — кровля и забои в процессе проходки горных работ. Выпол-няется химическое и магнитное опробование (со 100% внутренним контролем) как по скважине, так и по обеим стенкам выработки.

При карьерной отработке месторождения сначала проходят скважины кер-нового бурения (небольшой глубины, порядка 30 м), а затем «обуривают» эти скважины шарошечным бурением с поинтервальным отбором шлама. Параллельно ведется каротаж и отбор химических проб по обеим скважинам.

По полученным данным могут вноситься изменения в обоснование допустимой погрешности геофизического опробования.

Наиболее полной и объективной оценкой достоверности магнитного опробо-вания является проверка данными эксплуатации месторождения, так как в этом случае подтверждаются запасы полезного ископаемого. В настоящее время аппара-тура РИМВ-1 полностью заменила химическое опробование на этапе рудоподго-товки при эксплуатации магнетитовых месторождений, поэтому шахта или карьер добывают руды, где качество железа определено только по геофизическим данным, а на обогатительных фабриках качество исходной руды и продуктов переработки определяется обычно химическим методом. Сопоставление данных химического и геофизического методов проводится за длительный период — месяц, год. На место-рождениях, где внедрен магнитный метод, систематические расхождения отсутствуют, случайные расхождения за месяц между данными шахты (карьера) и обогатительной фабрики не превышают аналогичных расхождений при опробовании только химии-ческим методом.

4.3. Контроль и оценка точности определения содержания железа магнитного.

При определении содержания железа магнетитового методом КМВ предус-матривается внутренний и внешний контроль результатов измерений.

Внутренний контроль выполняется с целью оценки стабильности работы данного комплекта аппаратуры, точности определений содержания Fе_м данным прибором и включает:

- контроль за качеством работы аппаратуры по результатам ее градуировки;

- повторные измерения Fе_м на каждой скважине;

- контрольные измерения на контрольно-градуировочной скважине.

Оценка стабильности работы аппаратуры проводится по результатам ее граду-ировки по методике. Расхождения между градуировочннми характеристиками не должны превышать 3% амплитуды сигнала в миллиметрах.

Погрешность измерений Fе_м по скважине при внутреннем контроле оцени-вается по сопоставлению основных и повторных измерений, выполняемых на каж-дой скважине в объеме 20% измерений по продуктивной толще данным комплектом аппаратуры.

Стабильность работы комплекта и точность определения содержания Fе_м систематически, не реже одного раза в месяц, проверяется на контрольно-градуиро-вочной скважине.

Для оценки погрешности определения содержания железа магнетитового ме-тодом КМВ при выполнении внутреннего контроля по данным не менее 30 проб определяются следующие статистические характеристики:

- средняя арифметическая погрешность ;

- средняя квадратическая погрешность d;

- случайная погрешность μ, или доверительные граница средней арифмети-ческой погрешности μ ₁- μ _2;

- случайная относительная погрешность a₁;

- средняя случайная относительная погрешность ₁;

- систематическая погрешность

Допустимая случайная относительная погрешность a₁ измерений х при внутреннем контроле не должна превышать 5% для отдельных амплитуд кривой и 3% - для рядовых интервалов опробования.

Средняя квадратическая погрешность.(отклонение) d при внутреннем кон-троле не должна превышать 1, 5% содержания Fе_м для рядового интервала опро-бования, а предельно допустимая случайная абсолютная погрешность для 95% случаев не должна превышать 1, 5% ± 2 d, т. е. 1, 5% ± 3% содержания железа маг-нетитового по рядовым интервалам опробования.

Внешний контроль результатов измерений осуществляется с целью исключе-ния случайных и систематических погрешностей измерений Fe_M, присущих опре-деленному комплекту аппаратуры.

Внешний контроль измерений выполняется другим оператором с исполь-зованием другого комплекта аппаратуры данного типа или комплекта аппара-туры другого типа (в крайнем случае, другого скважинного прибора) с исполь-зованием приведенных градуировочных характеристик.

Для оценки погрешности определения содержания при внешнем контроле по данным не менее 30 проб по рядовым интервалам опробования определяются следующие статистические характеристики:

- средняя арифметическая погрешность ;

- средняя квадратическая погрешность d;

- случайная погрешность μ, или ее доверительные границы;

- случайная относительная погрешность μ ₁ - μ ₂;

- средняя, случайная относительная погрешность ₁;

- средняя систематическая погрешность с оценкой отличия от нуля;

- систематическая относительная погрешность _2..
Средняя квадратическая погрешность dосновных и контрольных измерений при внешнем контроле не должна превышать 1, 7% содержания железа магнети-тового, а предельно допустимая случайная погрешность в 95% случаев не дол-жна пре­вышать 1, 7% ± 2 d, т. е. 1, 7 ± 3, 4% содержания железа магнетитового по рядовым интервалам опробования.

Для горизонтов железистых кварцитов и по скважине в целом средняя квадратическая погрешность не должна превышать 1% содержания железа магне-титового, а случайная погрешность -1% ÷ 2%

Для определения наличия систематических погрешностей метода резуль-таты определения содержания железа магнетитового методом КМВ должны быть сопоставлены с результатами определения Fe_M химическим опробованием с исполь-зованием фазового анализа. Контроль методом химического опробования должен выполняться регулярно черев определенные промежутки времени. Количество кон-трольных анализов должно составлять ≈ 20% общего объема опробования и обеспе-чить получение по каждому из выделенных классов содержаний и каждому техноло-гическому типу руд по 20-30 определений.

Оценке расхождений между результатами определения Fe_м методами КМВ и химического анализа должна предшествовать оценка выборки на возможность при-менения для ее обработки законов нормальности распределения. Для проверки на непротиворечивость гипотезе нормальной совокупности применительно к выборке определяются следующие статистические характеристики:

- коэффициент асимметрии А;

- коэффициент эксцесса Е;

- средние квадратичесние отклонения (стандарты) А и Е.

Метод химического опробования характеризуется определенной погреш-ностью. " Инструкцией по применению классификации запасов к месторождениям железных руд" определены требования к погрешности определения содержания же-леза магнетитового, исходя из погрешности, обеспечиваемой химическим и фазовым анализом. Для различных классов содержания Fe_м (10-30% и выше 30%) установлены допустимые погрешности определения Fe_м соответственно 6 и 3% от-носительного содержания Fe_M, что определяет среднюю квадратическую погреш-ность опробования (d _хнм) соответственно 1 и 1, 2%. данные погрешности обусловлены ошибками собственно хи­мического анализа и не учитывают погрешностей опро-бования на этапах отбора и обработки проб. Вместе с тем последние, как показал опыт работ, увеличивают суммарные погрешности опробования до 1, 3-1, 7% содержа-ния железа магнетитового.

Примечание. Суммарная погрешность химического опробования должна быть определена в результате проведения специальных опытно-методических работ по выполнению химических анализов по различным половинкам керна. Указанные исследования могут быть выполнены на стадиях поисково-оценочных работ или предварительной разведки в объеме около 30 рядовых проб.

Таким образом, погрешности определения содержаний Fe_M методами хи-мического опробования и КМВ являются величинами одного порядка.

Расхождение результатов анализов в этом случае может быть определено:

d_{хим-КМВ} =

Для оценки значимости расхождений в определении содержания Fe_M мето-дами КМВ и химического опробования по рядовым интервалам опробования опреде-ляются следующие статистические характеристики:

- средняя арифметическая погрешность ;

- средняя квадратическая погрешность d;

- случайная погрешность μ или ее доверительные границы μ ₁-μ ₂;

- случайная относительная погрешность a₁;

- средняя случайная относительная погрешность ₁;

- средняя систематическая погрешность соценкой отличия от нуля;

- систематическая относительная погрешность a₂.

С учетом средней квадратической погрешности при внешнем контроле ме-тода КМВ, равной 1, 7%, и погрешности химического опробования ≈ 1, 3-1, 7% среднее квадратическое расхождение между определениями содержаний Fe_м эти-ми методами рассчитывается по формуле и составит 2, 3-2, 4%.

d_{хим-КМВ} =

Определенная таким образом величина d_{хим-КМВ} принимается за допустимую величину расхождений результатов анализов.

При выявлении систематических погрешностей необходимо установить их значения для отдельных типов железис­тых кварцитов и классов содержаний и выявить погрешность.