论文实例矿井煤炭资源评价及管理的理论与方法研究

煤矿煤炭资源评价与管理的理论与方法研究作者简介：王，男，1960年9月出生，1996年9月在中国矿业大学张教授手下学习，20xx年6月获得博士学位。摘要准确认识和正确评价特定条件下的煤炭资源，做好资源管理工作，是煤炭资源开发和开采争取整体最优资源环境和效益的关键，也是实现煤矿企业决策和管理信息化、智能化和自动化的基础。本文旨在辅助采矿和管理决策，提高资源合理开发利用水平。本文在借鉴国内外相关研究成果的基础上，以煤矿煤炭资源为研究对象，结合作者承担的多项纵向和横向科研项目。它充分考虑了中国的国情和煤炭资源的特点以及开发和开采。理论与实证分析相结合，技术与经济相结合，宏观与微观相结合，点与面相结合，定性与定量相结合，实际计算与计算机模拟相结合。采用继承与创新相结合、跨学科整合等方法，从资源开发者、所有者、矿业权出让者和出让者等不同角度对资源进行分析。运用采矿工程、技术与经济、矿山地质、矿山测量与数理统计、模糊数学、稳健数据处理、神经网络、分形几何、层次分析、灰色系统、地质统计学等多学科知识的定量分析方法。对煤矿煤炭资源评价和管理中存在的一些问题进行了系统的研究和分析，提出了一系列方法、模型和政策建议，并在平顶山、徐州、皖北等矿区的多个煤矿得到应用，取得了良好的效果。论文的主要成果如下：(1)在全面系统分析国内外相关研究成果的基础上，以资源条件与开采指标的关系模型为桥梁，以煤炭资源评价与管理为主体，以技术经济分析、资源利用与管理控制政策研究为结合，初步构建了集煤炭资源评价与预测、技术经济分析、开发与开采决策于一体的煤炭资源评价与管理理论与方法体系。它实现了评价和管理的集成化、计算机化、实时性和实用性。本文对煤炭资源管理的研究几乎涵盖了煤矿企业的主要工作和存在的问题。(2)根据煤炭资源条件和开采指标数据的多源、多阶段、不等精度、复杂分布、不可避免异常值等特点，推导出相关的稳健数据处理公式，开发了计算机程序，并将其大规模应用于资源评价和关系模型构建的研究中，取得了良好的效果。本文的案例研究表明，采用稳健方法建立关系或预测模型，可以大大提高准确性，同时可以更好地分析以往决策中的不合理部分、虚假数据或不同值，具有去伪存真的效果，可以避免违背挖掘规律的模型的出现，使预测值更加符合实际。(3)总结了煤炭资源条件单因素评价的基本内容，常用的资源条件数据变化程度的估算方法，分析和探讨了影响煤炭资源条件开发和开采的主要因素、影响方法及其量化方法。根据平顶山矿区的实际数据，运用数理统计、方向统计、分形几何等方法，揭示了矿区主要井田断层的一些统计规律，筛选出断层影响开采的基本因素，得到断层损害指数的最佳形式，建立了该指数与开采指标的关系模型，提出了欠发达地区或工作面断层损害程度与开采指标的预测方法和模型。实例分析表明(5)通过基于不同目的的煤炭资源条件综合评价案例，深入探讨了关系模型构建、隶属函数和权重确定、算子选择方法及其在综合评价中的作用。在此基础上，总结并提出了煤炭资源条件综合评价的六个特征、四个原则和五种方法。正是这些从个别到一般的归纳、总结和提炼，构成了煤矿煤炭资源评价理论和方法框架体系的重要内容。本文在煤炭资源条件评价方面取得的一些成果已经在平顶山大庄煤矿、徐州三河尖煤矿、淮北代和煤矿等煤矿得到应用。(6)讨论和总结了建立煤炭资源条件与开采指标关系模型的方法、步骤和注意问题，分析了开采前和开采后评价值的误差特征，总结并提出了确定非矿区评价值的开采前评价结果修正方法和预测模型方法，并进行了实例研究。通过实例分析，讨论了描述工作面资源条件与单位产量效率关系的稳健多元回归模型、灰色GM (0，h)模型、模糊综合评价稳健回归模型、模糊综合评价稳健趋势面模型、模糊控制预测模型和人工神经网络模型的特点和作用。(7)一些采矿指标关系模型，如成本和销售价格，需要综合考虑资源条件和采矿指标随空间和时间变化的特点。然而，现有的大多数研究都适用于特定的年份或特定的时间。在建模中，煤层甚至整个矿井通常使用一个评估值。由此建立的模型过于粗糙，无法满足规则分析、指标预测等方面的要求。以资源条件和吨煤开采成本为例，提出了一种考虑资源条件和开采指标空间时间动态特征的关系模型构建方