基于地面综合物探法的矿山地质体定位预测系统

赵立瑰

（浙江省隧道工程公司，浙江 杭州 310000）

1 基于地面综合物探法的矿山地质体定位预测系统

1.1 硬件设计

设计的矿山地质体定位预测系统硬件部分，是建立在地面综合物探法的基础上进行研发的，是以微信息采集器为核心，对矿山地质的物理信息进行采集，能够识别矿山的岩石标本以及物性参数，并且融合了地面综合物探法中地震法与磁法的采集器。微信息采集器本质上是一个多功能模块联合工作的高度集成采集端，能够实现地面综合物探法中全部的信息采集能力，能够实现岩石标本采集、地质体定位数据整合等[2]。微信息采集器整体结构包括PLC控制单元、GPS定位芯片、YUH采集芯片、识别数据集成器等。

矿山地质体定位预测系统的预测过程是在WHR手持式数据预测器中实现的，WHR手持式数据预测器具备特定预测功能的换算芯片以及多功能计算器，其主要结构包括核心预处理RTHY-500-Ι芯片、多项识别预测模块、数据存储模块、无线数据连接模块等。在WHR手持式数据预测器中导入了地质体定位模拟器，能够对微信息采集器中的数据进行重点模拟，将地面综合物探法所有能采集的数据进行过滤整合，同时还兼备了RFID读写功能，能够通过手动输入的方式进行修订，并且可以支持多种数据模式协议如ISO18000-6C、ISO 18000-6B等。

1.2 软件设计

矿山地质体定位预测首先要对采集的数据进行条件约束，避免出现综合物探法勘查数据相互干扰，考虑到矿山地质体定位预测系统是手持式系统，在数据采集过程中使用的微信息采集器采集到的数据比较混乱，基本包含了综合物探法所能采集的全部信息，为了方便进行预测可以将数据分为地质体定位数据与其他物理数据，分别标记为X、Y，地质体定位数据用TX表示，其他物理数据用TY表示，这样数据识别过程中可以将地质体定位数据筛选出来，用公式表示为：

公式中：uxy表示采集的全部数据集；T表示带有向量预测的数据；条件约束过程如下：

如果uxy＜TX时，那么定义uxy=Tmin

如果uxy＞TX时，那么定义uxy=TMAX

如果TX=0时，那么定义uxy为无效数据

如果TX=1时，那么定义uxy为预测数据

针对矿山地质体定位预测，已经使用条件将地质体定位数据筛选出来，通过识别机制将地质体定位数据的分布类型进行确认，一般情况下，比较常见的地质体定位分为两种：一种是数据类集中的Weibull（综合物探法中磁法数据），另一种是定位性坐标类的Log-Normal（综合物探法中地震法数据），通过概率计算法对矿山地质体定位数据进行假设预测推演，经过假设预测推演发现，两种类型的矿山地质体定位数据呈现一定的线性关系，因此假设预测推演能够得到基本预测变量，为了保证预测结果的精准度，利用斯米洛夫检验方法进行假设预测检验，使用累计分布函数对矿山地质体定位数据预测结果进行检验，检验过程为：，其中F(x)表示的是矿山地质体定位数据待检验预测结果，Fxy(x)表示预测有效值，T0表示全部有效数据量，Fxy(y)表示预测执行数据，F(y)表示预测检验有效值，也测检验统计量表示为：

公式中：Rxy表示检验统计量。设定预测深度为α，预测样本数量个数为n，根据条件约束的坐标个数得到预测限制参数值为，经过假设检验能够对现有的数据进行类别化处理，利用两种数据的集合走向对现有的数据走向进行方向定位以及数据集中量预测，通过可靠度函数得到矿山地质体定位预测结果：

公式中：f(T)表示矿山地质体定位数据的走向；R(T)表示矿山地质体定位数据的集中程度，上述预测过程囊括了综合物探法中全部的定位数据，矿山地质体定位走向与定位数据集中需要使用综合物探法数据进行反向检验，结果与现有数据相同说明准确，否则重新进行计算，通过上述过程实现矿山地质体定位预测。

2 实验论证分析

为保证本文设计的基于地面综合物探法的矿山地质体定位预测系统的有效性，实验选择一种传统的矿山地质体定位预测系统与本文系统进行对比，以某矿山为实验对象对地质体定位的数据进行预测，为保证实验的精准性，保证在相同实验数据情况下进行对比试验，实验结果如下表所示。

表1 两种系统效率实验对比结果

通过上表可以发现本文设计的基于地面综合物探法的矿山地质体定位预测系统在效率方面明显高于传统系统，说明本文设计的系统具备极高的有效性。

3 结语

综上所述，基于地面综合物探法的矿山地质体定位预测系统在应用过程中，能够更好的发挥综合物探技术在定位预测工作中深度勘探与高分辨率的优势。想要进一步将这一技术在矿山地质体定位预测系统中得到应用，需要结合实际情况进行进一步研究，进一步提升定位预测系统的精准度。