Ocena wiarygodności prognozy jakości kopaliny na podstawie modelu 3D (na przykładzie fragmentu złoża wapieni i margli Barcin-Piechcin-Pakość)

Geostatystyczny model 3D rozkładu przestrzennego zawartości wybranych składników chemicznych (CaO, SiO₂, Al₂O₃) w złożu wapieni i margli Barcin-Piechcin-Pakość został zbudowany przy zastosowaniu procedury krigingu zwyczajnego, w oparciu o wyniki opróbowania rdzeni wiertniczych z 452 otworów, wykonanych na etapie rozpoznania złoża. Celem badań była ocena wiarygodności i przydatności modelu 3D dla potrzeb prognozy jakości kopaliny w urobku, uzyskiwanym w elementarnych jednostkach wydobywczych oraz obszarach rocznej i 2-3 letniej eksploatacji. Podstawę weryfikacji stanowiły dane uzyskane na etapie rozpoznania eksploatacyjnego złoża w wyniku opróbowania bardzo licznych otworów strzałowych, wykonywanych na froncie eksploatacji. Wyniki badań wskazują na zróżnicowaną w odniesieniu do rozpatrywanych składników chemicznych i generalnie niewystarczającą dokładność prognozy jakości kopaliny przewidzianej do wydobycia w małych, elementarnych jednostkach eksploatacji. Z praktycznego punktu widzenia za satysfakcjonujące można uznać rezultaty prognozy zawartości CaO i SiO₂ w obszarach o wielkości odpowiadającej co najmniej rocznej eksploatacji. Prognoza zawartości Al₂O₃ dla rozpatrywanych wariantów bloków wykazuje zbyt słabą korelację z zawartościami składników stwierdzonymi w otworach strzałowych i nie może być uważana za wiarygodną. Przyczyn słabych cech predyktywnych modelu 3D w lokalnej skali obserwacji należy upatrywać w dużym rozstawie otworów wiertniczych (100-200 m) w stosunku do poziomych rozmiarów elementarnych bloków eksploatacyjnych (120x5 m), zróżnicowanej jakości danych podstawowych użytych do budowy modelu 3D oraz wygładzających właściwości interpolacji wykonanej przy zastosowaniu procedury krigingu zwyczajnego.

A geostatistical 3D model of the spatial distribution of the selected chemical components (CaO, SiO₂, and Al₂O₃ ) in the Bar- cin-Piechcin-Pakość limestone and marl deposit was developed using ordinary kriging procedure based on core samples from 452 boreholes drilled at the stage of deposit exploration. The aim of the study was to assess the reliability and suitability of the 3D model for the prediction of the quality of raw material in the excavated material from exploitation blocks and 1, 2, or 3-year operating areas. The model was verified on the basis of data obtained at the stage of deposit exploration and resulting from samples collected from numerous blast holes drilled at the exploitation front. The results of the study suggest that the accuracy of the prediction of the quality of raw material to be extracted from small exploitation blocks is highly variable and generally insufficient in relation to the analyzed chemical components. From a practical point of view, the results of the prediction of the CaO and SiO₂ content for areas with the minimum one-year exploitation period can be considered satisfactory. The predicted Al₂O₃ content for the analyzed variants of exploitation blocks shows too low correlation with the content of components determined in the blast holes and cannot be considered reliable. The reasons for poor prediction features of the 3D model in the local scale of observation should be seen in large distances between boreholes (100-200m) compared to the horizontal dimensions of exploitation blocks (120x5m), the varied quality of the basic data used to build the 3D model, and in the smoothing properties of the interpolation performed using ordinary kriging.