煤层厚度与煤质特征(包括发热量、挥发分、灰分与硫分)的变异性决定了煤炭价格的空间分布,准确表征煤层经济价值对于煤炭资源的合理开发利用有着重要作用。首先明确煤厚煤质等地质属性为区域化变量,使用块体模型的方法对研究区域地质实体进行离散化;其次利用地质统计学方法获取实测钻孔煤厚煤质的实验半变异函数,当变异性较小、实测数据丰度较大、能建立变程内实验半变异函数的数学模型时,使用普通克里金进行空间估值,反之则考虑使用距离幂次反比法进行空间估值,并使用交叉验证获取均方误差最小的幂次;然后使用动力煤计价方法计算每个块体单元上的煤炭价格,建立煤层价值块体模型;最后以准格尔煤田麻地梁煤矿5号煤层为例,考虑煤层价值模型对工作面开采接替顺序进行优化。结果表明:煤炭价格呈现出明显的空间异质性,变化范围从574元/t至1 192元/t,平均834元/t,符合正态分布;工作面开采接替顺序优化后煤炭销售额净现值NPV (Net Present Value)增加4.16亿元,提升1.64%,显著提高了采矿收益。使用地质统计学方法可充分挖掘实测数据的空间相关性,建立的块体模型不仅获得煤厚、煤质与煤炭价格在宏观上的统计信息,还可以给出其精细化的空间分布,在后续的选煤、配煤及销售环节具有广泛的应用前景;使用地质统计学方法建立的块体模型精度受控于实测数据规模,可根据开采过程中的新生数据进行动态修正与预测。

刘飞跃,杨科,杨天鸿等.考虑煤厚煤质变异性的煤层价值模型构建与应用[J/OL].煤田地质与勘探:1-8[2023-08-03].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.P.20230801.1522.006.html