Определение плотности сети опробования на месторождениях торфа | Вестн. Том. гос. ун-та. 2010. № 332.

Определение плотности сети опробования на месторождениях торфа

Изучена изменчивость зольности, степени разложения и ботанического состава торфа на месторождениях Томской области. Сделан вывод о возможности разрежения сети опробования торфяных залежей

Sampling grid density test identification in the peat bogs.pdf К числу основных оценочных параметров, которые изучаются в процессе опробования месторождений торфа, относятся зольность, степень разложения и бо-танический состав торфа.Зольность, степень разложения и ботанический со-став торфа определяются в послойных (0,25 м) пробах. Эти параметры необходимы для установления видов и категорий торфяного сырья, определяющих возможные направления его использования. Что касается ботани-ческого состава торфа, то при выделении видов и кате-горий торфяного сырья достаточно определить лишь тип торфа (верховой, переходный, низинный). При подсчете запасов объемы торфа распределяются по категориям сырья пропорционально количеству по-слойных проб, отнесенных к каждой категории.Следует отметить, что в ряде случаев (битуминозное сырье, подстилка, тепло-звукоизоляционное сырье и др.) необходимо определять не только тип, но и вид торфа.Плотность сети опробования торфяной залежи за-висит от категории запасов и определяется табличным способом по величинам коэффициентов вариации зольности и степени разложения торфа. Решающее значение при выборе плотности сети опробования от-водится наиболее изменчивому параметру.Ботанический состав торфа при определении плот-ности сети опробования не учитывается, т.к. типы тор-фа всегда имеют плавный и закономерный характер изменчивости, а видовой состав торфов для практиче-ских целей интересен лишь изредка.Существующие обязательные инструкции и методиче-ские указания по разведке месторождений торфа [1-3] дав-но уже не отвечают современным экономическим услови-ям, противоречат новым нормативно-правовым докумен-там в области недропользования и нуждаются в сущест-венной переработке. Поэтому авторами статьи была изуче-на изменчивость зольности, степени разложения и ботани-ческого состава торфа на месторождениях Томской облас-ти с целью выработки рекомендаций по совершенствова-нию методики их разведки.Изменчивость этих параметров на месторождениях изучали с использованием баз данных, созданных в лаборатории программного обеспечения Сибирского НИИ сельского хозяйства и торфа СО РАСХН [4].Анализ плотности сети опробования авторы выпол-нили на 70 торфяных месторождениях Томской облас-ти по методу последовательного разрежения. Сеть оп-робования разрежали с использованием датчика слу-чайных чисел, ограничив конечную операцию тремя пунктами опробования и 20 послойными пробами тор-фа. В исходных выборках определяли среднюю золь-ность и степень разложения торфа, а также коэффици-енты вариации этих параметров. На каждом этапе раз-режения дополнительно подсчитывали величины по-грешности (%) определения средней зольности, сред-ней степени разложения и коэффициентов вариации этих параметров по отношению к их исходным значе-ниям. Результаты разрежения сети опробования торфя-ных залежей приведены в табл. 1.Анализ плотности сети опробования по методу разреженияТ а б л и ц а 1Тип зале-жиМесторождение (участок)Исходное количество пунктов опробованияСтепень разрежения, при которой погрешность определения оценочных параметров превышает 10% ΔAΔVAΔRΔVR1234567НСуховское100 ! 16 ! 16 ! - ! 16 Пойменноеi 10 : - : - : - : 2 Полуденовское 1187 ! 8 I 8 I - I 2 Березовское47 ! 8 ! 4 ! - ; Клюквенное111 ! - ! 8 ! - ! 4 Темное51 : 8 : 2 : - : 8 Комаровка42 ! - '■ 8 '■ - ! 4 Суйгинское21 : 2 : 2 : - : 4 Кулмановское55 ! 4 ! 4 ! 8 ! 8 Лучай54 ! - ! 2 ! - ! - Карасевое115 ■ 16 ■ 16 ■ - ■ 16 Колпашевское22 ! 2 ! 4 ! - ! 4 Чангарское ; 215 j 32 ^ 8 ; 32 j Дубровка 11 2173О к о н ч а н и е т а б л и ц ы 112 3 4 5 6 7Уртамское ] 25 ] 2 j 2 j 2 ] 2 Центральное I 75 ! - ! 4 ! - ! - Кусково ; 43 ; - ; 8 ; - ; 8 Озерное ! 163 ! 8 ! 32 ! - ! Барнауловское ; 22 | 4 ; 4 ; - ; Карабушкинское ' 34 ' 4 ' - ' - ' 4НВасюганское (уч. 5) j 45 | 8 | 4 | - | 4 Югинское ! 47 ! 8 ! 8 ! - ! 4 Поротниково : 43 ! 4 ! - ! - ! - Гусевское ■ 20 ■ - ■ 4 ■ - ■ Кайтас 1 ! 66 ! - ! 2 ! 8 ! 4 Аркадьево ; 62 j8^ 8 ; - j 8 Васюганское (уч. 22) ! 134 ! - ! 4 ! - ! 8 Семиозерье [ 29 J 4 ^ 2 j 4 j 2 Чаинское ', 33 !-!-!-!- Потеряевское ; 22 ; 2 ^ 4 ; 4 ; Сухое-Вавиловское ! 57 ! - ! 8 ! - ! 4ППолуденовское 1 [ 44 ; 4 [ 4 j - ; 4 Полуденовское 2 ! 27 ! 4 ! 2 ! 4 ! 4 Чистое ! 22 ; 4 ; 2 J - ; Березовское ! 72 ! 4 ! 2 ! 8 ! 8 Комаровка ; 35 ; - ; - ; - ; 4 Лучай ! 14 ! - ! 2 ! - ! 2 Карасевое : 68 ; 4 : 2 : 8 ; 8 Колпашевское '■ 46 '■ 8 '■ 4 '■ - '■ 8 Чангарское | 13 | 2 | 2 | 2 | 2 Дубровка ! 30 ! 4 ! 2 ! - ! - Саим : 11 : 2 : 2 : - : 2 Центральное ■ 93 ■ 4 ■ 2 ■ - ■ 16 Тузейга | 21 | 2 | 2 | 2 | 2 Озерное ; 16 j 2 ; 2 ; - j Васюганское (уч. 5) ! 152 ! 2 ! 2 ! - ! 16 Кайтас 1 j 55 | - [ 2 j - j 8 Васюганское (уч. 22) 1 129 ', - ', 4 1 - ', 16 Семиозерье ^ 19 ; - [ 2 J - ; Ларино ! 42 ! 4 ! 4 ! - ! 2ВПолуденовское 1 [ 67 ; 4 \_ 2 ; 4 ; Полуденовское 2 ! 282 ! 16 ! 4 ! 8 ! 16 Чистое ; 59 ; 4 ; 4 ; 4 ; 8 Березовское ! 169 ! - ! 4 ! - ! 16 Кулигино ; 13 ; - ! 2 ; - ; 2 Комаровка 1 32 ! 2 ! 2 ! - ! - Карасевое ; 94 | 16 | 2 | - | - Колпашевское '■ 178 ! 8 ! 2 ! 32 ! 32 Чангарское | 11 ; - | 2 | - | Дубровка ! 192 ! - ! 2 ! 32 ! Саим ; 45 ; 4 ; 4 ; - ; 2 Центральное ■ 248 '■ 16 '■ 16 ■ - ■ 8 Тузейга | 31 [ 4 | 2 | - | 4 Васюганское (уч. 5) ■ 767 8 16 ■ 64 ■ 32 Югинское I 15 ', - ', 2 ', - ', Кайтас 1 ■ 44 | - [ 4 j 8 j Васюганское (уч. 22) ', 321 1 16 1 2 1 16 1 32 Семиозерье ■ 152 ; 8 [ 2 ■ 8 ; Глыбино ! 16 !-!-!-!- Ларино ; 87 ; 4 ; 2 ; - ; 2Примечание. Относительная погрешность вычисления (%): ΔA - средней зольности торфа; ΔVA - коэффициента вариации зольности торфа;ΔR - средней степени разложения торфа; ΔVR - коэффициента вариации степени разложения торфа. Прочерк - относительная погрешность вычисления оценочных параметров не превышает 10% даже при максимальном разрежении сети опробования.Из данных табл. 1 отчетливо видно, что изменчи-вость зольности и степени разложения торфа практиче-ски не зависит от типа торфяных залежей. При этом средняя зольность и степень разложения торфа изме-няются в процессе разрежения сети опробования менее интенсивно, чем коэффициенты их вариации. Погреш-ность вычисления средней зольности и коэффициентов ее вариации достигает предельно допустимой величи-ны (10%) при значительно меньшем числе разрежений, нежели погрешность определения средней степени разложения и коэффициентов ее вариации.На 38 изученных месторождениях погрешность опре-деления хотя бы одного из оценочных параметров ( A , VA,R , VR) превышает допустимую величину (10%) при раз-режении сети опробования в 2 раза, на 21 - в 4 раза, на 7 -174Анализ изменчивостивидового состава торфов по методу разрежения сети опробованияМесторождение (участок)Тип зале-жиКоличество ос- новных видов торфаСтатистика %2 фактическая при степени разрежения 2Граница критической области %a2(m -1) при 1-а = 0,95Степень разрежения, при которой выбор- ка не соответствует исходной123456Месторождения, статистически не допускающие разрежения сети опробованияПолуденовское 1 | ВСПН5 : 13,27 : 9,49 : 2Березовское ! ВПНС12 ! 21,11 '■ 19,68 '■ 2Темное ! НВ6 : 19,38 : 11,07 : 2Карасевое | НВПС12 ■ 25,63 ■ 19,68 ■ 2Колпашевское ! ВСПН18 : 29,48 ! 27,59 ! 2Чангарское ; ВПН5 j 12,90 i_ 9,49 II 2Центральное ! ВСПН15 ! 31,64 ! 23,68 ! 2Тузейга [ ВСПН13 j 24,08 i 21,03 [ 2Югинское ! ВПН4 ! 10,10 ! 7,81 ! 2Васюганское (уч. 22) [ ВСПН16 ; 25,88 i 25,00 ; 2Семиозерье ! ВПНС13 ! 27,65 ! 21,03 ! 2Потеряевское ; Н5 ; 19,49 ; 9,49 ; 2Сухое-Вавиловское ! Н5 ! 12,07 ! 11,07 ! 2Ларино ; ВСП8 ; 16,42 ; 14,07 ; 2Чистое ! ВПН12 ! 16,64 ! 19,68 ! 4Клюквенное ; НВ5 ; 7,78 ; 9,49 ; 4Комаровка ! ВНПС6 ! 5,33 ! 11,07 ! 4Кулмановское ; Н7 ; 4,32 : 12,59 : 4Лучай 1 НПС9 '■ 7,94 '■ 15,51 '■ 4Дубровка : ВСПН7 : 11,05 : 12,59 : 4Саим ! В15 ! 18,55 ! 23,68 '■ 4Кусково Н 6 10,80 12,59 4в 8 раз, на 2 - в 16 раз. И лишь на месторождениях Чаин-ское и Глыбино погрешность определения оценочных параметров не превышает 10% при разрежении сети опробования до заданного предела (3 пункта).Существующий способ определения плотности сети опробования торфяных залежей учитывает лишь уровень изменчивости зольности и степени разложения торфа, но не характер их изменчивости. В рядовом случае зольность и степень разложения торфа обычно закономерно увеличиваются с глубиной торфяных залежей. Поэтому плотность сети опробования должна определятся не по величинам коэффициентов вариации зольности и степени разложения торфа, а в зависимости от количества выделенных на месторождении однородных по строению типовых (стратиграфических) участков. Количество пунктов опробования на таких участках должно быть одинаковым независимо от их площади [5].Изменчивость ботанического состава торфов на уровне видов изучали на 28 месторождениях путем разрежения сети опробования с использованием датчика случайных чисел. На каждом этапе разрежения число пунктов отбора проб уменьшали в два раза по сравнению с предыдущим.Для оценки степени изменчивости видового состава торфов применяли критерий у2 с целью проверки простой гипотезы Но, которой соответствует распределение (p1, p2,…,pm), m.Pt =1 [6]. Иными словами, пустьк=1наблюдается дискретная случайная величина С,, принимающая значения из множества (хьх2,...,хm). Гипотеза Н0 состоит в том, что величина Q принимает значение хк с вероятностью рк, к = 1,…,m. Для проверки этой гипотезы используется статистикагИ(vк-пРк)тгде (vj,v2,...,vm) - частота результатов наблюдений в выборке объема п = m vt .к=1При п-хо распределение статистики у2 стремится к у2 - распределению с m-1 степенями свободы.Предельное распределение не зависит от вида исходного дискретного распределения. Критерий у2 определяется следующим образом.Пусть у2(m -1) - квантиль уровня 1-а распределения у2 с m -1 степенями свободы, т.е. а = P{у2>%2(m -1)}. Тогда гипотеза Я0 отвергается, если статистика у2 принадлежит критической области y2>yj(m-1). При этом вероятность ошибки первого рода, т.е. вероятность отвергнуть правильную гипотезу Н0, не превышает а. Значение уa2(m -1) можно взять из таблицы ^-распределения.Модификацию этого критерия применяли для определения принадлежности частичной выборки по видам торфа объема п, полученной при разрежении сети опробования, к полной выборке объема N. Каждый элемент выборки представляет собой дискретную случайную величину, которая принимает значения из множества (1,2,…,m), соответствующего множеству видов торфа. Модификация критерия состоит в том, что вместо вероятностей рк появления вида торфа к в полной выборке используются выборочные вероятности рк = \х./N, где ]1к - частота появления видов торфа к в полной выборке. Vk - частота появления вида торфа к в частичной выборке. Для пирк должно выполнятся условие прк> 5, необходимое для корректности использования асимптотических результатов.При анализе изменчивости ботанического состава исключали те виды торфа, для которыхрк

Ключевые слова

торф, свойства, изменчивость, опробование, peat, properties, variability, test

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Бернатонис Вилис КазимировичИнститут геологии и нефтегазового дела Томского политехнического университетакандидат геолого-минералогических наукBernatonisVK@ignd.tpu.ru
Прейс Юлия ИвановнаИнститут мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук (г. Томск)кандидат биологических наукpreisyui@rambler.ru
Бернатонис Павел ВилисовичИнститут геологии и нефтегазового дела Томского политехнического университетакандидат геолого-минералогических наук4tpu@mail.ru
Всего: 3

Ссылки

Королюк В.С., Горбенко Н.И., Скороход А.В., Турбин А.Ф. Справочник по теории вероятностей и математической статистике. Киев: Наукова думка, 1978. 582 с.
Оленская Н.М., Шаврина И.И. Оценка точности определения качественной характеристики торфов // Использование торфяных месторождений Северо-Запада: Сборник научных трудов. Л.: ВНИИТП, 1986. Вып. 56. С. 43-55.
Прейс Ю.И., Буркатовский Б.А., Антропова Н.А. Автоматизированная информационно-поисково-оценочная система по торфяным ресурсам // Материалы региональной конференции геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-Востока России. Томск, 2000. Т. II. С. 420-423.
В.П. Данилов. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1994. 53 с.
Инструкция по разведке торфяных месторождений СССР / Под. ред. Н.Т. Короля, В.Д. Маркова, А.В. Предтеченского и др. М.: ПГО «Торфгеология», 1983. 193 с.
Инструкция к проведению поисковых и поисково-оценочных работ на торф / В.Д. Марков, Л.С. Михантьева, В.Г. Матухина и др.; Отв. ред.
Дополнения и изменения к инструкции по разведке торфяных месторождений СССР / Под общ. ред. В.Д. Маркова. М.: Торфгеология, 1987. 36 с.
 Определение плотности сети опробования на месторождениях торфа | Вестн. Том. гос. ун-та. 2010. № 332.

Определение плотности сети опробования на месторождениях торфа | Вестн. Том. гос. ун-та. 2010. № 332.

Полнотекстовая версия