Maden yataklarının jeoistatistiksel yöntemlerle analizi ve modellenmesi
Geostatistical analysis and modeling of the industrial raw material deposits
Yazar: TAYFUN YUSUF YÜNSEL
Danışman: PROF. DR. ADEM ERSOY
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining ; İstatistik = Statistics
Dizin: Jeoistatistik = Geostatistics ; Kriging = Kriging

Özet:
Maden yatakları rezervlerinin değerlendirilmesinde klasik (poligon, izopak, üçgen, trapez,jeolojik kesit vb.) yöntemler çok sık olarak kullanılmaktadır. Bu yöntemler, yataktaki kaliteve rezerv değişimlerini ve hesaplama sonucunda hata oranını göstermemekte olup, tahminingüvenilirliği hakkında bilgi vermemektedir. Modern jeoistatistik yöntemler madenyatağındaki yapısal değişimi modellemekle birlikte, tahmin sonucunda hata miktarlarını davermektedir. Bu çalışmada, jeoistatistiksel yöntemler kullanılarak Tufanbeyli (Adana) veÇayırhan (Ankara) linyit yataklarının kalite parametrelerinin modellenmesi ve rezervlerinintahmin edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, klasik istatistik, Kriging ve Ardışık GaussSimülasyonu (AGS) yöntemleri kullanılmıştır. Her iki sahada da sondaj lokasyonları rastgele olup, veriler sondaj loglarından elde edilmiştir. Kömür kalite parametrelerine ait veriler,jeoistatistik analize uygun hale getirilmiştir. Her iki sahanın modellemelerinde, yönsüzyarıvariogramlar kullanılmış olup, herhangi bir zonal, geometrik anizotropi veya jeolojiktrende rastlanılmamıştır. Yarıvariogram analizleri örneklemenin yeterli ve uygun olduğunugöstermiştir. Yarıvariogram modellerinin doğruluğu, etkinliği ve güvenilirliği çaprazdoğrulama testleri ile yapılmıştır. Simülasyon modellemesinin etkinliği ve doğruluğu isehistogram, yarıvariogram ve özet istatistiklerinin geri üretim sonuçları ile test edilmiştir.Kömür değişkenleri için yer altı kalite kontur haritaları ve üç boyutlu grafikler kriginginterpolasyon tekniği ile yapılmıştır. Kömür kalite değişkenlerinin sahadaki uzaysal dağılımıAGS ile modellenmiştir. AGS hesaplamaları ile değişkenlerin simüle edilmiş değerleri,olasılık, ortalama ve standart sapma haritaları üretilmiştir. Bu haritalar, kömür yatağındakideğişkenlerin uzaysal dağılımını, yapısal değişimini ve devamlılığını göstermektedir.Haritalar kömür yataklarının işletilmesi ve üretim aşamalarında etkin olarakkullanılabilmektedir. Böylece başarılı bir madencilik için bu haritaların kullanılmasıylakömür yataklarının haftalık, aylık ve yıllık üretim planlaması yapılabilir. Her iki sahadakikömür yataklarında kalite ve rezerv parametrelerinin tahmini, yapısal ve kimyasal değişimimodellenmiştir. Bu çalışma kömür ve diğer maden yataklarına potansiyel olarakuygulanabilir.Anahtar Kelimeler: Jeoistatistik, Kriging, Simülasyon, Ardışık Gauss Simülasyonu,Kömür Kalite Parametreleri

Abstract:
Traditional estimation techniques such as polygonal, triangular prism, trapezoid, isopac mapsand inverse distance methods are the most commonly used in ore deposits evaluation. Thesetechniques do not reflect the variability of the deposit and do not allow a determination ofthe reliability of the estimates. However, modern geostatistical methods model the structuralvariation at the deposit and provide a calculation of the measure of the error associated withestimates. This study covers the application of the geostatistical methods for reserveestimation and modeling of the quality characteristics of Tufanbeyli (Adana) and Çayırhan(Ankara) lignite deposit. The geostatistical tools are Kriging and Sequential GaussianSimulation (SGS). Both classical statistics and geostatistics were used in the evaluation ofthe data. Drilling locations are randomly distributed in both study areas and the data wereobtained from these drilling logs. The data of the coal quality parameters were organised forthe statistical representative. The omnidirectional semivariograms, were used in thesemivariogram analyses for both study areas, were not showed geometric, zonal anisotropyand geological trend. These analyses indicated that the sampling design is enough andcorrect. Validation, effectiveness and reliability of the yarıvariogram models were tested bycross validation test. The effectiveness and reliability of the simulation were tested byhistogram, semivariogram and summary statistics reproduction results. The contour andthree dimensional maps for the coal variables were produced by kriging interpolationtechnique. The spatial variability of the coal quality parameters at the study fields wasmodeled by SGS. Probability, mean and standard deviation of simulation maps wereproduced with the SGS calculations. These maps exhibit spatial distribution, structuralvariation and continuity of the variables at the coal deposit. These maps are helpful for thecoal mine operating and production. Therefore, for a successful mining, weekly, monthlyand yearly production planning of the coal deposits can be provided using these maps.Keywords: Geostatistics, Kriging, Simulation, Sequential Gaussian Simulation, CoalQuality Parameters