汪雷

摘要：在計(jì)算機(jī)性能大幅提升和地質(zhì)礦產(chǎn)類數(shù)據(jù)大量積累的情況下已經(jīng)具備了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。目前在地質(zhì)礦產(chǎn)中的信息可以分為遙感信息和非遙感信息兩類，對于礦化蝕變信息而言可以綜合利用這兩個方面的信息來進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘從而實(shí)現(xiàn)對于礦靶區(qū)劃定的目的。為此本文以大數(shù)據(jù)在地質(zhì)礦產(chǎn)中的應(yīng)用研究為題進(jìn)行研究，首先對于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行簡要介紹，而后結(jié)合地質(zhì)礦產(chǎn)專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行分別的論述。期望通過本文的研究為大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)專業(yè)中的應(yīng)用提供一定參考。

關(guān)鍵詞：淺析；大數(shù)據(jù)；地質(zhì)礦產(chǎn)；應(yīng)用

1、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)簡介

1.1數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的目的

采用數(shù)據(jù)挖掘分析數(shù)據(jù)的原因。目前在人們對于數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析的過程中發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)中存在一定的關(guān)聯(lián)，但是這種關(guān)聯(lián)性需要定量的分析通過推導(dǎo)的方式來進(jìn)行科學(xué)說明顯得相對困難，其主要體現(xiàn)在兩個方面的問題，第一數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性較為復(fù)雜，特別是用于解釋現(xiàn)實(shí)事件數(shù)據(jù)中間的關(guān)聯(lián)性較為復(fù)雜，其建模和分析過程相對較難，第二則是由于數(shù)據(jù)本身的量比較大。在具體實(shí)施的過程中進(jìn)行逐步的推理顯得較為復(fù)雜。因此研究人員基于此種考慮，提出了采用數(shù)據(jù)挖掘的方法來研究數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性。其基本模式是直接用數(shù)據(jù)來進(jìn)行模型的訓(xùn)練，通過將大量的數(shù)據(jù)帶入到解釋模型中對于模型進(jìn)行訓(xùn)練和辨識模型中的參數(shù)，最終使得模型能夠表示數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。

1.2據(jù)挖掘技術(shù)的方法

數(shù)據(jù)挖掘的方法可以分別聚類分析、關(guān)聯(lián)分析幾個方面，由于篇幅有限本文將著重介紹聚類和關(guān)聯(lián)分析兩種方法。聚類分析方法。所謂聚類分析則是在對數(shù)據(jù)大量統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上采用對應(yīng)的算法進(jìn)行聚類分析，目前最為常見的算法是K-means算法。其原理是采用對應(yīng)的特征向量度量方法對于樣本進(jìn)行度量得到每個樣本的特征向量，而后通過設(shè)定初始簇的方式將新的樣本不斷加入到對應(yīng)的簇中，一邊進(jìn)行分類一邊不斷修正簇的中心特征向量。采用這樣逐步修正的方式讓分類的標(biāo)準(zhǔn)更加準(zhǔn)確。聚類分析一般用于分類、預(yù)測等領(lǐng)域。例如對于文檔的分類，描述同一主題的文檔其題目可能存在巨大的差異，而聚類分析則可以通過關(guān)鍵詞的統(tǒng)計(jì)以及對應(yīng)詞、短語出現(xiàn)的頻率等來對于文檔的主體進(jìn)行辨識，從而實(shí)現(xiàn)分類的作用。

2、在礦山地質(zhì)工作中可應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的領(lǐng)域

2.1成礦模式的建立和礦區(qū)深部或外圍盲礦體的探找

由于一個礦床的產(chǎn)出與其周圍地質(zhì)環(huán)境必然有一定的內(nèi)在聯(lián)系，所以相似的礦床或成因上有聯(lián)系的礦床，常常在一個地區(qū)內(nèi)有成群出現(xiàn)的特點(diǎn)。因而，就礦找礦已成為行之有效的方法。就礦找礦的實(shí)例己屢見不鮮，據(jù)統(tǒng)計(jì)世界己探明的礦床80%分布在礦田范圍內(nèi)。正由于如此，許多礦山投產(chǎn)后，其繼續(xù)所發(fā)現(xiàn)的礦體和儲量都可能大大超過勘探階段所探明的礦體和儲量，不僅國外有許多實(shí)例，我國也不乏實(shí)例，如有色金屬的華銅銅礦和水口山鉛鋅礦、江西的許多鎢礦、黑色金屬中的利國鐵礦以及許多金礦等等。生產(chǎn)礦山積累有比勘探時期多得多的地質(zhì)信息，這就為成礦規(guī)律的研究提供了非常有利的條件。

2.2礦石質(zhì)量的控制

在某些礦山，礦石的質(zhì)量控制對礦山生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和資源回收效益有重大的影響。例如，我國某鐵礦出售的主要商品礦是高爐礦，用戶對這類礦石的要求很高，不僅鐵的品位要達(dá)到一定要求，而且硫等有害雜質(zhì)還不能超標(biāo)，否則就要降低價格甚至作為廢品處理。又如有個地下開采的鐵礦，要求采出礦石中磷的含量不能超標(biāo)?？墒?，眾所周知，任何礦床中不同地段的原始的品位和雜質(zhì)含量都不是均勻的，這就需要通過礦石質(zhì)量控制加以解決。但是，從采出礦石到輸出商品礦，其間有許多環(huán)節(jié)，要使商品礦符合用戶的要求，是個非常復(fù)雜的過程。好在凡是要進(jìn)行質(zhì)量控制的礦山都積累有海量的人工質(zhì)量控制的信息，既有成功經(jīng)驗(yàn)的信息，又有失敗教訓(xùn)的信息，但是其間的關(guān)系有許多是模糊的；而有些數(shù)據(jù)挖掘的軟件就帶有專門用于質(zhì)量控制的軟件，如果能用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)建立起一個綜合優(yōu)化質(zhì)量控制模型，則必然將使質(zhì)量控制的效果比人工控制大大提高。

2.3圍巖和礦石穩(wěn)定性的分類、評估和應(yīng)用

圍巖和礦石的穩(wěn)定性既影響地下開采礦山的支護(hù)和開采方法，又影響露天礦山的邊坡的維護(hù)；如果解決不好，不僅可能影響生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，甚至可能造成冒頂、片幫或邊坡垮落等事故。但是，巖礦的穩(wěn)定性涉及許多因素，除了其物理機(jī)械性質(zhì)外，還涉及其中的結(jié)構(gòu)面的類型、產(chǎn)狀、密度以及水對巖石強(qiáng)度的影響、周圍地應(yīng)力的大小、方向及其與采掘工程方向的相對關(guān)系等。如果能利用礦山所積累的大量信息對其進(jìn)行分類，并進(jìn)而對各個地段的巖礦進(jìn)行穩(wěn)定性的評估，對于地下礦山采礦法的選擇、巷道的支護(hù)和露天礦山邊坡的維護(hù)等，肯定也是有很大意義的。

2.4礦山經(jīng)營參數(shù)的優(yōu)化

這是礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)在礦山開采中的主要應(yīng)用。所謂礦山經(jīng)營參數(shù)，是指在礦山生產(chǎn)經(jīng)營中可以人工加以調(diào)控，以調(diào)整生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和資源回收等效益的參數(shù)，包括礦床工業(yè)指標(biāo)、采礦中的損失率與貧化率的合理匹配、選礦中的選比、回收率和精礦品位等。盡管目前己有許多對這些參數(shù)優(yōu)化的方法，但如果應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對生產(chǎn)中己積累的海量數(shù)據(jù)，建立起從入選礦石的各個變量直接求各種精礦產(chǎn)品的數(shù)量和品位的數(shù)模，那么肯定要大大簡化優(yōu)化的過程，而且可減少優(yōu)化結(jié)果的誤差。

總而言之，目前隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展以及地質(zhì)礦產(chǎn)方面的數(shù)據(jù)日趨完善，大數(shù)據(jù)在地質(zhì)礦產(chǎn)方面的應(yīng)用條件越來越完備。所謂大數(shù)據(jù)技術(shù)就是利用大量的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)挖掘從而獲得數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)對信息的分析和數(shù)據(jù)的預(yù)測。

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