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随着数字矿山技术的发展,三维矿床空间模型已广泛应用于矿山的生产和设计中。三维矿床空间模型的不确定性对矿山生产决策正确与否有着重要的影响,对矿床空间模型进行不确定性分析是对其本身和在此基础上所作的决策做出科学评价的关键。 在对不确定理论分析基础上,深入分析了露天矿空间数据的不确定性,考察了露天矿空间数据来源及空间数据不确定的传播,研究了空间数据位置和属性的不确定性;揭示了最优的理论建模精度和插值精度;明确了露天矿煤层底板界面和煤层厚度的不确定性模型及其关联性,构建了霍林河北露天矿三维空间的不确定模型;实现了对露天矿空间模型的不确定性描述,并将其应用于北露天矿中。对露天矿空间数据的来源及其不确定性分析表明,按照露天矿空间数据产生的不同阶段,将露天矿空间数据分为原始数据、成果数据和生产数据具有科学依据和实用性;对北露天矿煤层钻孔原始数据的不同插值方法插值精度的研究结果表明,克里格插值方法插值精度最高,明显优于距离幂次反比法与多项式插值。在对原始数据的不确定性和建模方法的不确定分析基础上,建立了基于不规则四面体的北露天矿空间模型的不确定性数学模型。以煤层底板界面和煤层厚度的不确定性模型建立为先导,获得各节点的标准差,由各节点的相对误差描述模型的不确定性;进而应用误差叠加原理,将煤层底板界面的不确定性模型和煤层厚度的不确定性模型的不确定性进行有效合成,创建煤层的不确定模型;将不同煤层及煤层之间煤岩的不确定性综合叠加,完成全矿床的空间不确定性模型;并将此不确定性模型成功应用于霍林河北露天矿的规划中,切实指导露天矿的实际生产和长远规划。