基于ExcelVBA在铝土矿勘查中快速计算单工程化学样平均品位、厚度的方法docx

  基于ExcelVBA在铝土矿勘查中快速计 算单工程化学样平均品位、厚度的方法 摘要：固体矿产资源储量计算是地质矿产评价中一项重要的工作，对于大型、特大型矿床中海量的化学样数据，若使用传统计算方式无疑工作量巨大、耗 时超长、容易出错，如果有关参数发生明显的变化，还要重新检查计算。本文基于 Excel VBA 为开发工具，针对铝土矿及其共生矿产，本文主要阐述计算单工程 化学样平均厚度、平均品位的计算原理、流程图，并在实际在做的工作中得到检验和 应用，体现了高效率、高准确度、且灵活性强、对原始数据格式要求不高的特 点。且对其他矿种资源储量估算也有利用或借鉴的价值。 Key：资源储量估算;化学样;程序设计;Excel VBA;铝土矿 引言河南省澠池县曹窑以西煤下铝工作区位于河南省三门峡市陕州区--渑池县一带， 总面积约51 平方公里。本工作区从2011 年至今，河南省有色金属地质矿产局 第六地质大队先后提交了《河南省曹窑以西煤下铝普查报告》、《河南省曹窑 以西煤下铝五门沟矿段详查报告》、《河南省曹窑以西煤下铝柴洼矿段详查报 告》、《河南省曹窑以西煤下铝关底沃-扣门山矿段详查报告》和《河南省曹窑 以西煤下铝青阳沟矿段详查报告》等五个报告，累计施工钻孔451 个，进尺 131190.51m，基本分析样3551 另收集以往工作中及邻区已施工的钻孔75个，收集596 个基本化学分析样资 料。本次工作和以往工作的钻孔合计526 个，基本化学样4147 面对如此巨大的数据量，过去地勘单位估算资源量/储量时，一般都会采用计算器来计算，计算周期长，计算过程复杂、繁琐，效率极低、容易出错，如果中间结 果出错或者需要修改，后面结果推倒重来，往往形成一个报告需要数月、甚至 一两年才能完成。报告完成人员工作强度大、任务重;随着计算机开始逐渐普及， 地勘单位人员开始使用计算机软件如WPS、Excel 等处理数据，但水平不高， 一般都会采用简单的公式和函数计算，效率提升不多，计算过程任旧存在繁琐、任 务重、易出错等缺点。因此，编写一种当前满足铝土矿资源储量报告估算需要， 并且实现自动化，使计算过程工作高效、准确成为当务之急。 地质特征1.1 矿床地质 本区铝土矿含矿岩系为石炭系上统本溪组，铝土矿矿体形态多呈层状、似层状 或透镜状。矿床类型为沉积型，总体为特大型铝土矿。本区无矿层露头，均为 隐伏矿体。 本区铝土矿共生矿种有粘土矿（分上下层，个别报告还要求计算夹层粘土矿）、 菱铁矿、赤铁矿、铁矾土等。另有镓、氧化锂、轻稀土等伴生元素或有益组分。 化学分析样品中铝土矿基本分析项目为Al2O3、SiO2、Fe2O3、S、TiO2、烧 失量（LOSS）;共生矿种基本分析项目与铝土矿基本相同，粘土矿另要求分析 耐火度（SK）。铝土矿及其共生矿种之间的区分除了以矿石的颜色、结构、构 造特征区分外，还主要以各个分析项目品位的多少区分，如铝土矿边界品位要 求Al2O340%，A/S（铝硅比）1.8;级硬质粘土矿品位要求Al2O340%， Fe2O33.5%。 该区铝土矿体均为层状或似层状，倾角平缓（5～16 度），探矿工程按勘探线 布置，工程分布比较均匀，为便于生产利用，资源量估算选用地质块段法，在 水平投影图上进行。 1.2 单工程圈定原则 依据各单工程中样品分析结果，凡单样品位等于或大于边界品位要求者均圈入 矿体内;夹石样品厚度小于相应夹石剔除厚度时并入相应矿体中。 程序设计2.1 程序设计基础 本人结合工作实际情况，经过长期摸索，利用微软公司的Excel VBA，编写了 计算铝土矿单工程厚度、平均品位的程序，以及计算块段平均厚度、平均品位 的程序，用于该工作区的资源量估算工作。 Microsoft Excel 是美国微软公司编写的一款电子表格软件。界面直观，有非常 出色的计算功能和图表工具，功能强大，普及率高;VBA 是内嵌于office 软件中 的一个开发模块，这个模块提供程序自主开发，语言基础和 Visual Basic 相似。 在Excel 的“工具--宏--编辑器”能打开。 2.2 原始数据格式要求 本程序对原始数据格式要求不高，只需要对每个钻孔的原始化验结果按从上到 下的顺序排列，不需要单独提取含矿样品。在Excel 中表中A 列对所有钻孔样品数据按表1 格式整理。 2.3 程序设计原理及流程图 为计算加权平均值（平均品位），为此特别编写了一个加权平均自定义函数 WeightedAverage，具体实现原理和代码见本人的相关参考论文。 对于大批量工程的计算单工程平均品位、平均厚度的程序流程图如图1： 例如为了计算工程ZK4016 的铝土矿厚度和平均品位，依次对ZK4016 的每个 样品作比较，因为ZK4016 号样品为炭质页岩，非铝土矿，忽略后比较下一个样品;2 号样品为铝土矿，记录ZK4016 的铝土矿excel 单元格地址为 $L$657，然后依次比较3 号样品，非铝土矿，忽略;4 号样品是铝土矿，且与2 号铝土矿样品的夹层线 号样品的线m（最大夹石剔 除厚度），故夹石不能合并到铝土矿中，此时记录ZK4016 的铝土矿样品地址 为$L$657，$L$659，然后依次比较5 至11 号样品，记录ZK4016 的铝土矿地 址为$L$657，$L$659， $L$661：$L$664。由于$L$657 的线m），故应忽略，最终ZK4016 的铝土矿样品地址为 $L$659， $L$661：$L$664，然后依次计算ZK4016 的样品编号、各种厚度、 单工程平均品位。真厚度的公式为“=SUM（$G$659，$G$661：$G$664）”， A12O3 的单工程平均品位公式为“=ROUND（weightedaverage（$M$659， $M$661：$M$664，-5），2）”，其中参数“-5”为真厚度所在列（G 列）相对于 A12O3 品位所在列（M列）的偏移列数值。ROUND 为Excel 2.4程序具体实现过程 为了在 excel 表格中记录铝土矿采样位置、样品编号、地址编写了一个结构体： Public Type OreLayer LayerFirstSampleRow&‘记录每铝土矿层的第一個样品单元格所在行 LayerLastSampleRow&‘记录每铝土矿层的最后一个样品单元格所在行 LayerSampleIDs$‘记录单工程铝土矿样品编号（包含一层或多层） LayerTopPosition#‘记录每铝土矿层的第一个样品的采样位置 LayerBottomPosition#‘记录每铝土矿层的最后一个样品的采样位置 LayerThickness#‘记录每铝土矿层的视厚度 LayerSampleAddress$‘记录每个工程中铝土矿样品的单元格地址 LayerTrueThickness#‘记录每铝土矿层的真厚度 End Type 为了方便直观显示计算每个钻孔的铝土矿样长、品位等信息，在excel 的基本 样品分析结果表的W到AF 列依次计算出钻孔的样号、视厚度、铅直厚度、 Al2O3（%）品位、SiO2（%）品位、Fe2O3（%）品位、S（%）品位、 LOSS（%）等，并按单工程合并单元格。最终计算结果如表 2（由于页面太窄， 为了方便显示，C：V 列隐藏）。 由于源代码比较长，限于篇幅无法显示，有兴趣的读者可以与本人联系。 结论所有代码在Excel2016 环境下全部编译通过，并且在本矿区先后提交的五个报 告经过实际运用和检验，数据计算快速、准确、效率高，其中的关底沃--扣门 山矿区的112 个钻孔的运算时间不到1 秒，远超于传统的计算方式。 经检验，本程序在计算超大量数据时快速、准确，体现了高效率、高准确度、 灵活性强。得到了甲方单位和报告评审单位人员的认可和好评，值得进一步推 广应用。在贵金属、有色金属、非金属计算资源储量中也有利用和借鉴的价值。 Reference： [1]何文平，董运如等.河南省渑池县曹窑以西煤下铝关底沃-扣门山矿段详查报 告[M].郑州：河南省国土资源科学研究院，2008. [2]朱晓冰.资源量、储量估算中求加权平均值方法探讨[J].华北国土资源，2015 （5）：69-72. -全文完-