基于Excel,VBA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

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个。

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个。

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，一般采用简单的公式和函数计算，效率提升不多，计算过程仍然存在繁琐、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。

1 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Al2O3≥40%，A/S（铝硅比）≥1.8;Ⅲ级硬质粘土矿品位要求Al2O3≥40%，Fe2O3≥3.5%。

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。

2 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”可以打开。

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到V列对所有钻孔样品数据按表1格式整理。

2.3 程序設计原理及流程图

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的每个样品进行比较，因为ZK4016的1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$657，然后依次比较3号样品，非铝土矿，忽略;4号样品是铝土矿，且与2号铝土矿样品的夹层真厚度0.85m（3号样品的真厚度）≥0.8m（最大夹石剔除厚度），故夹石不能合并到铝土矿中，此时记录ZK4016的铝土矿样品地址为$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$657的真厚度为0.62m，≤最低可采厚度（0.80m），故应忽略，最终ZK4016的铝土矿样品地址为$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中的四舍五入函数。

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个样品单元格所在行

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#‘記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。

3 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，远远超过传统的计算方法。

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。

参考文献：

[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.

作者简介：

朱晓冰（1979- ），男，2003年毕业于焦作工学院（现河南理工大学），工程师，现从事地质矿产勘查工作。

推荐访问:铝土矿 勘查 厚度 品位 平均