1 数据的收集和处理
近年来在对矿山企业资源管理工作中发现,矿山整体出矿sn、cu品位有逐步降低的趋势。为揭示其中的规律,共收集整理了1992年至2012年矿山总的sncu出矿品位和保有资源储量的sncu品位以及新增资源储量的sncu品位,分析发现它们的变化有很强的规律性。
矿山矿产资源的品位属于商业秘密,鉴于保密的要求,不能公开发表,因此这种规律性一直未能展现出来。为了既提示出品位变化的规律,又不致矿山商业秘密泄露,必须对收集到的原始数据进行处理。经过笔者的研究分析发现,经过数据规格化后,数据仍完整地保留了原数据所具有的规律,如变化趋势相关关系等,但仅用规格化后的数据是无法返回原数据,这样就有效保护了公司的商业秘密。
数据规格化,又称极差正规化,是从数据矩阵的每一个变量中找出其最大值和最小值,两者之差称为极差,然后从每一个原始数据中减去该变量中的最小值,再除以极差,即:
xij=(xij- eq \a\al\co1\vs0(min,k≤i≤n) {xij})/( eq \a\al\co1\vs0(max{xij},k≤i≤n) - eq \a\al\co1\vs0(min{xij},k≤i≤n) )
数据经变换后,消除了量纲,变换后的数据与原始数据已无关,但原数据间的相互关系却得以继续保留。变换后,每组最大数据为1,最小数据变为0,其余数据介于0和1之间(见表一)。
表一:规格化处理后历年品位数据 |
||||||
|
保有sn品位 |
新增sn品位 |
出矿sn品位 |
保有cu品位 |
新增cu品位 |
出矿cu品位 |
1992年 |
0.4957 |
0.2714 |
0 |
0.4596 |
0.5365 |
0.1648 |
1993年 |
0.6854 |
0.2035 |
0.2902 |
0 |
0.8645 |
0.5974 |
1994年 |
0.6638 |
0.5135 |
0.499 |
0.3924 |
0.7683 |
0.4885 |
1995年 |
0.7069 |
0.9041 |
0.3967 |
0.4596 |
1 |
0.5544 |
1996年 |
0.7112 |
0.5357 |
0.4113 |
0.451 |
0.4901 |
0.7865 |
1997年 |
0.6552 |
0.2234 |
0.428 |
0.4716 |
0.7044 |
0.7779 |
1998年 |
0.5517 |
0.476 |
0.5804 |
0.4441 |
0.2801 |
0.8109 |
1999年 |
0.5561 |
0.331 |
0.6054 |
0.9776 |
0.4736 |
0.7378 |
2000年 |
0.1638 |
0.8 |
0.7683 |
0.938 |
0.4969 |
0.947 |
2001年 |
0.1423 |
1 |
0.785 |
0.7263 |
0.6957 |
0.8095 |
2002年 |
0 |
0.9474 |
0.8476 |
0.7728 |
0.8607 |
0.8438 |
2003年 |
0.1768 |
0.7251 |
1 |
0.8227 |
0.089 |
0.9398 |
2004年 |
0.138 |
0.2947 |
0.8017 |
0.9139 |
0.2806 |
1 |
2005年 |
0.0906 |
0.4176 |
0.7578 |
0.7332 |
0.2593 |
0.9771 |
2006年 |
0.3018 |
0.5099 |
0.762 |
1 |
0.4253 |
0.8338 |
2007年 |
0.5819 |
0.5404 |
0.6305 |
0.9553 |
0.2114 |
0.8668 |
2008年 |
0.6638 |
0.1719 |
0.4739 |
0.6179 |
0.0682 |
0.659 |
2009年 |
0.6767 |
0.6842 |
0.524 |
0.5749 |
0.1442 |
0.8095 |
2010年 |
0.5517 |
0.4211 |
0.3883 |
0.5215 |
0.0247 |
0.5645 |
2011年 |
0.5905 |
0.0293 |
0.2234 |
0.1773 |
0 |
0.0673 |
2012年 |
1 |
0 |
0.2819 |
0.2806 |
0.1026 |
0 |
2 sn品位变化特征
2.1 出矿sn品位变化特征
1992年~2012年出矿sn品位走出一个近乎完美的周期(见图表一)。从1992年至2003年,出矿sn品位从最低位上升到最高位,基本是单边上升趋势。从2003年开始到2012年,出矿sn品位则从最高位逐步回复到低位,呈单边下降趋势。
图表一 1992年至2012年sn品位变动曲线
这种变化特点是多种因素形成的。1992年至2002年是矿山“砂转脉”的战略转型期,也是企业艰难跋涉的十年。1992年及之前矿山砂锡比重大,整体出矿sn品位低,在砂锡矿大量遭破坏性群采后,从1993年开始了由砂锡矿为主转为开采地下脉矿,到2003年脉锡产量增长170%,占当期锡产量的97.46%,完成了真正的战略转移,出矿sn品位也达到了最高点,同时企业也走出了资源危机的阴影和经济的困境。
2003年以后,随着企业减人增效的完成,矿山效率得到提高,加之锡价开始上升,企业把保护资源合理开采作为一项重要工作,在保证经济效益的同时加大了保护矿产资源措施力度,大量低品位矿、石渣矿得到开发利用,出矿sn品位总体呈现逐年下降趋势。在2008年出现__性的经济危机,为应对危机采取关停低品位矿以提高经济效益的措施,在2009年出矿sn品位略有上升。2012年同样为应对危机,出矿sn品位也略有上升。
2.2 保有sn品位变化特征
几乎与出矿sn品位的走势变化情况相反,保有sn品位经历了由高到低再由低到高的过程(见图表一)。相关性分析结果也表明,出矿sn品位与保有sn品位二者具有高度的负相关性,相关系数-0.75(p=0.01,极显著),二者为什么呈现这种关系值得认真分析。
正常情况下保有sn品位与出矿sn品位应基本保持一致,这样才体现贫富兼采,有利于矿产资源的保护。在资源一定的情况下,出矿sn品位如果被人为地持续拉高,显然保有sn品位将持续下降,最终留下无法开采的低品位。如上世纪八十年代砂矿群采活动,只采高品位矿,留下大量低品位矿,最终导致大量资源不能经济地开采,造成数以万吨砂锡资源非正常损失。如前所述,1992年至2002年约10年间,由于“砂转脉”及脱困需要,出矿sn品位一直上升,相应地保有sn品位则一直下降。2003年以来,一方面矿山企业在完成“砂转脉”及减员脱困后经济形势明显好转,锡价格上升,同时矿区矿业秩序根本好转,另一方面,矿业秩序根本好转,公司进一步强化了资源危机意识,“合理开采,有效保护矿产资源”的原则受到高度重视,保有sn品位又逐步上升。
显然,出矿sn品位与保有sn品位的这种有趣关系,总体反映出了经济活动的周期性。
2.3 新增sn品位的变化特征
相对保有sn品位和出矿sn品位的有规律的变化,新增sn品位的变化没有规律可循,基本是一种随机变化,这种特征反映了地质找矿的随机性比较大(见图表一)。
新增sn品位对保有sn品位、出矿sn品位的影响似乎也不大,虽然新增资源中有部分当年就采出了,但由于量少,没有影响到整体的保有sn品位和出矿sn品位。
3 cu品位变化特征
3.1 出矿cu品位变化特征
出矿cu品位变化特征几乎与出矿sn品位的变化特征一模一样(图表二)。从1992年至2004年几乎是一路上升,从2004年到2012年则一路降低,刚好完成一个20年的变化周期,其原因与前述出矿sn品位变化原因是一致的,总体上反映了公司矿业活动的规律。
图表二 1992年至2012年出矿sncu品位变动曲线
3.2 保有cu品位变化特征
保有cu品位的变化趋势与出矿cu品位的变化趋势是相一致的(图表三),二者表现出极强的正相关关系,其相关系数达0.68(p=0.01,极显著)。这种关系与前述的出矿sn品位和保有sn品位的关系刚好相反。企业的铜资源几乎全是硫铜资源,总体品位较稳定,没有多少选择性开采的余地,因此,出矿cu品位与保有cu品位变化趋势一致也就成了顺理成章的事,也从一个侧面说明矿山企业铜资源的开采与保护是比较好的。
图表三 1992年至2012年出矿cu品位变动曲线
3.3 新增cu品位变化特征
新增cu品位变化随机性强,但总的一个趋势是品位在下降(图表三),特别是近年来玄武岩铜矿的大量发现,新增cu品位下降比较大,同时由于近年来铜价格较高,对矽卡岩铜矿cu品位的要求有所降低,也间接导致新增cu品位下降。
4 几点启示
4.1 品位变化是矿业经济活动的晴雨表
出矿品位对矿山经济效益影响至大,经济低迷时期总要提高出矿品位以求生存,而在经济高涨期,效率提高,更多低品位资源得到利用,出矿品位自然下降。从矿山企业20来年出矿品位走出的这个周期来看,与矿业经济的周期基本是吻合的。目前矿业经济正处于低迷期,提高出矿品位以图生存的客观需要是存在的,未来20年能否再像已过去的20年走出一个长周期,值得期待。
4.2 出矿品位预测
保有sn、cu品位与出矿sn、cu品位之间有着有机联系,有非常高的相关性,能否利用这种相关性对未来出矿品位进行科学的预测值得深入研究。