Schválené projekty 2013

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2013

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 50 297 tis.Kč

Z toho 2.5%  - 1 257 425 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakultačástka v tis. Kč
FBI 1 384
EKF 5 219
FAST 3 132
FS 11 112
FEI 12 608
HGF 7 091
FMMI 7 130
CNT 1 363
CELKEM 49 039

Rezerva 575,- Kč
825,- Kč Fond účelových prostředků (nevyčerpaná rezerva z roku 2012)

KódSP2013/24
Název projektuPorovnání modelů a zásob ložiska uhlí vytvořených s využitím klasických metod geostatistiky a metod podmíněné stochastické simulace
ŘešitelVebr Lukáš Ing.
Školitel projektudoc. RNDr. František Staněk, Ph.D.<br />
Období řešení projektu01.01.2013 - 31.12.2013
Předmět výzkumuPro odhad zásob ložiska uhlí podle platných podmínek využitelnosti, určení jeho morfologie a rozložení jednotlivých technologických parametrů je nezbytné vytvořit digitální model ložiska, který by se co možno nejvíce blížíl realitě. To vyžaduje aplikování moderních matematických postupů, především z oblasti matematické statistiky a geostatistiky. V praxi se doposud bohužel používají jiné jednoduché metody, které v důsledku vedou ke zbytečným chybám v modelech i v odhadech výsledných zásob. Chybný odhad zásob následně způsobuje ekonomické ztráty.
Termínem geostatistika se označuje aplikace teorie náhodných funkcí na popis a oceňování přírodních objektů, které lze charakterizovat distribucí hodnot tzv. regionalizovaných - prostorových veličin (např. hodnot sledovaných technologických parametrů v ložisku uhlí). V procesu modelování geologických objektů je nezbytné využívat geostatistické metody, které zohledňují korelační vlastnosti sledovaného atributu - zde vyjádřené strukturální funkcí, nejčastěji funkcí semivarianční (prakticky vyjádřené za předpokladu stacionarity náhodné funkce variogramem).
Klasické metody geostatistiky – tzv. krigování – jsou založeny na požadavku nulové střední hodnoty rozdílu mezi skutečnou a odhadnutou hodnotou sledované veličiny a na minimalizaci rozptylu tohoto rozdílu, čímž je vytvářen nejlepší nestranný lineární odhad. Tyto metody tak produkují co nejvěrnější odhad střední hodnoty v daném místě, avšak na rozdíl od vstupních hodnot je rozptyl vypočtených hodnot pro prostorové či plošné elementární jednotky nebo síť bodů minimální a takto vypočtené hodnoty jsou značně vyhlazené.
Podmíněná stochastická simulace umožňuje výpočet hodnot regionalizované proměnné v zájmovém prostoru tak, aby simulované hodnoty na známých místech měření přesně odpovídaly hodnotám měřeným. Navíc mají hodnoty, které jsou během simulace vygenerovány, stejné statistické rozdělení a stejný variogram jako vstupní hodnoty. Na rozdíl od krigování je tedy při využití stochastické simulace pro vypočtené hodnoty zachována distribuce vstupních hodnot – nejenom střední hodnota, ale i rozptyl.
Modelování bude prováděno ve vybrané oblasti jihomoravského lignitového revíru (dále JLR), u kterého lze předpokládat využití lignitu jako cenné chemické suroviny v budoucnosti. JLR je území, ve kterém se v české části vídeňské pánve (dále VP) vyskytují lignitové sloje. Revír se nachází v jv. části České republiky a sestává ze dvou částí s kyjovskou slojí (Domanínsko, Kyjovsko) a tří částí s dubňanskou slojí (Moravská ústřední prohlubeň - dále MÚP s jednotným vývojem, MÚP s lávkujícím vývojem, Bzenecko). Sledovanými technologickými parametry budou mocnost [m], Ad - obsah popela v bezvodém stavu paliva [%], Qir - výhřevnost v původním stavu paliva (přepočtená na jednotný stav veškeré vody Wtr = 45 %) [MJ.kg-1], Std - obsah veškeré síry v bezvodém stavu paliva [%], Asd - obsah arsenu v bezvodém stavu paliva [g.t-1], Qsdaf - spalné teplo hořlaviny (v bezvodém a bezpopelovém stavu paliva) [MJ.kg 1] a Vdaf - obsah prchavé hořlaviny v hořlavině (v bezvodém a bezpopelovém stavu paliva) [MJ.kg-1]).
Modelování ložiska uhlí se bude opírat o výsledky předchozí identifikace a korelace slojí zastižených průzkumnými díly. Způsob modelování bude respektovat základní vlastnosti sedimentárních těles (vrstevnatost, vyznačující se skokovými změnami vlastností hornin na kontaktu vrstev, výrazná převaha plošných rozměrů nad mocností apod.) s možným ovlivněním dalšími geologickými jevy (eroze, tektonické porušení apod.).
Základem řešení bude ložisková databáze JLR doplněná o potřebné údaje. Při řešení projektu bude, zvláště pro stanovování oblastí bilančních a nebilančních zásob podle stanovených podmínek využitelnosti, využíván Interaktivní programový systém pro hodnocení uhelných ložisek (IPSHUL), vyvinutý na Institutu geologického inženýrství Hornicko-geologické fakulty VŠB-TU Ostrava. Tento systém bude doplněn o programové moduly pro zajištění kompatibility datových souborů mezi použitými softwarovými prostředky (předpokládá se využití programů Surfer, Voxler, GS+, SGeMS, WinGslib). Pro plošnou i prostorovou vizualizaci morfologie ložiska a rozložení jednotlivých technologických parametrů (Ad, Qir, Std, Asd, Qsdaf a Vdaf) bude využit program 3D_VIZ – výstup z předcházejícího projektu SGS řešitele projektu „Modelování a vizualizace prostorového rozložení technologických parametrů ložiska uhlí podle geologického vývoje a podle variantních podmínek využitelnosti pro budoucí exploataci na příkladu jihomoravského lignitového revíru“.
Členové řešitelského týmudoc. Ing. Jan Jelínek, Ph.D.
Ing. Michaela Sekerášová
doc. RNDr. František Staněk, Ph.D.
Ing. Lukáš Vebr
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cíle projektu:
- Vytvořit metodický postup modelování uhelné sloje s využitím klasických metod geostatistiky a metodický postup modelování uhelné sloje s využitím podmíněné stochastické simulace.
- Vytvořit model vybrané oblasti JLR s využitím klasických metod geostatistiky – stanovit prostorovou distribuci mocnosti a jednotlivých technologických parametrů (Ad, Qir, Std, Asd, Qsdaf a Vdaf) a na tomto základě stanovit oblasti bilančních a nebilančních zásob podle zadaných podmínek využitelnosti.
- Vytvořit model vybrané oblasti JLR s využitím metod podmíněné stochastické simulace – stanovit prostorovou distribuci mocnosti a jednotlivých technologických parametrů (Ad, Qir, Std, Asd, Qsdaf a Vdaf) a na tomto základě stanovit oblasti bilančních a nebilančních zásob podle zadaných podmínek využitelnosti.
- Srovnání statistické distribuce vstupních a odhadovaných hodnot mocnosti a jednotlivých technologických parametrů v obou modelech.
- Plošné srovnání odpovídajících parametrů obou modelů a výsledných bilančních a nebilančních zásob.
- Vytvoření programových modulů pro zajištění kompatibility datových souborů mezi použitými softwarovými prostředky.

Výsledky budou publikovány v časopisech (se záměrem publikování stěžejních výsledků v časopise s IF), prezentovány na vybrané konferenci a na studentské vědecké konferenci organizované centrálně v rámci HGF.
Dalším aplikovaným výsledkem budou specializované mapy s odborným obsahem – druh výsledku N.

Postup řešení, časový harmonogram:

Leden – únor:
Rešerše literatury z oblasti geostatistiky.
Rešerše literatury z oblasti stochastické simulace a její aplikace při modelování ložisek uhlí.

Březen – duben:
Seznámení s programovým prostředím GS+, SGeMS, WinGslib.
Doplňování ložiskové databáze JLR o další potřebné údaje.
Návrh metodiky modelování uhelné sloje s využitím klasických metod geostatistiky a metodiky modelování uhelné sloje s využitím podmíněné stochastické simulace.

Květen – listopad:
Algoritmizace a programování programových modulů pro zajištění kompatibility datových souborů mezi použitými softwarovými prostředky.
Tvorba modelu vybrané oblasti JLR s využitím klasických metod geostatistiky – stanovení prostorové distribuce mocnosti a jednotlivých technologických parametrů (Ad, Qir, Std, Asd, Qsdaf a Vdaf) a na tomto základě stanovení oblasti bilančních a nebilančních zásob podle zadaných podmínek využitelnosti.
Tvorba modelu vybrané oblasti JLR s využitím metod podmíněné stochastické simulace – stanovení prostorové distribuce mocnosti a jednotlivých technologických parametrů a na tomto základě stanovení oblasti bilančních a nebilančních zásob podle zadaných podmínek využitelnosti.
Vyhodnocení (srovnání statistické distribuce vstupních a odhadovaných hodnot mocnosti a jednotlivých technologických parametrů v obou modelech a plošné srovnání odpovídajících parametrů obou modelů a výsledných bilančních a nebilančních zásob).

Prosinec:
Vypracování závěrečné zprávy.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia36000,-36000,-
3. Materiálové náklady80000,-89049,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek90000,-72399,-
5. Služby70000,-89305,-
6. Cestovní náhrady40000,-41019,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory37000,-37000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)17000,-5228,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady370000,-
Uznané náklady370000,-
Celkem běžné finanční prostředky370000,-370000,-