㈠ 儲量計算方法的基本原理
在礦產勘查工作中,利用各種方法、各種技術手段獲得大量有關礦床的數據,這些數據是計算儲量的原始材料。計算儲量通常的步驟如下:
(一)工業指標及其確定方法
1.工業指標
工業指標是圈定礦體時的標准。主要有下列個項:
(1)可采厚度(最低可采厚度)。可采厚度是指當礦石質量符合工業要求時,在一定的技術水平和經濟條件下可以被開采利用的單層礦體的最小厚度。礦體厚度小於此項指標者,目前就不易開采,因經濟上不合算。
(2)工業品位(最低工業品位、最低平均品位)。工業品位是工業上可利用的礦段或礦體的最低平均品位。只有礦段或礦體的平均品位達到工業品位時,才能計算工業儲量。最低工業品位的實質是在充分滿足國家需要充分利用資源並使礦石在開采和加工方面的技術經濟指標盡可能合理的前提下,尋找礦石重金屬含量的最低標准。所以確定工業品位應考慮的因素是:國家需要和該礦種的稀缺程度;資源利用程度;經濟因素,如產品成本及其與市場價格的關系;技術條件,如礦石開采和加工的難易程度等。
工業品位和可采厚度對於不同礦種和地區各不相同,就是同一礦床,在技術發展的不同時期也有變化。
(3)邊界品位。邊界品位是劃分礦與非礦界限的最低品位,即圈定礦體的最低品位。礦體的單個樣品的品位不能低於邊界品位。
(4)最低米百分比(米百分率、米百分值)。對於品位高、厚度小的礦體,其厚度雖然小於最小可采厚度,但因其品位高,開采仍然合算,故在其厚度與品位之乘積達到最低米百分比時,仍可計算工業儲量。計算公式為:K=M×C。(K為最低米百分比,m%;M為礦體可采厚度,m;C為礦石工業品位,%)。
(5)夾石剔除厚度(最大夾石厚度)。夾石剔除厚度實質礦體中必須剔除的非工業部分,即駕駛的最大允許厚度。它主要決定於礦體的產狀、貧化率及開采條件等。小於此指標的夾石可混入礦體一並計算儲量。夾石剔除厚度定得過小,可以提高礦石品位,但導致礦體形狀復雜化,定得過大,會使礦體形狀簡化,但品位降低。
(6)有害雜質的平均允許含量。有害雜質的平均允許含量是指礦段或礦體內對產品質量和加工生產過程有不良影響的成分的最大允許平均含量,是衡量礦石質量和利用性能的重要指標。對於一些直接用來冶煉或加工利用的富礦及一些非金屬礦(如耐火材料、熔劑原料等)更是一項重要的要求。
(7)伴生有益組分。伴生有益組分是指與主要組分相伴生的、在加工或開采過程中可以回收或對產品質量有益的組分。當前,綜合利用已成為一個重要問題,伴生有益組分的價值越來越大。由於綜合利用礦體內部或鄰近的伴生元素,往往使不少礦床「一礦變多礦」、「死礦變活礦」。
2工業指標的確定方法
(1)類比法:把未確定工業指標的礦床與已確定工業指標的礦床進行對比。假如兩個礦床在地質和采、選、冶等方面的條件相似,則認為它們的工業指標也可類比,就可採用類似礦床的已定指標。類比法可作為評價礦床的初步指標,常用於一些勘查程度要求較低的小型礦床。
(2)分析法:根據礦床特點,尤其是礦石品位及可選性特點,與類似礦床比較研究,提出機組不同的指標方案,主要是比較工業品位與邊界品位,按這些指標選擇礦床的某部分進行試算儲量。將結果提交設計部門,選定其中一個方案作為正式指標,以供計算儲量。
(3)價格法:確定工業品位是一個重礦產的金屬或精礦的價格為准,是一個礦產從該種礦石中取得產品(金屬或精礦)的成本不超過此價格而確定金屬品位指標。此法的缺點是指考慮了經濟因素,沒有考慮國家需要和礦床特點等方面的因素。此法計算方便。
(二)儲量計算的基本參數
1.計算礦體的面積
面積的測定通常是在所繪出的礦體的各種綜合圖件上進行的,麗日剖面圖、水平投影圖、垂直縱投影圖、中段地質圖等。所測出的面積都是幾何平面面積。常用的面積測定法有求積儀法、方格紙法、幾何計演算法、曲線儀法等,隨著計算機技術的應用,現在可在計算機上直接求的礦體面積。
2.計算礦體的平均厚度
現有的儲量計算方法,多數都要求計算礦體的平均厚度。平均厚度的計算,傳統的方法都是用算術平均法或加權平均法這兩種計算方法。
(1)算術平均法:是以所有測點的厚度之和除以測點數目得出。
(2)加權平均法:是將各測點的厚度與該測點影響的范圍相乘的積的總和,除以各厚度影響范圍之和。
3.計算礦體的體積
計算礦體體積的辦法主要有兩種,一種是利用立體幾何中各種體積公式計算,例如礦體的某一部分像一個截頭的錐體,則用截錐體公式計算其體積;第二種是利用礦體的面積(或投影面積)×礦體的平均厚度(或投影面發現方向的平均厚度)而得出礦體的體積。
4.計算礦體礦石平均體重
一般採用算術平均法。由於礦石體重一般變化較小,因而體重樣品的採取數量也較少。因此如果所計算的塊斷儲量級別不是很高,一般用算術平均法計算平均體重,是能夠保證要求的儲量精度的。
5.計算礦體的礦石量
通常是用礦體的體積乘以礦石的平均體重而得。
6.計算礦體礦石的平均品位
礦體(礦石)的平均品位,是衡量礦石質量的重要指標,也是儲量計算的重要參數。平均厚度的計算,通常也是用算術平均法和加權平均法這兩種辦法來計算的。通常是先計算單個工程內礦體的平均品位,然後再計算由單個工程組成的塊斷的平均品位,最後在此基礎上計算礦體的平均品位。對於斷面法計算儲量來說,當計算單個工程平均品位後,還要計算由幾個工程組成的剖面的平均品位,再計算二斷面間塊斷的平均品位。
如果儲量計算方法是按塊斷計算的,則平均品位也要按塊斷分別計算(包括不同的地段、不同的級別、不同的礦石類型和工業品級),同時也需要計算整個礦體的平均品位。
7.計算礦體內有用組分(元素)的儲量
通常是用礦石的儲量乘以礦石中的平均品位(有用組分的平均含量)而得。
㈡ 什麼是SD儲量計演算法
SD儲量計演算法(SD method),簡稱SD法。全稱是:最佳結構曲線斷面積分儲量計算及儲量審定計演算法。
估算方法
1、普通SD法:亦稱樣條函數儲量計演算法。它主要適用於形態簡單、礦化連續性較好的礦體的總體資源/儲量估算;
2、SD搜索法:適用於礦化和礦體形態變化較大的不同網度的總體資源/儲量估算,它能滿足幾個工業指標條件靈活計算,能將其中滿足工業指標的屬於礦體部分的資源/儲量估算出來,而捨去非礦部分;
3、SD遞進法:是隨著觀測點數遞增利用依次提供的信息進行相應的資源/儲量估算,用眾多的有序計算值作出科學估計,以便達到比較接近真量,它適用於台階儲量和多品級動態儲量以及為制定合理工業指標提供基礎數據的計算。
4、SD精度法:SD法在解決儲量精度這個問題時,引入了分數維的概念,對估算儲量能做出成功的精度預測,定量表徵了估算儲量的精確程度和控製程度,為儲量級別和勘查程度的定量確定提供了可靠依據。
㈢ 礦產資源/儲量估算參數平均值的計算
礦產資源/儲量估算時,一般要求分礦體或分塊段估算。而勘查過程中測定的參數值數量較多,因而要計算出單個工程中整個礦塊或礦體乃至整個礦床該參數的平均值(如平均厚度、平均體重、平均品位等)。參數平均值的計算有算術平均、幾何平均和加權平均三種方法。
1.算術平均法
此法適用於礦體參數變化較小、測點分布較均,或該參數與其他參數無任何相關關系時,其實質是把每一個測點觀測值所起的作用看做是同等的。也就是將所有觀測值求和再除以觀測點數得出的平均值。
固體礦產勘查技術
式中: 為平均品位; Ci為各個樣品的品位值,% ; n 為樣品數。
2.幾何平均法
在礦點檢查、評價或勘探後期,樣品數量較少,而樣品品位波動又很大時,可採用幾何平均數求礦體的平均品位。公式為:
固體礦產勘查技術
式中: C0為礦體平均品位; C1,C2,…,Cn為樣品品位; n 為樣品個數。
3.加權平均法
當礦體參數變化較大,且測點分布不均或該參數與某一因素有相關關系,則應以這一因素為權數,以加權平均法來確定參數平均值,即每一個測點所起的作用不等。如取樣結果發現品位與厚度間有一定相關關系,且厚度變化較大時,則應以厚度為權,加權平均計算平均品位。其計算公式為:
固體礦產勘查技術
式中: 為礦石平均品位,%;Ci為各個樣品的品位值,%;mi為各樣品所代表的礦體厚度,m。
同理,也可用樣品控制長度加權,甚至以樣品控制長度和厚度兩參數之乘積聯合加權。
斷面品位可以根據剖面工程見礦長度 ( 厚度) 求得斷面上品位平均值; 根據斷面參數平均值,加權平均 ( 如以斷面面積為權) 可以進一步求得礦塊品位平均值、塊斷加權求得礦體平均品位值。
礦體平均厚度計算: 視資源/儲量計算方法而定。用縱投影計算面積時,應計算平均水平厚度; 用水平投影面積時,應計算平均鉛垂厚度; 用真面積計算時,應計算平均真厚度。對於厚度變化很大的礦體,遇到特大厚度,應先進行特大厚度的處理,然後再求平均厚度。當工程分布很不均勻時,可根據影響長度或面積加權或用面積比長度求得剖面礦體平均厚度。
礦體平均體重計算: 根據礦石類型或品級分別計算。一般採用算術平均法計算,當體重大小受品位影響時,應檢查是否線性相關,並建立體重與品位的線性方程。
㈣ 瓦斯( 煤層氣) 資源量計算方法
( 1) 計算程序
①資源量計算邊界: 瓦斯地質圖中標有瓦斯風氧化帶的區域可直接圈出,不進行儲量計算。煤層含氣量、煤層厚度下限值由瓦斯含量等值線、鑽孔數據進行確定 ( 下限標准可參考 《煤層氣資源/儲量規范》) 。
②資源量計算單元的劃分: 原則是把氣田內具有相同或相近煤層氣賦存特徵的儲層劃為一個單元。劃分單元首選氣藏地質邊界,如斷層、尖滅、剝蝕等; 然後結合氣藏計算邊界,其中達不到產量下限的煤層凈厚度邊界、含氣量下限邊界和瓦斯風化帶邊界不加以計算。
③計算單元面積: 面積可通過 AutoCAD 軟體 「工具」菜單直接查詢,而不再用煤炭儲量計算面積常用的直接公式法及網格法,並且這種計算結果十分精確。煤層傾角的變化可由底板等高線的疏密程度進行計算,然後對實際面積進行修正。
④煤層有效厚度: 即整層煤厚去除夾矸厚度,也稱凈厚度,可以查看鄰近鑽孔資料,通過測井曲線或者取心整理夾矸厚度,一般與構造煤厚度一並在圖上鑽孔附近標出。
⑤煤質量密度: 先查找附近的鑽孔,查看相應報告可獲得煤真密度或視密度數值; 對於計算單元有多個鑽孔的情況,可以取其平均值。
⑥資源量計算: 按照礦井瓦斯含量等值線圖劃分的資源量計算塊段,依據每個塊段已確定的參數,由公式 ( 1. 1) 計算出各塊段煤層氣資源量。
( 2) 計算方法
我國地質條件復雜,不同區域煤層賦存條件差異很大,這對煤層氣資源量計算過程,含氣面積、含氣量等參數的確定帶來了諸多問題。我國目前煤層氣資源量的計算方法主要分為以下幾種:
①瓦斯地質統計法。瓦斯地質統計法計算瓦斯資源量,主要是充分運用煤礦開采後獲取大量瓦斯地質資料的優勢,在編制瓦斯地質圖的基礎上,運用瓦斯地質和瓦斯湧出規律,建立起與煤層氣含量測試數據的對應關系,豐富煤層氣預測資料,充實和完善煤層氣預測公式。更加實際的編制好煤層氣含量等值線圖,進行煤層氣資源量計算,結合構造煤的分布和構造復雜程度,進行煤層氣資源評價和區塊分級。瓦斯地質圖是瓦斯信息和地質信息系統的高度綜合,它全面地反映了瓦斯生成條件、保存條件、抽採的難易程度、瓦斯湧出規律及分區、分帶特徵;能夠比較直觀的確定資源量計算邊界條件、劃分計算單元,提供瓦斯資源量計算過程中所需參數,特別是影響資源量計算精度的關鍵參數,如含氣面積、煤層厚度和含氣量等,並能提高參數選取的可靠程度。
②體積法。它是我國目前煤層氣儲量計算普遍採用的一種方法,適應於各個級別煤層氣地質儲量計算,在美國很多人也採用。計算公式如下:
河南省瓦斯地質規律研究及煤礦瓦斯地質圖編制
式中:Cad=Cdaf(100-Mad-Ad)/100;Gi為煤層氣地質儲量,10m;A為煤層含氣面積,km2;h為煤層凈厚度,m;D為煤的乾燥基質量密度,t/m3;Cad為煤的空氣乾燥基含氣量,m3/t;Cdaf為煤的乾燥無灰基含氣量,m3/t;Mad為煤中原煤基水分,%;Ad為煤中灰分,%。
計算過程參數主要來源於地質勘探資料,勘探程度越高,參數取值越准確,資源量的結果也越可靠;但對於勘探程度較低或者當前沒有勘探的區域,參數的選擇人為因素就比較大,資源量計算的結果可靠性就值得懷疑。
③氣藏數值模擬法。這種方法是在計算機上利用專用軟體對已獲得的儲層參數和早期的生產數據或試采數據進行擬合匹配,可以獲得一個代表儲層平均特徵的氣藏模型和地質儲量,也可以估算煤層氣井未來的產量狀態及可采儲量,結果的准確程度是建立在豐富資料和計算精度的基礎上。
④類比法。類比法是利用已開發煤層氣田(或相似儲層)的相關關系計算瓦斯資源量的一種方法。計算區與開發區的地質條件、儲層條件等愈相似,計算結果愈准確。由於我國地質條件較為復雜,此方法的局限性較大,只有很少地區能夠採用。但如果在煤層氣開發初期選區,儲量級別要求不高,地質資料比較可靠,利用這種方法參數選擇比較快捷、直觀。
對於其他計算方法,如蒙特卡羅法、物質平衡法(King,1993)等,由於計算過程復雜或者參數選擇困難,不太實用,很少人採用。
㈤ 與礦產資源儲量估算和報告編制有關的基本概念
周聖華
作者簡介:周聖華,中國有色金屬礦產地質調查中心,地質處處長,高級工程師,礦產儲量評估師。
1 礦產資源儲量估算方法
1.1 基本概念
礦產資源儲量估算方法,是指礦產資源埋藏量估算過程中,各種參數及其資源儲量的計算方法和相應軟體的統稱。由於礦產資源賦存方式千差萬別,開發利用方式也不盡相同,因此,必須要研究適合不同礦種的礦產資源儲量估算方法。根據我國礦產資源勘查開發過程中的應用實踐,就礦產資源儲量估算方法選擇的角度,可以將礦產資源劃分為三大類:第一類是固體礦產資源,包括金屬礦產、非金屬礦產和煤;第二類是石油、天然氣、煤層氣資源;第三類是地下水資源。
1.2 礦產資源儲量估算方法的主要種類
關於礦產資源儲量估算方法,可以參照由國土資源部儲量司組織編著,2000年4月由地質出版社發行的《礦產資源儲量計算方法匯編》。
油氣方面,用於資源儲量估算的方法主要有容積法、物質平衡法、彈性二相法、概率統計法(亦稱蒙特卡洛法,Monte-Carlo)以及產量遞減法(計算最終可采儲量);地下水方面,目前主要採用數值法。
固體礦產方面,根據國內的應用實踐,可以分為三大類:
1.2.1 傳統方法
根據計算單元劃分方式的不同,又可分為斷面法和塊段法兩種。這兩種方法是我國幾十年來礦產資源勘查、開發過程中應用最為廣泛的兩大基本方法。
1.2.1.1 斷面法(亦稱剖面法)
依據斷面之間的相互關系,進一步分為平行斷面法、不平行斷面法。
平行斷面法,依據斷面的方向,可分為:水平斷面法和垂直斷面法。水平斷面法適用於利用水平中段計算資源儲量,多用於坑道控制的礦體以及露天開采礦床的資源儲量計算。垂直斷面法,依據斷面位置的不同,可分為勘探線剖面法和線儲量計演算法。勘探線剖面法,要求用於資源儲量計算的勘查工程(包括探槽、鑽孔、坑道等)均位於勘探線剖面上,或偏離距離在允許范圍內。線儲量計演算法,是以勘探線間的平分線為資源儲量計算邊界,逐個單元計算並累加,這種方法主要用於砂礦的資源儲量計算。
平行斷面法中,每個單元的資源儲量計算方法主要有:梯形公式法、截錐公式法、楔形公式法、錐體公式法、似柱體公式法等;
不平行斷面法:主要有普邏科菲耶夫計演算法、佐洛塔列夫計演算法。這兩種方法,由於計算較為復雜,已經很少應用。
1.2.1.2塊段法
依據塊段劃分原則的不同,可進一步分為:地質塊段法、開采塊段法、最近地區法、三角形法、等值線法、等高線法等。
地質塊段法,是勘探階段計算資源儲量較為常用的一種方法。其基本做法是將礦體投影到某個方向的平面上,按照礦石類型、品級、地質可靠程度的不同,並根據勘查工程分布特點,將其劃分為若干個塊段,分別計算資源儲量並累加。這類方法,通常用於勘查工程分布比較均勻、勘查手段較為單一(以鑽探為主)、勘查工程沒有嚴格按照勘探線布置的礦區的資源儲量計算。地質塊段法按其投影方向的不同,還可分為垂直縱投影法、水平投影法和傾斜投影法。垂直縱投影法,適用於陡傾斜的礦體;水平投影法,適用於產狀平緩的礦體;傾斜投影法,通常選擇礦體傾斜面為其投影方向,理論上講,適用中等傾斜礦體,但因其計算過程較為繁瑣,一般不常應用,多以垂直縱投影法或水平投影法代替。
開采塊段法,適用於以坑道為主要勘探手段的礦區資源儲量計算。基本做法是以坑道(包括部分鑽孔)為邊界劃分大小不同的塊段,分別計算資源儲量並累加。該方法多用於生產礦區、基建礦區「三級」礦量的計算。
最近地區法(亦稱多角形法),是根據礦體資源儲量計算平面圖(水平投影圖或垂直縱投影圖),以每個勘查工程為中心,取其與各相鄰工程間距的1/2(有時根據地質規律採用內插法確定距離)為邊界點,將礦體劃分為一系列緊密連接的多邊形單元,再依據每個單元中心工程的資料,分別計算其資源儲量並累加。這種方法,對於工程少、分布不均,各工程揭露的厚度、品位變化大,礦體形態復雜的情況,為了充分考慮各工程參數的影響范圍時才使用,一般不採用此方法。
等值線法,是利用礦體等厚線圖或厚度 品位等值線圖,分別計算各等值線范圍內的體積、品位和資源儲量。其優點是可以藉助上述圖件,形象地反映礦體形態、厚度、有用組分分布及變化規律;但缺點是制圖復雜,特別是對於含有多種有用組分的礦區,必須按每種組分分別制圖,所以,實際工作中也不常用。等高線法與之類似。
1.2.1.3 地質統計學方法
地質統計學方法,亦稱克立格法,是由南非地質學家克里格創立的。目前,西方國家在礦業籌資、股票上市、礦業權交易過程中,基本都是採用這種方法評價礦產資源,估算礦產資源儲量;國際上一些較大的礦業公司、勘查公司以及礦業咨詢公司,都已研製或擁有以地質統計學原理為基礎的礦產資源評價軟體,並已陸續進入我國礦業領域。
地質統計學方法,是以區域化變數理論為基礎,以變異函數為主要工具,對既具有隨機性、又具有結構性的變數進行統計學研究的一種方法。這種方法的使用,不僅提高了礦產資源評價的科學性,而且,也大大提高了礦產資源評價的效率;對於實行市場經濟體制的國家,為使礦產資源評價及時反映市場因素的變化,實現礦產資源儲量的動態管理,具有尤其突出的優越性。
地質統計學方法是一套方法系統。目前,在我國已有認識並獲得應用的主要有:二維及三維普通克立格法、二維對數正態泛克立格法、二維指示克立格法、二維及三維協同克立格法以及三維泛克立格法。
1.2.1.4 SD法(最佳結構曲線斷面積分儲量計演算法)
SD法是在原國家科委和地礦部支持下,我國自行研製的一種礦產資源儲量計算方法。該方法以斷面構形為核心,以最佳結構地質變數為基礎,利用Spline函數和動態分維幾何學為工具,進行礦產資源儲量的計算。其最具特色的內容是根據SD精度法所確定的SD審定法基礎,從定量角度定義礦產資源勘查工程式控制製程度和資源儲量精度。
1.3 礦產資源儲量估算方法的管理
目前,我國對礦產資源儲量估算方法仍然實行較為嚴格的管理,除採用傳統方法計算資源儲量外,採用其他方法或軟體,都必須要經過專家鑒定,取得國家資源儲量管理部門認可,並予以公告後,方能用於生產實踐。
到目前為止,我國經過認可的礦產資源儲量計算方法和軟體(固體礦產方面)主要有:
(1)KPX2.1版本(固體礦產勘查評價自動化系統)(中國地質大學(武漢)研製);
(2)《中文地勘系統軟體》(CGES)(武警黃金指揮部從加拿大引進並漢化);
(3)三維普通克立格法程序系統(北京科技大學研製)
(4)GXPX互動式固體礦產勘查微機評價系統(福建省區調隊研製);
(5)地質統計學在薄脈狀金礦床品位優化估算系統(武警黃金研究所研製);
(6)SD法礦產資源儲量計算軟體(2.0版)(北京恩地科技發展有限責任公司);
(7)Minesight軟體(2.5版)(美國Minetec公司研製,中國黃金總公司北京金邁泰克科技發展有限公司中國全權代理);
(8)Datemine軟體(5.0版)(英國礦物工業計算有限公司研製,北京有色冶金設計總院引進)。
2 礦床工業指標
2.1 基本概念
礦床工業指標,是評價礦產資源儲量質量特徵的基本准則,是衡量礦床工業價值的重要依據,是圈定礦體、計算資源儲量的基本參數。不同礦區、不同礦種,都有其特定的合理的工業指標。某一礦區礦床工業指標的確定,往往要綜合考慮多種因素,包括政府方面的經濟政策、資源政策、環保政策;市場方面(國內、國外)的供需情況、產品價格情況;宏觀方面的資源形勢、社會開發利用和加工技術水平;微觀方面的資源產出特點、加工技術條件、可能的開發方式以及產品方案,等等。因此,某一具體礦床的工業指標,必須在一定勘查工作程度和相應的礦石選冶試驗基礎上,經過較為詳細的技術經濟論證和綜合研究,方能合理確定。
2.2 礦床工業指標的主要內容
礦床工業指標,通常包括兩個方面的內容,一是礦石質量方面的要求,一是開采技術條件方面的要求。就金屬礦產而言,礦石質量方面的要求主要有:邊界品位、最低工業品位(單工程最低工業品位、塊段最低工業品位、礦床最低工業品位)、有害組分最大允許含量、有益組分最低含量(綜合評價指標)。開采技術條件方面的要求主要有:最低可采厚度、夾石剔除厚度;對於薄脈型礦體,還包括最低工業米百分值;對於露采礦床,還有剝采比、邊坡角、最低露采境界等方面的要求。
此外,針對某些礦產的特殊情況和要求,還可提出其他方面工業指標的要求;針對克里格方法,可以採用單項品位指標;針對同體共生的貴金屬或有色金屬礦床,可以下達綜合品位指標。
2.3 礦床工業指標的管理
按照現行管理制度,凡依據礦組(種)規范推薦的一般工業指標,無論勘查工作程度高低,只能估算資源量;需要提交基礎儲量和儲量的,必須在完成一定程度選冶試驗的基礎上,由具有資質的礦山設計單位進行技術經濟論證並出具專門材料,經業主認可批復後,方能作為估算基礎儲量和儲量的依據。
3 礦石選冶試驗程度
目前,應繼續執行1987年全國儲委、國家計委、國家經委發布的《礦產勘查各階段選冶試驗程度的暫行規定》(儲發[1987]27號文)。
選冶試驗程度劃分為五種:可選(冶)性試驗、實驗室流程試驗、實驗室擴大連續試驗、半工業試驗、工業試驗。
各勘查階段的選冶試驗程度要求:
(1)預查階段:類比評價即可。
(2)普查階段:一般礦產類比;組分復雜、難選及尚無成熟經驗的礦產,要求做可選(冶)性試驗或實驗室流程試驗。
(3)詳查階段:易選礦產:類比;一般礦產:做可選(冶)性試驗或實驗室流程試驗;難選礦產:要求做實驗室擴大連續試驗。
(4)勘探階段:易選礦產:做可選(冶)性試驗或實驗室流程試驗;一般礦產:做實驗室流程試驗或實驗室擴大連續試驗;難選礦產:要求做半工業試驗;建設大型礦山的,應當做工業試驗。
4 礦體的圈定
礦體的圈定是資源儲量估算較為關鍵的環節。理論上講,礦體的圈定必須遵循地質規律,決不允許「見礦連礦」;實際上,礦體圈定是否合理,是否符合客觀實際,不僅與對目的礦區地質規律的認識、研究程度有關,而且與地質工作者的經驗和水平也有很大關系。根據我國幾十年地質勘查工作經驗總結和有關規定(原國家礦產儲量管理局1991年國儲[1991]164號文),結合現行礦種規范的有關規定,傳統方法估算礦產資源儲量過程中的礦體圈定,大致需要掌握如下原則:
4.1 單工程礦體邊界的圈定
(1)依據邊界品位和夾石剔除厚度指標初步確定礦體邊界與礦體中的夾石;
(2)依據單工程最低工業品位和最低可采厚度指標,調整礦體邊界和礦石與夾石的界限;
(3)關於「穿鞋戴帽」問題。所謂「穿鞋戴帽」,是指中部品位較高的礦體,在單工程圈定邊界時,將上、下部介於邊界品位與最低工業品位的樣品帶入的現象。通常的做法是允許帶入相當於「夾石剔除厚度」以內的樣品;當連續出現多個介於邊界品位與最低工業品位的樣品,並且厚度大成片出現時,應單獨圈出;
(4)多組分礦體的圈定,可採用「混圈法」。即單工程中只要有一種組分達到邊界品位和最低可采厚度要求,就可圈入礦體;若有兩種或兩種以上組分達到最低工業品位要求,並在整個礦體或礦床中具有一定規模,即為共生礦;未能達到邊界品位要求的,但能夠回收利用的,即為伴生礦。
4.2 礦體的連接
4.2.1 相鄰見礦工程之間的礦體連接
(1)相鄰見礦工程之間的礦體,一般採用直線對應連接;在有充分的地質依據時,也可採用曲線連接;
(2)採用曲線連接時,礦體任意位置的厚度,不得大於相鄰工程實際控制的礦體最大厚度;
(3)當相鄰見礦工程之間,出現破礦斷層或岩脈時,應依據地質規律合理連接。
4.2.2 礦體的有限外推
當位於某一地質可靠程度對應網度范圍內的兩個相鄰工程,一個見礦,一個未見礦時,礦體的圈連稱為有限外推。
(1)當礦體長度與厚度存在正相關關系並經過足夠的統計資料證實時,可以根據見礦工程式控制制的實際厚度,按照比例外推;
(2)無規律可循時,一般按工程間距的1/2尖推或1/4平推;當邊部工程存在礦化現象(工程品位在邊界品位的1/2以上)時,則可按工程間距的2/3尖推或1/3平推;
(3)見礦工程為米百分值或米克噸值工程時,一般不得外推;但對於薄脈型礦體,則可酌情外推。
4.2.3 礦體的無限外推
當見礦工程之外沒有工程式控制制,或未見礦工程距離見礦工程較遠(距離大於相應地質可靠程度對應網度)時,礦體的圈連稱為無限外推。無限外推時,若礦體長度與厚度之間無規律可循,一般按相應地質可靠程度所對應網度的1/2尖推或1/4平推。
4.3塊段的劃分
塊段是資源儲量計算的基本單元,塊段劃分是否合理直接影響資源儲量估算的精度。一般情況下,塊段劃分應當把握如下幾項原則:
(1)不宜過大,也不宜過小。一般沿礦體走向上以兩相鄰勘探線為限,傾向方向上以兩相鄰工程連線為界;
(2)同一塊段內,礦體要連續,產狀要穩定;需要分別計算資源儲量時,礦石類型、工業品級要相同;
(3)同一塊段的地質可靠程度必須相同。
5 礦產資源儲量估算中主要參數的計算
5.1 礦體厚度的計算
礦產資源儲量估算過程中,常用到三種厚度:水平厚度、垂直厚度、真厚度。選取那種厚度,視估算方法而定。採用縱投影面積時,應計算平均水平厚度;採用水平投影面積時,應計算平均垂直厚度;採用真面積時,應計算平均真厚度。
平均厚度,一般採用算術平均法計算,當工程分布很不均勻或厚度變化很大時,應當採用影響長度或面積加權計算。
5.2 平均品位的計算
礦產資源儲量估算過程中,常需要計算單工程平均品位、塊段平均品位和礦體平均品位。當采樣長度變化不大,品位變化比較均勻時,可以採用算術平均法計算。當采樣長度變化大,或品位很不均勻時,需要採用加權平均法計算;計算單工程平均品位時,應當採用樣品長度加權;計算塊段平均品位時,應當採用礦體截面面積加權;計算礦體平均品位時,應當採用塊段投影面積加權。當礦區勘查工作程度低、樣品數量較少、品位變化又較大時,應當採用幾何平均數法求取礦體的平均品位。
5.3 特高品位的確定與處理
特高品位的存在,對礦產資源儲量的估算結果影響很大。特別是在一些貴金屬和有色金屬礦床中,特高品位會經常出現,若不予處理,將會使礦產資源儲量估算結果產生嚴重偏差。當有懷疑特高品位存在時,首先應對副樣進行第二次分析,如果第二次分析結果在允許誤差范圍內時,再作特高品位判斷(確定特高品位下限值)。
特高品位下限值的確定方法很多。克立格法和SD法,採用統計學方法,確定過程比較復雜;也可以採用經驗法,比較簡單。根據國儲[1991]164號文的有關規定,對於有色和貴金屬礦產,特高品位的下限值,一般可確定為礦體平均品位的6~8倍,礦體品位變化系數大時,取上限值;變化系數小時,取下限制。特高品位處理時,通常不要使其影響范圍過大,以用特高品位所影響的塊段平均品位代替為宜;當礦體厚大時,也可以用特高品位所在的單工程平均品位代替。
特高品位處理後,單工程平均品位、塊段平均品位以及礦體平均品位均須重新計算。
5.4 體重的計算
體重是礦產資源儲量估算的一項重要參數,必須認真對待體重樣的採集和計算。
小體重樣的採集,一方面,要注意樣品的代表性,包括空間分布的均勻性和礦石類型、品位區間上的代表性;另一方面,要保證樣品的數量,通常主要礦石類型的小體重樣品不應少於30個,確因樣品有限無法保證數量時,應盡量採集與礦體平均品位接近,並且礦物組成、結構構造等礦石特徵代表性好的小體重樣品。
在測定小體重的同時,為了評價其代表性,一般應作化學分析;濕度較大的礦石,應同時測定濕度;對於鬆散、多孔、裂隙發育的礦石,應採集少量大體重樣(規格0.5m×0.5m×0.5m),測定大體重。
礦產資源儲量估算過程中,一般採用礦區平均體重值統一參與計算。礦區平均體重,通常在經過樣品代表性論證和取捨後,採用全區有效小體重的算術平均法求取;對於體重與礦石類型或品級存在相關關系的情況,應根據各礦石類型或相應品級在全礦區所佔比例,合理選擇參與計算的小體重樣品後,才能計算礦區平均體重;對於鬆散、多孔、裂隙發育的礦石,應採用大體重進行校正;濕度大於3%時,應進行濕度校正。
需要分礦石類型估算資源儲量時,平均體重應按不同礦石類型分別計算。當礦區礦石類型較為單一、體重變化也不大時,可以採用全礦區所有樣品的算術平均值,參與資源儲量的估算。
6 礦產資源儲量報告的基本形式
6.1 礦產勘查報告
主要用於礦產勘查工作的階段性總結或最終總結。報告編寫執行《固體礦產勘查/礦山閉坑地質報告編寫規范》(DZ/T 0033—2002)中附錄A「固體礦產地質勘查報告編寫提綱」;採用地質統計學方法估算資源儲量的,報告資源儲量估算部分的編寫執行附錄B「運用地質統計學方法估算資源/儲量的固體礦產地質勘查報告中儲量估算部分的編寫提綱」。
6.2 礦山閉坑地質報告或礦山階段性資源儲量注銷報告
主要是指在礦山關閉或階段性關閉環節注銷資源儲量而編制的專門報告。報告編寫執行《固體礦產勘查/礦山閉坑地質報告編寫規范》(DZ/T 0033—2002)中附錄C「固體礦產礦山閉坑地質報告編寫提綱」。
6.3 礦產資源儲量核實報告
主要是指礦山企業改制、礦權轉讓以及礦業企業上市過程中,需要對礦山佔用的礦產資源儲量進行核實而專門編制的報告;也包括建設項目壓覆礦產資源儲量而需要編制的報告。報告編寫執行2007年2月6日國土資源部發布的《固體礦產資源儲量核實報告編寫規定》(國土資發[2007]26號)。
6.4 礦產資源儲量檢測地質報告
主要是為適應資源儲量登記統計、資源儲量動態監測以及礦權管理的需要,針對小礦、民采礦以及砂石粘土礦等需要專門編制的報告。報告編制目前尚無統一要求,1996年原地礦部資源局發布的《簡測計算佔用礦產儲量的若干說明》中涉及部分要求,大部分省(自治區、直轄市)對簡測地質報告的編寫已作了相應規定,可參照執行。
7 礦產資源儲量報告的完備程度
按照現行規定,完整的礦產資源儲量報告應當包括如下主要內容:
7.1 文字報告
7.2 主要附件
(1)礦業權權屬證明材料;
(2)勘查資格證書復印件;
(3)出資人與勘查單位簽訂的勘查合同或勘查協議;
(4)礦床工業指標論證材料以及相應批件;
(5)礦石選冶加工技術試驗報告;
(6)礦山建設可行性研究報告或預可行性研究報告以及相應批件;
(7)其他有關專題報告。
7.3 主要附圖
(1)礦區或礦床地質地形圖(1:1000~1:2000);
(2)取樣平面圖(包括地表取樣平面圖、中段取樣平面圖);
(3)鑽孔柱狀圖以及探槽、坑道素描圖;
(4)勘探線剖面圖或資源儲量計算剖面圖;
(5)礦體縱投影圖或水平投影圖;
(6)其他需要的圖件。
7.4 主要附表
(1)基本分析結果表以及化學全分析結果表;
(2)樣品分析內檢、外檢結果表;
(3)鑽探工程質量評定表;
(4)小體重測定結果表;
(5)單工程礦體平均品位、體重計算表(槽探、坑探、鑽探);
(6)單工程礦體厚度計算表(水平厚度或垂直厚度、真厚度,槽、坑探與鑽探分別造冊);
(7)塊段平均品位、厚度、體重計算表;
(8)塊段(或剖面)面積計算表;
(9)塊段資源儲量計算表;
(10)礦體資源儲量計算表;
(11)礦區資源儲量計算表;
(12)其他需要的表格。
㈥ 礦產資源/儲量估算
9.4.1 方法的選擇
岩金礦的資源/儲量估算,應根據礦床地質特徵、礦體規模和形態、勘查工程布設情況、勘查階段等因素選擇。根據岩金礦勘查實踐,比較適宜的估算方法有傳統資源/儲量計算方法(如斷面法、算術平均法、地質塊段法等)、地質統計學資源/儲量計算方法、最佳結構曲線斷面積分資源/儲量計算方法(簡稱SD法)等。對資源/儲量估算必須選擇有代表性的礦體或塊段,採用其他方法估算對比,以檢驗所選擇的礦產資源/儲量估算方法的可靠性。
9.4.2 塊段劃分
利用傳統資源/儲量計算方法(如斷面法、算術平均法、地質塊段法等)時,單個塊段原則上以兩剖面線間上、下兩個工程式控制制的范圍劃分,避免因塊段過大而造成估算結果的隨機性大。
9.4.3 提倡和鼓勵運用新技術和新方法進行資源/儲量估算,對於資源/儲量估算所用的新技術、新方法及新研製的軟體,應是經過有關部門認定或是工業部門經過應用,實踐證實是可行的。