㈠ 储量计算方法的基本原理
在矿产勘查工作中,利用各种方法、各种技术手段获得大量有关矿床的数据,这些数据是计算储量的原始材料。计算储量通常的步骤如下:
(一)工业指标及其确定方法
1.工业指标
工业指标是圈定矿体时的标准。主要有下列个项:
(1)可采厚度(最低可采厚度)。可采厚度是指当矿石质量符合工业要求时,在一定的技术水平和经济条件下可以被开采利用的单层矿体的最小厚度。矿体厚度小于此项指标者,目前就不易开采,因经济上不合算。
(2)工业品位(最低工业品位、最低平均品位)。工业品位是工业上可利用的矿段或矿体的最低平均品位。只有矿段或矿体的平均品位达到工业品位时,才能计算工业储量。最低工业品位的实质是在充分满足国家需要充分利用资源并使矿石在开采和加工方面的技术经济指标尽可能合理的前提下,寻找矿石重金属含量的最低标准。所以确定工业品位应考虑的因素是:国家需要和该矿种的稀缺程度;资源利用程度;经济因素,如产品成本及其与市场价格的关系;技术条件,如矿石开采和加工的难易程度等。
工业品位和可采厚度对于不同矿种和地区各不相同,就是同一矿床,在技术发展的不同时期也有变化。
(3)边界品位。边界品位是划分矿与非矿界限的最低品位,即圈定矿体的最低品位。矿体的单个样品的品位不能低于边界品位。
(4)最低米百分比(米百分率、米百分值)。对于品位高、厚度小的矿体,其厚度虽然小于最小可采厚度,但因其品位高,开采仍然合算,故在其厚度与品位之乘积达到最低米百分比时,仍可计算工业储量。计算公式为:K=M×C。(K为最低米百分比,m%;M为矿体可采厚度,m;C为矿石工业品位,%)。
(5)夹石剔除厚度(最大夹石厚度)。夹石剔除厚度实质矿体中必须剔除的非工业部分,即驾驶的最大允许厚度。它主要决定于矿体的产状、贫化率及开采条件等。小于此指标的夹石可混入矿体一并计算储量。夹石剔除厚度定得过小,可以提高矿石品位,但导致矿体形状复杂化,定得过大,会使矿体形状简化,但品位降低。
(6)有害杂质的平均允许含量。有害杂质的平均允许含量是指矿段或矿体内对产品质量和加工生产过程有不良影响的成分的最大允许平均含量,是衡量矿石质量和利用性能的重要指标。对于一些直接用来冶炼或加工利用的富矿及一些非金属矿(如耐火材料、熔剂原料等)更是一项重要的要求。
(7)伴生有益组分。伴生有益组分是指与主要组分相伴生的、在加工或开采过程中可以回收或对产品质量有益的组分。当前,综合利用已成为一个重要问题,伴生有益组分的价值越来越大。由于综合利用矿体内部或邻近的伴生元素,往往使不少矿床“一矿变多矿”、“死矿变活矿”。
2工业指标的确定方法
(1)类比法:把未确定工业指标的矿床与已确定工业指标的矿床进行对比。假如两个矿床在地质和采、选、冶等方面的条件相似,则认为它们的工业指标也可类比,就可采用类似矿床的已定指标。类比法可作为评价矿床的初步指标,常用于一些勘查程度要求较低的小型矿床。
(2)分析法:根据矿床特点,尤其是矿石品位及可选性特点,与类似矿床比较研究,提出机组不同的指标方案,主要是比较工业品位与边界品位,按这些指标选择矿床的某部分进行试算储量。将结果提交设计部门,选定其中一个方案作为正式指标,以供计算储量。
(3)价格法:确定工业品位是一个重矿产的金属或精矿的价格为准,是一个矿产从该种矿石中取得产品(金属或精矿)的成本不超过此价格而确定金属品位指标。此法的缺点是指考虑了经济因素,没有考虑国家需要和矿床特点等方面的因素。此法计算方便。
(二)储量计算的基本参数
1.计算矿体的面积
面积的测定通常是在所绘出的矿体的各种综合图件上进行的,丽日剖面图、水平投影图、垂直纵投影图、中段地质图等。所测出的面积都是几何平面面积。常用的面积测定法有求积仪法、方格纸法、几何计算法、曲线仪法等,随着计算机技术的应用,现在可在计算机上直接求的矿体面积。
2.计算矿体的平均厚度
现有的储量计算方法,多数都要求计算矿体的平均厚度。平均厚度的计算,传统的方法都是用算术平均法或加权平均法这两种计算方法。
(1)算术平均法:是以所有测点的厚度之和除以测点数目得出。
(2)加权平均法:是将各测点的厚度与该测点影响的范围相乘的积的总和,除以各厚度影响范围之和。
3.计算矿体的体积
计算矿体体积的办法主要有两种,一种是利用立体几何中各种体积公式计算,例如矿体的某一部分像一个截头的锥体,则用截锥体公式计算其体积;第二种是利用矿体的面积(或投影面积)×矿体的平均厚度(或投影面发现方向的平均厚度)而得出矿体的体积。
4.计算矿体矿石平均体重
一般采用算术平均法。由于矿石体重一般变化较小,因而体重样品的采取数量也较少。因此如果所计算的块断储量级别不是很高,一般用算术平均法计算平均体重,是能够保证要求的储量精度的。
5.计算矿体的矿石量
通常是用矿体的体积乘以矿石的平均体重而得。
6.计算矿体矿石的平均品位
矿体(矿石)的平均品位,是衡量矿石质量的重要指标,也是储量计算的重要参数。平均厚度的计算,通常也是用算术平均法和加权平均法这两种办法来计算的。通常是先计算单个工程内矿体的平均品位,然后再计算由单个工程组成的块断的平均品位,最后在此基础上计算矿体的平均品位。对于断面法计算储量来说,当计算单个工程平均品位后,还要计算由几个工程组成的剖面的平均品位,再计算二断面间块断的平均品位。
如果储量计算方法是按块断计算的,则平均品位也要按块断分别计算(包括不同的地段、不同的级别、不同的矿石类型和工业品级),同时也需要计算整个矿体的平均品位。
7.计算矿体内有用组分(元素)的储量
通常是用矿石的储量乘以矿石中的平均品位(有用组分的平均含量)而得。
㈡ 什么是SD储量计算法
SD储量计算法(SD method),简称SD法。全称是:最佳结构曲线断面积分储量计算及储量审定计算法。
估算方法
1、普通SD法:亦称样条函数储量计算法。它主要适用于形态简单、矿化连续性较好的矿体的总体资源/储量估算;
2、SD搜索法:适用于矿化和矿体形态变化较大的不同网度的总体资源/储量估算,它能满足几个工业指标条件灵活计算,能将其中满足工业指标的属于矿体部分的资源/储量估算出来,而舍去非矿部分;
3、SD递进法:是随着观测点数递增利用依次提供的信息进行相应的资源/储量估算,用众多的有序计算值作出科学估计,以便达到比较接近真量,它适用于台阶储量和多品级动态储量以及为制定合理工业指标提供基础数据的计算。
4、SD精度法:SD法在解决储量精度这个问题时,引入了分数维的概念,对估算储量能做出成功的精度预测,定量表征了估算储量的精确程度和控制程度,为储量级别和勘查程度的定量确定提供了可靠依据。
㈢ 矿产资源/储量估算参数平均值的计算
矿产资源/储量估算时,一般要求分矿体或分块段估算。而勘查过程中测定的参数值数量较多,因而要计算出单个工程中整个矿块或矿体乃至整个矿床该参数的平均值(如平均厚度、平均体重、平均品位等)。参数平均值的计算有算术平均、几何平均和加权平均三种方法。
1.算术平均法
此法适用于矿体参数变化较小、测点分布较均,或该参数与其他参数无任何相关关系时,其实质是把每一个测点观测值所起的作用看做是同等的。也就是将所有观测值求和再除以观测点数得出的平均值。
固体矿产勘查技术
式中: 为平均品位; Ci为各个样品的品位值,% ; n 为样品数。
2.几何平均法
在矿点检查、评价或勘探后期,样品数量较少,而样品品位波动又很大时,可采用几何平均数求矿体的平均品位。公式为:
固体矿产勘查技术
式中: C0为矿体平均品位; C1,C2,…,Cn为样品品位; n 为样品个数。
3.加权平均法
当矿体参数变化较大,且测点分布不均或该参数与某一因素有相关关系,则应以这一因素为权数,以加权平均法来确定参数平均值,即每一个测点所起的作用不等。如取样结果发现品位与厚度间有一定相关关系,且厚度变化较大时,则应以厚度为权,加权平均计算平均品位。其计算公式为:
固体矿产勘查技术
式中: 为矿石平均品位,%;Ci为各个样品的品位值,%;mi为各样品所代表的矿体厚度,m。
同理,也可用样品控制长度加权,甚至以样品控制长度和厚度两参数之乘积联合加权。
断面品位可以根据剖面工程见矿长度 ( 厚度) 求得断面上品位平均值; 根据断面参数平均值,加权平均 ( 如以断面面积为权) 可以进一步求得矿块品位平均值、块断加权求得矿体平均品位值。
矿体平均厚度计算: 视资源/储量计算方法而定。用纵投影计算面积时,应计算平均水平厚度; 用水平投影面积时,应计算平均铅垂厚度; 用真面积计算时,应计算平均真厚度。对于厚度变化很大的矿体,遇到特大厚度,应先进行特大厚度的处理,然后再求平均厚度。当工程分布很不均匀时,可根据影响长度或面积加权或用面积比长度求得剖面矿体平均厚度。
矿体平均体重计算: 根据矿石类型或品级分别计算。一般采用算术平均法计算,当体重大小受品位影响时,应检查是否线性相关,并建立体重与品位的线性方程。
㈣ 瓦斯( 煤层气) 资源量计算方法
( 1) 计算程序
①资源量计算边界: 瓦斯地质图中标有瓦斯风氧化带的区域可直接圈出,不进行储量计算。煤层含气量、煤层厚度下限值由瓦斯含量等值线、钻孔数据进行确定 ( 下限标准可参考 《煤层气资源/储量规范》) 。
②资源量计算单元的划分: 原则是把气田内具有相同或相近煤层气赋存特征的储层划为一个单元。划分单元首选气藏地质边界,如断层、尖灭、剥蚀等; 然后结合气藏计算边界,其中达不到产量下限的煤层净厚度边界、含气量下限边界和瓦斯风化带边界不加以计算。
③计算单元面积: 面积可通过 AutoCAD 软件 “工具”菜单直接查询,而不再用煤炭储量计算面积常用的直接公式法及网格法,并且这种计算结果十分精确。煤层倾角的变化可由底板等高线的疏密程度进行计算,然后对实际面积进行修正。
④煤层有效厚度: 即整层煤厚去除夹矸厚度,也称净厚度,可以查看邻近钻孔资料,通过测井曲线或者取心整理夹矸厚度,一般与构造煤厚度一并在图上钻孔附近标出。
⑤煤质量密度: 先查找附近的钻孔,查看相应报告可获得煤真密度或视密度数值; 对于计算单元有多个钻孔的情况,可以取其平均值。
⑥资源量计算: 按照矿井瓦斯含量等值线图划分的资源量计算块段,依据每个块段已确定的参数,由公式 ( 1. 1) 计算出各块段煤层气资源量。
( 2) 计算方法
我国地质条件复杂,不同区域煤层赋存条件差异很大,这对煤层气资源量计算过程,含气面积、含气量等参数的确定带来了诸多问题。我国目前煤层气资源量的计算方法主要分为以下几种:
①瓦斯地质统计法。瓦斯地质统计法计算瓦斯资源量,主要是充分运用煤矿开采后获取大量瓦斯地质资料的优势,在编制瓦斯地质图的基础上,运用瓦斯地质和瓦斯涌出规律,建立起与煤层气含量测试数据的对应关系,丰富煤层气预测资料,充实和完善煤层气预测公式。更加实际的编制好煤层气含量等值线图,进行煤层气资源量计算,结合构造煤的分布和构造复杂程度,进行煤层气资源评价和区块分级。瓦斯地质图是瓦斯信息和地质信息系统的高度综合,它全面地反映了瓦斯生成条件、保存条件、抽采的难易程度、瓦斯涌出规律及分区、分带特征;能够比较直观的确定资源量计算边界条件、划分计算单元,提供瓦斯资源量计算过程中所需参数,特别是影响资源量计算精度的关键参数,如含气面积、煤层厚度和含气量等,并能提高参数选取的可靠程度。
②体积法。它是我国目前煤层气储量计算普遍采用的一种方法,适应于各个级别煤层气地质储量计算,在美国很多人也采用。计算公式如下:
河南省瓦斯地质规律研究及煤矿瓦斯地质图编制
式中:Cad=Cdaf(100-Mad-Ad)/100;Gi为煤层气地质储量,10m;A为煤层含气面积,km2;h为煤层净厚度,m;D为煤的干燥基质量密度,t/m3;Cad为煤的空气干燥基含气量,m3/t;Cdaf为煤的干燥无灰基含气量,m3/t;Mad为煤中原煤基水分,%;Ad为煤中灰分,%。
计算过程参数主要来源于地质勘探资料,勘探程度越高,参数取值越准确,资源量的结果也越可靠;但对于勘探程度较低或者当前没有勘探的区域,参数的选择人为因素就比较大,资源量计算的结果可靠性就值得怀疑。
③气藏数值模拟法。这种方法是在计算机上利用专用软件对已获得的储层参数和早期的生产数据或试采数据进行拟合匹配,可以获得一个代表储层平均特征的气藏模型和地质储量,也可以估算煤层气井未来的产量状态及可采储量,结果的准确程度是建立在丰富资料和计算精度的基础上。
④类比法。类比法是利用已开发煤层气田(或相似储层)的相关关系计算瓦斯资源量的一种方法。计算区与开发区的地质条件、储层条件等愈相似,计算结果愈准确。由于我国地质条件较为复杂,此方法的局限性较大,只有很少地区能够采用。但如果在煤层气开发初期选区,储量级别要求不高,地质资料比较可靠,利用这种方法参数选择比较快捷、直观。
对于其他计算方法,如蒙特卡罗法、物质平衡法(King,1993)等,由于计算过程复杂或者参数选择困难,不太实用,很少人采用。
㈤ 与矿产资源储量估算和报告编制有关的基本概念
周圣华
作者简介:周圣华,中国有色金属矿产地质调查中心,地质处处长,高级工程师,矿产储量评估师。
1 矿产资源储量估算方法
1.1 基本概念
矿产资源储量估算方法,是指矿产资源埋藏量估算过程中,各种参数及其资源储量的计算方法和相应软件的统称。由于矿产资源赋存方式千差万别,开发利用方式也不尽相同,因此,必须要研究适合不同矿种的矿产资源储量估算方法。根据我国矿产资源勘查开发过程中的应用实践,就矿产资源储量估算方法选择的角度,可以将矿产资源划分为三大类:第一类是固体矿产资源,包括金属矿产、非金属矿产和煤;第二类是石油、天然气、煤层气资源;第三类是地下水资源。
1.2 矿产资源储量估算方法的主要种类
关于矿产资源储量估算方法,可以参照由国土资源部储量司组织编着,2000年4月由地质出版社发行的《矿产资源储量计算方法汇编》。
油气方面,用于资源储量估算的方法主要有容积法、物质平衡法、弹性二相法、概率统计法(亦称蒙特卡洛法,Monte-Carlo)以及产量递减法(计算最终可采储量);地下水方面,目前主要采用数值法。
固体矿产方面,根据国内的应用实践,可以分为三大类:
1.2.1 传统方法
根据计算单元划分方式的不同,又可分为断面法和块段法两种。这两种方法是我国几十年来矿产资源勘查、开发过程中应用最为广泛的两大基本方法。
1.2.1.1 断面法(亦称剖面法)
依据断面之间的相互关系,进一步分为平行断面法、不平行断面法。
平行断面法,依据断面的方向,可分为:水平断面法和垂直断面法。水平断面法适用于利用水平中段计算资源储量,多用于坑道控制的矿体以及露天开采矿床的资源储量计算。垂直断面法,依据断面位置的不同,可分为勘探线剖面法和线储量计算法。勘探线剖面法,要求用于资源储量计算的勘查工程(包括探槽、钻孔、坑道等)均位于勘探线剖面上,或偏离距离在允许范围内。线储量计算法,是以勘探线间的平分线为资源储量计算边界,逐个单元计算并累加,这种方法主要用于砂矿的资源储量计算。
平行断面法中,每个单元的资源储量计算方法主要有:梯形公式法、截锥公式法、楔形公式法、锥体公式法、似柱体公式法等;
不平行断面法:主要有普逻科菲耶夫计算法、佐洛塔列夫计算法。这两种方法,由于计算较为复杂,已经很少应用。
1.2.1.2块段法
依据块段划分原则的不同,可进一步分为:地质块段法、开采块段法、最近地区法、三角形法、等值线法、等高线法等。
地质块段法,是勘探阶段计算资源储量较为常用的一种方法。其基本做法是将矿体投影到某个方向的平面上,按照矿石类型、品级、地质可靠程度的不同,并根据勘查工程分布特点,将其划分为若干个块段,分别计算资源储量并累加。这类方法,通常用于勘查工程分布比较均匀、勘查手段较为单一(以钻探为主)、勘查工程没有严格按照勘探线布置的矿区的资源储量计算。地质块段法按其投影方向的不同,还可分为垂直纵投影法、水平投影法和倾斜投影法。垂直纵投影法,适用于陡倾斜的矿体;水平投影法,适用于产状平缓的矿体;倾斜投影法,通常选择矿体倾斜面为其投影方向,理论上讲,适用中等倾斜矿体,但因其计算过程较为繁琐,一般不常应用,多以垂直纵投影法或水平投影法代替。
开采块段法,适用于以坑道为主要勘探手段的矿区资源储量计算。基本做法是以坑道(包括部分钻孔)为边界划分大小不同的块段,分别计算资源储量并累加。该方法多用于生产矿区、基建矿区“三级”矿量的计算。
最近地区法(亦称多角形法),是根据矿体资源储量计算平面图(水平投影图或垂直纵投影图),以每个勘查工程为中心,取其与各相邻工程间距的1/2(有时根据地质规律采用内插法确定距离)为边界点,将矿体划分为一系列紧密连接的多边形单元,再依据每个单元中心工程的资料,分别计算其资源储量并累加。这种方法,对于工程少、分布不均,各工程揭露的厚度、品位变化大,矿体形态复杂的情况,为了充分考虑各工程参数的影响范围时才使用,一般不采用此方法。
等值线法,是利用矿体等厚线图或厚度 品位等值线图,分别计算各等值线范围内的体积、品位和资源储量。其优点是可以借助上述图件,形象地反映矿体形态、厚度、有用组分分布及变化规律;但缺点是制图复杂,特别是对于含有多种有用组分的矿区,必须按每种组分分别制图,所以,实际工作中也不常用。等高线法与之类似。
1.2.1.3 地质统计学方法
地质统计学方法,亦称克立格法,是由南非地质学家克里格创立的。目前,西方国家在矿业筹资、股票上市、矿业权交易过程中,基本都是采用这种方法评价矿产资源,估算矿产资源储量;国际上一些较大的矿业公司、勘查公司以及矿业咨询公司,都已研制或拥有以地质统计学原理为基础的矿产资源评价软件,并已陆续进入我国矿业领域。
地质统计学方法,是以区域化变量理论为基础,以变异函数为主要工具,对既具有随机性、又具有结构性的变量进行统计学研究的一种方法。这种方法的使用,不仅提高了矿产资源评价的科学性,而且,也大大提高了矿产资源评价的效率;对于实行市场经济体制的国家,为使矿产资源评价及时反映市场因素的变化,实现矿产资源储量的动态管理,具有尤其突出的优越性。
地质统计学方法是一套方法系统。目前,在我国已有认识并获得应用的主要有:二维及三维普通克立格法、二维对数正态泛克立格法、二维指示克立格法、二维及三维协同克立格法以及三维泛克立格法。
1.2.1.4 SD法(最佳结构曲线断面积分储量计算法)
SD法是在原国家科委和地矿部支持下,我国自行研制的一种矿产资源储量计算方法。该方法以断面构形为核心,以最佳结构地质变量为基础,利用Spline函数和动态分维几何学为工具,进行矿产资源储量的计算。其最具特色的内容是根据SD精度法所确定的SD审定法基础,从定量角度定义矿产资源勘查工程控制程度和资源储量精度。
1.3 矿产资源储量估算方法的管理
目前,我国对矿产资源储量估算方法仍然实行较为严格的管理,除采用传统方法计算资源储量外,采用其他方法或软件,都必须要经过专家鉴定,取得国家资源储量管理部门认可,并予以公告后,方能用于生产实践。
到目前为止,我国经过认可的矿产资源储量计算方法和软件(固体矿产方面)主要有:
(1)KPX2.1版本(固体矿产勘查评价自动化系统)(中国地质大学(武汉)研制);
(2)《中文地勘系统软件》(CGES)(武警黄金指挥部从加拿大引进并汉化);
(3)三维普通克立格法程序系统(北京科技大学研制)
(4)GXPX交互式固体矿产勘查微机评价系统(福建省区调队研制);
(5)地质统计学在薄脉状金矿床品位优化估算系统(武警黄金研究所研制);
(6)SD法矿产资源储量计算软件(2.0版)(北京恩地科技发展有限责任公司);
(7)Minesight软件(2.5版)(美国Minetec公司研制,中国黄金总公司北京金迈泰克科技发展有限公司中国全权代理);
(8)Datemine软件(5.0版)(英国矿物工业计算有限公司研制,北京有色冶金设计总院引进)。
2 矿床工业指标
2.1 基本概念
矿床工业指标,是评价矿产资源储量质量特征的基本准则,是衡量矿床工业价值的重要依据,是圈定矿体、计算资源储量的基本参数。不同矿区、不同矿种,都有其特定的合理的工业指标。某一矿区矿床工业指标的确定,往往要综合考虑多种因素,包括政府方面的经济政策、资源政策、环保政策;市场方面(国内、国外)的供需情况、产品价格情况;宏观方面的资源形势、社会开发利用和加工技术水平;微观方面的资源产出特点、加工技术条件、可能的开发方式以及产品方案,等等。因此,某一具体矿床的工业指标,必须在一定勘查工作程度和相应的矿石选冶试验基础上,经过较为详细的技术经济论证和综合研究,方能合理确定。
2.2 矿床工业指标的主要内容
矿床工业指标,通常包括两个方面的内容,一是矿石质量方面的要求,一是开采技术条件方面的要求。就金属矿产而言,矿石质量方面的要求主要有:边界品位、最低工业品位(单工程最低工业品位、块段最低工业品位、矿床最低工业品位)、有害组分最大允许含量、有益组分最低含量(综合评价指标)。开采技术条件方面的要求主要有:最低可采厚度、夹石剔除厚度;对于薄脉型矿体,还包括最低工业米百分值;对于露采矿床,还有剥采比、边坡角、最低露采境界等方面的要求。
此外,针对某些矿产的特殊情况和要求,还可提出其他方面工业指标的要求;针对克里格方法,可以采用单项品位指标;针对同体共生的贵金属或有色金属矿床,可以下达综合品位指标。
2.3 矿床工业指标的管理
按照现行管理制度,凡依据矿组(种)规范推荐的一般工业指标,无论勘查工作程度高低,只能估算资源量;需要提交基础储量和储量的,必须在完成一定程度选冶试验的基础上,由具有资质的矿山设计单位进行技术经济论证并出具专门材料,经业主认可批复后,方能作为估算基础储量和储量的依据。
3 矿石选冶试验程度
目前,应继续执行1987年全国储委、国家计委、国家经委发布的《矿产勘查各阶段选冶试验程度的暂行规定》(储发[1987]27号文)。
选冶试验程度划分为五种:可选(冶)性试验、实验室流程试验、实验室扩大连续试验、半工业试验、工业试验。
各勘查阶段的选冶试验程度要求:
(1)预查阶段:类比评价即可。
(2)普查阶段:一般矿产类比;组分复杂、难选及尚无成熟经验的矿产,要求做可选(冶)性试验或实验室流程试验。
(3)详查阶段:易选矿产:类比;一般矿产:做可选(冶)性试验或实验室流程试验;难选矿产:要求做实验室扩大连续试验。
(4)勘探阶段:易选矿产:做可选(冶)性试验或实验室流程试验;一般矿产:做实验室流程试验或实验室扩大连续试验;难选矿产:要求做半工业试验;建设大型矿山的,应当做工业试验。
4 矿体的圈定
矿体的圈定是资源储量估算较为关键的环节。理论上讲,矿体的圈定必须遵循地质规律,决不允许“见矿连矿”;实际上,矿体圈定是否合理,是否符合客观实际,不仅与对目的矿区地质规律的认识、研究程度有关,而且与地质工作者的经验和水平也有很大关系。根据我国几十年地质勘查工作经验总结和有关规定(原国家矿产储量管理局1991年国储[1991]164号文),结合现行矿种规范的有关规定,传统方法估算矿产资源储量过程中的矿体圈定,大致需要掌握如下原则:
4.1 单工程矿体边界的圈定
(1)依据边界品位和夹石剔除厚度指标初步确定矿体边界与矿体中的夹石;
(2)依据单工程最低工业品位和最低可采厚度指标,调整矿体边界和矿石与夹石的界限;
(3)关于“穿鞋戴帽”问题。所谓“穿鞋戴帽”,是指中部品位较高的矿体,在单工程圈定边界时,将上、下部介于边界品位与最低工业品位的样品带入的现象。通常的做法是允许带入相当于“夹石剔除厚度”以内的样品;当连续出现多个介于边界品位与最低工业品位的样品,并且厚度大成片出现时,应单独圈出;
(4)多组分矿体的圈定,可采用“混圈法”。即单工程中只要有一种组分达到边界品位和最低可采厚度要求,就可圈入矿体;若有两种或两种以上组分达到最低工业品位要求,并在整个矿体或矿床中具有一定规模,即为共生矿;未能达到边界品位要求的,但能够回收利用的,即为伴生矿。
4.2 矿体的连接
4.2.1 相邻见矿工程之间的矿体连接
(1)相邻见矿工程之间的矿体,一般采用直线对应连接;在有充分的地质依据时,也可采用曲线连接;
(2)采用曲线连接时,矿体任意位置的厚度,不得大于相邻工程实际控制的矿体最大厚度;
(3)当相邻见矿工程之间,出现破矿断层或岩脉时,应依据地质规律合理连接。
4.2.2 矿体的有限外推
当位于某一地质可靠程度对应网度范围内的两个相邻工程,一个见矿,一个未见矿时,矿体的圈连称为有限外推。
(1)当矿体长度与厚度存在正相关关系并经过足够的统计资料证实时,可以根据见矿工程控制的实际厚度,按照比例外推;
(2)无规律可循时,一般按工程间距的1/2尖推或1/4平推;当边部工程存在矿化现象(工程品位在边界品位的1/2以上)时,则可按工程间距的2/3尖推或1/3平推;
(3)见矿工程为米百分值或米克吨值工程时,一般不得外推;但对于薄脉型矿体,则可酌情外推。
4.2.3 矿体的无限外推
当见矿工程之外没有工程控制,或未见矿工程距离见矿工程较远(距离大于相应地质可靠程度对应网度)时,矿体的圈连称为无限外推。无限外推时,若矿体长度与厚度之间无规律可循,一般按相应地质可靠程度所对应网度的1/2尖推或1/4平推。
4.3块段的划分
块段是资源储量计算的基本单元,块段划分是否合理直接影响资源储量估算的精度。一般情况下,块段划分应当把握如下几项原则:
(1)不宜过大,也不宜过小。一般沿矿体走向上以两相邻勘探线为限,倾向方向上以两相邻工程连线为界;
(2)同一块段内,矿体要连续,产状要稳定;需要分别计算资源储量时,矿石类型、工业品级要相同;
(3)同一块段的地质可靠程度必须相同。
5 矿产资源储量估算中主要参数的计算
5.1 矿体厚度的计算
矿产资源储量估算过程中,常用到三种厚度:水平厚度、垂直厚度、真厚度。选取那种厚度,视估算方法而定。采用纵投影面积时,应计算平均水平厚度;采用水平投影面积时,应计算平均垂直厚度;采用真面积时,应计算平均真厚度。
平均厚度,一般采用算术平均法计算,当工程分布很不均匀或厚度变化很大时,应当采用影响长度或面积加权计算。
5.2 平均品位的计算
矿产资源储量估算过程中,常需要计算单工程平均品位、块段平均品位和矿体平均品位。当采样长度变化不大,品位变化比较均匀时,可以采用算术平均法计算。当采样长度变化大,或品位很不均匀时,需要采用加权平均法计算;计算单工程平均品位时,应当采用样品长度加权;计算块段平均品位时,应当采用矿体截面面积加权;计算矿体平均品位时,应当采用块段投影面积加权。当矿区勘查工作程度低、样品数量较少、品位变化又较大时,应当采用几何平均数法求取矿体的平均品位。
5.3 特高品位的确定与处理
特高品位的存在,对矿产资源储量的估算结果影响很大。特别是在一些贵金属和有色金属矿床中,特高品位会经常出现,若不予处理,将会使矿产资源储量估算结果产生严重偏差。当有怀疑特高品位存在时,首先应对副样进行第二次分析,如果第二次分析结果在允许误差范围内时,再作特高品位判断(确定特高品位下限值)。
特高品位下限值的确定方法很多。克立格法和SD法,采用统计学方法,确定过程比较复杂;也可以采用经验法,比较简单。根据国储[1991]164号文的有关规定,对于有色和贵金属矿产,特高品位的下限值,一般可确定为矿体平均品位的6~8倍,矿体品位变化系数大时,取上限值;变化系数小时,取下限制。特高品位处理时,通常不要使其影响范围过大,以用特高品位所影响的块段平均品位代替为宜;当矿体厚大时,也可以用特高品位所在的单工程平均品位代替。
特高品位处理后,单工程平均品位、块段平均品位以及矿体平均品位均须重新计算。
5.4 体重的计算
体重是矿产资源储量估算的一项重要参数,必须认真对待体重样的采集和计算。
小体重样的采集,一方面,要注意样品的代表性,包括空间分布的均匀性和矿石类型、品位区间上的代表性;另一方面,要保证样品的数量,通常主要矿石类型的小体重样品不应少于30个,确因样品有限无法保证数量时,应尽量采集与矿体平均品位接近,并且矿物组成、结构构造等矿石特征代表性好的小体重样品。
在测定小体重的同时,为了评价其代表性,一般应作化学分析;湿度较大的矿石,应同时测定湿度;对于松散、多孔、裂隙发育的矿石,应采集少量大体重样(规格0.5m×0.5m×0.5m),测定大体重。
矿产资源储量估算过程中,一般采用矿区平均体重值统一参与计算。矿区平均体重,通常在经过样品代表性论证和取舍后,采用全区有效小体重的算术平均法求取;对于体重与矿石类型或品级存在相关关系的情况,应根据各矿石类型或相应品级在全矿区所占比例,合理选择参与计算的小体重样品后,才能计算矿区平均体重;对于松散、多孔、裂隙发育的矿石,应采用大体重进行校正;湿度大于3%时,应进行湿度校正。
需要分矿石类型估算资源储量时,平均体重应按不同矿石类型分别计算。当矿区矿石类型较为单一、体重变化也不大时,可以采用全矿区所有样品的算术平均值,参与资源储量的估算。
6 矿产资源储量报告的基本形式
6.1 矿产勘查报告
主要用于矿产勘查工作的阶段性总结或最终总结。报告编写执行《固体矿产勘查/矿山闭坑地质报告编写规范》(DZ/T 0033—2002)中附录A“固体矿产地质勘查报告编写提纲”;采用地质统计学方法估算资源储量的,报告资源储量估算部分的编写执行附录B“运用地质统计学方法估算资源/储量的固体矿产地质勘查报告中储量估算部分的编写提纲”。
6.2 矿山闭坑地质报告或矿山阶段性资源储量注销报告
主要是指在矿山关闭或阶段性关闭环节注销资源储量而编制的专门报告。报告编写执行《固体矿产勘查/矿山闭坑地质报告编写规范》(DZ/T 0033—2002)中附录C“固体矿产矿山闭坑地质报告编写提纲”。
6.3 矿产资源储量核实报告
主要是指矿山企业改制、矿权转让以及矿业企业上市过程中,需要对矿山占用的矿产资源储量进行核实而专门编制的报告;也包括建设项目压覆矿产资源储量而需要编制的报告。报告编写执行2007年2月6日国土资源部发布的《固体矿产资源储量核实报告编写规定》(国土资发[2007]26号)。
6.4 矿产资源储量检测地质报告
主要是为适应资源储量登记统计、资源储量动态监测以及矿权管理的需要,针对小矿、民采矿以及砂石粘土矿等需要专门编制的报告。报告编制目前尚无统一要求,1996年原地矿部资源局发布的《简测计算占用矿产储量的若干说明》中涉及部分要求,大部分省(自治区、直辖市)对简测地质报告的编写已作了相应规定,可参照执行。
7 矿产资源储量报告的完备程度
按照现行规定,完整的矿产资源储量报告应当包括如下主要内容:
7.1 文字报告
7.2 主要附件
(1)矿业权权属证明材料;
(2)勘查资格证书复印件;
(3)出资人与勘查单位签订的勘查合同或勘查协议;
(4)矿床工业指标论证材料以及相应批件;
(5)矿石选冶加工技术试验报告;
(6)矿山建设可行性研究报告或预可行性研究报告以及相应批件;
(7)其他有关专题报告。
7.3 主要附图
(1)矿区或矿床地质地形图(1:1000~1:2000);
(2)取样平面图(包括地表取样平面图、中段取样平面图);
(3)钻孔柱状图以及探槽、坑道素描图;
(4)勘探线剖面图或资源储量计算剖面图;
(5)矿体纵投影图或水平投影图;
(6)其他需要的图件。
7.4 主要附表
(1)基本分析结果表以及化学全分析结果表;
(2)样品分析内检、外检结果表;
(3)钻探工程质量评定表;
(4)小体重测定结果表;
(5)单工程矿体平均品位、体重计算表(槽探、坑探、钻探);
(6)单工程矿体厚度计算表(水平厚度或垂直厚度、真厚度,槽、坑探与钻探分别造册);
(7)块段平均品位、厚度、体重计算表;
(8)块段(或剖面)面积计算表;
(9)块段资源储量计算表;
(10)矿体资源储量计算表;
(11)矿区资源储量计算表;
(12)其他需要的表格。
㈥ 矿产资源/储量估算
9.4.1 方法的选择
岩金矿的资源/储量估算,应根据矿床地质特征、矿体规模和形态、勘查工程布设情况、勘查阶段等因素选择。根据岩金矿勘查实践,比较适宜的估算方法有传统资源/储量计算方法(如断面法、算术平均法、地质块段法等)、地质统计学资源/储量计算方法、最佳结构曲线断面积分资源/储量计算方法(简称SD法)等。对资源/储量估算必须选择有代表性的矿体或块段,采用其他方法估算对比,以检验所选择的矿产资源/储量估算方法的可靠性。
9.4.2 块段划分
利用传统资源/储量计算方法(如断面法、算术平均法、地质块段法等)时,单个块段原则上以两剖面线间上、下两个工程控制的范围划分,避免因块段过大而造成估算结果的随机性大。
9.4.3 提倡和鼓励运用新技术和新方法进行资源/储量估算,对于资源/储量估算所用的新技术、新方法及新研制的软件,应是经过有关部门认定或是工业部门经过应用,实践证实是可行的。