固体矿产资源储量估算系统中垂直断面法的实现
矿产资源／储量估算中的验算方法探讨
矿产资源／储量估算中的验算方法探讨本文选择两种常见的估算方法，对其验算过程进行探讨，并提出一种简单直接的计算方法-”矿体拆分法”。
标签：矿产资源储量估算验算方法1引言虽然当前的勘查技术条件相比以前已经有了很大的进步，但鉴于地质因素的复杂性和多变性，想要准确确定埋藏地下矿体的形态，仍然是十分困难的事情。
目前，地质统计学储量估算法是国外矿产资源储量估算的主要方法，而我国仍是以传统几何储量估算法为主。
其主要思路是根据已知的矿体地质特征，把形态复杂的矿体绘制成与其形态接近的简单且规则的几何体，以便采用简单的几何公式计算矿体体积。
受技术条件的限制，实际上绘制出的矿体的三维形态也是一个抽象的概念，有时矿体并没有准确的形态。
此时则需要选择合适的方法进行估算，不同的方法必然会对估算的结果产生一定的影响，我们称之为方法误差。
在矿床资源储量估算中，地质人员一般会选择至少两种方法，对某一矿体的某块段进行资源储量验算，以判断其估算结果的准确性。
2常用方法平行断面法和水平投影法是矿产资源储量估算中，常用的两种方法，也是资源储量估算结果的常用验算方法。
2.1水平投影法对于倾角较缓（一般倾角小于30°）的矿体，首选水平投影法进行资源储量估算。
在勘探线剖面图中圈定矿体，将不同钻孔中同一条矿体的见矿中心位置投影至平面图上，在平面图上连接矿体，从而求得矿体的水平投影面积。
矿体水平投影面积与平均铅直厚度的乘积即为所求的矿体体积。
V=S·（A1+A2+···+An）/n其中：S為矿体水平投影面积，A1、A2···An为单工程钻孔矿体铅直厚度。
采用本方法进行资源储量估算，限制条件较少，计算过程简单。
但矿体的具体形态仍然是抽象的、不确定的。
2.2平行断面法对于矿体倾角较陡的情况，通常采用平行断面法。
该方法是根据相邻勘探线剖面中矿体断面面积差的大小来进行计算（两断面平行）。
矿产资源储量估算方法
几种常见的矿产资源储量估算方法固体储量估算方法主要是几何法和统计分析法。
一、几何法（一）断面法（剖面法）原理就是当矿体被一系列勘查断面横切为若干块段，就可以以这些断面图为基础，估算相邻两断面间的矿块储量乃至整个矿床储量。
分为垂直断面法和水平断面法。
第一步：计算体积1、当相邻两断面的矿体形状相似，且其相对面积差（S1－S2）÷S1小于40%时，用梯形体积公式V=(S1+S2)×L÷2。
其中V为两断面间的矿体体积；L为相邻两剖面间的距离；S1、S2为相邻两端面上的矿体面积。
2、当相邻两断面的矿体形状相似，且其相对面积差（S1－S2）/S1大于40%时，选用截锥体积公式，即V=（S1+S2+√S1×S2）×L÷3。
其中V为两断面间的矿体体积；L为相邻两剖面间的距离；S1、S2为相邻两端面上的矿体面积。
3、当相邻两断面的矿体形状不同，不论面积相差多少，除油一对应边相等时，可用梯形体积公式外，其余均应选用似角柱体（辛浦生）公式，即V=[（S1+S2）÷2+2S m]×L÷3 =（S1+S2+4S m）×L÷6。
其中V为两断面间的矿体体积；L为相邻两剖面间的距离；S1、S2为相邻两端面上的矿体面积。
S m为似角柱体的平均断面面积。
4、当在相邻的两剖面中只有一个剖面有面积，而另一剖面上矿体已尖灭，或矿体两段边缘部分的块段只有一个断面控制时，其体积计算可根据剖面上的矿体面积形状或矿体尖灭特点不同选择不同公式。
（1）当矿体作楔尖灭时，块段体积用楔形公式计算。
V=L×S÷2（2）当矿体作锥形尖灭时，块段体积可用锥形公式计算。
V=L×S÷3第二步，计算两剖面间块段的矿石储量Q=V×d。
其中Q为块段矿石储量，V为块段的矿体体积，d为块段矿石平均体重。
第三步，计算出两剖面间块段的金属储量P=Q×C。
矿产资源量与储量计算方法
资源量与储量计算方法储量（包括资源量，下同）计算方法的种类很多，有几何法（包括算术平均法、地质块段法、开采块段法、断面法、等高线法、线储量法、三角形法、最近地区法/多角形法），统计分析法（包括距离加权法、克里格法），以及SD 法等等。
（一） 地质块段法计算步骤：1. 首先，在矿体投影图上，把矿体划分为需要计算储量的各种地质块段，如根据勘探控制程度划分的储量类别块段，根据地质特点和开采条件划分的矿石自然（工业）类型或工业品级块段或被构造线、河流、交通线等分割成的块段等； 2. 然后，主要用算术平均法求得各块段储量计算基本参数，进而计算各块段的体积和储量；3. 所有的块段储量累加求和即整个矿体（或矿床）的总储量。
地质块段法储量计算参数表格式如表下所列。
表 地质块段法储量计算表块段 编号 资源储量级别 块段 面积 （m 2）平均厚度(m ） 块段 体积 （m 3）矿石体重（t/m 3） 矿石储量（资源量） 平均品位（%） 金属储量(t ） 备注123 45678910需要指出，块段面积是在投影图上测定。
一般来讲，当用块段矿体平均真厚度计算体积时，块段矿体的真实面积S 需用其投影面积S′及矿体平均倾斜面与投影面间的夹角α进行校正。
在下述情况下，可采用投影面积参加块段矿体的体积计算：①急倾斜矿体，储量计算在矿体垂直纵投影图上进行，可用投影面积与块段矿体平均水平（假）厚度的乘积求得块段矿体体积。
图在矿体垂直投影图上划分开采块段(a)、(b)—垂直平面纵投影图； (c)、(d)—立体图1—矿体块段投影； 2—矿体断面及取样位置②水平或缓倾斜矿体，在水平投影图上测定块段矿体的投影面积后，可用其与块段矿体的平均铅垂（假）厚度的乘积求得块段矿体体积。
优点：适用性强。
地质块段法适用于任何产状、形态的矿体，它具有不需另作复杂图件、计算方法简单的优点，并能根据需要划分块段，所以广泛使用。
当勘探工程分布不规则，或用断面法不能正确反映剖面间矿体的体积变化时，或厚度、品位变化不大的层状或脉状矿体，一般均可用地质块段法计算资源量和储量。
垂直平行断面法局部结合垂直纵投影地质块段法在凡口铅锌矿进行资源储量估算的应用
垂直平行断面法局部结合垂直纵投影地质块段法在凡口铅锌矿进行资源储量估算的应用发布时间：2021-12-23T05:05:27.425Z 来源：《中国科技人才》2021年第27期作者：赵剑波[导读] 凡口铅锌矿资源丰富，储量大、品位高，是我国著名的大型地下开采矿山。
广东省有色地质勘查院 510080摘要：凡口铅锌矿是持续开采60年的大型地下开采矿山，在多中段多采场同时进行开采，本核实期共有400多个采场有采出矿量，少部分采空区边界线位于勘探线间。
本文主要介绍采用垂直平行断面法，局部结合垂直纵投影地质块段法做补充的方法进行资源量估算，方法合理，符合矿山生产实际，估算结果较为准确。
1.前言凡口铅锌矿资源丰富，储量大、品位高，是我国著名的大型地下开采矿山。
矿山于1968年投产，至今已持续开采60余年，2009年第三次技改扩产完成，形成日处理矿石5500吨、年采选矿石量168万吨、年产铅锌金属量18万吨的生产能力。
在前人提交的3份地质勘查报告基础上，矿山于2009年进行了资源储量核实，采用垂直平行断面法进行资源储量估算（与前人地勘报告一致）。
鉴于2010～2017年期间，矿山一直在进行正常生产开采和生产探矿，区内矿产资源储量发生较大变化，2018年采矿权人委托广东省有色地质勘查院进行铅锌矿资源储量核实工作，目的是查明矿山保有资源储量及分布情况。
2.矿山开采生产现状矿山分金星岭、狮岭、狮岭南三个开采区段。
上部中段高度为40m、深部中段为50m～55m。
到目前为止，矿山已开拓完成的中段有金星岭+50m～-320m共10个中段、狮岭0m～-650m共17个中段、狮岭南-120m～-500m共10个中段，其中采矿中段有金星岭-40m～-320m共8个中段、狮岭-40m～-455m和-550m～-650m共14个中段、狮岭南-120m～-500m共10个中段。
已结束的只有狮岭±0m中段，目前正在开拓的中段有狮岭-710m。
固体矿产资源储量估算方法及需注意
一、矿体的圈定及其块段划分
矿体的圈定是储量计算中的关键环节。矿 体圈定的正确与否，对储量计算结果影响很大。 因此，矿体圈定的原则必须遵循地质规律，必须 建立在地质规律研究的基础上，根据矿体的自然 形态、产状及其变化特点，有益有害组分的空间 分布规律以及后期构造的影响等因素综合确定， 不能“见矿连矿”，单纯以指标圈定。所圈定的 矿体形态应与矿体的自然形态基本一致。
湖北地勘局2013冬季技术培训
常用的几何图形法包括地质块 段法、断面法、算术平均法、开采块 段法。
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地质块段法
适用于任何大小、形态和产状的矿 体储量估算,特别是层状、似层状、脉 状、透镜状等矿体。
其基本做法是将矿体投影到某个 方向的平面上,按其投影方向的不同,分 为垂直纵投影法、水平投影法。
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。
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特高品位样品的处理方法
1、剔除特高品位样品，不参加平均品位的计算。 2、已正常样品的上限值代替特高品位样。 3、剔除（或包括）特高品位在内的平均值代替特高品位样品 值。 4、剔除特高品位及过低部分的品位求平均值，一次代替特高 品位。 5、用特高品位相邻的两侧样品或包括特高品位在内的三个连 续样品平均值代替特高品位。 6、用确定的特高品位下限值代替特高品位样品。
厚度m
1.50 2.10 1.79 1.47 2.20 1.95 1.50 1.47 2.20 1.45 1.10
平均品位g/t 厚 度m
平均品位g/t 厚 度m
垂直断面法
第五节品位、矿量计算的垂直断面法垂直断面法是传统的手工计算矿量的常用方法，其一般步骤为：第一步：沿勘探线做垂直剖面，将勘探线上的钻孔及其取样品位标在剖面图上（图1-11）。
第二步：根据给定的边界品位进行矿体圈定。
简单地讲，矿体圈定的过程就是将相邻钻孔上高于边界品位的样品点相连的过程。
当一条矿体被一个钻孔穿越，而在相邻的钻孔消失时，一般将矿体延伸到两钻孔的中点，或是根据矿体的自然尖灭趋势在两钻孔之间实行自然尖灭。
在矿体圈定过程中，要充分考虑矿床的地质构造（如断层和岩性）和成矿规律。
图1-12是当边界品位等于25％时根据图1-11中的取样品位圈定的矿体示意图。
第三步：矿体圈定完成后，可用求积仪求得每个断面上的矿石面积，然后就可以进行矿量计算。
(a)当一条矿体在两个相邻断面上的面积（S1和S2）相差不到40％时，两断面之间的矿体体积用下式计算：Vs sL=+122(1-31)式中，L为断面间距。
(b)当两个相邻断面上的面积相差大于40％时，采用下式计算：Vs s s sL=++⋅12123(1-32)图1-11 标有取样品位的剖面图(c)当矿体在二断面间是楔形尖灭时，计算公式为：V s L =2计算出两断面间矿石块段体积后，矿石块段的矿量为：T V =⋅γ(1-33)式中，γ为本块段矿石体重。
然后将所有块段的矿量相加，即得矿床的总矿量。
第四步：计算矿体的平均品位： (a)对穿越矿体的每一钻孔的样品进行“矿段样品组合”，求出组合样品的品位。
(b)求出每一组合样品的影响面积。
该面积是以钻孔为中线向两侧各外推二分之一钻孔间距得到的矿体面积。
(c)对组合样品品位以其影响面积为权值进行加权平均计算，求出矿体在断面上的平均品位。
(d)一条矿体的总平均品位是该条矿体在各断面上的平均品位以断面所代表的矿量为权值的加权平均值。
上述矿体圈定与矿量、品位计算过程，可通过编制程序由计算机完成，但矿体圈定的完全计算机化具有较高的难度。
固体矿产资源储量估算问题分析
【 关键词 】 固体矿 产 储 量估算
地 质勘探 过程 复杂 ，勘 探最终 的成 果体现 为资源储量 探获上 。资 源储 量 是评价 、衡 量矿 床 的经济 效 益及 决定矿 山建设 规模 的重 要指 标 。因此 ，资源储量 估值是否 准确对于 整个 矿 山的开发建 设决定性作 用 。提 高资源储量估 值精度 的关 键因素 是对资源储 量估算过程 的正确 把握 ，这直接关 系到资源储 量的可靠性 。本文通过 总结周体矿 产 资源 储量 估值过 程 中需要重 点关注 的问题 ， 以期对实 际的估 值有所 帮助 。
相 似 及 一致 性 。
时 ，一般 可采 用算 术平均 法计 算 。若样 品 中具有 特高 品位 ，在 处理 时应 该优 先处 理特 高 品位 ，其 次处 理单工 程平 均 品位 。
（ ２）面 积平均 品位 计算 。结合 单工程 的 穿矿厚度 ，对 厚度加 权 平均计算 。
●
（ ）一般 法 。一般来 说 ，工业 指标应 该从 矿 资源相 关 管理部 门 ３ 颁 布的对应矿 种勘查 规范建议 中选取 ，即为矿床一般 工业指标 。工业
（ １）单工程 平均 品位计 算 。单 工程平 均 品位计 算常采 用样 长加 权法 方式 计算 得来 。如 果采样 长 度大 约一致 或 者样 品 品位 大 致均 匀
相 同的工 业指 标 ，对该矿 床 进行 资源 储备 量 的估算 。但 是 ，在 利用 类 比法对矿床 进行储 量估算 时，要具体勘 查矿 床 内部的具体特 点 ，例 如 加工流程 的技术 性能对 比、矿床 特征等 ，使矿床在 各方面尽 量保持
应该标清 起止标 高或埋藏深 度 。整个矿 区的估算范 围应该在矿 区范 围 内；若 估算 范 围在 矿 区之外 ，则应 该根 据 矿 区权证 内、外情 况 ，分
储量计算的断面法
储量计算的断面法凡在矿床勘探阶段，应用若干勘探剖面把矿床横切截为若干个块段，分别计算这些块段的储量，将各块段的储量合起来即矿体的总储量，这种方法称断面法或剖面法。
断面法还可分为垂直断面法、水平断面法及不平行断面法。
一、平行断面法平行断面法储量计算按以下步骤进行：（一）首先在各个勘探剖面图上测定矿体的面积；（二）其次，在两个勘探剖面面积之间计算矿体的体积。
为此，必须根据相邻两剖面矿体之相对面积差的大小来分别选择不同的公式进行计算。
当相邻两剖面上矿体之相对面积差＜40%时，一般选用梯形体积公式（图1），其公式为：式中：V－两剖面间矿体体积（立方米）；L－两相邻剖面之间距（米）；S1S2－两相邻剖面上的矿体面积（平方米）。
图1 相邻剖面间之梯形块段当相邻两剖面上矿体之相对面积差＞40%时，一般选用截锥体积公式计算体积（图2），其公式为：图2 相邻剖面间之锥块段在应用截锥公式，要进行开平方计算，实际计算较繁琐，为了简化计算，有人提出改用校正的梯形公式，其方法如下：假如使相邻两剖面的间距为L，则这些剖面间块段的体积V大致等于两剖面面积总和之半与某一修正系数F的乘积，即：修正系数F的大小等于该块段精确体积与近似体积之比：把F值代入公式中，则得：当S1＝S2时，则F＝1，因而。
在这种情况下，用近似公式也可得到精确的结果。
在S1或S2＝0时则F=2/3，这时V＝L/3·S成为规则角锥体体积公式。
现将F值公式作如下之改变：由上式可见，F值显然取决于剖面面积S1及S2之比的平方根，而不取决于这些面积的绝对值的大小。
此外，当S1与S2之值互换时，F值亦不受影响。
C·C·依扎克松利用上述关系，并使块段底面积之一，S1或S2等于1，编制了一个F值遇S1/S2＝α的关系表（表1）。
表1表1表明，当S1与S2之比值α在0.71～1.4以内时，F值可略而不计，因为误差小于1%，尚未超出储量计算的一般精度范围。
固体矿产地质勘查资源储量估算的几种方法
≮
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沥弦 吻＼？
பைடு நூலகம்图２水平断面法估算对应断面示意图
只要勘查工程是大致沿直线或水平面有系统的布 置，能编出一系列断面图（剖面图）时，均可采用断面（剖 面）法，因而断面法几乎适用于任何类型矿床。勘查断 面图即可用来作为资源／储量估算图。不必编制更多的 计算图件，计算过程简便，工作量也不大，同时可根据分
类、要求任意划分块段，具有相当的灵活性。断面法所
Ｖ＝Ｓ×Ｈ
式中：Ｓ—一平面面积，ｒｎｚ；
万方数据
１１８
西部探矿工程
２０１２年第５期
块段资源量：
Ｑ＝Ｖ×Ｄ
Ｈ’一块段平均厚度，ｍ。
呈线尖灭时，采用锲形体体积Ｖ＝１／２Ｓ×Ｌ。 块段中一断面有面积，另一面根据地形等高线形态 构成近似锥体，采用锥体公式计算Ｖ—ｌ／３Ｓ×Ｌ。 ２．１．２块段矿石资源量计算
参考文献： ［１］许生福，白生龙，等．青海省甘德县东乘公麻金矿普查报告 ＯＲ３．青海省地质调查院，２００７． ［２］韩英善．王国生。张以茆，等．青海省北巴颜喀拉山金矿成 矿环境及预测研究［Ｒ］．青海省第三地质矿产勘查院，
２００６－２００７．
内具体表现为受区域性大断裂控制的次级挤压破碎带
为热（卤）水对金的运集提供了良好的通道，当含金岩系 受地下热（卤）水的溶滤作用时，其中的游离态金活化， 并向孔隙度发育、吸附能力较强的中细粒变长石石英砂 岩迁移、富集；构造破碎带则是这种迁移、富集的良好空 间。 由上述可见，东乘公麻金矿床的形成过程经历了漫 长的地质历史过程，主成矿期可归结为３个阶段。第一 阶段为金的初步富集期，亦即矿源层的形成；第二阶段 为韧性剪切带的发展，岩体的就位、岩浆期后含矿热液
式中：卜块段体积，ｍ３； 卜矿石体重，ｔ／ｍ３。
垂直剖面法在矿产资源储量估算应用
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垂直剖面法的优缺点
2. 缺点
01
02
对于复杂的地质条件和 特殊岩层，钻探施工难 度较大。
03
04
钻探施工成本较高，需 要大量的人力和物力资 源。
样品采集和分析存在误 差和不确定性，影响储 量估算的准确性。
03
垂直剖面法在矿产资源储量估算 中的应用
确定矿产资源储量的标准
确定矿产资源储量标准
根据矿床地质条件、采矿技术条件、市场价格等因素，制定 符合实际情况的矿产资源储量标准。
垂直剖面法在矿产资源储量估算应 用
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目 录
• 引言 • 垂直剖面法的基本原理 • 垂直剖面法在矿产资源储量估算中的应用 • 案例分析 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
矿产资源是人类社会发展的重要基础，对经济安全和可持续发展具有重要意义。
矿产资源储量估算的准确性对于矿业开发、投资决策、环境保护等方面具有重要影 响。
研究区地理位置
位于XXX山脉，XXX纬度，XXX经度，面积约XXX平方公 里。
01
地质背景
区域地层主要为XXX系，岩性以XXX岩 为主，地层厚度较大，构造复杂。
02
03
矿产资源分布
研究区内分布有XXX矿床，成矿条件 良好。
数据采集与处理
数据采集
收集研究区内钻孔、坑道等资料，进行整理和分析。
数据处理
02
垂直剖面法的基本原理
垂直剖面法的定义
• 垂直剖面法是一种通过钻探获取地层资料的方法，其基本原理 是沿着岩层的走向或倾斜方向进行钻探，以了解地层的分布特 征、岩性变化和空间分布形态。该方法广泛应用于矿产资源储 量估算、地质工程、水文地质等领域。
垂直剖面法在矿产资源储量估算应用
案例分析
案例一
某铜矿床的垂直剖面法应用实践，通过地质调查和地球物理勘查获取数据，经过数据处理和分析，结合已知的矿 床模型和地质统计学方法，成功估算出该铜矿床的资源储量。
案例二
某金矿床的垂直剖面法应用实践，通过综合运用地质、地球物理和地球化学数据，经过数据处理和分析，确定该 金矿床的资源储量和品位。
03
忽略地质体空间变化
传统垂直剖面法往往只考虑剖面的垂向变化，忽略了同一地质体在不同
空间位置可能存在的变化，使得估算结果存在误差。
垂直剖面法在矿产资源储量估算中的改进策略
优化采样方案
采用科学的方法选择采样点，确保采样点的密度和分布均匀，提 高估算的准确性。
引入GIS技术
利用地理信息系统（GIS）技术对垂直剖面进行空间分析，减少人 为因素对地质解释的影响。
04
垂直剖面法在矿产资源储量估算 中的改进与优化
垂直剖面法在矿产资源储量估算中的问题分析
01 02
采样密度和分布不均匀
垂直剖面法中，采样点的选择和密度对矿产资源储量估算的准确性有直 接影。传统方法中，采样点的选择往往基于地质勘查人员的经验，存在 采样密度和分布不均匀的问题。
地质解释的主观性
垂直剖面法的地质解释依赖于专业人员的知识和经验，不同人员对同一 剖面的解释可能存在差异，导致估算结果的不确定性增加。
确定研究目标
明确研究目的，确定需要研究 的地层或地质体。
建立剖面
根据收集的数据，建立垂直剖 面，将地层或地质体进行划分 和标注。
估算储量
根据分析结果，结合其他勘测 方法，估算矿产资源的储量。
垂直剖面法优缺点分析
优点
垂直剖面法能够详细研究地层内部的结构和组成，提供准确 的储量估算结果。此外，该方法操作简单，易于掌握。
垂直剖面法在矿产资源储量估算应用研究
垂直剖面法在矿产资源储量估算应用研究【前言】垂直剖面法是一种在矿产资源储量估算中广泛应用的方法。
该方法通过获取不同层次的地质信息来对矿床进行分类和分析，从而确定储量和价值。
本文将详细介绍垂直剖面法在矿产资源储量估算中的应用研究。
【垂直剖面法概述】垂直剖面法，是指在矿区的垂直剖面上，通过对矿床分层、分类、筛选和分析，利用地质学、地球物理学、矿床学、经济学等多学科的知识和方法，对矿产资源储量进行定量或半定量估算的一种方法。
该方法的主要特点是以垂直方向作为矿区的基本特征，在地质、地球物理、矿床学等多学科的综合研究下，确定储量和价值。
通过对矿床的垂直剖面进行观测和分析，研究人员可以获得矿床的形态、构造、岩性、蚀变、矿物、结构等信息，从而对矿床进行分类、分析和评估。
这种方法不仅能够有效地确定矿区的主要类型和特征，还可以为矿床的勘探、开发、以及矿产资源储量的估算和利用提供可靠的依据和数据支持。
【垂直剖面法在矿产资源储量估算中的应用】垂直剖面法在矿产资源储量估算中具有较高的应用价值和实用性。
该方法在矿产资源储量估算领域广泛应用，具有以下几个方面的主要应用：1. 矿区分类通过垂直剖面法的实施，可以对矿区的类型进行分类和分析。
研究人员可以根据不同类型的矿区构造、蚀变、矿物等特点进行分类划分，使得矿区的类型更加清晰明了。
2. 储量估算垂直剖面法具有比较强的储量估算能力。
通过对矿床垂直剖面进行分析和研究，可以对储量进行定量或半定量的估算，在矿产资源勘探与开发中起着非常重要的作用。
估算储量可以根据矿床的缝隙、孔隙和矿物组成等因素进行计算，以提高矿产资源利用率和效益。
3. 经济效益分析垂直剖面法还可用于矿产资源开发时的经济效益分析。
在储量估算的基础上，通过对矿区的技术条件、市场需求、成本等因素进行分析，可以确定矿产资源的经济价值和开采利益，从而为实施科学合理的开发方案和制定可行的管理决策提供依据。
【研究实践案例】通过查询相关资料，我们可以发现垂直剖面法在矿产资源储量估算中得到了广泛的应用。
固体矿产资源量估算规程几何法
固体矿产资源量估算规程几何法随着社会经济的发展和工业化进程的加快，对于矿产资源的需求日益增加。
而矿产资源的储量估算则成为了矿产勘查和开发中至关重要的一环。
其中，固体矿产资源量估算规程几何法作为一种重要的估算方法，在矿产资源勘查中得到了广泛的应用。
本文对固体矿产资源量估算规程几何法进行深入探讨，旨在为相关领域的研究者和从业人员提供参考。
一、固体矿产资源量估算规程几何法的概念固体矿产资源量估算规程几何法是指根据矿床地质特征和勘查资料，采用地质数学和空间几何方法，利用数据处理和空间分析技术，对矿床储量进行估算的一种方法。
其核心在于通过对矿体的几何结构和地质特征进行综合分析和计算，以确定矿床的储量及资源量。
二、固体矿产资源量估算规程几何法的主要步骤1. 数据搜集：需要收集有关矿床的地质、地球物理、化学等多方面的勘查资料，包括地质剖面、勘探钻孔数据、矿石化验结果等。
2. 地质建模：根据勘查资料和矿床地质特征，建立矿床的地质模型，包括矿体的空间结构、形态、规模等信息。
3. 资源量计算：利用地质数学和空间几何方法，对建立的矿床地质模型进行数据处理和计算，确定矿床的储量和资源量。
4. 资源量评价：根据资源量计算结果，进行资源量的评价和分类，确定矿产资源的开采潜力和经济价值。
以上是固体矿产资源量估算规程几何法的主要步骤，通过系统的数据搜集、地质建模、资源量计算和资源量评价，可以较为准确地估算出矿床的资源量和储量，为矿产资源的有效开发提供科学依据。
三、固体矿产资源量估算规程几何法的优势与不足1. 优势：（1）几何方法能够直观地反映矿体的空间结构和形态，有利于对矿床储量进行准确估算。
（2）地质数学和空间分析技术的应用，为数据处理和计算提供了科学的方法和手段。
（3）对矿床资源量进行综合评价，有利于确定矿产资源的开采潜力和经济价值。
2. 不足：（1）对于复杂的矿床地质构造和矿体形态，几何方法可能存在一定的局限性，难以准确估算矿床的资源量。
垂直剖面法在矿产资源储量估算应用研究
02
垂直剖面法概述
垂直剖面法的基本原理
• 垂直剖面法是一种通过地质填图、样品采集和地球化学分析等手段， 获取矿产资源在地下的分布特征和储量数据的方法。该方法主要基于 矿产资源的垂直分布特征，通过在垂直方向上对矿产资源进行剖分， 并对每一层进行详细的样品采集和分析，从而获取矿产资源的储量和 分布特征。
垂直剖面法的应用范围
垂直剖面法在矿产资 源储量估算中具有广 泛的应用范围，主要 包括
1. 金属矿产资源：如 铁、铜、锌、钨等， 通过垂直剖面法可以 获取其在地下的分布 特征和储量数据。
2. 非金属矿产资源： 如煤、石油、天然气 等，同样可以通过垂 直剖面法获取其分布 特征和储量数据。
3. 能源矿产资源：如 铀、煤层气等，采用 垂直剖面法可以更好 地研究其分布规律和 储量情况。
垂直剖面法的优缺点
• 垂直剖面法的优点主要包括 • 能够较为精确地估算矿产资源的储量和分布特征，为矿产资源的开发利用提供可靠依据。 • 对于不同类型和规模的矿产资源，垂直剖面法都具有较强的适用性。 • 通过样品采集和地球化学分析，能够获取矿产资源的更多地质信息，如品位、共生关系等。 • 但是，垂直剖面法也存在一些缺点，例如 • 需要大量的人力和物力投入，成本较高。 • 对于复杂的地质条件和矿产资源类型，垂直剖面法的精度可能会受到影响。 • 需要专业的地质填图和样品采集人员，对人员素质要求较高。
垂直剖面法在矿产资源储量估算中的具体应用步骤
确定矿体或矿层的分布范围和形态，制定垂直剖 面的布置方案。
对采集的样品进行化学分析、物理测试等实验室 分析，获取矿产资源储量的相关参数。
进行垂直剖面的地质调查和样品采集，包括对矿 体或矿层的厚度、品位、结构等参数进行详细测 量和记录。
垂直不平行断面法估算矿体储量的应用原理与步骤
垂直不平行断面法估算矿体储量的应用原理与步骤【摘要】在固体矿产勘查储量估算的各种方法中，断面法应用比较广泛，而在断面法中的垂直不平行断面法虽然很少用到，但有时这种方法不得不用，本文主要介绍了此类方法在矿体储量估算中的应用原理与步骤。
【关键词】垂直不平行断面法；储量估算；固体矿产勘查1.前言地质工程师在进行固体矿产勘查工作的最后阶段，转入室内资料整理编写地质成果报告时，必然要涉及到资源/储量估算。
根据勘查矿体的具体情况，要选择有效、合理又相对简单的方法进行资源/储量估算。
固体矿产资源/储量的估算方法有很多种，如：算术平均法、地质块段法、断面法、地质统计学法、等高线法等等。
其中的断面法又分为垂直断面法和水平断面法，垂直断面法中常见的是垂直平行断面法，垂直不平行断面法的应用比较少见，很多同志尤其工作经验较少的地质工作者可能没有用到过此类方法，但在某些情况下这种方法是我们不得不要采用的。
比如在一个地质情况比较复杂的勘探矿区，由于种种原因（比如矿体沿走向呈角度较大的弧形形态），所布设的勘探线及探矿工程在平面上是一系列非平行的，这种情况下，我们就不得不要采用“垂直不平行断面法”来进行储量的估算了。
因此，掌握好此类方法的应用原理及步骤，是我们地质工程师必备的本领，本文主要介绍此类方法的应用过程。
2.垂直不平行断面法的应用2.1 应用条件资源/储量估算是把自然界中客观存在的形态复杂的矿体分割转变为若干个体积与之大体相等、矿化相对均一的形态简单的几何体（我们称之为“块段”），然后运用恰当的数学方法，求得各个块段资源/储量估算所需的各种参数（面积、厚度、体重、品位等），最后运用公式计算出整个矿体资源/储量的过程。
断面法估算矿体资源/储量是最常用的，且其计算方法相对较简单，估算结果比较接近实际，矿体产状不太稳定、厚度不均、形态较复杂、呈多层紧密叠加状、按自然趋势连接矿体边界的矿床最适合应用此类方法。
断面法估算储量的基础图件是勘探线地质剖面图或是矿体水平切面图。
我国固体矿产资源储量计算方法简介
我国固体矿产资源储量计算方法简介张福家白瑞和王师宇（辽宁省国土资源厅储量处辽宁沈阳1100？？）（中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队，辽宁沈阳110004）摘要：本文简要介绍我国固体矿产资源储量计算方法和三维储量计算功能的矿业软件，详细介绍Micromine软件在固体矿产报告编写资源储量计算方法的应用。
关键词：断面法、地质块段法、地质统计学、SD法、建模方法（同步前进法和最短对角线法、切开缝合法）、克里格法、距离反比法、封闭多面体估算法固体矿产资源是指在地壳内或地表由地质作用形成的具有经济意义，根据产出形式、数量和质量，预期最终开采在技术上可行、经济上合理的固体自然富集物。
固体矿产资源的可利用储量以及矿化元素空间分布是矿山进行采选设计的基础，直接影响到矿山企业的宏观决策。
传统的储量计算方法是在简单几何图形的基础上近似地计算矿体体积，计算过程不直观、精度差。
随着信息技术的发展，以计算机为工具，以三维矿体模型为基础进行储量计算可有效地解决传统储量计算方法中存在的问题，显著提高储量计算的效率，能够大幅降低工作人员的计算量，降低此项工作的经营成本。
其与传统的储量计算方法相比，计算过程更为直观，结果更为精确，是储量计算的发展趋势。
一、我国固体矿产资源储量计算方法我国固体矿产资源储量计算方法大体分为三类：第一类是传统的简单几何图形储量计算方法；第二类是地质统计学的储量计算方法；第三类是SD储量计算方法。
第一类是传统的储量计算方法；常用的有断面法、算术平均法、地质块段法、多角形法、等值线法等。
在这些方法中至今最为常用的是断面法和地质块段法。
①断面法断面法（剖面法）是按一定间距，用若干勘探剖面将矿体截分为若干个块段（除矿体两端的边缘部分外，各块段均由两个剖面控制），通过对断面上矿体截面面积的测定，计算出断面之间的矿块体积和矿石储量。
根据断面的相互关系，可进一步将其划分为平行断面法和不平行断面法。
根据断面所处的空间状态，可进一步将其划分为垂直断面法和水平断面法。
矿量计算的垂直断面法
第五节品位、矿量计算的垂直断面法垂直断面法是传统的手工计算矿量的常用方法，其一般步骤为：第一步：沿勘探线做垂直剖面，将勘探线上的钻孔及其取样品位标在剖面图上（图1-11）。
第二步：根据给定的边界品位进行矿体圈定。
简单地讲，矿体圈定的过程就是将相邻钻孔上高于边界品位的样品点相连的过程。
当一条矿体被一个钻孔穿越，而在相邻的钻孔消失时，一般将矿体延伸到两钻孔的中点，或是根据矿体的自然尖灭趋势在两钻孔之间实行自然尖灭。
在矿体圈定过程中，要充分考虑矿床的地质构造（如断层和岩性）和成矿规律。
图1-12是当边界品位等于25％时根据图1-11中的取样品位圈定的矿体示意图。
第三步：矿体圈定完成后，可用求积仪求得每个断面上的矿石面积，然后就可以进行矿量计算。
(a)当一条矿体在两个相邻断面上的面积（S1和S2）相差不到40％时，两断面之间的矿体体积用下式计算：Vs sL=+122(1-31)式中，L为断面间距。
(b)当两个相邻断面上的面积相差大于40％时，采用下式计算：Vs s s sL=++⋅12123(1-32)图1-11 标有取样品位的剖面图(c)当矿体在二断面间是楔形尖灭时，计算公式为：V s L =2计算出两断面间矿石块段体积后，矿石块段的矿量为：T V =⋅γ(1-33)式中，γ为本块段矿石体重。
然后将所有块段的矿量相加，即得矿床的总矿量。
第四步：计算矿体的平均品位： (a)对穿越矿体的每一钻孔的样品进行“矿段样品组合”，求出组合样品的品位。
(b)求出每一组合样品的影响面积。
该面积是以钻孔为中线向两侧各外推二分之一钻孔间距得到的矿体面积。
(c)对组合样品品位以其影响面积为权值进行加权平均计算，求出矿体在断面上的平均品位。
(d)一条矿体的总平均品位是该条矿体在各断面上的平均品位以断面所代表的矿量为权值的加权平均值。
上述矿体圈定与矿量、品位计算过程，可通过编制程序由计算机完成，但矿体圈定的完全计算机化具有较高的难度。
固体矿产储量计算
固体矿产储量计算矿体的自然形态是复杂的，且深埋地下，各种地质因素对矿体形态的影响也是多种多样的，因此，我们在储量计算中只能近似地用规则的几何体来描述或代替真实的矿体，求出矿体的体积。
由于计算体积的方法不同，以及划分计算单元方法的差异，因而形成了各种不同的储量计算方法。
比较常用的方法有：算术平均法，地质块段法，开采块段法，多角形法(或最近地区法)断面法(包括垂直剖面法和水平断面法)及等值线法等。
其中以算术平均法、地质块段法、开采块段法和断面法最为常见。
现将常用的几种方法简要说明如下。
1.1 算术平均法是一种最简单的储量计算方法。
其实质是将整个形状不规则的矿体变为一个厚度和质量一致的板状体，即把勘探地段内全部勘探工程查明的矿体厚度、品位、矿石体重等数值，用算术平均的方法加以平均，分别求出其算术平均厚度、平均品位和平均体重，然后按圈定的矿体面积，算出整个矿体的体积和矿石的储量。
算术平均法应用简便，适用于矿体厚度变化较小、工程分布比较均匀，矿产质量及开采条件比较简单的矿床。
1.2 地质块段法它是在算术平均法的基础上加以改进的储量计算法，此方法原理是将一个矿体投影到一个平面上，根据矿石的不同工业类型、不同品级、不同储量级别等地质特征将一个矿体划分为若干个不同厚度的理想板块体，即块段，然后在每个块段中用算术平均法 (品位用加权平均法)的原则求出每个块段的储量。
各部分储量的总和，即为整个矿体的储量。
地质块段法应用简便，可按实际需要计算矿体不同部分的1储量，通常用于勘探工程分布比较均匀，由单一钻探工程控制，钻孔偏离勘探线较远的矿床。
地质块段法按其投影方向的不同又分为垂直纵投影地质块段法，水平投影地质块段法和倾斜投影地质块段法。
垂直纵投影地质块段法适用于矿体倾角较陡的矿床，水平投影地质块段法适用于矿体倾角较平缓的矿床，倾斜投影地质块段法因为计算较为繁锁，所以一般不常应用。
1.3 开采块段法是以坑道为主要勘探手段的矿床中常用的储量计算方法。
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固体矿产资源储量估算系统中垂直断面法的实现[摘要]本文从我国矿产资源估算工作现在出发，首先简要介绍了固体矿产资
源储量估算传统几何法-垂直断面法-的基本原理,及运用该方法在储量估算系统中实现资源量自动化估算的流程。
；其次,通过夹石、特高品位、不平行剖面三个方面,说明了储量估算系统实现过程中需要考虑的各种常见的地质复杂情况,并参照国家标准及估算公式,提出了相应的自动化解决方案。
；最后,以辽宁省海城市福来屯铁矿矿区为例,以北京大学信息地质研究实验室(GSIS)开发的具有自主知识产权的Minesys矿产资源储量估算系统之（传统方法，不要）断面法资源量估算子系统为平台,实现了（垂直断面法，不要）自动估算矿石量,并与该矿区的详查报告进行了对比分析,总结讨论了估算误差的主要来源。
[关键词] 矿产资源储量估算垂直断面法Minesys系统
矿产资源储量估算是根据地质勘查工作获得的矿床资料,通过计算,以确定有用物质的数量。
这是矿床勘查工作的一项重要任务,是评价矿床经济价值、确定矿山生产规模和服务年限等的基本依据。
随着计算机技术的迅速发展,利用计算机技术辅助矿产资源储量估算,以提高其准确性和高效性已经成为人们的共识。
而将储量估算方法与计算机技术有机结合,借助一体化的资源储量估算信息系统进行准确高效的储量估算,已经成为固体矿产资源储量估算的必然发展趋势。
目前国外一些较为成熟的地质采矿软件已经进入了中国市场,如Surpac、Mi-cromine 等,这些软件实现了克里格储量估算方法(陈爱兵, 2004,邓明国等, 2006;罗周全等, 2006,2007;孙玉建, 2007),在一定程度上促进了我国矿产资源自动化评价的发展,但其计算过程需要详细的勘查资料,同时其应用流程、成果分类等也还需要二次开发以符合中国国情(马小刚等, 2009)。
由于传统几何法简单、易学、适用性强,传统的储量估算方法是我国矿产资源储量估算的重要方法,在我国有着广泛的应用前景和其他方法不可替代的优点(陈国旭, 2009)。
针对传统储量估算方法自动化程度低、工作量大的问题,前人已经做了很多工作(李维明等, 1993;陈前军等, 2007;潘懋等2007;吴鸿敏等, 2007;陈国旭, 2008, 2009a, 2009b,2009c;马小刚等, 2009;刘玉生, 2009),但是由于技术限制,长期不能实现自动化。
因此,本文以垂直断面法为例,介绍了储量估算软件中实现断面法的技术路线,及处理过程中出现的各种复杂的地质情况,并通过北京大学信息地质研究实验室开发的Mine-sys系统对辽宁省海城市福来屯铁矿区进行了实例估算及结果分析。
1垂直断面法简要介绍
垂直断面法又称剖面法(李俊, 2005;赵鹏大,2006),是矿产勘查中应用最为广泛的资源量估算方法之一。
主要原理是利用勘探线剖面把矿体分为不同的块段,除矿体两端的边缘部分外,每一块段两侧各有一个勘探线剖面控制。
按地质可靠程度、矿石质量、开采技术条件等的差异,还可以将其划分为若干小块段,估算出不同类型的资源量。
根据块段两侧勘探线剖面内的工程资料、块段截面积及剖面
间的垂直距离即可算出各小块段的体积,进而估算矿石量(国土资源部储量司, 2000;李俊, 2005)。
垂直断面法的特点是能借助勘探线剖面展现矿体不同部位的产状、形态、构造以及不同质量和不同研究程度的资源量分布状况。
按剖面的空间位置和相互关系,断面法又可以分成平行断面法和不平行断面法。
本文着重介绍平行断面法的系统实现思路及应用,不平行断面法则通过列举地质常见问题时说明了系统设计思路。
2系统实现基本思路
垂直断面法的数学公式较为简单,为不同规则形态的求积公式,因此,系统设计侧重于公式中各个参数的提取流程及提取方式。
通过将后台数据库中的地质编录数据、勘查图件中有意义的图元、各类中间成果数据、以及资源量的计算结果建立清晰合理的关联,实现勘查数据管理、勘查图件绘制、资源量估算的一体化工作流程,如图1所示。
图1断面法资源量自动化估算流程
对于不同的矿种、不同的矿床类型、不同成因类型和不同复杂程度的矿床,矿体的圈定、外推原则都不尽相同(赵鹏大, 2006;国土资源部储量司,2000),因此,在进行剖面图辅助绘制时,需要依靠地质工作专业人员的经验,计算机必须提供强大的交互式编辑工具,使得地质工作者可以把精力完全投入到对地质规律和成矿规律的认识上,而不必在软件使用上花费过多的精力。
3地质常见问题处理
在剖面图上提取断面法储量估算参数时,由于计算机没有地质专家丰富的经验,在处理矿体的圈定和资源储量参数估算信息提取时,在传统手算中看似简单的操作,在软件中必须通过复杂的处理才能实现,如下面列出的三种情况。
3•1夹石
各种金属和非金属矿产地质勘查规范中均指出,等于或大于可剔除厚度的夹石应单独圈定。
因此,在进行单工程圈定时,当夹石在矿体多边形内部,并符合剔除要求时,计算机需提供多边形面积相减的功能,避免矿体面积大于实际矿体面积,如图2所示。
图2夹石的表达方式
3•2特高品位
国家标准GB/T 13908-2002《固体矿产地质勘查规范总则》(国土资源部储量司, 2002)指出:“用几何图形法估算矿产资源储量,当遇有特高品位存在时,应先处理特高品位,再求平均品位。
特高品位值一般取矿体平均品位的6-8倍来衡量。
当矿体品位变化系数大时采用上限值,变化系数小时采用下限值。
其处理方法是用特高品位所影响块段的平均品位或单工程平均品位(厚度较大时)代替。
”
因此,计算机需支持自动估算矿体平均品位、块段平均品位和单工程平均品位。
此外,为估算影响块段的平均品位,还需指定与该剖面相邻的左右两个剖面,再计算块段的平均品位,如图3a、图3b所示。
图3a为平面图示意,勘探线100和200之间的块段号为B1,勘探线200和300之间的块段号为B2,图3b表明,位于勘探线200剖面上的钻孔工程ZK2中的一个样品品位属于特高品位,此钻孔影响的块段为B1和B2,特高品位为25的样品应当替换为B1和B2中所有工程的平均品位,即:
其中,Cx为待求影响块段的平均品位, ，为单工程的平均品位。
图3a特高品位处理(平面图示意)
图3b特高品位处理(勘探线200剖面)
3•3不平行剖面
针对形态复杂,产状变化较大的矿体,有必要布置不平行勘探线,以查明矿体分布。
不平行断面法估算方法一般采用辅助(中线)法(赵鹏大, 2006;国土资源部储量司, 2000),块段辅助中线是将水平投影的块段平均分为两部分小块段,分别估算小块段的体积;如图4所示。
根据图4,勘探线100和勘探线200互不平行,这时平行断面法便不适于用来估算该块段的体积。
根据不平行断面法,该块段体积为其中,V为块段体积,l1、l2为两个断面间矿体投影宽度,S1、S2为断面面积,S′1、S′2为两个辅助块段的水平投影面积。
不平行断面法与平行断面法估算公式差异较大,因此矿体信息提取完全不同于平行断面法提取方式。
根据不平行断面法估算公式,系统设计需包含绘制水平投影图、绘制块段辅助中线、划分面积、提取面积信息等功能。
其中,提取面积信息即提取矿体投影
信息,用来指定水平投影的矿体面积所对应的剖面上的面积号,以便通过投影长度及投影面积确定剖面上的每一个面积所对应的水平控制距离;最后通过剖面上的面积与每个面积对应的水平控制距离相乘,再将两小块段的体积相加,可得到两不平行勘探线间所控制的块段的体积。