金属矿床露天开采品位与储量计算
储量计算方法
金属、非金属矿产储量计算方法邓善德(国土资源部储量司)一、储量计算方法的选择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的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在。
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。
现将几种常用的方法简要说明如下。
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。
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方法，此方法原理是将一个矿休投影到一个平面上，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状体，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的不同部分的储量，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琐，所以一般不常应用。
金属矿床露天开采品位与储量计算
金属矿床露天开采品位与储量计算金属矿床露天开采品位与储量计算，是指通过采集样品并测试分析，对矿体中所含金属的含量、分布特点、赋存状态等进行评估、归类，进而确定金属矿床的品位和储量。
本文将从品位与储量的定义、影响因素、计算方法等方面进行探讨。
一、品位的定义与影响因素品位，是指在矿石或矿产中，所含金属元素的质量或体积分数。
品位的高低直接决定了矿床的经济价值和开采难度，因此是矿床评价的重要指标之一。
一般来说，品位越高，开采难度就越小，矿床的投资回报率也就越高。
品位的高低受多种因素的影响，主要有：1.矿体赋存形式：不同矿体赋存形式对品位有较大影响。
比如，粒状矿体品位相对较高，脉状矿体品位低于粒状矿体。
2.矿体分布：矿体空间分布直接关系到品位的分布及高低。
矿体分布密集、体积大，品位一般较高。
3.矿石种类：不同矿石中金属元素的含量不同，因此矿石种类会对品位产生直接影响。
二、储量的定义与影响因素储量，是指在特定时间内，特定范围内，以现有科技条件而言，可被经济地开采、转化成有用矿产的矿体或矿床中金属元素的总量。
储量的大小直接决定了矿床的开采价值和可持续性。
储量的大小、分布和形式等因素受多种因素的影响，主要有：1.矿体的地质特征：矿体的含量、分布特征和矿体的形态等均直接影响储量的大小和形式。
2.矿体规模：矿体的规模大小直接决定了储量的多少和分布形式。
矿体的规模越大，储量越丰富。
3.矿体的采选工艺：矿体的采选工艺对于储量数量、精度、经济效益等方面起着直接的影响。
三、品位与储量的计算方法品位与储量的计算是矿床评价的重要组成部分，目前常用的几种计算方法有：1.交叉面法：根据田块中样品的采集情况，进行统计和分析，推算出不同品位区域的面积、块度和体积等基本参数，再进行线性插值等数学推算即可计算品位与储量。
2.块体法：将田块的矿化块按照所处位置、大小等因素进行分类，将不同类别矿化块的品位进行积分求和，再根据不同矿体的权重进行综合计算得到总品位与储量。
浅谈露天矿山资源储量的计算方法
浅谈露天矿山资源储量的计算方法近年来随着测绘技术及开采技术的不断提高，在露天矿山开采中，矿山资源储量的计算要求也越来越高，本文就露天矿的资源储量各种计算方法进行阐述和优缺点分析。
标签：露天矿;资源储量;计算方法露天矿和洞采矿在矿山资源量计算方法中有很大区别，相对来说露天矿的计算方法比较多，其中总结下来说有几何法（包括算术平均法、地质块段法、开采块段法、断面法等），统计分析法（包括距离加权法、克里格法），以及SD法等等。
本文就露天矿中资源储量的计算方法来做阐述及个人分析优缺点。
1、几何法1.1算数平均法算术平均法的原理就是通过高数原理将整个需要计算的区域中形状不规则的矿体变为一个或者分成几个厚度和质量一致的板状体，即把区域内全部勘探工程查明的矿体厚度、品位、矿石体重等数值进行有效的平均，计算出其算术平均厚度平均哦、品位和平均体重，如果分成一个区域直接算出整个矿体体积和矿产的储量，如果分成几个区域，几个区域再取平均数，计算出整个矿体体积和矿产的储量。
优点：算术平均法计算储量，过程简单，计算简单，图纸简单缺点：由于是取平均数，它只能适用于矿体厚度变化较小、品味变化不大，勘探工程在矿体上的分布较为均匀、矿产质量及开采条件比较简单的矿床。
如果勘探工程分布得不均匀，品位变化很大，矿化又很不均匀时，计算误差很大程度可能变大。
对于勘探程度较低的矿床，常常应用此方法。
1.2地质块段法地质块段法的原理和算數平均法分段求平均再相加原理相近，不过计算的内容主要包括地块面积，平均厚度，地块体积，矿石体重，矿石储量，平均品位，成品储量等。
优点：通过分段来计算，适用性强。
因为矿山形状，走向都不会相同，用分块法很好的解决这问题，而且不需另作复杂图件、计算方法简单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。
金属矿床露天开采复习资料
金属矿床露天开采 第一章：露天开采基础知识岩石按其成因，有岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类 产状要素：走向、倾向、倾角和厚度矿体形状：矿脉、层状矿体、矿瘤、透镜状矿体、柱状矿体露天开采步骤：地面准备、矿床疏干和防排水、矿山基建工作、正常生产、闭坑和土地的恢复利用开采工艺：间断开采 连续开采(松软) 半连续开采（深大矿体） 倒推开采开采程序：公路大于等于3KM 其他小于3KM 第二章：露天开采工艺矿石储量：（1）开采储量（A 级331）；（2）设计储量（B 级、C 级332）；（3）远景储量（D 级333）；（4）预测储量（E 级、F 级、G 级） 由台阶并段形成高阶段同一井田，使用露天井下同时开采的优缺点优点：1.地下巷道可用于露天矿深部开采，降低生产费用2.剥离的废石可充填采空区维持稳定，减少排土场占地，保护环境3.回收露天边界矿柱4.共用工业场地，交通运输 缺点：需要设置保安矿柱，至少20m露天开采：1.探槽2.浅井3.钻探4.潜孔钻或者穿孔机 地下开采：1.坑道2.钻探3.凿岩机浅井：作用是取样并准确圈定矿体，测定含矿率检查浅钻质量钻探：中等厚度以下矿体 第三章：穿孔工作穿孔作业：穿凿炮孔，为其后的爆破工作提供装药空间。
穿孔方法：热力破碎法与机械破碎法，其相应的穿孔设备有火钻、钢绳式冲击钻、潜孔钻、牙轮钻与凿岩台车 破碎矿岩的方式，穿孔方式有：冲击式、旋转式、旋转冲击式和火力穿孔冲击式穿孔设备有：凿岩机、钢丝绳冲击钻机、潜孔钻机和露天凿岩钻车露天矿使用最广的牙轮钻机属于旋转冲击式 牙轮钻头破碎岩石的机理实际上是冲击、压入和剪切的复合作用牙轮钻机工作原理：牙轮钻机钻孔时，依靠加压、回转机构，通过钻杆对钻头提供足够大的轴压力和回转扭矩，牙轮在孔底滚动中连续地挤压、切削，冲击破碎岩石。
牙轮钻机主要指标： 生产能力： V b =0.6 V T b η式中： V b −牙轮钻机台班生产能力，m/台班； V −牙轮钻机机械钻进速度，cm/min ； T b −班工作时间，h ；η− 班工作时间利用系数，一般情况下η＝0.4~0.5。
金属、非金属、煤资源储量估算方法
大于这一厚度规定的夹石，应从矿石中剔除，小 于这一指标规定的夹石则应参加计算不能剔除。但混 入后其平均品位不能低于最低工业品位，否则一起剔 除或将夹石附近的样品一并剔除，直到满足各项指标 要求为止。
它是工业上可以利用的矿段或矿体的最低平 均品位，一般是指单项工程所揭露的单个矿段中 有用组分的最低平均品位而言。有些特殊矿种， 也同时下达矿段最低平均品位或者矿体（床）最 低平均品位，目的是确保矿山开采后能有较好的 经济效益。
➢ 最低工业品位的确定，决定矿床的采选技术条 件，国民经济对资源的需求程度以及现有的技术水 平和经济条件，在技术上可行和经济上合理的前提 下，最大限度地、充分合理地利用矿产资源。工业 指标最低值的计算取决于矿产品（精矿）价格与采 选（冶）总成本和略有盈余的平衡点。其略有盈余 一般是指同类产品的最低社会平均利润值。（即不 低于行业内部收益率，是区分经济与边际经济的资
地质块段法应用简便，可按实际需要计算矿体 不同部分的资源储量，通常用于勘探工程分布比较 均匀且偏离勘探线较远的矿床。
地质块段法按其投影方向的不同分为：
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——一般不常应用
煤炭资源储量估算中我们常采用的水平投影底 板等高线地质块段法，立面投影地质块段法或立面 展开法实际也是地质块段法的几种分支。
金属、非金属、煤 资源储量估算方法
二○○八年五月十五日
一、资源储量估算方法的选择 二、资源储量估算范围 三、工业指标 四、矿体的圈定 五、资源储量估算参数的计算方法 六、伴生元素资源储量估算 七、资源储量核实报告编制中应注意的问题
金属矿采矿学露天开采
冲击式机械破碎
钢绳冲击钻
200~ 250
300
150
大中型露天矿山各种硬度的岩石
冲击式机械破碎
潜孔钻
150~ 250
508~ 762
65~ 80
主要用于中小型矿山中硬以上的岩石
冲击式机械破碎
旋转式钻机
45~ 160
软至中硬矿岩
切削式机械破碎
牙轮钻机
三牙轮钻头外形和三牙轮钻头结构
牙轮钻头
1.3.3 牙轮钻机的工作参数
02
01
1.3.4.1 牙轮钻机的台班生产能力
钻机的台年综合效率是钻机台班工作效率与钻机年工作时间利用率的函数。影响钻机工作时间利用率的主要因素有两方面：一是因组织管理不科学造成的外因停钻时间；另一方面是钻机本身故障所引起的内因停钻时间。
牙轮钻机的工作原理
主要是通过钻机的回转和推压机构使钻杆带动钻头连续转动、同时对钻头施加轴向压力，以回转动压和强大的静压形式使与钻头接触的岩石粉碎破坏，钻进的同时，通过钻杆与钻头中的风孔向孔底注入压缩空气，利用压缩空气将孔底的粉碎岩渣吹出孔外，从而形成炮孔。 牙轮钻头破碎岩石的机理实际上是冲击、压入和剪切的复合作用。
a
b
H
h
C
D
Wp
b
Lt
LB
a 孔距； b 排距； 台阶坡面角； 炮孔倾角； h 炮孔超深；C 沿边距；D 孔径；H 台阶高度； Wp 底盘抵抗线；Lt 填塞长度；LB 装药长度
2.3.3.1 炮孔布置示意图
128~146 125~135 125 115
103~126 120~135 137 110
南芬露天矿
金属矿露天开采PPT课件
H 封闭圈
封闭圈
最终境界 矿体
单壁沟
eT
G
WD
电铲开掘单壁沟
WD = G + T + e G为电铲站立水平挖掘半径； T为电铲回转中心到履带外缘距离； e为电铲履带外缘到单壁沟外缘的安全距离。
推土机开掘单壁沟
3.2 深凹露天矿掘沟
不同的掘沟方式下，所需要的WDmin ： 3.2.1 沟外调头中线采装 ，WDmin＝2G 3.2.2 沟外调头双侧交替采装 ，WDmin＝G＋K 3.2.3 沟内折返调车 ，WDmin＝R＋L＋d/2＋2e 3.2.4 沟内环行调车 ，WDmin＝2R＋d＋2e
48m 36m
24m 12m
48m
36m
24m
0m
-12m 0m 12m
2 台阶几何要素
台阶由坡顶面、坡底面和台阶坡面 组成。
台阶几何要素： 台阶坡面角，是岩体稳定性的函数； 台阶高度，受生产规模、采装设备、开
采的选别性影响； 台阶宽度，W= Wc (爆破带宽度)+Ws(安
全平台宽度) 。
A 176m
沟内环形调车平面图
l
e
R
d
R
e
d
WDmin = 2R＋d＋2e
R—汽车最小转弯半径； d—汽车车身宽度； e—汽车距沟壁的安全距离。
3.2.5 不同掘沟方式的WDmin比较
采 用 Weboo-120c(109t) 汽 车 ， R=12.4m ， L=11.73m，d=6.179m，e=1.5m；6.88m3电铲， 站立水平最大挖掘半径G=10.75m，尾部回转半 径 K=6.02m ， 最 大 卸 载 高 度 处 的 卸 载 半 径 B=13.87m。计算得：
黄金矿山采矿常用名词解释及指标计算公式
黄金矿山采矿常用名词解释(一)岩石、矿石、废石、脉石、围岩(1)岩石:是指构成地壳岩石圈的物质。
(2)矿石:是指在现代技术水平下，能加以提炼和应用，并具有一定的经济价值的矿物集合体。
(3)废石:已采下的不含矿的围岩和夹石的通称。
(4)脉石:矿床生成过程中，常与其它没有工业价值的岩石或矿物拌生在一起，此种岩脉的通称。
(5)围岩:矿床周围的岩石叫围岩，一般指矿床的上盘和下盘的岩石。
(二)矿体、矿床、工业矿床(1)矿体:在各种地质作用下，产生在岩石中，并且有一定的形状和产状的有用矿物的集合体。
(2)矿床:是指一个矿体或数个生成在一起的相邻矿体的总称。
(3)工业矿床:根据矿山的地理、地质和经济条件，在现代技术经济条件下，有开采价值的矿床叫工业矿床。
(三)产状是指矿床在地下空间的产出形态。
黄金矿床的产状根据其形状、厚度、倾角来确定。
其分类如下:(1)按矿床形状可分为:层状、脉状、块状等。
·(2)按矿床厚度可分为:1)极薄的——厚度为0.8m以下2)薄的——厚度为0.8～2m3)中厚的——厚度为2～5m4)厚的——厚度为5～20m5)极厚的——厚度大于20m(3)按矿床的倾斜角度可分为:1)水平的——倾角一般小于5°2)缓倾针的——倾角为5°～30°3)倾斜的——倾角为30°～60°4)急倾斜的——倾角为60°～90°(四)地质储量是指经过地质勘探手段，查明埋藏地下的资源数量。
根据矿床勘探和研究程度，岩金矿床地质储量目前分为A、B、C、D四级。
其中A、B、C三级称工业储量，D级称远景储量。
（五）工业指标是指在现代的技术经济条件下，矿床达到工业利用的综合标准。
它是储量计算必不可少的依据，也是经济合理开发利用矿产资源、确定可采范围和指导开采工作的重要依据。
(六)三级矿量(又叫生产矿量)在矿床开采过程中按巷道掘进的程度及采矿准备程度，分别圈定的可采储量，叫做生产矿量。
资源量与储量计算方法
资源量与储量计算方法（厚度*品味+厚度*品味）/厚度的总和加权平均储量（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。
缺点：误差较大。
当工程控制不足，数量少，即对矿体产状、形态、内部构造、矿石质量等控制严重不足时，其地质块段划分的根据较少，计算结果也类同其他方法误差较大。
储量计算与比较评价
储量计算与比较评价矿产储量，简称储量，一般是指具有一定地质研究与控制程度的已查明的矿产资源。
意义：矿产储量是国家和地方合理规划工业布局，制定国民经济计划与资源政策的重要依据；是优化市场资源配置，实施资源宏观调控，安排矿产勘查计划、矿山开发与生产计划和管理的重要依据。
一、储量的数量和质量及其分类分级1 矿产储量的单位：1.矿产储量多以质量单位（吨、公斤、克拉（1克拉=2×10-4kg），少数以体积单位（m3）表示其数量。
2.有色金属多以吨（t）表示，贵金属矿床以公斤（kg）表示，多要求分别计算矿石和金属储量；3.黑色金属（如铁）和某些非金属矿产如煤、磷灰石、耐火粘土等则只要求计算矿石储量；4.某些有色金属、稀有金属和特种非金属矿产有时需计算有用组分（如WO3、Ta2O5）或有用矿物储量。
5.一般金属矿产储量是矿体体积与矿石质量（如类型、体重、品位）的函数。
按不同矿种、矿床类型和不同矿山产量，人们常以不同的数量标准把矿床与矿山规模分别划分为特大、大、中、小型几类。
储量的质量指标（或标准）是指矿产储量的可用程度和可靠程度。
它是资源储量分类（分级）的依据。
其目的是便于正确掌握国家的矿产资源，统一矿产资源储量的计算、审批、统计和管理，便于评价储量的经济价值与用途，也更加有助于规范和经济合理地做好矿产地质勘探工作。
储量的可用程度主要包括时间、技术与经济三个方面的涵义。
即决定于在现有的工业生产水平和技术经济条件下，储量的可采程度（具体指标如回采率——回采的工业矿量在该采矿单元储量中所占的百分比；贫化率——所采下、运出矿石品位与原地质品位相比的品位降低率，主要因混入围岩、夹石或高品位工业矿石丢失所造成），矿石可选程度（指标如选矿回收率——需选矿石在经选矿后的精矿产品中有用组分的质量与入选原矿中该成分质量的百分比）；金属矿石原料的可冶程度（指标如冶炼回收率——指经冶炼最后所得产品中的金属质量占原料中此种金属质量的百分比）及其工业利用技术上的可行性和经济上的合理性，即工艺流程是否成熟和先进，投入和产出相比是否有利可图，同时，是否违背国家有关矿业法规和环境保护政策等。
金矿储量计算方法
金矿储量计算方法金矿石从找矿、评价、勘探到矿山开采的各个阶段，都要进行储量计算。
储量计算是对矿石的“质”和“量”的全面总结，是生产建设和企业投资的依据。
因此必须引起足够的重视，各种计算参数应真实可靠，计算数据要准确无误，以保证储量数字的正确性。
一、金矿储量级别的分类和条件我国目前将金矿储量分为两类，即能利用储量（称表内储量）和暂不能利用储量（表外储量）。
并根据地质勘探控制程度又分为A、B、C、D四级。
矿床评价阶段探获的储量，主要是D级储量，可有部分C级储量。
C级储量是矿山建设设计的依据。
其条件是：①基本控制了矿体的形态、产状和空间位置；②对破坏和影响主要矿体的较大断层、褶皱、破碎带的性质和产状已基本控制，对夹石和破坏主要矿体的主要火成岩的岩性、产状和分布规律已大致了解，③基本确定了矿石工业类型的种类及其比例和变化规律。
D级储量是用一定的勘探土程控制的储量，或虽用较密的工程控制，但仍达不到C级要求的储量以及由D级以上储量外推部分的储量。
其条件是：①大致控制矿体的形状、产状和分布范围，②大致了解破坏和影响矿体的地质构造特征，③大致确定矿石的工业类型。
D级储量在金矿中有三种用途：一是作为进一步勘探和矿山远景规划的储量；二是在一般金矿尿中，部分D可作为矿山建设设计的依据，三是对小而复杂的矿床，可作为矿山建设设计的依据。
二、主要综合性图件的编绘（一）坑道（中段）地质平面图．1.图件的主要内容（1）坐标线，勘探线、该平面上各种探矿工程及编号。
（2）采样位置及编号、样品分析结果。
（3）各种地质界线及并产状，矿体编号．（4）图名、比例尺、图例及图签。
2．编图的基本方法（1）按坑道的范围，在图纸上画好平而坐标网及勘探线作为底图。
（2）利用坐标网和勘探线的控制，根据测量成果，在底图上画出坑道的几何外形和钻孔位置。
（3）根据坑道原始地质编录资料，将各种地质界线和采样位置按比例尺转绘到底图上对于沿脉坑道，当矿脉出露在壁上时，若坑道（中段）平面图以顶板标高为投影平面，应按矿脉产状，顺倾斜投影到顶板界线之一侧的延长线上仁将共交点, 按比例尺投绘到中段图的相应位置。
(冶金行业)金属矿床露天开采品位与储量计算
（冶金行业）金属矿床露天开采品位与储量计算第壹篇金属矿床露天开采第壹章品位和储量计算第壹节概述投资壹个矿床开采项目，首先必须估算其品位和储量。
壹个矿床的矿量、品位及其空间分布是对矿床进行技术经济评价、可行性研究、矿山规划设计以及开采计划优化的基础，是矿山投资决策的重要依据。
因此，品位估算、矿体圈定和储量计算是壹项影响深远的工作，其质量直接影响到投资决策的正确性和矿山规划及开采计划的优劣。
从壹个市场经济条件下的矿业投资者的角度见，这壹工作做不好可能导致俩种对投资者不利的决策：(1)矿体圈定和品位、矿量估算结果比实际情况乐观，估计的矿床开采价值在较大程度上高于实际可能实现的最高价值，致使投资者投资于利润远低于期望值，甚至带来严重亏损的项目。
(2)和第壹种情况相反，矿床的矿量和品位的估算值在较大程度上低于实际值，使投资者错误地认为在现有技术经济条件下，矿床的开采不能带来能够接受的最低利润，从而放弃了壹个好的投资机会。
然而，准确地估算出壹个矿床的矿量、品位绝非易事。
大部分矿体被深深地埋于地下，即使有露头，也只能提供靠近地表的局部信息。
进行矿体圈定和矿量、品位估算的已知数据主要来源于极其有限的钻孔岩心取样。
已知数据量相对于被估算的量往往是壹比几十万乃至几百万的关系，即对壹吨岩心进行取样化验的结果，可能要用来推算几十万乃至几百万吨的矿量及其品位。
能够不过分地说，矿量、品位的估算是世界上最大胆的外推。
因此，矿体圈定和矿量、品位估算不仅是壹项十分重要的工作，而且是壹项极具挑战性的工作。
做好这壹工作要求掌握现代理论知识和手段，且应用它们对有限的已知数据进行各种详细、深入的定量、定性分析；同时也要求从事这壹工作的地质和采矿工程师具有科学的态度和求实精神。
本章将较详细地介绍当今世界上常用的矿量、品位估算方法，包括探矿数据的分析、处理和用于品位估值的剖面法、平面法及矿床模型法等。
地质统计学作为品位估值的壹种方法，从其诞生起就显示了强大的生命力，得到了越来越广泛的应用，本章对此给予较大的篇幅。
矿石品位与储量计算
第二节 储量计算参数的确定
一、矿体的圈定
矿体的圈定是在储量计算图上，将工业指标在矿体的 边界线圈定出来。
(一)可采边界线
按最小可采厚度和最低工业品位、或最低工业米百分 值等矿产工业指标所圈定的矿体界线称为可采边界线，由 可采边界线圈定的矿产储量为表内储量。
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。
第三步：矿体圈定完成后，可用CAD技术求得每个断面上 的矿石面积，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：
矿量、品位计算
第i个多边形的质量 Ti
Ti SiH
台阶矿石总量 T
n
T Ti i 1
台阶矿石的平均品位 x
n
n
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二、 三角形法
以每一样品为三角形的一个顶点，按照“使每个三角形的三条 边长尽可能短、面积尽可能小、不能交叉”的连接原则，依次将平 面上所有的样品点联接起来构成一张三角形网，三角形单元的品位 为各点品位的算术平均值，矿量为三角形单元面积与台阶高度、密 度的乘积。
然后，在可采边界线范围内划分矿石类型，根据对矿体 的控制程度和研究程度确定储量级别边界线。确定矿体边界 后，还应进行储量计算的块段划分。
二、储量计算参数的确定
储量计算参数主要包括:矿体面积、矿体平均厚度、矿 石平均品位和平均密度。
(1)矿体面积的确定
品位与储量计算
30.69 33.69 36.69 39.69
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品位与储量计算
钻孔号 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152 zk152
钻孔测斜表 深度 方位角 0 94.53 50 223.67 100 13.5 150 26.33 200 28.17 250 24 300 16.33 350 20.67 400 30 450 30.83 500 40.17 550 43.5 600 54.33 625 57.17 700 94.53 750 94.53 800 94.53
：
采 样 间 隔 /m 至 33.69 36.69 39.69 43.03
:
化学分析结果 /% 共计 3.00 3.00 3.00 3.34
:
备 注
TFe 29.80 32.20 32.95 26.40
:
Fe 16.60 15.60 16.00 14.00
:
SFe 22.50 25.10 28.00 21.00
品位与储量计算
1.1
探 矿 钻 孔 与 取 样
品位与储量计算
表1.1 钻孔岩芯信息记录 钻孔号：zk10； 孔口坐标：6086.21E，6821.68N，205.01；
1.1
设计深度：135M；实际深度：143.26M；开孔方位角：82 开孔倾角：87o；
探 矿 钻 孔 与 取 样
开孔日期：1994年10月12日；终孔日期：1994年10月23日 换 层 深 度 /m 自 0.00 13.93 至 13.93 30.69 共计 13.93 16.76 1.6 9.5 每层提取岩芯长 度 /m 每层岩芯采 取率 /% 岩石矿石描述 表土层
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第一篇金属矿床露天开采第一章品位与储量计算第一节概述投资一个矿床开采项目，首先必须估算其品位和储量。
一个矿床的矿量、品位及其空间分布是对矿床进行技术经济评价、可行性研究、矿山规划设计以及开采计划优化的基础，是矿山投资决策的重要依据。
因此，品位估算、矿体圈定和储量计算是一项影响深远的工作，其质量直接影响到投资决策的正确性和矿山规划及开采计划的优劣。
从一个市场经济条件下的矿业投资者的角度看，这一工作做不好可能导致两种对投资者不利的决策：(1)矿体圈定与品位、矿量估算结果比实际情况乐观，估计的矿床开采价值在较大程度上高于实际可能实现的最高价值，致使投资者投资于利润远低于期望值，甚至带来严重亏损的项目。
(2)与第一种情况相反，矿床的矿量与品位的估算值在较大程度上低于实际值，使投资者错误地认为在现有技术经济条件下，矿床的开采不能带来可以接受的最低利润，从而放弃了一个好的投资机会。
然而，准确地估算出一个矿床的矿量、品位绝非易事。
大部分矿体被深深地埋于地下，即使有露头，也只能提供靠近地表的局部信息。
进行矿体圈定和矿量、品位估算的已知数据主要来源于极其有限的钻孔岩心取样。
已知数据量相对于被估算的量往往是一比几十万乃至几百万的关系，即对一吨岩心进行取样化验的结果，可能要用来推算几十万乃至几百万吨的矿量及其品位。
可以不过分地说，矿量、品位的估算是世界上最大胆的外推。
因此，矿体圈定与矿量、品位估算不仅是一项十分重要的工作，而且是一项极具挑战性的工作。
做好这一工作要求掌握现代理论知识与手段，并应用它们对有限的已知数据进行各种详细、深入的定量、定性分析；同时也要求从事这一工作的地质与采矿工程师具有科学的态度和求实精神。
本章将较详细地介绍当今世界上常用的矿量、品位估算方法，包括探矿数据的分析、处理和用于品位估值的剖面法、平面法及矿床模型法等。
地质统计学作为品位估值的一种方法，从其诞生起就显示了强大的生命力，得到了越来越广泛的应用，本章对此给予较大的篇幅。
本章的主要目的不是教会读者如何一步一步地应用所介绍的方法，对一个矿床进行矿量、品位估算，而是使读者了解这些方法的内涵，为读者提供在不同条件下应用最合理的分析、评价方法所需的知识基础。
第二节探矿数据及其预处理一、钻孔取样用于矿体圈定与矿量、品位估算的数据主要来源于探矿钻孔的岩心2000NⅠⅡⅢzk11900Nzk21800N1700N1600N1500N2000E 2100E 2200E 2300E 2400E 2500E图1-1 钻孔与勘探线示意图取样。
钻孔一般按照一定的网度布置在一些叫做勘探线的直线上（图1-1）。
在钻孔过程中，每钻一定深度（一般在3米左右）将岩心取出，做好标记后按顺序放在箱中供搬运、贮存和化验。
地质人员对取出的岩心进行定性观察和简单的测试，以确定每一段岩心的主要物理特性，如岩心长度、岩性、颜色、硬度等，并记录下来，形成对钻孔穿过地段的地质特性的定性描述。
表1-1是一个钻孔的岩心观测结果的部分记录表 。
为直观起见，常常把表中的数据和文字描述绘成钻孔柱状图（图1-2）。
为了确定岩心的化学成分和品位，将岩心的一半送往化验室进行化验，另一半保存下来备用。
样品的化验结果记录在如表1-2所示的表中，或输入计算机的数据库中。
手工记录时常将表1-1和表1-2合并为一个表，称为钻孔地质资料记录表。
对所有钻孔的定性描述和取样化验结果构成了勘探区域的基本地质数据，这些取样化验数据是进行矿体圈定和矿量、品位估算的依据。
在矿量和品位计算前，一般需要对取样数据进行预处理，包括样品组合处理和“极值”样品的处理。
11风化砂岩页岩浅灰色石灰岩灰色 图1-2 钻孔柱状图二、样品组合处理样品组合处理就是将几个相邻样品组合成为一个组合样品，并求出组合样品的品位。
当矿岩界限分明，且在矿石段内垂直方向上品位变化不大时，常常将矿石段内（即上下矿岩界限之间）的样品组合成一个组合样品（图13－3），这种组合称为矿段组合。
组合样品的品位g 是组合段内各样品品位的加权平均值，即g l g l i ii ni i n===∑∑11(1-1)式中，l i 为第i 个样品的长度；g i 为第i 个样品的品位；n 为矿石段内样品个数。
式1-1中用的是长度加权，是最常用的方法。
如果不同样品的比重相差较大，可以采用重量加权法。
岩石岩石l 1 l 2 l 3 l i l ng 1 g 2 g 3 g i g nl 5, l 1,’l 5l 4l 3 l 2l 1 g 5, g 1,’g 5g 4 g 3 g 2g 1 188m200mH (台阶高度) 矿石图1-4 台阶样品组合示意图图1-3 矿段样品组合示意图对于拟用露天开采的矿床，更具实际意义的样品组合处理是台阶样品组合，即把一个台阶高度内的样品组合成一个组合样品（图1-4）。
组合样品的品位为：g l g H i i i n==∑1(1-2)式中，H 为台阶高度。
当一个样品跨越台阶分界线时（如图1-4中第一和第五个样品）， 在计算中样品的长度取落于本台阶的那部分长度（即图1-4中的l 1’’和 l 5’’），样品的品位不变。
对钻孔取样进行台阶样品组合处理的意义在于：(1)对取样数据进行统计学、地质统计学分析，以及利用取样值进行品位估值时，只有当每个样品具有相同的支持体，即每个样品的体积相同时，分析计算结果才有意义。
(2)露天开采在垂直方向上是以台阶为开采单元的，一旦台阶的参考标高和台阶高度被确定，沿台阶高度无论品位如何变化，也无法进行选别开采。
因此，在一个台阶高度内采用不同的取样品位是毫无意义的。
(3)组合样品的品位较原样品品位变化小，在一定程度上减轻了“极值”品位对分析计算的影响，也使样品的统计分布曲线和半变异函数曲线（这些概念将在以后几节讲述）趋于规则。
(4)样品组合处理减少了样品总数，节省计算机内存和计算时间。
三、极值样品(Outlier)处理极值样品是指那些品位值比绝大多数样品的品位（或样品平均品位）高出许多的样品，它们在贵重金属矿床较为常见。
例如，在一金矿床取样1000个，经化验，这些样品的平均品位为10克/吨，其中有 十个样品的品位在100克/吨以上，这十个样品就可以被看成是极值样品。
究竟品位比均值高出多少的样品算是极值样品，没有统一的、现成的标准，需视具体情况而定。
极值样品虽然数量少，但对金属量影响大，为使品位的分析计算结果不致过分乐观，人们常常在实践中采用以下处理方法：(1)限值处理：即将极值样品的品位降至某一上限值。
比如在上述例子中，将所有高于100克/吨的样品的品位降至100克/吨。
(2)删除处理：即将极值样品从样本空间中删去，不参与分析计算。
使用上述处理方法时应非常谨慎。
虽然极值样品在数量上占样品总数的比例很小，但由于其品位很高，对矿石的总体品位和金属量的贡献值都很大。
因此，不加分析地进行降值或删除处理会严重歪曲矿床的实际品位和金属含量，人为地降低矿床的开采价值。
这一点可用下面的例子说明。
假设对一金矿床进行钻探取样后得知，品位值服从对数正态分布（图1-5）。
所有样品的平均品位为g=10克/吨，中值为m=3克/ 吨（即高于3克/吨和低于3克/吨的样品各占50％）；有1％的样品品位高于100克/吨。
若将这1％的极值样品取出，单独计算其平均值，得190克/吨。
那么这1％的样品对矿床总金属量的贡献为（190×1％）/ g=1.9/10=19%。
也就是说，百分之一的数据量代表的是百分之十九的金属量！假如取边界品位为3克/吨（高于3克/吨为矿石，否则为废石），矿石的平均品位（即高于3克/吨的那部分样品的平均品位）经计算为16克/吨。
如果把极值样品从样品空间删除，矿石的平均品位变为（16×50％－190×1％）/（50％－1％）＝12.45克/吨，也就是说，矿石品位被低估了22％。
如果将极值样品进行限值处理，将其品位值降到100克/吨，矿石的平均品位变为(12.45×49%+100×1%)/50%=14.2克/吨，也就是说，将矿石品位低估了11％。
图1-5金矿取样品位对数正态分布示意图在正常、稳定的经济环境中，采矿的利润率也就是15％左右。
因此，不加分析地将极值样品进行删除或限值处理，很可能将本来能够获取正常利润的矿床人为地变为没有开采价值，从而导致错误的投资决策。
这对于一个在市场经济条件下，以盈利为主要目的的矿业投资者来说，无疑是一个重大的决策失误。
这里必须澄清的是，极值样品是实实在在存在的有效样品，并不是指那些由于化验或数据录入错误造成的、具有“错误品位值”的样品。
如果有根据认为某些样品的品位是错误的，将这些样品从样本空间中删除不仅是合理的而且是必要的。
对极值样品的最理想的处理方法是，经过对探矿区域的地质构造和成矿机理进行深入分析，将这些样品的发生区域（或构造）划分出来，在进行品位与矿量的分析计算时，这些样品只参与其发生区域的品位与矿量计算，而不把它们外推到发生区域之外。
但是在大多数情况下，由于钻孔网度大，已知的地质信息满足不了这种区域划分的要求。
这时，可以将矿床看成是由两种不同的矿化作用形成的：样品中占绝大多数的“正常样品”可以看作是由主体矿化作用产生的样本空间；极值样品是由次矿化作用产生的样本空间。
然后利用统计学方法计算出空间任一点属于每一类矿化作用的概率，再根据这些概率计算矿床的品位与矿量。
这一方法超出了本书的范畴，有兴趣的读者可参阅Journel(1988)和Parker等人(1979)的论文。
第三节取样数据的统计学分析对取样数据进行上述的预处理以后，做一些统计学分析可以提供不少有关矿床的有用信息。
因此统计学分析常常是取样数据分析的第一步。
对数据进行统计学分析的主要目的是确定：(1)品位的统计分布规律及其特征值；(2)品位变化程度；(3)样品是否属于不同的样本空间；(4)根据样品的分布特征，初步估计矿床的平均品位以及对于给定边界品位的矿量和矿石平均品位。
一、取样品位的统计分布规律为了确定取样品位的统计分布规律，首先将取样品位值绘成如图1-6所示的直方图。
图中横轴为品位，竖轴为落入每一品位段的样品数占样品总数的百分比。
从直方图的轮廓线形状可以看出品位大体上属于何种分布；从直方图在横轴方向的分散程度可看出取样品位的变化程度。
图1-6给出的是几种常见的品位分布情况。
图(a)是一品位变化程度中等的正态分布，这样的分布在矿体厚大的层状或块状的硫化类矿床（如铜矿）中最为常见；图(b)是一品位变化小的正态分布，常见于铁、镁等矿床；图(c)是一对数正态分布（即品位的对数值服从正态分布），品位变化大，此类分布常见于钼、锡、钨以及贵重金属（如金、铂）矿床；图(d)是一“双态”分布，即分布曲线是由两个不同分布组成的，说明样品来源于不同的样本空间。