矿体储量计算方法
储量级别、储量分类及计算
储量级别、储量分类及计算
一、储量级别
1、地质可靠程度
地质可靠程度反映了矿产勘查阶段工作成果的不同精度,分为预测的、推断的、控制的和探明的四种。
(1)预测的:是指对具有矿化潜力较大的地区经过预查得出的结果。在有足够的数据并能与地质特征相似的已知矿床类比时,才能估算出预测的资源量。
(2)推断的:是指对普查区按照普查的精度大致查明矿产的地质特征以及矿体(矿点)的展布特征、品位、质量,也包括那些地质可靠程度较高的基础储量或资源量外推的部分。由于信息有限,不确定因素多,矿体(点)的连续性是推断的,矿产资源数量的估算所依据的数据有限,可信程度较低。
(3)控制的:是指对矿区的一定范围依照详查的精度基本查明了矿床的主要地质特征、矿体的形态、产状、规模、矿石质量、品位及开采技术条件,矿体的连续性基本确定,矿产资源数量估算所依据的数据较多,可信度较高。
(4)探明的:是指在矿区的勘探范围依照勘探的精度详细查明了矿床的地质特征、矿体的形态、产状、规模、矿石质量、品位及开采技术条件,矿体的连续性已经确定,矿产资源数量估算所依据的数据详尽,可信度高。
2、可行性评价阶段
可行性评价分为概略研究、预可行性研究、可行性研究三个阶段。
(1)概略研究:是指对矿床开发经济意义的概略评价。所采用的矿石品位、矿体厚度、埋藏深度等指标通常是我国矿山几十年来的经验数据,采矿成本是根据同类矿山生产估计的。其目的是为了由此确定投资机会。由于概略研究一般缺乏准确参数和评价所必需的详细资料,所估算的资源量只具内蕴经济意义。
(2)预可行性研究:是指对矿床开发经济意义的初步评价。其结果可以为该矿床是否进行勘探或为可行性研究提供决策依据。进行着类研究,通常应有详查或勘探后采用参考工业指标求得的矿产资源/储量数,实验室规模的加工选冶试验资料,以及通过价目表或类似矿山开采对比所获数据估算的成本。预可行性研究内容与可行性研究相同,但详细程度次之。当投资者为选择拟建项目而进行预可行性研究时,应选择适合当时市场价格的指标及个项参数,且论证项目尽可能齐全。
矿量计算方法
矿量计算方法
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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:
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;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;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
(m2)
平均厚度(m)
块段
体积
(m3)
矿石体重(t/m3)
矿石储量(资源量)
平均品位(%)
金属储量(t)
备注
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
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。
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。
固体矿产资源储量计算基本公式
固体矿产资源/储量计算基本公式
一、矿体厚度计算
1、单工程矿体厚度
a 、真厚度m :
m =L(sinα·sinβ·cosγ±cosα·cos β)
或 m =L(cosθsinβcos γ±sinθcosβ)
式中:
m ——矿体真厚度;
L ——在工程中测量的矿体假厚度; β——矿体倾角;
α——切穿矿体时工程的天顶角(工程与铅垂线的夹角);
θ——工程切穿矿体时的倾角或坡度(工程与水平线的夹角)。 γ——工程方位角与矿体倾斜方向的夹角。
注:上列两式中,凡工程倾斜方向与矿体倾斜方向相反时,此处用“+”号,反之用“-”号。 b 、水平厚度m s : m s =m/sinβ c 、铅垂厚度m v : m v = m/cosβ
2、平均厚度
a 、算术平均法
如果揭露矿体的勘探工程分布均匀、或者勘探工程分布不均匀,但其厚度变化无一定规律时,块段或矿体的平均厚度可用算术平均法计算:
n
m n
m m m n
∑=
++=
21cp M
式中:M cp ——平均厚度;
m 1、m 2……m n ——各工程控制的矿体厚度。 n ——控制工程数目。 b 、加权平均法
当厚度变化稳定并有规律的情况下,如果勘探工程不均匀时,平均厚度应用各工程控制的长度对厚度进行加权平均:
n
m l l l l m l m l m n
n n ∑=
++++= 212211cp
M
式中L 1、L 2……L n ——各工程控制长度(相邻工程间距离各一半之和)。
二、平均品位的确定
1、单项工程平均品位计算
a 、算术平均法
在坑道、探槽或钻孔中连续取样的情况下,若样品长度相等,或不相等,但参予计算的样品较多,且样品分割长度与品位间无一定的依存关系时,应尽可能的使用算术平均法计算平均品位:
矿产资源储量计算的原理和一般过程
矿产资源储量计算的原理和一般过程
自然界产出的矿体大多数是形态复杂和矿化不均一的,无论用哪种方法计算矿产储量,其计算结果与实际储量间总存在着误差,只是误差的性质和大小可能不同而已。我们的任务只是在于根据矿床(体)地质特征及其工程控制和地质研究程度,结合实际需要,找到既简便易行,又误差较小能满足要求的储量计算方法。
储量计算的基本原理就是人们把自然界客观存在的形态复杂的矿体分割转变为体积与之大体相等、矿化相对均一的形态简单的几何体,运用恰当的数学方法,求得储量计算所需的各种参数,最后计算出矿产(矿石或金属)储量来。
储量计算的一般过程是:
(1)确定矿床工业指标。
(2)圈定矿体边界或划分资源/储量计算块段。
(3)根据选择的计算方法,测算求得相应的资源储量计算参数:矿体(或矿段)面积S,平均厚度M,矿石平均体重,平均品位,等等。
(4)计算矿体或矿块的体积V和矿石资源量/储量Q:
或金属量P:
(5)统计计算各矿体或块段的资源量/储量之和,即得矿床的总资源量/储量。
三、矿床工业指标的确定
(一)矿床工业指标的概念和内容
1 矿床工业指标的概念
概念:矿床工业指标,简称工业指标,它是指在现行的技术经济条件下,工业部门对矿石原料质量和矿床开采条件所提出的要求,即衡量矿体能否为工业开采利用的规定标准。
意义:它常被用于圈定矿体和计算资源储量所依据的标准。也是评价矿床工业价值、确定可采范围的重要依据。
工业指标的高低取决于矿床地质构造特征、矿产资源方针、经济政策和矿石采、选、冶的技术水平等。反过来,矿床工业指标直接影响着所圈定矿体的形态复杂程度、规模大小、储量的多少、采出矿石质量的高低及对矿床地质特征、成矿规律的正确认识,进而影响到确定矿床开采范围,生产规模、采矿方案和选矿工艺,开采中的损失与贫化率、选矿回收率等技术参数的确定;最终影响到矿山生产经营的技术经济效果、矿产资源的回收利用程度和矿山服务年限等。
矿产资源储量计算表(平行断面法适用)
边坡线平均高度 (m)
h
56.14 4
5.67
最终边坡角(度)
α
55 55 45
剖面法
合 计
计算公式
水平投影地质块段法估算(等高线断面法)资源储量
水平投影面积
水平投影面积
S1
17903 12148
S2
12148 1300
Q=v×(1-f)×d=s×h×(1-f)×d
Q=v×(1-f)×d=s×h×(1-f)×d
16.6727
原始数据
42.4056 计算结果
溶洞裂隙率(%)
f
8 8 0
矿体体积(万 m3)
V1
60.71 0.15 0.12
矿石体重 (t/m3)
d
2.6 2.6 1.97
资源储量(万t)
Q
157.84 0.38 0.24
60.97
158.46
块段矿体体积(m3) 矿石体重(t/m3)
V-1
d
150255.00
计算公式 V =(S1+S2+(√S1×S2 ))×L÷3
断面法-2断面相对面积误差≥40%时的块段体
断面间距(米)
断面积(1)(平方 米)
L
S1
10.00
19793.00
10.00
745.00
14.00
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。
地质储量计算公式
地质储量计算公式
矿产地质储量计算公式一般可以表示为:$$V=M\times H\times
K$$ 其中,V表示地质储量,M表示主采区占整个矿产面积的比例,H表
示已知矿体深度(或已知矿体经济深度),K表示地质储量的调整系数。
根据上述公式,可以通过调整M、H、K三个参数来计算矿产地质储量:M是主采区占整个矿体面积的比例,可以通过勘探地质数据(如钻探林、采样、岩石测试等)得到,也可以通过统计地质学方法得到;
H是矿体深度,一般可以从当地钻探林(如定点钻探林、井网钻探林等)得到;
K是地质储量的调整系数,一般可以根据勘探数据及实测结果,综合
考虑矿床的地质特征、开采工艺和经济状况等,给出一个合理的调整系数。
总之,矿产地质储量的计算公式是由三个参数(M、H、K)决定的,
只有充分、准确地掌握了这三个参数,才能得到准确的矿产地质储量。
储量计算方法
第七节
储量计算
矿产资源及储量的分类与分级
矿床工业指标的确定
矿体圈定及块段划分
储量计算参数的确定
1)边际经济基础储量 即内部收益率介于国家或行业基准收益率与 0之间的那部分,未扣除设计和采矿损失。有3个 类型: 探明的(可研)边际经济基础储量(2M11) 探明的(预可研)边际经济基础储量(2M21) 控制的(预可研)边际经济基础储量(2M22)。
新《总则》中的资源量和储量的划分
2.
3.根据选择的计算方法,测算求得相应的资源储量计算参数: 矿体(或矿段)面积S,平均厚度M,矿石平均体重D,平均品 位 C等 4.计算矿体或矿块的体积V和矿石资源量/储量Q Q=VD 或金属量P P=QC
5.统计计算各矿体或块段的资源量/储量之和,即得矿床的总 资源量/储量。
(一)矿床工业指标的概念和内容 1
我国新的《固体矿产地质勘查规范总则》中, 分为勘探、详查、普查和预查4个勘查阶段。 相应的地质可靠程度为:
探明的(001)-勘探 控制的(002)-勘探、详查 推断的(003)-勘探、详查、普查
矿产储量估算方法
矿产储量估算方法
矿产储量估算方法主要根据地质勘探数据和矿区开采情况来进行。常见的矿产储量估算方法包括以下几种:
1. 直接测量法:通过对矿床的实地测量和采样,直接获取矿石的产量和质量。这种方法适用于矿床出露较多、地质条件相对简单的情况。
2. 面积法:根据已知的矿床面积和矿石的平均厚度、密度等参数,推算出矿床的储量。这种方法适用于矿床的地质条件相对稳定,且不易出现矿体变形或断裂的情况。
3. 体积法:通过对矿床的地质剖面和钻探数据的分析,计算出矿石体积,并结合矿石的平均品位,推算出储量。这种方法适用于矿床的地质结构复杂,矿体形态不规则的情况。
4. 库存方法:根据已知的矿石产量和库存量,结合矿石的平均品位和产量曲线,推算出矿床的储量。这种方法适用于矿区已有一定的开采历史和数据积累的情况。
5. 概率法:根据概率论和统计学原理,将矿床的储量估算问题转化为随机变量的概率分布问题,通过对地质数据的统计分析和参数回归等方法,推算出矿床的储量及其不确定性范围。这种方法适用于矿床的地质条件复杂,数据不完整或存在较大不确定性的情况。
需要注意的是,不同的矿产储量估算方法适用于不同的地质条件和数据情况,应根据具体情况选择合适的方法,并结合多种方法进行综合估算,以提高估算的准确性。同时,矿产储量估算是一个动态过程,需要不断进行修正和更新。
矿产资源储量计算表 平行断面法适用
22.60
698.06
28.60
2890.00
12.00
1300.00
10.30
计算公式 V=S×L×(2+(h1/h2))÷6
原始数据
断面间距(米)
L 22.00 33.00
剖面法-斜楔形尖灭块段体积、矿石 断面积(1)(平方
米)
S 1035.07 9729.01
原始数据
计算公式 Q=L×h2×ctgα×(1-f)×d/2
2.5
168100.00
2.5
矿石量(t)
Q
375638 420250
318355.00
原始数据
795887.50 计算结果
61463 58527 2407
4664.96012
127062
计算公式 V =(S1+S2+(√S1×S2 ))×L÷3
断面法-2断面相对面积误差≥40%时的块段体
断面间距(米)
断面积(1)(平方 米)
L
S1
10.00
19793.00
10.00
745.00
14.00
41683.00
167.50
7273.00
计算公式 V=(S1+S2)× L÷2
原始数据
剖面法-2断面相对面积误差<40%时的块段体
矿体储量计算方法
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六、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:
o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;
o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;
o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4-7-7所列。
表4-7-7 地质块段法储量计算表
块段编号资源储量
级别
块段
面积
(m2)
平均厚
度(m)
块段
体积
(m3)
矿石体重
(t/m3)
矿石储量
(资源量)
平均品位
(%)
金属储
量(t)
备注
12345678910
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需用其投影面积 ′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4-7-3 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
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
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。
资源量与储量计算方法
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
(m2)
平均厚
度(m)
块段
体积
(m3)
矿石体重
(t/m3)
矿石储量
(资源量)
平均品位
(%)
金属储
量(t)
备注
12345678910
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
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)。
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六、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:
o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;
o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;
o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4-7-7所列。
表4-7-7 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4-7-3 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。
(二)开采块段法
开采块段主要是按探、采坑道工程的分布来划分的,如图4-19所示。可以为坑道四面、三面或两面包围形成矩形、三角形块段;也可为坑道和钻孔联合构成规则或不甚规则块段。同时,划分开采块段时,应与采矿方法规定的矿块构成参数相一致,与储量类别相适应。
该法的储量计算过程和要求与地质块段法基本相同。
适用条件:适用于以坑道工程系统控制的地下开采矿体,尤其是开采脉状、薄层状矿体的生产矿山使用最广。由于其制图容易、计算简单,能按矿体的控制程度和采矿生产准备程度分别圈定矿体,符合矿山生产设计及储量管理的要求,所以生产矿山常采用。但因为开采块段法对工程(主要为坑道)控制要求严格,故常与地质块段法结合使用。一般在开拓水平以上采用开采块段法或断面法,以下(深部)用地质块段法计算储量。
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(三)断面法
定义:矿体被一系列勘探断面分为若干个矿段或称块段,先计算各断面上矿体面积,再计算各个矿段的体积和储量,然后将各个块段储量相加即得矿体的总储量,这种储量计算方法称为断面法或剖面法。
根据断面间的空间位置关系分为水平断面法和垂直断面法,凡是用勘探(线)网法进行勘探的矿床,都可采用垂直断面法;对于按一定间距,以穿脉、沿脉坑道及坑内水平钻孔为主勘探的矿床,一般采用水平断面法计算矿床资源量和储量。根据断面间的关系分为平行断面法和不平行断面法。
1平行断面法
无论是垂直平行断面法还是水平平行断面法,均是把相邻两平行断面间的矿段,作为基本储量计算单元。首先在两断面图上分别测定矿体面积,然后计算块段的体积和储量。
体积(V)的计算有下述几种情况:
1)设两断面上矿体面积为S1、S2,两断面间距为L(图4-7-4)则:
图4-7-4 平行断面间的矿段
图4-7-5 断面间内插断面(Sm)的三种求法示意图
2)矿体边缘矿块只有一个矿体断面控制
那么根据矿体形态及尖灭特点,用下述体积(V)计算公式:
图4-7-6 矿体端部块段形态
(a)锥形体;(b)楔形体
断面法,在平均品位计算时,若需使用加权平均法计算,则单工程内线平均品位可用不同样品长度加权;断面上的面平均品位可用各取样工程长度或工程控制距离加权;块段的体积平均品位可用各断面面积加权;同中段或矿体的平均品位可用块段体积或矿石储量加权求得等。储量计算表格式如表4-7-8所列。
表4-7-8 断面法储量计算表
2 不平行断面法
当相邻两断面(往往是改变方向处的两勘探线剖面)不平行时,块段体积的计算比较复杂,常采用辅助线(中线)法(图4-7-7),其公式为:
图4-7-7 不平行断面间矿块(a)锥形体;(b)楔形体
其他参数和块段矿石储量与金属储量计算同于平行断面法。
适用条件:断面法在地质勘探和矿山地质工作中应用极为广泛。它原则上适用于各种形状、产状的矿体。
优点是能保持矿体断面的真实形状和地质构造特点,反映矿体在三维地质空间沿走向及倾向的变化规律;能在断面上划分矿石工业品级、类型和储量类别块段;不需另作图件,计算过程也不算复杂;计算结果具有足够的准确性。
缺点是,当工程未形成一定的剖面系统时或矿体太薄、地质构造变化太复杂时,编制可靠的断面图较困难,品位的“外延”也会造成一定误差。
(四)克里格法
克里格法也称克里金法(Kriging),它是一种无偏的、误差最小的、最优化的现代矿产资源/储量估算方法,在矿产资源/储量估算中,它把矿床地质参数(如品位)看成区域化变量,以较严谨的数学方法——变异函数为工具来处理地质参数的空间结构关系,在充分考虑样品形状、大小及与待估块段相互集团和品位变量空间结构基础上,根据一个块段内外若干样品数据,给每个样品赋予一定的权,利用加权平均来对该块段品位作出最优估计,并且可得到一个相应的估计误差。
克里格法的特点及应用条件
克里格法与传统方法相比具有明显的优点。它能最科学、最大限度地利用勘查工程所提供的一切信息,使所估算的矿石品位和矿石储量精确得多;它可分别估算矿床中所有最小开采块段的品位和储量,从而更好地满足矿山设计要求;在估算的同时还给出了估计精度,而且是无偏的,估计方差最小(最优)估计,为储量的评价和利用提供了依据。我们强调克里格法的优点,并不完全否定传统法,传统法仍有自己的应用领域。
与其他方法一样,克里格法的应用也是有条件的。地质变量的二重性是克里格法估算储量的最重要的条件,如果矿床参数是纯随机的或非常规则的,就不宜或不必用克里格法。克里格法。克里格法的计算量十分庞大,故它还以计算机的应用为前提。克里格法虽可最大限度地利用勘查工程所提供的信息,但在勘查资料不理想的情况下,如工程数或取样点过少,运用此法信息量就不足,很难得到可靠的估计。
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(五)SD法
SD储量估算法,简称SD法,我国科技人员于20世纪80年代博采国内外资源/储量估算方法之众长,在继承和改造传统法基础上,创立了独具中国特色的系列矿产资源/储量估算方法。
SD法全称是最佳结构曲线断面积分储量估算及储量审定计算法。它是以方法的简便灵活为准则,以资源/储量估算精确可靠为目的,以最佳结构地质变量为基础,以断面构形为