资源储量计算方法

资源储量计算方法
固体矿产资源储量计算方法
地质找矿，矿产资源勘查目的是找到符合当前工业要求的矿产资源，并通过勘查手段、选冶实验以及工业指标来确定矿体边界（即矿与非矿），并圈出达到经济技术指标的工业矿体，估算资源/储量。

矿产资源/储量是地质勘查报告的核心内容，是矿山建设的依据，是矿政管理的基础，是矿权交易的标的物。

本文以最简单的层状固体矿床——煤炭为例，谈一下关于储量计算的东西。

本文的采用的案例为XX省XX县XX镇XX煤矿，数据也来源此。

1、资源储量估算范围和工业指标
资源储量估算必须在有效的矿权范围内进行。

矿权范围分为采矿许可范围、勘查许可范围、划定矿区范围或矿业权设置方案。

采矿许可范围、划定矿区范围或矿业权设置方案是三维的，其范围用拐点坐标和标高表示，勘查许可范围是二维的，只有平面范围。

资源储量估算范围都是三维的，包括平面范围和标高范围，平面范围用拐点表示，以矿权证上载明的拐点和标高为准。

探矿许可证上没有载明标高，以实际估算煤层赋存标高为准。

关于资源储量估算的垂深，中、高山区以含煤地层或主要含煤段出露的平均标高起算，垂深为1 000m。

根据《中国煤炭分类》GB5751矿区范围内煤种主要为无烟煤，煤层一般倾角5－16°,平均8°依据《煤、泥炭地质勘查规范》DZ/T0215—2002的规定，确定的煤层最低可采厚度为0.80m，煤层最高原煤灰分(Ad)40%，原煤全硫(St.d)≤3%，原煤全硫(St.d)＞3%，最低发热量小于Qnet,d 22.1 MJ/kg的单独估算。

2、资源量估算方法的选择及依据
经过勘探所获得的资料分析研究验证，有可采煤层6层（17、18、19、22、24、26煤层）。

可采煤层参与资源储量的估算，可采煤层分为全区可采煤层、大部可采煤层、局部可采煤层。

不可采煤层，是指在评价范围内其可采部分面积小于三分之一，或者虽然占有一定的面积，但分布零星，不便或不能被开采利用的煤层，过去通常不估算其资源储量。

从节约保护资源和现实情况出发，不可采煤层是否计量，根据具体情况确定。

并对其进行算量工作。

此次资源量估算方法，采用煤层底板地质块段法。

其计算公式为Q=S×M×d÷cosα
式中：Q：资源量（万吨）
S：块段水平投影面积（103m2）
M：资源量块段煤层平均厚度(m)
d：煤层的平均视密度(t/m3)
α:煤层资源量块段内平均倾角（度）
2-1、资源量估算参数的确定
2-1-1、可采煤层厚度的确定：煤层中单层厚度小于0.05m的夹矸，在全煤层灰分小于40%的前提下与上、下煤分层一起合并计算为该煤层的可采厚度。

当夹矸厚度大于0.05m，小于最低可采煤层厚度，且煤分层厚度大于或等于夹矸厚度时，将煤分层厚度相加，作为该煤层点的采用厚度。

当夹矸厚度大于煤分层厚度时，则取其该煤层点的上分层或下分层作为该煤层点的采用厚度。

结构复杂煤层和无法进行煤分层对比的煤层，当夹矸的总厚度不大于煤分层总厚的1/2时，则以各煤分层的厚度相加作为该煤层点的采用厚度。

2-1-2、块段平均厚度：块段周围或邻近点及块段内工程点煤层厚度的算术平均值。

对于临界可采厚度的个数采用是依据块段周围不可采点的个数确定。

例如矿区22号煤层孔201的见煤厚度为0.82m（0.82m=0.40m+0.42m）。

2-1-3、视密度：用本次化验该煤层的视密度平均值作为该煤层资源量估算的视密度，各煤层视密度值见表1。

表1 煤层视密度表
煤层17 18 19 22 24 26 视密度
1.50 1.51 1.45 1.42 1.45 1.47
（t/m3）
2-1-4、块段面积：在煤层底板等高线图上，采用MapGis拓扑计算块段水平投影面积，块段斜面积为所计算块段的水平投影面积除以该块段平均倾角的余弦值而求得。

2-1-5、块段倾角：在煤层底板等高线图上直接量取，并参考剖面图相应位置的倾角，将量取的多个倾角用其算术平均值作为块段的平均倾角。

2-2、块段划分原则
2-2-1、边界线的圈定：以煤层的不可采见煤点与邻近可采见煤点，用插入法求得煤层最低可采厚度0.80m的煤厚点，各0.80m的煤厚点连线作为煤层可采边界线。

尖灭点边界线的确定为未见煤点（除构造点）与相邻见煤点的1/2距离确定为0点，其0点连线为尖灭点边界线。

2-2-2、风氧化带：根据邻近井田一般经验资料以及矿区内老窑的开采深度，以煤层露头深30m的水平投影作为风氧化带界线。

2-2-3、块段划分原则：原则上以达相应控制程度的勘查线，勘查工程点、煤层底板等高线或重要构造线以及煤层风氧化带底界为界。

相应的控制程度是指在相应的勘查工程见煤点连线以内和在连线之外以本种基本线距（工程点）1/4～1/2的距离所圈定的全部范围。

2-3、块段划分原则
2-3-1、边界线的圈定：以煤层的不可采见煤点与邻近可采见煤点，用插入法求得煤层最低可采厚度0.80m的煤厚点，各0.80m的煤厚点连线作为煤层可采边界线。

尖灭点边界线的确定为未见煤点（除构造点）与相邻见煤点的1/2距离确定为0点，其0点连线为尖灭点边界线。

2-3-2、风氧化带：根据邻近井田一般经验资料以及矿区内老窑的开采深度，以煤层露头深30m的水平投影作为风氧化带界线。

2-3-3、块段划分原则：划分各类块段，原则上以达相应控制程度的勘查线，勘查工程点、煤层底板等高线或重要构造线以及煤层风氧化带底界为界。

相应的控制程度是指在相应的勘查工程见煤点连线以内和在连线之外以本种基本线距（工程点）1/4～1/2的距离所圈定的全部范围。

2-4、资源量分类
根据《固体矿产资源储量分类（GB/T17766－1999）》标准，结合《中国矿业权评估师协会公告2007第1号》相关标准，煤矿目前在建已做过可研，表明该矿煤炭资源开发是经济的，因此探明的资源量分类为探明的（可研）经济基础储量（111b），控制的资源量分类为控制的经济基础储量（122b）。

对于开采标高以下没有进行过可研的部分，探明的内蕴经济资源量为（331），控制的内蕴经济资源量为（332），推断的内蕴经济资源量为（333），按照标准，储量计算中不再使用（334？）进行储量计算。

111b类别:准采标高内，以可靠的钻孔及巷道见煤点工程圈定的块段，以线距500m，孔距小于线距圈定探明的经济基础储量；
331类别: 准采标高外，以可靠的钻孔及巷道见煤点工程圈定的块段，以线距500m，孔距小于线距圈定探明的经济基础储量；
122b类别: 准采标高外，以可靠的钻孔及巷道见煤点工程圈定的块段，以线距1000m，孔距小于线距圈定控制的经济基础储量；
332类别: 准采标高外，以可靠的钻孔及巷道见煤点工程圈定的块段，以线距1000m，孔距小于线距圈定控制的经济基础储量；
333类别：其余块段以线距2000m左右，孔距小于线距圈定推断的内蕴经济资源量。

2-5、单个煤层储量计算举例
为了更深了解储量计算的细节问题，本文以矿区22号煤层（图2）的储量计算为例，进一步说明。

在现实工作中我们用地质软件做出22号煤层的底板图，然后在此基础上，按照各个钻孔以及见煤点的控制距离，找出边界线，圈出各个块段范围。

然后用计算公式为Q=S×M×d÷cosα进行计算。

其中每个块段的面积（S）直接用地质软件可以在图上读出来，视密度d在图1中知为1.42（t/m3），块段平均厚度M为块段周围或邻近点及块段内工程点煤层厚度的算术平均值。

图2
在图2中我们以第一块段的资源量计算为例，第一块段
位于本矿区北部的中部区域，共被四个控制点包围，他们分
别为201孔、401孔、301孔、302孔。

其中各个孔的间距
都小于500m，满足圈定探明的经济基础储量（111b）。

其见
煤厚度分别为1.69m、0.85m、1.10m、1.03m，故该区域的
煤层的平均厚度M=（1.69m+0m.85+1.10m+1.03m）
/4=1.17m。

该区域的面积直接在地质软件上读出为24.8万
平方米，煤层倾角有多方面考虑定为6度。

则资源量计算后
为41万吨。

Q=1.17m*1.42t/m3*248000m2/cos6。

=41万吨.
图3 则22号煤层的资源量中其中控制的经济基础储量（122b）为65万吨、推断的内蕴经济资源量（333）为90万吨，22号煤层的总共储量为41+65+90=196万吨。

2-5、资源量估算结果
资源量估算截止日期为2012年12月31日。

本次在准采标高范围内（+1500－+1060m）获得资源/储量共3440万吨，其中消耗量214万吨，保有资源量为3226万吨（其中探明的经济基础储量(111b）为971万吨，控制的经济基础储量(122b)为982万吨, 推断的资源量(333)为1273万吨)；其中St.d≤3%资源/储量1732万吨（探明的经济基础储量(111b）为648万吨，控制的经济基础储量(122b)为497万吨, 推断的资源量(333)为587万吨）；St.d＞3%资源/储量1494万吨（探明的经济基础储量(111b）为323万吨，控制的经济基础储量(122b)为485万吨, 推断的资源量(333)为686万吨）。

其中，探明的与控制的资源量占保有总资源量(111b+122b)/(111b+122b+333)的60.54%。

见表2、表3。

探明的的资源量占保有总资源量(111b)/(111b+122b+333)的30.10%，矿区平面范围内准采标高外（+1060m以下）共获得总资源/储量共15万吨（St.d＞3%）；全部为推断的资源量（333），见表4。

符合有关要求。

表2 各煤层资源量汇总表单位：万吨
煤层
准采标高内（+1500－+1060) 准采标高以下（+1060以下)总计消耗量111b 122b 333 合计331 332 333 合计
17 133 434 415 385 1367 1367
18 81 220 148 267 716 716
19 193 111 168 472 472 22 41 65 90 196 196 24 30 119 118 267 2 2 269 26 53 124 245 422 13 13 435 小计214 971 982 1273 3440 15153455
备注
111b+122b=1953
111b+122b+333=3226
(111b)/(111b+122b+333)=30.10% (111b+122b)/(111b+122b+333)=60.54%
表3 准采标高（+1500－+1060m）各煤层（按硫份）资源/储量统计表单位：万吨
煤层
111b 122b 333
合计St.d≤3%St.d≥3%St.d≤3%St.d≥3%St.d≤3%St.d≥3%
17 434 374 41 327 58 1234
18 220 148 267 635
19 186 7 66 45 154 14 472
22 41 65 90 196
24 28 2 57 62 106 12 267
26 53 124 245 422
合计648 404 497 485 587 748 3226 备注：St.d≤3%共计1732万吨St.d≥3%共计1494万吨
表4 准采标高外（+1060m以下）各煤层（按硫份）资源/储量统计表单位：万吨
煤层
111b 122b 333
合计St.d≤3%St.d>3% St.d≤3%St.d>3% S t.d≤3%St.d>3%
15 0 0 0 0 0 0 0
17 0 0 0 0 0 0 0
18 0 0 0 0 0 0 0
19 0 0 0 0 0 0 0
22 0 0 0 0 0 0 0
24 0 0 0 0 0 2 2
26 0 0 0 0 0 13 13
合计0 0 0 0 0 15 15 备注：St.d≤3%共计0万吨St.d≥3%共计15万吨
2-6、资源量对比
2-6-1、2007年7月XX地质矿产勘查开发局地球物理地球化学勘查院对该矿编制了《XX 省XX县XX镇XX煤矿资源储量核实报告》，勘查报告在拟采范围内核实17、19号煤层资源储量，矿区范围内占有总资源量为1488万吨，其中保有资源1346万吨，（332）资源量310万吨，（333）资源量578万吨，（334）？资源量458万吨）；消耗量（采空区）资源储量142万吨。

最近勘查地质报告估算资源/储量结果见下表5。

矿山名称资源量
类别
C17号煤资源量（万吨）C19号煤资源量（万吨）合计
（万
吨）煤
厚
视密
度
面积
资源
量
煤厚
视密
度
面积
（km2）
资源
量
XX 煤矿
消耗量 3.10 1.44 0.1523 68 2.54 1.50 0.1942 74 142 （332）
（122b）
3.10 1.44 0.3607 161 2.54 1.50 0.3911 149 310
333 3.10 1.44 0.7124 318 2.54 1.50 0.6824 260 578 （334）？ 3.10 1.44 0.5757 257 2.54 1.50 0.5334 201 382
合计 3.10 1.44 1.8011 804 2.54 1.50 1.8011 684 1488
表5 XX煤矿最近勘查地质报告资源/储量统计表
2-6-2、1999年XX地勘局105地质大队编制提交的《XX省XX县三官营片区煤矿勘查地质报告》，全区共获总储量8832万吨，全区面积40km2，算量标高为+1187m至+1548m。

XX煤矿西北部位于三官营片区东南部内，与勘查区完全重叠，重叠面积为0.103km2,占勘
查区面积的0.26%，因重叠范围内与《XX县三官营片区煤矿勘查地质报告》没有估算资源量，故无重叠资源量。

1961年XX省煤矿管理局一五九煤田地质勘探队提交的《兴安区地质填图找矿报告》，兴仁县老鬼山背斜测区共获总储量262223万吨，全区面积237.886km2，算量标高为-600m至+600 m以上。

XX煤矿位于兴仁县老鬼山背斜测区内，与该区完全重叠，重叠面积为2.0072km2,占勘查区面积的0.87%，重叠范围内与勘查报告共获得资源量2986万吨。

2-6-3、本次核实资源储量
截至2013年1月20日止，该矿山准采标高范围内（+1500－+1060m）获得资源/储量共3440万吨，保有资源量3226万吨（其中探明的经济基础储量(111b）为971万吨，控制的经济基础储量(122b)为982万吨, 推断的资源量(333)为1273万吨)；本次计算资源量有6个煤层，即17、18、19、22、24、26，其中18、22、26三层煤硫分大于3%，17、19、24层煤硫分部分大于3%。

见表6
表6 XX煤矿准采标高范围内（+1500－+1060m）资源/储量统计表
煤层类别
消耗量
万吨
111b
（万吨）
122b
（万吨）
333
（万吨）
小计
17 133 434 415 385 1367
18 81 220 148 267 716
19 193 111 168 472 22 41 65 90 196 24 30 119 118 267 26 53 124 245 422
小计214 971 982 1273 3440
2-6-4、重叠部分资源/储量对比
最近勘查报告资源量估算面积为1.8011km2，开采标高+1500－+1060m，最近核实报告共获资源/储量（332+333+334？）1488万吨；本次资源量估算面积为1.8011km2，准采标高范围内（+1500－+1060m）获得3440万吨资源量，比最近勘查地质报告资源量增加了1952万吨。

2-6-5、资源储量增减原因
经对比，本次核实资源/储量与最近勘查地质报告核实的资源/储量增加1952万吨（其中消耗量增加了72万吨。

保有1880万吨，保有中（111b）增加了971万吨，（122b）增加了672万吨，（333）增加了695万吨，（334？）减少了458万吨）。

见表7。

XX煤矿准采标高范围内（+1500－+1060m）资源/储量增减对比表表7 单位：万吨
类别煤层消耗
量
111b 122b 333 334？合计
资源量增
减对比表
备注
最近核实报告
C17 68 161 318 257 804 St.d≤3% C19 74 149 260 201 684 St.d≤3%合计142 310 578 458 1488
17 133 41 58 241 +232 St.d>3%
17 434 374 327 1135 +331 St.d≤3%
18 81 220 148 267 716 +32 St.d>3%
19 7 45 14 66 +66 St.d>3% 19 186 66 154 406 +406 St.d≤3% 22 41 65 90 196 +196 St.d>3% 24 2 62 12 76 +76 St.d>3% 24 28 57 106 191 +191 St.d≤3% 26 53 124 245 422 +422 St.d>3% 合计214 971 982 1273 3440 +1952
其中：St.d≤3%增加928万吨，St.d>3%增加1024万吨
各煤层增减原因如下：
经对比，本次核实资源/储量估算面积与最近核实报告估算资源量的面积一致，其增减原因如下：
2-6-5-1、煤层对比
统一对比本次核实对比最近核实
17 17 17
18 18 19
19 19
22 22
24 24
26 26
2-6-5-2、煤层厚度
本次算量煤层共六层，即17、18、19、22、24、26煤层总厚13.59米，最近一次核实报告算量煤层为两层，即17、19煤层总厚为5.64米。

煤层编号本次核实对比最近核实
17 5.81 3.10
18 2.76 2.54
19 1.47
22 1.05
24 .94
26 1.56
合计13.59 5.64 2-6-5-3、煤层视密度
煤层编号本次核实对比最近核实
17 1.50 1.44
18 1.51 1.50
19 1.45
22 1.42
24 1.45
26 1.47
合计
2-6-5-4、增减量
煤层编号
本次核实报告最近核实报告
消耗量111b 122b 333 合计消耗量122b 333 334 合计
17 133 434 415 385 1367 68 161 318 257 804
18 81 220 148 267 716 74 149 260 201 684
19 193 111 168 472
22 41 65 90 196
24 30 119 118 267
26 53 124 245 422
214 971 982 1273 3440 142 310 578 458 1488 17号煤层厚度增加资源量563万吨（其中消耗量增加了65万吨）；
18号煤层（相当于最近一次核实报告的19号煤层），增加了32万吨（其中消耗量增加了7万吨）；
算量煤层增加了4层（19、22、24、26），资源量增加了1357万吨（其中19号煤层增加了472万吨，22号煤层增加了196万吨，24号煤层增加了267万吨，26号煤层增加了422万吨）。

2-6、资源量估算结果
由于本矿自2007年取得采矿证以来，煤矿一直处于建设阶段，主要是地面建设和井筒建设，没有进行采煤。

因此本次核实与最近核实报告的采空面积不变。

最近核实报告消耗量为142万吨，本次核实报告消耗为214万吨，增加原因如下：
2-6-1、本次核实报告的17煤层对应最近核实报告的C17煤层，资源量增加了563万吨，原因是最近一次核实报告采用的平均算量煤厚为 3.10m，本次勘探后实际平均算量煤厚为5.81m，消耗量增加了65万吨
2-6-2、本次核实报告的18煤层对应最近一次核实报告的C19煤层，资源量增加32万吨，原因是最近核实报告采用的平均算量煤厚为 2.54m，本次勘探后实际平均算量煤厚为
2.76m，使18号煤层消耗量增加7万吨。

3、资源量估算方法的注意事项
煤炭作为一种固体层状矿体，其计算的方法较其他矿产要更加简单，这与煤炭在地下的赋存状态有很大关系，总体而言煤炭赋存条件比较简单，形态也不是很复杂，连续性很强。

所以煤炭的存量计算相对比较简单，选取的数学方法也容易理解和掌握。

本文只是想以煤炭为例，说明固体矿产储量的计算方法，着重说明了地质块段法的应用。

当然在另外的固体矿产的储量计算中会涉及到更加复杂的数学统计方法，但是其核心思想是不会变的，把握好各种矿种的规范、文件等，便可以做好算量工作。

参考文献
［1］颜洪鸣．中小型矿山固体矿产资源储量核实报告编制值得注意的问题［J］．中国煤炭地质，2008，20(5)．
［2］赵世煌．编制煤炭资源储量报告常见问题及注意事项.中国煤炭地质，2010，20(9)．［3］叶松青．《矿产勘查学》(普通高等教育地质类教材)，地质出版杜，2003．8。