储量计算及报告编写.ppt
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1、矿产资源/储量估算要点及地质报告编写应注意的问题陕西省国土资源规划与评审中心刘平立二九年十一月,提 纲 一.矿产资源/储量估算 一般原则 矿床工业指标 资源/储量估算方法 矿体圈定和连接 估算参数的确定 资源/储量分类,二.地质报告编写 报告类型 编制依据 应注意的问题,一.矿产资源/储量估算 一般原则 1、应按矿体、块段、矿产资源/储量类型、能分采的矿石类型、品级及工业用途分别估算矿产资源/储量。2、已查明赋存状态、达到工业指标要求、具一定规模可以综合回收的共生矿产,应按同矿种(类)规范要求进行勘查,并分别估算矿产/资源储量。有经济效益的伴生组分,也应分别估算资源储量,其地质可靠程度应较主矿
2、产低(有经济效益的伴生矿,应在生产流程中查明走向并能够回收者)。3、参与矿产资源/储量估算的各取样工程、样品采集、加工、测试的质量均应符合有关规范、规程及规定的要求。4、矿体、不同矿石类型、品级的圈定,应遵循矿床自身的规律,并结合矿产资源/储量估算的一般规则。矿体任意位置圈连的厚度,不得大于相邻地段工程实际控制的矿体厚度;厚大且能连片的低品位矿石,应单独圈定或由投资者确定。边缘见矿工程的控制范围,应根据矿床地质变量的变化特征、影响范围来圈定。当边缘见矿工程偶尔出现薄而富的矿体时,可据米百分值或米克吨值以该工程为截止点圈连矿体。,5、参与矿产资源/储量估算的参数一般包括面积、品位、厚度、体重等。
3、详查、勘探阶段所用参数应是实际测定的,不论在数量上还是分布上,均应有代表性,数据要准确可靠。矿床工业指标 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尺度。不同矿区、不同矿种,都有其特定的工业指标。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、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
4、的矿石选冶试验的基础上,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、矿床工业指标的主要内容 矿床工业指通常包括两个方面的主要内容,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)、矿床平均品位、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或米克吨值;对于露天开采矿床,还有剥采比、最终开采边坡角、最低露采境界(最小开采底盘宽度)、安全爆破警戒线等方面的要求。此外,针对某
5、些矿产的特殊情况和要求,还可提出其他方面的工业指标要求;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。3、工业指标的管理 预查、普查时,可用一般工业指标进行矿体圈定和资源/储量估算;详查、勘探所用的工业指标,要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,经储量评审机构评审后,方能作为资源/储量估算的依据(需要说明:规范总则要求通过预可行性研究和可行性研究确定工业指标,但是如何进行预可行性研究和可行性研究,国土资源部尚未出台相应的技术和政策要求,该项工作部正在研究并制定规定之中)。在此需要特别说明的是:不允许随意提高工业指标(与一般工业指
6、标相比),这不符合国家合理有效利用矿产资源政策;可以降低工业指标,但降低要有充分的依据,是经过技术经济论证后,认为是合理的,具有开发利用的技术经济可行性。未经充分论证,仅由矿权人出具的工业指标批复是不能作为矿体圈定和资源/储量估算工业指标的依据。资源/储量估算方法 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的软件系统。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,从矿产资源/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
7、一类是固体矿产资源,包括金属、非金属和煤;第二类是石油、天然气、煤层气资源;第三类是地下水资源。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著,2000年4月由地质出版社出版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:第一类:传统方法(几何图形法)。根据计算单元划分方式不同,又可分为断面法和块段法两种。这两种方法
8、是我国几十年来矿产资源勘查、开发过程中应用最广泛的两大基本方法(后面详述)。其他如算术平均法、开采块段法、等高线法、多角形法、等值线法很少用。,第二类:地质统计学法。亦称克里格法,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,是以区域变量理论为基础,以变异函数为主要工具,对既有随机性、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
9、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,具有突出的优越性。地质统计学方法是一套方法系统。目前,我国已有认识并获得应用的主要有:二维及三维普通克里格法、二维对数正态泛克里格,法、二维指示克里格法、二维及三维协同克里格法以及泛克里格法。第三类: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的支持下,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函数和动态维分几何学为工具,进行矿产资源/储量的计算。其最
10、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。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,采用其他方法和软件,都必须要经过专家鉴定,取得国家资源储量管理部门的认可,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:,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;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);三维普通克里格法程序系统(北京科技大学研制
11、);GXPX交互式固体矿产勘查微机评价系统(福建省区调队研制);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);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);Minesight软件(2.5版)(美国Minetec公司研制,中国黄金总公司金迈泰克科技发展有限公司中国全权代理);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)。4、两种传统资源储量估算方法断面法、块段法,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。A:水
12、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。B: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,或偏离勘探线距离在允许范围内;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/储量计算方法有:梯形公式、截锥公式、楔形公式、锥体公式、似柱体公式法等。梯形公式:Q=VD V=1/2(S1+S2)L,式中:Q储量(吨);V体积(立方米);S1、S2断
13、面上矿体的面积(平方米);L两断面之间的距离(米);D矿石体重(吨/立方米)。使用条件:(S1-S2)/S1 40%时使用 截锥公式:Q=V D V=1/3(S1+S2+)L 或V=L/2(S1+S2)K 式中:Q、V、S1、S2、L、D同上。K为a的函数,S1/S2=a或S2/S1=1/a,由a或1/a查“锥形公式法中的k值表”求k值。使用条件:(S1-S2)/S140%使用。楔形公式:Q=V D V=1/2 S1 L 式中:Q储量(吨);V体积(立方米);S1断面上矿体的面积(平方米);L两断面之间的距离(米);D矿石体重(吨/立方米)。使用条件:当矿体呈楔形尖灭时使用。锥体公式:Q=V
14、D V=1/3 S1 L,式中:Q、V、S1、S2、L、D同上。使用条件:当矿体呈锥形尖灭时使用。似柱体公式:公式一 Q=V D V=L/6(S1+S2+4Sm)式中:Q、V、S1、S2、L、D同上。Sm两平行断面之间的断面面积,可用内插法求得。使用条件:为通用公式,可用于任何二个水平断面(或垂直断面)间块段体积的计算,也可用于相邻三个等间距断面间组成的块段体积的计算。公式二 Q=V D V=L/6(2ab+bp)式中:Q、V、L、D同上。a,b为一剖面上的矿体边长和宽 p 为另一剖面上的矿体边长 使用条件:似柱体呈楔形尖灭时。不平行断面法:主要有普逻科菲耶夫计算法、佐罗塔列夫计算法。这两种方
15、法,由于计算较为复杂,已经很少应用。,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。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。其具体做法是:将矿体投影到某一方向的平面上,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/储量估算。地质块段法按其投影方向的不同,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矿体的资源/储
16、量估算;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投影面为其投影方向,理论上讲,适用于中等倾斜矿体,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。,地质块段法计算公式:Q=V D V=S 式中:Q、V、D同前,S块段面积,块段平均厚度 说明:根据矿床地质条件不同,把矿体划分为许多个块段进行计算 开采块段法:适用于以坑道为主要勘探手段的矿区资源/储量估算。其基本做法是以坑道(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。开采块段法计算公式:Q=V D V=L a 或 V=L h 式中:
17、Q、V、D同前,L块段长度;h块段垂直方向宽度;a块段倾斜面的宽度;块段矿体真厚度;矿段平均水平厚度。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,取其余各相邻工程间距的1/2(有时根据地质规律采用内插法确定距离)为边界,将矿体划分为一系列紧密连接的多变形单元,在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、分布不均匀,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。多角形法计算公式:Q=V D V=S m 式中:Q,D同前,V多角柱体
18、体积;S多角柱体的底面积;m每个工程中见矿厚度。等值线法:是利用矿体等厚线图或厚度品位等值线图,分别计算每个等值线范围内的体积、品位和资源量。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,必须按照每种组分分别制图,所以,实际工作中也不常用。等高线法与之对应。等值线法计算公式:Q=V D V=(S1+S2)/2 h 式中:Q,D同前,V梯形块段体积;S1、S2体形的高度,等于等值线间的距离。,等高线法计算公式:Q=V D V=S m=L a m=L m 或 V=L h m 式中:Q、D同前,V块段体积;S块段矿体面
19、积;m块段矿体平均真厚度;m 块段矿体水平平均厚度 L等高线平均长度,即(L1+L2)/2;a块段宽度,即(a1+a2)/2;b两等高线的水平平均距离;h两等高线的高差。线储量法的计算公式:第一步:体积计算 以两钻孔间的矿体化为一个块段 V=(m1+m2)/2 L1-2 1 以钻孔对两侧的影响距离划分块段 V=m L 1,式中:V块段体积;m1、m2相邻钻孔见矿厚度;L1-2勘探线上钻孔距离;1公尺宽;m钻孔见矿厚度;L 钻孔的影响距离第二步:储量计算 相邻二剖面的线储量差40%Q=(Q1+Q2)/2 L1-2 相邻二剖面的线储量差40%Q=1/3(Q1+Q2+)L1-2 或 Q=Q1(L1+
20、L2)/2 一个剖面见矿,另一端尖灭 Q=L1/2 Q1 或Q=L1/3 Q1式中:Q断面及间的储量;Q1段面的线储量;Q2断面的线储量 L1-2断面间的距离;L1 L2为断面对其两侧矿体的影响距离。,5、常用储量计算方法的适用条件 断面法(此方法应用广泛)矿床地质特征:简单至复杂的层状、似层状、脉状、筒状、透镜状、网脉状等矿体,矿体倾角不限,矿石类型、品级不限,矿床规模不限。勘探特点和开采方法:槽、井、钻、坑探均可,工程布置在勘探线上。露天开采或坑内开采均可。当勘探线不平行时用不平行断面法。地质块段法(此方法应用广泛)矿床地质特征:不同复杂程度的层状、似层状、板状矿体,急或缓倾斜,矿石类型或
21、品级较简单。勘探特点和开采方法:工程布置均匀或大致均匀,且较密;开采方法不限。开采块段法(此法多用于生产勘探)矿床地质特征:不同复杂程度的层状、似层状、板状、脉状、透镜状矿体,矿石类型、品级不限。,勘探特点和开采方法:以坑道勘探为主,勘探程度较高,已有23面坑道所圈定,储量计算块段与开采块段划分一致。等高线法(煤矿应用较多)矿床地质特征:适于厚度稳定,构造简单,矿石品级简单的中等倾斜或带褶皱的层状矿床。勘探特点及开采方法:多用于钻孔勘探,工程分布均匀,且较密,能保证矿体底板等高线精度。矿体圈定、连接和外推1、矿体的圈定 矿体的圈定是资源/储量估算较为关键的环节。矿体圈定必须遵循地质规律,绝不允
22、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的关系。根据我国几十年地质勘查工作经验总结和有关规定,结合现行矿种规范的有关规定,传统方法估算资源储量过程中的矿体圈定,大致需要掌握如下原则:,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;依据单工程最低工业品位和最低可采厚度,调整矿体边界和矿石与夹石的界限;关于“穿靴戴帽”问题。所谓“穿靴戴帽”,是指中部品位较高的矿体,在单工程圈定边界时,将上、下界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
23、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。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;未达到边界品位要求的,但能够回收利用的,即为伴生矿。,2、矿体的连接 相邻见矿工程之间的矿体连接 一般原则: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;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;当相邻见矿工程之间出现破矿断层或岩脉时,应依
24、据地质规律合理连接。可能的几种连法:矿体地质界线清楚,工业矿体与地质界线一致,直接按地质界线圈定矿体。如果地质界线不清楚,或含矿地质体中仅有部分为工业矿体时,则应考虑矿体赋存地质部位相互对应的程度,按取样分析的成果圈定矿体。,如果两个见矿工程之间矿体被成矿后的断层或岩脉所切割,则矿体只能分别推至断层或岩脉的边界。两个相邻工程的矿体中所夹的无矿夹石,若岩性及层位相同,部位对应,则应连绘成同一夹层。两个见矿工程之间矿体的边界一般应按直线连接,如矿体的自然形态确实不是一规则的直线,或按直线连接时所圈定的矿体形态与自然形态出入甚大,则可按自然形态连接矿体。但无论直线或曲线连接矿体,工程之间的矿体推测的
25、厚度,不应大于矿体实际被控制的厚度。对形态复杂具有不同产状的分枝矿体或交叉矿体,虽然对其产状不同的分枝矿体已进行了矿体的划分工作(即划分不同的矿体),但在剖面形态圈定时,亦应按其自然形态予以连接,并在图上注明储量计算矿体的划分线。不同矿体连接部位的矿体推定厚度,亦不得大于工程控制的矿体厚度。3、矿体的外推 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”。,有限外推原则: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;无规律可循时,一般按工程间距的1/2尖推或1/4平推
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