矿产资源储量的计算方法.ppt

第八章矿产储量计算,第一节概述,通过一系列的找矿工作，对矿床进行大规模的坑探、钻探工作，按照取样原则进行大量的取样工作，并对施工的工程开展地质编录工作，至此，我们较为精确地了解了矿体的空间分布规律、矿石的质量。完成以上工作之后，好像是十月怀胎，最后要有所收获，那么我们最后的收获就是矿产的资源量，也就是说矿产勘查的目的就是查明矿产的质量，最后作为生产部门开展生产的依据。,一、概念1、矿产储量指矿产在地下的埋藏量2、矿产储量（资源量）计算据各种探矿工程和技术手段所得到的资料（信息），通过一定的计算方法计算矿产的地下埋藏量，这一系列的工作称之矿产储量（资源量）计算矿产储量计算是整个矿产勘查工作的成果总结，一般在矿产勘查的各个阶段都要进行此项工作，但资源量的级别有所区别。,固体矿产资源/储量分类表,预查阶段、普查阶段,普查、详查、勘探阶段,勘探、开采阶段,第八章矿产储量计算,第一节概述,一、概念二、矿产储量的单位建筑材料体积黑色金属非金属矿矿石储量吨稀有、有色金属金属储量吨贵重金属Kg金刚石克拉1＝200mg,Car/m3砂矿g/m3,g/t宝玉石g,三、储量计算过程1、圈定矿体、计算参数2、计算体积计算矿体的体积有两种A利用立体几何计算体积的公式楔形体积公式、截锥体公式B用矿体的投影面积、厚度来计算,第八章矿产储量计算,3、计算矿石量,第八章矿产储量计算,4、计算金属量（有用组份）的储量,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标,一、概念矿产工业指标简称工业指标在当前的经济技术条件下，工业部门对矿石质量和开采条件所提出的要求和标准二、工业指标的种类1、边界品位指划分矿与非矿的界限的最低含量，是圈定工业矿体时，单个样品的最低含量要求2、最低工业品位又称最低工业可采品位，最低平均可采品位，是指工业上能够利用的块段或矿体的最低平均品位,3、最小可采厚度指矿石的品位达到要求的情况下，在一定（现今）技术经济条件下，可供工业开采的矿层或矿体的最小厚度。小于该厚度的整体上不具备工业意义4、夹石剔除厚度在圈定矿体时，允许夹在矿体中间非矿夹石的最大厚度,5、米百分率最低工业品位乘于最小可采厚度等于米百分率。应用于一些厚度达不到可采厚度、而品位却高于工业品位，二者之乘积大于米百分率,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标第三节矿体的圈定,严格参照工业指标，圈定矿体，进行储量计算的矿体部分，就是通过矿体圈定得到的符最低工业指标部分的地质体，因此，矿体圈定的正确性，关系到储量计算的精确性矿体的圈定是由矿体边界线所圈定的,一、矿体储量计算边界线的种类矿体边界线据其性质分为,矿体边界线,,可采边界线,零点分界线,暂不可采边界线,矿石类型和品级分界线,储量级别分界线,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标第三节矿体的圈定,一、矿体储量计算边界线的种类1、可采边界线据最小工业品位、最小可采厚度以及米百分率确定的矿体边界线。它圈定的储量直接作为开采储量，探明的次边际经济的、次经济的、经济的资源量。储量ExtractableReserve可采储量ProvedExtractableReserve2、暂不可开采边界线由边界品位和最小可采厚度圈定，此边界线与可采边界线之间的矿产资源量称为预可采储量ProvableExtractableReserve基础储量BasicReserve,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标第三节矿体的圈定,一、矿体储量计算边界线的种类1、可采边界线2、暂不可开采边界线3、矿石类型与矿石品级边界线据矿石类型和矿石的技术路线来确定的边界线，常指在可采边界内不同矿石类型和技术品级的边界线,3、矿石类型与矿石品级边界线4、储量级别边界线据不同储量级别条件所圈定的界线5、内边界线由见矿工程联接的矿体边缘线6、外边界线没有工程控制，外推的矿体边界线7、零点边界线矿体厚度趋近零的各点的连线，即矿体尖灭点的联线，连线以内矿石品位为边界品位,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标第三节矿体的圈定,一、矿体储量计算边界线的种类二、矿体边界线的确定方法,（一）零点边界线的确定方法1、中点法假如两个工程中有一个见矿而另一个未见矿，此时零点（矿体尖灭点）定在两工程的中间，把一连串的零点投影到垂直纵投影图上或水平投影图上或剖面上，就能联成零点边界线。2、自然尖灭法若矿体有规律地自然尖灭，我们就利用这点性质来确定矿体的零点，再把零点投影到平面上，联线就成了零点边界线,,,ZK1,ZK2,,,,,,,,,,,,,ProvedReserve,ProvableReserve,PD1,PD2,ZK2,ZK1,ZK3,ZK4,ZK5,,中点法,自然尖灭法,零点边界线,可采边界线,,,,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标第三节矿体的圈定,一、矿体储量计算边界线的种类二、矿体边界线的确定方法,（一）零点边界线的确定方法1、中点法2、自然尖灭法3、地质推断法在对地质特征进行详细研究的基础上，根据控矿地质规律来推断矿体的边界★据岩相分带来推断●据构造特征、构造性质来推断★据矿化围岩蚀变推断。,,,,礁相,礁前相,据岩相分布来推断,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,据构造特征推断,塑性层,脆性层,,,,青盘岩化,,,黄铁绢云岩化,钾化,硅化,中新生代火山岩型Au-Ag矿化在K化和黄铁绢云岩化中,,中新生代火山岩型Au-Ag矿床蚀变模式,玉龙斑岩型铜矿床围岩蚀变模式图,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标第三节矿体的圈定,（一）零点边界线的确定方法1、中点法2、自然尖灭法3、地质推断法4、几何法①有限外推一个工程见矿、另一个工程未见矿，用工程间距以半为零点边界。②无限外推在见矿工程外，推出勘探工程间距的一半，储量级别降一半,一、矿体储量计算边界线的种类二、矿体边界线的确定方法,,,有限外推,,,,,无限外推,工程间距一半为零点边界,推出勘探工程间距的一半，储量级别降一半,InferredSubmarginalEconomicResource,IndicatedBasicReserve,ProvableReserve,ProvableReserve,ProvedReserve,ProvedReserve,第八章矿产储量计算,（一）零点边界线的确定方法（二）可采边界线的确定方法1、计算内插法只适用于矿体厚度或品位变化较有规律，矿体品位和厚度呈均匀变化。,mAA孔见矿厚度,B,C,D,F,E,mA,mE,,mB,,,R,,L,M,N,X,,mBB孔见矿厚度,RA-B孔间距离,mE边界点最低可采厚度,X为可采边界基点距B孔的距离,步骤已知AD＝mA,BFmB,Dm//AB;CEME;EN//DM则△DMF～△EFN,A,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标第三节矿体的圈定,（一）零点边界线的确定方法（二）可采边界线的确定方法1、计算内插法2、图解法适用条件相邻两孔A孔不够工业品位，B孔够工业品位，此两孔矿体厚度均够可采厚度。或两孔均够工业品位，但厚度不同，A孔小于可采厚度，B孔大于等于可采厚度。,一、矿体储量计算边界线的种类二、矿体边界线的确定方法,,,,,A,B,N,M,C,mE-mA,,,mB-mE,●,●,★直接连接A与B,★B孔位置向上按比例作BM垂线＝mB-mE,★A孔位置向下按比例作AN垂线＝mE-mA,★连接NM与AB的交点C，即矿体可采边界点,步骤,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标第三节矿体的圈定,（一）零点边界线的确定方法（二）可采边界线的确定方法1、计算内插法2、图解法3、平行线移动法适用条件相邻两孔矿体厚度大于可采厚度,一、矿体储量计算边界线的种类二、矿体边界线的确定方法,,,,,,,,,,0.51.01.52.02.53.03.54.0,步骤,,设B孔品位3.0％；A孔品位0.5,,★以适当间距在透明纸上作一系列平行线,并表明品位数如0.5,0.75,1.0等）,★若最低工业品位＝1.0％,★把透明纸放在地质图上，钻孔A与0.5％线重合，转动透明纸，使钻孔B与0.3线重合，此时连接AB线与1.0线的交点C,即为可采边界点,A,B,C,采边界点,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标第三节矿体的圈定,（一）零点边界线的确定方法（二）可采边界线的确定方法（三）矿石类型与矿石品级边界线的确定据地质因素、矿化规律来确定。,一、矿体储量计算边界线的种类二、矿体边界线的确定方法,,,,,,,氧化矿石,氧化矿石,原生矿石,原生矿石,地下水面,A不正确,B正确,,,,块状矿石,浸染状矿石,块状矿石,浸染状矿石,A不正确,B正确,,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标第三节矿体的圈定,（一）零点边界线的确定方法（二）可采边界线的确定方法（三）矿石类型与矿石品级边界线的确定（四）储量级别边界线的确定1、据勘探网度划分边界线不同的储量（资源量）级别有不同勘探网度，按规范确定的网度来确定储量级别。,一、矿体储量计算边界线的种类二、矿体边界线的确定方法,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,●,ProvedReserve,ProvableReserve,InferredSubmarginalEconomicResource,据勘探网度划分边界线,第八章矿产储量计算,第一节概述第二节矿产工业指标第三节矿体的圈定,（一）零点边界线的确定方法（二）可采边界线的确定方法（三）矿石类型与矿石品级边界线的确定（四）储量级别边界线的确定1、据勘探网度划分边界线不同的储量（资源量）级别有不同勘探网度，按规范确定的网度来确定储量级别。2、据外推性质有限外推比无限外推资源量（储量）级别高一级,一、矿体储量计算边界线的种类二、矿体边界线的确定方法,,,有限外推,无限外推,IndicatedBasicReserve,InferredSubmarginalEconomicResource,,,,,ZK1,PD1,TC1,TC1,块状矿石,浸染状矿石,,,,构造单方案,矿石品级单方案,构造多单方案,F,储量级别,,,升高一级,降低一级,1、加强矿体空间分布规律的研究,,,,,,,,,,,,矿体I,矿体II,通过矿体空间变化规律分析，在平面和剖面上对矿体进行连接和圈定,1、加强矿体空间分布规律的研究2、地层控矿因素的分析,,,,,ZK1,ZK2,硅化大理岩,硅化大理岩,黑色页岩,某铜矿体勘探过程和开采过程中圈定的矿体对比图,,,,,,F,ZK1,ZK2,ZK3,ZK4,正长闪长岩,奥陶系石灰岩,δπ,O2,,,,,,1、加强矿体空间分布规律的研究2、地层控矿因素的分析3、构造特征及其性质的分析,某变质铁矿勘探后矿体圈定示意图,,,,,,ZK1,ZK2,ZK3,ZK4,F,F,某变质铁矿补充勘探后矿体圈定示意图,某变质铁矿勘探及补充勘探后矿体圈定对比图,第八章矿产储量计算,一、矿体面积的测定矿体面积主要指矿体在各种综合图件上投影的面积综合图件包括剖面图、水平投影图、垂直投影图、中段地质图等测定面积的常用方法求积仪法、曲线仪法、方格纸法及几何法,（一）求积仪法适用矿体的形态极不规则，边界线由形态复杂的曲线构成（二）曲线仪法作法在透明纸上按一定间距画上平行线，蒙到面积图上，用曲线仪求的曲线内平行线的长度。,L测得的平行线长度d平行线间距离M比例尺倒数,,,,,,,,,,,,0123456789,,d,用曲线仪在透明纸上测量面积,（一）求积仪法（二）曲线仪法（三）透明方格纸法把透明方格纸蒙在所测面积上，数除面积内的点数，按公式计算面积,n点数a方格的边长M比例尺的倒数,（四）几何法当矿体边界为直线或近似直线，则转化为三角形、平行四边形、梯形,用几何法计算矿体面积,S1,S2,（一）坑道中矿体厚度的计算测定穿脉坑道用钢圈尺直接测定沿脉坑道在取样位置测定厚度（二）钻孔中矿体厚度的计算测定1、钻孔垂直矿体钻进AN＝100％，可直接丈量岩心BN100％，mL/NL矿心长度2、直孔钻进，矿体倾角β,（一）坑道中矿体厚度的计算测定（二）钻孔中矿体厚度的计算测定1、钻孔垂直矿体钻进2、直孔钻进，矿体倾角β3、若斜孔钻进，且与矿层斜交,m厚度l钻孔中矿体的视厚度β矿体的倾角α钻孔截穿矿体时的天顶角,,,,,,,,,,,,,,,m,（一）坑道中矿体厚度的计算测定（二）钻孔中矿体厚度的计算测定1、钻孔垂直矿体钻进2、直孔钻进，矿体倾角β3、若斜孔钻进，且与矿层斜交4、当钻孔截穿矿体处，钻孔倾斜方向不垂直矿体走向,4、当钻孔截穿矿体处，钻孔倾斜方向不垂直矿体走向,,以上各式，若钻孔倾斜方向与矿体倾斜方向相反，则为正号，否则为负号。,（一）坑道中矿体厚度的计算测定（二）钻孔中矿体厚度的计算测定（三）矿体平均厚度的测定1、算术平均法适用矿体厚度变化小，厚度测量点分布较为均匀,（一）坑道中矿体厚度的计算测定（二）钻孔中矿体厚度的计算测定（三）矿体平均厚度的测定1、算术平均法2、加权平均法适用矿体厚度变化大，但有规律,（一）坑道中矿体品的计算测定1、算术平均适用样长、取样间距相同，或品位与其它因素无关,（一）坑道中矿体品的计算测定1、算术平均2、厚度加权平均适用各样品分析的结果与厚度间存在一定的相关关系，以厚度加权,（一）坑道中矿体品的计算测定1、算术平均2、厚度加权平均3、取样间距加权平均适用矿体厚度变化很小，取样间距不等4、取样间距、厚度加权平均适用取样间距不等，品位与厚度有一定相关关系，矿体厚度变化大5、断面面积加权适用水平坑道勘探筒状矿体,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,l1,l2,l3,l4,l5,l6,l7,C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,,,,,,,,,,,,,l1,,l8,取样间距加权平均,取样间距、厚度加权平均,m1,m2,m3,m4,m5,m6,m7,m8,,,S1C1,S2C2,开采层1,开采层2,断面面积加权,,（一）特高品位的确定1、类比法品位变化很均匀2－3倍，如沉积铁矿品位变化均匀4－5倍，如复杂的沉积矿床品位变化不均匀8－10倍，如大部分有色金属品位变化很不均匀12－15倍，如稀有金属和部分贵金属品位变化极不均匀15倍以上，如放射性、贵金属，复杂的稀有金属矿床,（一）特高品位的确定1、类比法2、计算法A.沃洛多莫诺夫公式,H正长样品的上限；平均品位（含特高品位）N样品数目（含特高品位）；平均品位（不含特高品位；M特高品位使平均品位增高的百分数,（一）特高品位的确定3、统计法原理影响矿床的某些参数具对数正态分布，因此，可以用正态分布来计算大于或小于给定值的正态随机变量数值所出现的概率。步骤①确定经验分布的分布律（正态、对数正态分布律）,（一）特高品位的确定3、统计法①确定经验分布的分布律（正态、对数正态分布律）②计算平均值或对数正态分布平均值,③计算均方差或对数正态分布均方差,④求正态分布函数的自变量数,⑤查正态分布积分函数；查φt,得1－φt⑥求Q＝样品数（1－φt）若Q1列入特高品位,a给定特高品位lga给定特高品位值的对数值,（一）特高品位的确定（二）特高品位的处理发现特高品位后，处理的方法有1）首先分析地质、加工、分析过程中的误差2）除去特高品位，再计算平均品位3）用平均品位（坑道、块段）代替4）相邻两样品的平均品位代替5）一般样品品位的最高值代替,对复杂的矿体在计算储量时，遵循的原则把复杂的矿体变为该矿体体积大致相当的简单形体，从而确定矿体的体积，进而确定矿体的储量。到目前为止，地质文献上记录的固体矿产储量计算方法有数十种，生产过程中常用的方法有算术平均法、地质块段法、开采块段法、断面法、多角形法、克立格法,一、算术平均法1、实质把形态不规则的矿体变成一个厚度和质量一致的板状体，即在勘探地段内的全部工程查明的矿体厚度、品位、矿石体重，用算术平均法求其平均值。2、应用条件适用于矿体厚度变化较小，勘探工程分布均匀，矿产质量及开采条件比较简单的矿床。若工程分布不均匀，矿化不均匀，此时误差较大，用于矿点评价、区域评价、矿区评价及初勘时应用。,一、算术平均法1、实质2、应用条件3、步骤1）在投影图上确定S，再求,2）求体积,3）求矿石量、金属量,Q矿石量；P金属量,一、算术平均法二、地质块段法1、实质把矿体分成不同块段，其它同算术平均法2、应用条件同算术平均法，层状、似层状3、步骤1）据储量级别不同，矿石类型不同，矿石级别不同等划分块段2）计算每一块段的3）各块段都用算术平均法计算各块段储量4）求总储量,一、算术平均法二、地质块段法三、开采块段法1、实质用坑道把矿体分成不同块段2、应用条件开采阶段，用坑道从几面圈勘探程度高的矿体，常适用薄的脉状矿体，陡倾斜厚度不大的的层状矿体。3、步骤1）据坑道对矿体分割的情况，求,a块段四面被坑道切割,PD1,PD2,PD3,PD4,C3,C2,C4,C1,b块段三面被坑道切割,PD1,PD2,PD3,C3,C2,C1,,氧化矿体,,上下块段各自计算,上半部用探槽资料下半部用坑道数据,c由两面圈定的三角形块段,用坑道和探槽数据求平均值,4）求总储量,一、算术平均法二、地质块段法三、开采块段法1、实质2、应用条件3、步骤2）在矿体水平投影图或垂直纵投影图计算S面积若矿体倾斜则S＝S′（投影面积）／COSα矿层面与投影面夹角）3）求各块段体积、储量,一、算术平均法二、地质块段法三、开采块段法四、断面法断面法分为平行断面法、不平行断面法（一）平行断面法1、实质用若干勘探剖面把矿体横切截成若干块段，分别计算相邻剖面间得储量，再求总储量2、应用条件适用于矿床勘探阶段，勘探工程有系统地按勘探线或勘探网时均可采用。水平、缓倾斜矿体常用垂直断面法陡倾斜矿体、矿柱、网脉状矿体适用水平断面法,3、步骤1）据储量级别、矿石类型、矿石级别、矿石自然类型划分块段2）求断面上的平均品位、面积,3、步骤1）据储量级别、矿石类型、矿石级别、矿石自然类型划分块段2）求断面上的平均品位、面积3）求块段体积,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,L两相邻剖面间距离,S1,S2,①当相邻两剖面上矿体的相对面积差,选择梯形公式,S1、S2两相邻剖面的面积,②当相邻两剖面上矿体的相对面积差,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,S1,S2,L两相邻剖面间距离,一般选择截锥体公式,S1、S2两相邻剖面的面积,②当相邻两剖面上矿体的相对面积差矿体尖灭于一点,,,,,,,,锥形体公式,L两相邻剖面间距离,,S,②当相邻两剖面上矿体的相对面积差矿体尖灭于一点,,,,,,,L两相邻剖面间距离,,楔形体公式,S,,,,Ⅰ,Ⅰ′,Ⅱ,Ⅱ′,,,,c1′,c1,a2,a1,b1,b2,S2′,S1′,3、方法步骤①求出相邻两勘探线控制的面积（平面图上），量出a1b1l1;a2b2l2,②得到剖面上矿体的截面积S1、S2③求出各剖面的控制体积,④求出此块段体积V＝V1V2⑤求矿石储量（或资源量）、金属储量（资源量）,