《固体矿产资源 储量分类》在矿井设计中的运用.pdf

收稿日期 2004 - 06 - 14 作者简介黄祖业1944 - ,男,四川合江人,高级工程师,国家注册咨询、监理、造价工程师, 1967年毕业于贵州 工业大学,现任贵州省煤矿设计研究院技术顾问,贵州工业大学兼职教授、硕士生导师。 固体矿产资源/储量分类在矿井设计中的运用 黄祖业,吝军强 贵州省煤矿设计研究院,贵州 贵阳 550025 摘 要阐述了固体矿产资源/储量分类标准的产生背景,并对其实质进行了分析,初 步探讨了执行新标准给矿井设计带来储量计算等问题的解决方案,推导出资源块段经济性的简 易判别式,对在设计中执行新分类标准起到了探路作用。 关键词固体矿产资源;分类标准;储量 中图分类号 T265211; TD214 文献标识码 B 文章编号 1671 - 095920050220008204 固体矿产资源/储量分类GB/ T 17766 - 1999以下 简称分类标准,见表1 ,已实施四年多了,在此分类 标准框架下,国土资源部又发布了煤、泥炭地质勘查规 范DZ/ 0215 - 2002 以下简称勘查规范 , 并于2003 年3月1日开始实施。 分类标准 “适用于 ⋯⋯ 固体矿产 资源开发各阶段设计” [1] ,要求“其它标准、规范中的相关 内容,凡与本标准相抵触者,按本标准执行” [1]。 “预可行 性研究,可行性研究工作应由具有一定资质的单位完成” 并“计算不同的资源/储量” [2]。虽然分类标准和勘查规范 都只是推荐性标准或规范,但对设计的要求很明确。现在, 原有的矿产储量表已套改,资源/储量评估、矿业权转 让、煤的勘查等都已按新的分类标准执行,煤矿设计执行 分类标准势在必行。 表1 固体矿产资源/储量分类表 经济意义 分类类型 地质可靠程度 查明矿产资源 探明的控制的推断的 潜在矿产资源 预测的 经济的 可采储量111 基础储量111b 预可采储量121预可采储量122 基础储量121b基础储量122b 边际经济的 基础储量2M11 基础储量2M21基础储量2M22 次边际经济的 资源量2S11 资源量2S21资源量2S22 内蕴经济的资源量331资源量332资源量333资源量334 注编码 111 ～334 ,第1位数表示经济意义, 1 经济的、2M 边际经济的、2S 次边际经济的、3 内蕴经济的、 经济意义未 定;第2位数表示可行性评价阶段, 1 可行性研究、2 预可行性研究、3 概略研究;第3位数表示地质可靠程度, 1 探明的、2 控制 的、3 推断的、4 预测的、b 未扣除设计、采矿损失的可采储量。 1 对新标准的认识 新分类标准主要参考联合国国际储量/资源分类框 架见表 2 和国际采矿冶金协会理事会CMMI于1997 年提出的国际储量定义见图 1 。市场经济体制国家 一般并行两套资源储量分类方案。 第一套方案是由政府地矿工作机构制定执行的。由于 各国对矿产资源分类方案不一致,影响了国际合作交流, 因此国际矿业组织希望建立各国通用的矿产资源储量分类 方案。 联合国国际储量/资源分类框架正是这样的产物, 它是联合国欧洲经济委员会UN - ECE1997年发布的,包 括中国在内的七个国家参与了起草。 第二套方案一般由其矿业行业组织制定,矿业公司按 此类方案计算储量、编写储量报告并向有关方面报告,国 际储量定义即是这类方案的代表。 8 设计技术 煤 炭 工 程 2005年第2期 两套方案主要区别是对潜在经济的资源是否分类。造成 这种区别是它们的目的不同。第一类方案是指导性的,旨在 摸清国家矿产资源,为制定矿业政策服务,因而在统计上更 加强调资源,包括潜在资源,而不是储量。第二类方案是矿 业公司使用的,为矿业资源运营服务,注重经济可采的“储 量”,而对资源就不那么注重,在这类分类方案中一般不出 现边际经济、次边际经济和未发现资源潜在资源等。 我国新的分类标准对矿产资源/储量采用三维分类法, 即地质可靠程度、可行性评价、经济意义。地质可靠程度 是地质勘查的结果,地质勘查是地质可靠程度产生的过程; 经济意义是可行性评价的结果,可行性评价是经济意义产 生的过程。因此,新分类方案重点考虑经济意义和地质可 靠程度,地质可靠程度是基础和前提,经济意义是新分类 标准的核心。鉴于此,分类表横轴为地质可靠程度,分别 为探明的、控制的、推断的以上三类属查明矿产资源和 预测的属潜在矿产资源 ; 纵轴为经济意义,分别为经济 的、边际经济的、次边际经济的和内蕴经济的;而把可行 性评价隐含在分类代码中。 表2 联合国国际储量/资源分类框架固体燃料和矿产 注① 经济可靠性种类, 1 经济的、2 潜在经济的、12 经济的到潜在经济的内蕴经济的、 经济意主未定的;② 方框内的 数字122为种类的编辑;③ 可行性矿产资源和预可行性矿产资源为暂定名词 图1 CMMI方案示意图 新标准对一些传统的词赋予了新概念,在使用中必须 引起注意。其中三个经常使用的概念①“勘探”,新标准 定义为地质研究的一个阶段,相当于原煤炭勘查的“精 查”,为此,新标准用“勘查”代替传统的“勘探”,传统 的“勘探区”也相应用“勘查区”所代替;②“储量”,旧 的分类笼统地将矿产资源的赋存量定义为储量,新标准对 “储量”有严格的定义,从经济意义上讲是经可行性评价确 定为“经济的” 、地质可靠程度上是“探明的”和“控制 的”,特别注意,“推断的”即相当于原分类的C级不可 能通过可行研究划分出“储量”,“储量”依据地质可靠程 度和可行性评价阶段划分为三种类型,即可采储量111、 预可采储量121和122 ,“储量”是以往矿井设计中的设计 可采储量的一部分,即不包括“C”级所计算的可采储量 的剩余部分;③“可采储量”,它是储量的一种,仅仅是探 明的、经可研评价证实的、经济可采的矿产资源总量中的 那一部分,显然与原可采储量概念不同。 2 新标准在矿井设计中的运用 211 储 量 按新分类标准,储量在可行性研究阶段可表示为储 量 111 122 ;在预可行性研究阶段可表示为储量 121 122。如果按此执行必须调整有关规范中服务年限 的规定与之相适应。 按新分类标准“推断的”是不能计算储量的。为适应 9 2005年第2期 煤 炭 工 程 设计技术 传统的设计习惯,可有两种处理方案① 仍采用传统方式 对推断的块段的资源量在扣除设计和开采损失后定义为 123 ,取名为推断可采储量,其剩余部分仍归为333 ,矿井 或水平设计储量 111 122 123 ;② 考虑该级资源量 的地质可算程度比探明和控制的低,扣除比设计损失量更 多一些的量后再扣除开采损失,为推断可采储量,采用可 采量折减系数013～015 ,即123 333[1 - 013～015 ] 采区回采率。 设计规范2003111版征求意见稿即采用第二种方案。 以上两种方案各有侧重,由于矿井服务年限在能力一定的 情况下,决定于储量,采用那种方法可视服务年限而确定。 美国等市场经济国家矿井服务年限比我国短得多,可能与 其仅将111作为储量有关。 212 资源的经济性评价 按新分类标准,对资源的经济意义评价是随着勘查阶 段分阶段提升而逐步加深的。可行性评价不仅为矿床开发 投资的安全性提供依据,还要为勘查投入的安全性提供依 据,最终目的是为矿床开发的经济意义提供依据。对于咨 询单位而言,这既是一个新课题,也是一个新市场。 对一个井田或勘查区,经济意义评价可以分为两个层 次① 整个勘查区或井田的经济意义;② 块段的经济意义。 经济意义评价难的是怎样划分边际经济和次边际经济的 块段。 对于一个勘查区或井田,按照现行规定编制可行性研 究报告,如其技术经济是可行的,说明其主要的可采煤层 的储量是经济的。对其中一些赋存条件相对较差的块段, 如局部可采块段、薄煤层的块段或煤层结构、地质结构复 杂的块段将来是否经济可采,应在总体评价的基础上进行 细评价。该评价一般以工作面为单位[4]。 通常,将未来矿山企业的年平均内部收益率大于煤炭 行业的基准收益率10 ,净现值大于零的资源划分为经济 的;内部收益率大于零而低于煤炭行业基准收益率10 , 净现值小于零或接近于零的煤炭资源划为边际经济的;两 项指标均小于零的划为次边际经济的[2]。 即 IRR 0 N PV 0 经济的 00 则 ∑ 20 t 1 NQ 110 - t K 因为Q 0,N为正数; ∑ 20 t 1 110 - t 815136,取815 815NQ K, K/ NQ 815 设K/ QT为吨煤动态投资,T/ NR为等效 投资回收期 则 R 815 同理可推出,当ic 0时,R 20 所以可以得出以下结论 当 R R≤815边际经济的 R≥20次边际经济的 以上判别式,虽对条件进行了一些简化,但可以简便 地分析某些特殊块段工作面的经济意义。这些块段,由 于相对于较好的块段因开采工程量增加而成本增加,或者 由于煤质降低使售价减少或效率降低,而成本增加,使得 等效投资的回收期变长,则有可能成为边际经济或次边际 经济。 我国市场经济的建立和完善,使勘查投资的主体多元 化,勘查已变成了市场经济下的投资行为,探矿权的设立 应运而生,探采一体化也成为发展的趋势。国家不再审批 勘查报告,勘查和采矿的风险由探、采矿权人承担。业主 想用最少的投入获得更大的利益,特别是眼前的利益,即 使已占领大片的资源,却只对其中小部分进行勘查已成为 一种常见现象。煤、泥地质勘查规范也只提出建议性的先 期块段探明和控制的资源比例,这与旧勘探规范中规定全 井田高级储量比例已完全不同。这也给设计和咨询提出了 新的课题,譬如矿井的服务年限是否可以先计算先期开采 地段服务年限,从而预测全井田的 。 总的说来,严格规定 01 设计技术 煤 炭 工 程 2005年第2期