勘探工程的原始地质编录.doc
五)勘探工程的原始地质编录 1勘探工程原始地质编录的基本要求 概念勘探工程原始地质编录是指对探矿工程所揭露的地质现象,通过地质观察、取样、记录素描、测度及相关其它工作,以取得有关实物和图件、表格和文字记录第一性原始地质资料的过程。 原始编录基本要求 ①真实性保证地质编录资料的真实准确与可靠,最基本的要求; ②及时性随着探矿工程和地质工作的进展不间断地及时进行; ③统一性统一规定标准和要求等,保证资料的共享性,也便于对编录工作质量的检查与管理,原始地质编录只有经检查验收合格后才准于使用。 ④针对性突出重点,方便于综合整理,有效地为完成勘探任务服务。 原始地质编录应尽可能及时采用新的方法和手段。 2 探槽编录 通常是按地形坡度展开,做探槽的一壁一底展开图,槽壁与槽底的夹角即为坡度角图4-6-21动画. 图4-6-22穿脉两壁一顶平行展开示意图 图4-6-23沿脉编录图 编录方法有 (1)导线法,用于所有较规则的探矿井巷工程的地质编录。基本步骤如下 ①踏勘准备观察地质现象,判断素描对象,统一认识,划分地质界线等,若坑道被污染,应清理干净。 ②设置导线,测定导线方位角、倾角,导线为皮尺或测绳,应挂在井巷工程测点上。水平坑道素描一般应挂设在顶板中线上,也常有挂设在壁顶或腰线上的;倾斜或竖直井巷编录时,应沿主边壁(角)挂设导线,亦有挂设于中心线的。 ③测绘,沿导线按一定间距(如1~2m),用钢卷尺或木尺作支距,测绘井巷(素描部位)轮廓;同时将地质界线点及所有地质现象标绘在图纸(方格纸)上。 ④徒手勾画地质界线,注明花纹、颜色、符号。 ⑤标测取样点、采标本点位置及岩层、矿体、构造产状等。 ⑥作简要文字描述。 ⑦经现场检查无误,注明编录日期、地点、编录者姓名等。室内及时整理资料与清绘图件 (2)平板仪法或支矩法对于规格较大且不规则的探矿巷道、硐室、以及露天采场,用导线法编录工作量大,准确度低,故往往用小平板仪法(或放射状导线的支矩法)编录。其步骤为 ①准备设备小平板仪一台,标尺或标杆、皮尺、铅笔、原工程底图或方格纸、橡皮等。②架设平板仪选择适当位置架设平板仪。 ③选择测量地质点测量和地质人员根据工程形态变化点和地质构造特点(界线点)布设观测点。 ④测图和描述将选好的测量点和地质观察点测绘于图上,圈定地质界线;标注各取样、采集标本位置及编号等;现场作文字描述。 ⑤室内整理及时进行资料整理和图件清绘。 (3)“十字”型控制法,适用于某些井巷工程(如斜井、上山、沿脉),要求随着工作面的推进,每间隔一定距离需准确快速地编制掌子面素描图。其具体作法是首先从掌子面顶部中点向下画垂线,在距坑道底面一定高度(如1米高)位置画水平线,即构成“十字型”控制基线;然后以钢卷尺或丁字尺为支矩测量掌子面轮廓和所有地质界线点位置,最后对应连接界线,清绘整理成图。 4 钻探地质编录 又称钻孔地质编录,指为取得钻孔的原始地质资料而进行的编录工作。 岩心钻探编录,又称岩心编录。一般分为两步进行 (1)钻探现场按回次检查整理岩(矿)心,量取长度,按顺序编号,记录残留长度,回次进尺,计算回次与岩性分层采取率;进行地质观察和描述记录;按规定记录测深、测斜和取样资料;必要时,要求重测、纠偏,以及采取物探测井或补采岩矿粉(泥)样品用以弥补岩心采取率的不足。 (2)室内整理根据现场记录和取样资料计算岩矿层厚度,研究岩矿石特征,编制岩心柱状图,这是钻孔原始编录的主要成果。若钻孔发生了倾角与方位角的偏移,则需以计算或投影作图方法进行钻孔弯曲校正,作出钻孔轴线的剖面与平面图,以供编制勘探线剖面图时利用。钻探结束时,汇总整理钻孔有关资料,以备存档和检查利用。 钻孔弯曲校正 根据某钻孔测量资料(表4-6-4)用正投影法作图步骤如下(见图4-6-21) 表4-6-4 某钻孔测量资料 测点编号 测量深度(m) 倾斜角() 方位角() 控制深度(m) 1 2 3 4 5 6 0 120 200 280 380 480 70 65 58 50 40 32 90 110 118 126 135 142 0~60 60~160 160~240 240~330 330~430 430~480 根据测量钻孔倾角及方位角弯曲资料编制的剖面图和平面图 ①以钻孔测点和测量深度,依次计算各测点的控制长度(深度)(见表4-17)。每个测点资料的控制长度等于上下相邻测点间一半距离之和。因钻杆是逐渐弯曲的,故各测点弯曲资料表示是开始发生于其与上测点间距之半的位置,终止于其与下测点间距之半的位置。此“开始”至“终止”的长度,为测点资料的控制长度。这些开始点与终止点为转换点,或称作图控制点。自地表孔口位置向深部依次在各控制点以其倾角和控制长度作出oabcdef各点连续的折线图。若将其以平滑曲线连接起来,则得仅是倾角发生变化了的钻孔轴线剖面图。 ②将各控制点投影到横坐标轴上依次得L1、L2、L3、L4、L5、L6线段,它们分别为各相邻控制点间线段未发生方位角偏移时在原设计方位上(此图为90)的水平投影长度。 ③自钻孔平面投影位置o′开始,依次分别用各测点方位角与对应的水平投影线段(L1L6)长度画出o′a′b′c′d′e′f′折线,为该钻孔轴线的水平平面实际投影图。 ④将a′b′c′d′e′f′作剖面方向(90为原设计剖面线方位)正投影,将其与abcdef点的水平线的交点平滑连接起来得oa″b″c″d″e″f″曲线,即该钻孔轴线在勘探线剖面上的剖面(投影)图。 ⑤将岩心柱状图上的地质界线(分层)先标画在oabcdef线上,再如上法投影转绘,即编 绘出为编制勘探线剖面图所利用的钻孔轴线剖面图与平面图。 图4-6-24 作图法钻孔弯曲投影 钻孔弯曲校正还有其它计算法和量板法等,但以此作图法较简便易行。 八、综合地质编录及其图件 概念综合地质编录又称“地质资料综合整理”,指根据各种原始地质资料进行的系统整理和综合研究的工作总称。 即在原始地质编录的基础上,对所取得的分散零乱的地质资料,要运用新理论、新方法,进行全面地整理、归纳、概括,深入地综合研究和科学分析,编制出各种必要的、说明工作地区的地质及矿产规律性的图表和地质报告等。 目的指导下阶段的矿床勘探、矿床评价、矿山或其它工程设计等提供依据。 综合地质编录既是野外地质工作的继续和“升华”,也是贯穿于整个矿床勘探过程中,为多快好省地完成勘探任务,正确查明矿床地质特征与成矿规律必备的重要环节。 综合编录图件是综合编录的重要成果,是地质勘探报告中的重要组成部分。最基本综合编录图件包括勘探剖面图类,矿体投影图类,以及其它一些专门性图件。 (一)勘探剖面图类 最基本的两种勘探剖面图件勘探线剖面图与中段(或水平断面)地质平面图。 实际勘探剖面图编制 与设计勘探剖面图的编制方法基本相同,其区别仅在于前者的勘探工程是实际完成的、数量较多;后者是设计的、数量往往较少;其编制的目的和作用不同。 将原设计剖面上设计工程施工所获得的原始编录资料正确反映在勘探剖面上;根据各相邻工程所揭露的地质构造现象和矿化取样资料,经过合乎地质规律的综合分析与对比研究,再将所有地质构造和矿体界线点对应连接与合理推断,从而编制出相应的勘探剖面图。 勘探剖面图用于储量计算时,称为储量计算剖面(或断面)图。属于这一类重要的专门性图件,还要求将矿体划分出各类储量计算块段,并分别标注其储量值、类别,矿石类型、储量计算参数及块段编号等。 纵剖面图编制 除了勘探线剖面(或称横剖面)图和水平断面图两种勘探剖面图外,时常还编制沿矿体总体走向,在矿体上盘一定位置的铅垂剖面图,称为纵剖面图(也可用矿体纵投影图代替),用以反映矿体走向上的总体边界形态、产状变化情况及其地质构造特点。 纵剖面图编制依据矿区地形地质图和在该纵剖面线上及其附近的勘探工程的原始编录资料。其具体编制,总体上类同于勘探线剖面图的编制方法和步骤,只是应注意改变了的作图方位。 在地下开采的生产勘探过程中,以采矿块段或采场为单元,将提供的反映该块段或采场矿体细部特征的各二个以上横剖面图、水平地质平面图和一个纵剖面图(或纵投影图),合称为“三面图”,是采矿设计与生产管理的基本资料依据。 (二)矿体投影图类 概念一般用正投影方法,将矿体边界线及其它有关内容,投影到某一理想平面上而构成的一类综合图件,称为矿体投影图。 按投影面的空间位置,常采用矿体纵投影图和水平投影图两种基本图件。较少采用将矿体边界线正投影到矿体平均倾斜平面上的投影方法编制的矿体倾斜平面投影图。 复合投影图将矿区或矿化带中所有矿体(群)投影到与其总的走向平行的理想平面上构成复合投影图。作为研究矿体分布规律,进行矿区总体基建工程布置及制定矿山长远规划等方面的重要依据。 一般情况下,当矿床具有两个或多个矿体,为醒目起见常需按单个矿体分别编制矿体投影图。其作用和用途是表示矿体的整体分布轮廓和侧状方向,可看出对矿体的研究与控制程度,表明不同类别储量及不同类型或不同品级矿石的大致分布范围;开发勘探阶段还常用来表示采掘进度,是矿体勘探与开采工程布置的总体性图件;并常是开采块段法、地质块段法储量计算的基本图件。 采用何种投影方式编制图件,主要取决于矿体产状的陡缓。 1. 当矿体总体倾角较陡,大于45时,一般常采用垂直投影面,作矿体纵投影图; 2. 当矿体倾角较缓小于45,尤其是极缓倾斜、近于水平的矿体,则多作矿体水平投影图。 3. 其比例尺视矿体规模和要求而定,一般为1∶500~1∶1000。 作图方法矿体纵投影图与矿体水平投影图的作图方法基本相似前者是先将勘探工程与揭露矿体的中心线交切点投影到一个平行矿体总体走向的铅垂平面上,再圈定矿体范围与各种界线;而后者则主要将矿体出露边界绘出,再将勘探工程与矿体中心面的交切点投影到一理想水平面上,再圈定矿体范围与各种边界线。其区别仅在于①理想投影面的方位不同(相互垂直);②若矿体有出露地表部分,则有绘出矿体中心线与绘出矿体出露边界线的不同。 编图依据资料主要有矿区地形地质图、勘探线剖面图、中段地质平面图、勘探工程分布图及各取样工程与分析结果等。 矿体纵投影图编制步骤 1确定投影面原则上是平行于矿体总体走向即矿区布置勘探线时设置的基线方位理想的铅垂平面。然而在矿体走向变化较大时,会由于资料计算与作图困难,易产生较大麻烦和错误,故可在矿体走向线与原投影面交角大于15时,采取改变投影面方位分段投影的方式,并注明其所改变的方位,但应考虑矿段间在展开后的衔接关系,减少误差和错觉。 2绘制控制(线)网标高线的间距,当编图比例尺为1∶500则定为50m;若比例尺为1∶1000,则定为100m。勘探线即按基线上的线间垂直距离绘制;平面坐标则选与矿体走向交角最大的一组(x或y),并依其交点在投影面上作垂线,则绘成控制网。 3矿体出露(地形)线的绘制将矿区地形地质图上矿体各露头(或探槽揭露)的中心点依其标高位置投影,并将各剖面上地表矿体中心投影点连接起来即得矿体露头线。或将投影基与地形等高线交点连接起来,即得投影面上的地形线;若为盲矿体,则无须切地形线。 4构绘矿体及地质界限根据各勘探线剖面图,将各勘探工程与矿体中心线(面)的交点位置投影标绘到图上。连接起边缘见矿工程中心点,得矿体内边界线;将各勘探线上矿体尖灭点投影到图上,并连接起来,则得矿体外边界线;同法绘制其它破坏矿体的各地质体与构造界线。 5划分块段,标注数据按照勘探工程控制程度及所采用的储量计算方法和工业指针,划分储量计算所需的地质块段、开采块段,并标注各块段矿体的储量类别、矿石类型、面积、平均厚度、矿石储量、金属储量等。 6整饰图件绘制图名、比例尺、图例及图签等 矿产储量,简称储量,一般是指具有一定地质研究与控制程度的已查明的矿产资源。 意义矿产储量是国家和地方合理规划工业布局,制定国民经济计划与资源政策的重要依据;是优化市场资源配置,实施资源宏观调控,安排矿产勘查计划、矿山开发与生产计划和管理的重要依据。 一、储量的数量和质量及其分类分级 1 矿产储量的单位 1. 矿产储量多以质量单位(吨、公斤、克拉(1克拉210-4kg),少数以体积单位(m3)表示其数量。 2. 有色金属多以吨(t)表示,贵金属矿床以公斤(kg)表示,多要求分别计算矿石和金属储量; 3. 黑色金属(如铁)和某些非金属矿产如煤、磷灰石、耐火粘土等则只要求计算矿石储量; 4. 某些有色金属、稀有金属和特种非金属矿产有时需计算有用组分(如WO3、Ta2O5)或有用矿物储量。 5. 一般金属矿产储量是矿体体积与矿石质量(如类型、体重、品位)的函数。 按不同矿种、矿床类型和不同矿山产量,人们常以不同的数量标准把矿床与矿山规模分别划分为特大、大、中、小型几类。 储量的质量指标(或标准)是指矿产储量的可用程度和可靠程度。它是资源储量分类(分级)的依据。其目的是便于正确掌握国家的矿产资源,统一矿产资源储量的计算、审批、统计和管理,便于评价储量的经济价值与用途,也更加有助于规范和经济合理地做好矿产地质勘探工作。 储量的可用程度主要包括时间、技术与经济三个方面的涵义。即决定于在现有的工业生产水平和技术经济条件下,储量的可采程度(具体指标如回采率回采的工业矿量在该采矿单元储量中所占的百分比;贫化率所采下、运出矿石品位与原地质品位相比的品位降低率,主要因混入围岩、夹石或高品位工业矿石丢失所造成),矿石可选程度(指标如选矿回收率需选矿石在经选矿后的精矿产品中有用组分的质量与入选原矿中该成分质量的百分比);金属矿石原料的可冶程度(指标如冶炼回收率指经冶炼最后所得产品中的金属质量占原料中此种金属质量的百分比)及其工业利用技术上的可行性和经济上的合理性,即工艺流程是否成熟和先进,投入和产出相比是否有利可图,同时,是否违背国家有关矿业法规和环境保护政策等。 依据我国以往的勘探规范,则首先反映在储量的分类上 可利用储量,又称表内储量。是指符合当前的工业技术经济条件和相关法规、政策,可以被工业开采利用的矿产储量。它是矿床勘探中的所要探明的主要储量,只是未扣除设计与开采损失的地质储量或称为原地储量。 暂不可利用储量,又称表外储量,或尚难利用储量(应包括1992年固体矿产地质勘探规范总则中第一类可利用储量中的B亚类),是指不符合当前的工业技术经济条件和相关法规、政策,暂时不能被经济开采利用的矿产储量。划归这一类的储量,或因有用组分含量(品位)低;或因矿体厚度小(低于可采厚度)或因开采技术条件、水文地质条件特别复杂;或因矿产加工技术方法尚未解决;或因外部条件不允许等,均可能是造成该类储量暂不能利用的原因。这类储量都不须进行专门的勘探工作,只须顺便了解。 可采储量,或称开采储量,是指能利用储量中扣除开采设计损失的那部分储量后,可以实际经济开采利用的那部分储量。它是矿床开发勘探中为采掘计划编制所提供的高级别储量依据;也应该是地质勘探阶段所探明的为所拟定的采矿方式、方法提供的最主要储量。 储量的可靠程度(地质可信度),主要是指储量的工程控制和地质研究程度所决定的储量精确程度,或称为地质保证程度,应以储量的误差大小来表示其可靠程度或衡量其精度。我国以往勘探规范中将储量分为A、B、C、D、E级(E级为远景资源)分别以“准确”、“详细”、“基本”、“初步”、“大致”的量词来表述对矿体外部形态控制与破坏矿体的构造、岩浆岩体(脉),矿石质量特点及开采技术条件等的查明程度,属于定性评价的要求标准。 对于所计算储量的定量评价标准1959年规定了探采对比的储量允许误差A2≤20,B≤30,C1≤45,均低于当代采矿工艺技术要求,故90年代后期核工业部、冶金工业部等均已先后提高了标准,探采对比允许误差定为A级10,B20,C30,D50;但尚缺少各级别间的相对允许误差标准,故仍不便于实际应用。 矿产储量与资源的分类分级研究一直是国内外共同关心的课题。我国的“规范”经多次修订后与俄罗斯(前苏联)的基本一致。西方国家(美、英、加拿大等)将矿产资源分为查明的和未经发现的两大类;按地质可靠程度分为实测的(确定的)、推定的、推测的和假设的、假想的;按技术经济可行性分为经济的、边界经济的、次经济的等。联合国1997年建议的“国际储量/资源分类框架”是以地质、经济和可行性三轴联合作为分类方案。 国内外分级系统概略对比如表4-7-1所示。 表4-7-1 国内外矿产资源主要分级系统概略对比表 国 内 对 比 总则 1992 矿产储量 A B C D E 铀矿 1991 可靠资源 远景资源 预测资源 A B C D E F G 总则1977 探明储量 预测资源 A B C D E F G C级降级 C级外推 异常验证 稀疏工程 总则 1959 探明储量 预测资源 工业储量 远景储量 地质储量 A1 A2 B C1 C2 国 际 对 比 苏联 1981 勘探储量 初步评价储量 预测储量 A B C1 C2 P1 P2 P3 美国 1980 矿产资源(total resources) 查明资源(identified resources) 未经发现资源 (undiscovered resources) 实测的 (measure) 推定的 (indicated) 推测的 (inferred) 假定的(hypothetical) 假想的(speculative) 经济的储量基础(enonomic reserve base) 资源(latent resources) 边界经济的储量基础(marginally economic reserve base) 次经济资源(subeconomic resources) 英美工业界 证实矿量(proved ore) 概略矿量(probable ore) 可能矿量(possible ore) 潜在资源(latent resources) 联合国 1979 R 今后几十年中具有经济意义的原地资源 R 1 R 2 R 3 R 1 E 经济可开采(economic) R 2 E 经济上可开采的(economic) 未发现的资源 (undiscovered resources) R 1 M 边界经济(marginal) R 1 S 次经济的(subeconomic) R 2 S 次经济的(subeconomic) 联合国 1997 矿产资源总量 证实的储量 概略的储量 可行性资源 预可行性资源 确定的资源 推定的资源 推测的资源 踏勘资源 注1.“总则”1992,是指1992年GB13908-92固体矿产勘探规范总则。 2.“铀矿”1991,是指1991年EF/511-91铀矿资源评价规范。 3.“总则”1977,是指1977年制定的金属矿床地质勘探规范总则和非金属矿床地质勘探规范总则;预测资源量,是根据地质矿产部1990年制定的固体矿产成矿预测基本要求试行 4.“总则”1959,是指1959年制定的矿产储量暂行规范总则。 5.苏联1981,是指前苏联1981年公布的固体矿产储量和预测的分类。 6.美国1980,是指美国内政部和地质调查所1980年签发的813号地质调查通告公布的矿产资源和储量分类原则;其中储量基础为原地资源。 7.联合国1979,是指联合国1979年制定的矿产资源国际分类系统。 8.联合国1997,是指联合国1997年制定的国际矿产储量/资源分类框架。 我国近年来为了适应国内外市场经济和国际对比交流的需要,已研究制定了既便于与国外协调对比,又符合我国国情的固体矿产资源储量分类标准(GB/T177661999)。 资源量和储量的类别划分 图4-7-1 固体矿产资源/储量分类框架图 新总则中,根据各勘查阶段获得的矿产资源储量开发的经济意义、可行性研究程度与地质可靠程度,将其分为资源量、基础储量和储量三个大类,细分为16个类型,并分别给以不同的编号代码见表4-7-2。 同时,采用了三维立体框架图(图4-7-1)表示,图形的三个轴分别代表地质轴(G)、可行性轴(F)、经济轴(E)。 表4-7-2 矿产资源储量类别与勘查各阶段对比表 地质可靠程度 查明资源 潜在资源 探明的(001) 控制的(002) 推断的(003) 预测的(004) 可研程度 经济意义 可行性研究(010) 预可行性研究(020) 概略研究(030) 预可行性研究(020) 概略研究(030) 概略研究(030) 概略研究(030) 经济的(100) 扣除设计采矿损失 可采储量 (111) 预可采储量(121) 预可采储量(122) 未扣除设计采矿损失(b) 基础储量 (111b) 基础储量 (121b) 基础储量(122b) 边际经济的(2M00) 基础储量(2M11) 基础储量 (2M21) 基础储量 (2M22) 次边际经济的(2S00) 资源量 (2S11) 资源量 (2S21) 资源量 (2S22) 内蕴经济的(300) 资源量(331) 资源量(332) 资源量 (333) 资源量 (334) 相当于原储量级别 B C D E F 探求相应储量类别的各勘查阶段 勘 探 详 查 普 查 预 查 1资源量(resource) 指所有查明与潜在(预测)的矿产资源中,具有一定可行性研究程度,但经济意义仍不确定或属次边际经济的原地矿产资源量。可分为三部分 (1) 内蕴经济资源量 矿产资源勘查工作自普查至勘探,地质可靠程度达到了推断的至探明的,但可行性评价工作只进行了概略研究,由于技术经济参数取值于经验数据,未与市场挂钩,区分不出其真实的经济意义,统归为内蕴经济资源量。可细分为3个类型探明的内蕴经济资源量(331)、控制的内蕴经济资源量(332)、推断的内蕴经济资源量(333)。 (2) 次边际经济资源量 据详查、勘探成果进行预可行性、可行性研究后,其内部收益率呈负值,在当时开采是不经济的,只有在技术上有了很大进步,能大幅度降低成本时,才能使其变为经济的那部分资源量。细分为3个类型探明的(可研)次边际经济资源量(2S11)、探明的(预可研)次边际经济资源量(2S21)、控制的(预可研)次边际经济资源量(2S22)。 (3) 行预测资源量 经预查,依据各方面资料分析、研究、类比、估算的预测资源量(334)各项参数都是假设的,经济意义不确定,属潜在矿产资源。可作为区域远景宏观决策的依据。 2基础储量(basic reserve) 经过详查或勘探,地质可靠程度达到控制的和探明的矿产资源,在进行了预可行性或可行性研究后,经济意义属于经济的或边际经济的,也就是在生产期内,每年的平均内部收益率在0以上的那部分矿产资源。基础储量又可分为两部分 (1) 经济基础储量 是每年的内部收益率大于国家或行业的基准收益率,即经预可行性或可行性研究属于经济的,未扣除设计和采矿损失(扣除之后为储量)。结合其地质可靠程度和可行性研究程度的不同,又可分为3个类型探明的(可研)经济基础储量(111b),探明的(预可研)经济基础储量(121b)、控制的(预可研)经济基础储量(122b)。 (2) 边际经济基础储量 内部收益率介于国家或行业基准收益率与0之间未扣除设计和采矿损失的那部分。也有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)。 3储量(extractable reserve) 经过详查或勘探,地质可靠程度达到了控制或探明的矿产资源,在进行了预可行性研究或可行性研究,扣除了设计和采矿损失,能实际采出的数量,经济上表现为在生产期内每年平均的内部收益率高于国家或行业的基准收益率。储量是基础储量中的经济可采部分。 根据矿产勘查阶段和可行性评价阶段的不同,储量又可分为可采储量(proved extractable reserve)(111)、预可采储量(probable extractable reserve)(121)及预可采储量(122)3个类型。 二、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。 、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。 工业指标是地质与技术经济联合研究的主要课题之一。 2工业指标内容 矿床工业指标的内容很多,构成一个复杂的工业指标体系。大体上可分为矿石质量和开采技术条件两部分或归纳为如下三类 第一类与矿石质量有关的,如边界品位,最低工业(可采)品位,有害杂质最大允许含量,有用伴生组分的最低综合品位,矿石自然类型和工业品级的划分标准,出矿品位或入选品位等; 第二类与地质体厚度有关的,如最小可采厚度、夹石剔除厚度或夹石最大允许厚度等; 第三类其他的,如一些综合指标最低工业米百分率(或工业米克吨值)、含矿系数;还有个别矿种所需规定的特殊标准,如铬铁矿的铬铁比,铝土矿的硅铝比,煤矿的挥发分、灰分、发热量,耐火材料矿产的耐火度、灼减量,与采矿条件有关的采剥比、开采深度等。 最重要、最常用的几项工业指标是 (1) 边界品位 指在圈定矿体时,对单个样品有用组分含量的最低要求,作为区分矿与非矿的分界标准。它直接影响着矿体形态的复杂程度、矿石平均品位的高低、矿石与金属储量的多少。它一般界于尾矿品位与最低工业品位之间。 (2) 最低工业品位 或称为最低可采品位,是指工业可采矿体、块段或单个工程中有用组分平均含量的最低限,亦即矿物原料回收价值与所付出费用平衡、利润率为零的有用组分平均含量。它是划分矿石品级,区分工业矿体(地段)与非工业矿体(地段)的分界标准之一。它直接关系到工业矿体边界特征和储量的多少。它常高于边界品位,在圈定矿体时,往往与边界品位联合使用。 (3) 最低可采厚度 它是指在一定技术经济条件下,对具有开采价值矿体(矿层、矿脉等)的最小厚度(真厚度)要求,原是区分能利用储量与暂不能利用储量的标准之一。 (4) 夹石剔除厚度 是指矿体内可以圈出并在开采时可以剔除的夹石(非工业矿石)的最低厚度标准。若夹石小于此指标,则不予剔除而和矿石一样对待;否则,此夹石应单独圈定处理留于原地不予开采,或选别开采(分采、分运),计算储量时,则不能参与计算。 (5) 有害杂质最大允许含量 它是指块段或单个工程中对矿产品质量或加工过程起不良影响的有害组分的最大允许含量要求。 (6) 最低工业米百分率 它是对矿体厚度(米)与品位()乘积要求的综合指标。当品位值为克/吨(贵金属)时,称为最低工业米克吨值。它只用于圈定厚度小于最小可采厚度,而品位远高于最低工业品位的薄而富矿体(矿脉、矿层)当其厚度与平均品位乘积等于或大于此指标时,则圈为工业可采矿体。所计算储量为表内储量,否则划入表外储量。 (7) 含矿系数 是指各工业可采部分与相应整个矿床或矿体、矿段、块段的体积比,时常用其面积比(面含矿系数)或长度比(线含矿系数)代替。当有用组分分布极不均匀,夹石(层)太发育,不能确定工业矿体可靠边界的含矿带时,为除去无矿部分、提高储量计算精度,用其作校正系数参与储量计算。其指标根据最佳采矿方法下的选别开采和经济合理性确定(前苏联)。 (8) 剥采比 或称剥离系数,是指露天开采时需剥离的废石量(上覆岩层、夹石)与开采的矿石量之比值的一项重要技术经济指标。一般规定其上限(即合理剥采比),大于此指标者,则不宜露天开采,应考虑地下开采。 (9) 共(伴)生组分综合利用指标 与主有用组分共(伴)生的,具有综合利用工业价值的其他有用组分的最低含量标准 二) 确定工业指标的依据 矿床工业指标依矿床勘查阶段的时间序列构成如下系统 普查阶段的参考性工业指标→详查阶段为矿山规划的暂定工业指标→地质勘探阶段由勘探、矿山设计和基建生产部门共同制定的计划工业指标→矿山生产初期经试生产验证核实的实际生产正式工业指标→矿山生产发展过程中,由矿山企业计划、矿山地质和采选冶生产部门,根据变化了的情况,往往重新研究修订的扩大工业指标。 根据勘查程度高低确定的这一工业指标系统,反映着随勘查程度的提高,工业指标也在逐渐趋向于合理可靠和切实可行。 在矿产预查、普查、详查阶段,资源量与储量计算可参照矿产工业要求参考标准中的一般标准确定。例如,铜矿床一般工业指标及伴生有益组分评价参考指标如表4-7-4及表4-7-5所列。 表4-7-4 铜矿床工业指标一般要求表 项目 硫化矿石 氧化矿石 坑采 露采 边界品位() 0.2~0.3 0.2 0.5 最低工业品位() 0,4~0.5 0.4 0.7 矿床平均品位() 0.7~1.0 0.4~0.6 最小可采厚度(m) 1~2 2~4 1 夹石剔除厚度(m) 2~4 4~8 2 表4-7-5 铜矿床伴生有益组分评价参考表 元素 Pb Zn Mo Co WO3 Sn Ni S Bi Au Ag Cd、Se、Te、Ga、Ge、Re、In、Tl 含量() 0.2 0.4 0.01 0.01 0.05 0.05 0.1 1 0.05 0.1g/t 1g/t 0.001 正确确定最佳工业指标是政策性强、经济性强、时间性强,且往往因具体情况而变化,技术复杂的一项综合性工作。 所依据的基础资料包括国家有关矿产开发的方针政策,矿床地质构造资料,矿石最佳采、选、冶技术方案及工艺试验资料,近期与长远的市场需求,各矿产品方案及经济核算资料等。 因工业指标的数值随矿种不同、矿床地质特征及上述资料的影响作用不同而不同,并应具有动态的性质,故具体矿床的工业指标应具体制订。 只有依据当时的实际资料,经过地质技术经济的综合对比论证后,才能获得最佳的矿床工业指标。 (三) 综合品位指标的确定 在贯彻执行综合勘探、综合评价、综合利用矿产资源方针时,对具有工业利用价值,具有一定社会效益和经济效益的共、伴生组分的综合性矿石,其综合品位就是主要有用组分(标准组分)品位与伴生有用组分含量等价折算为主组分品位后的总和。公式为 综合品位同样应分为边界综合品位和最低工业综合品位指标,用以圈定同位或异体共、伴生矿产综合利用矿体的合理边界线。 四、矿体圈定 (一) 矿体边界线种类 (1) 零点边界线 矿体尖灭点的连线。一般情况下,它与矿体自然边界(矿体与围岩界线明显)或外边界线一致,表示各矿体大致分布范围。 (2) 可采边界线 是指符合当前工业技术条件探明的可供开采利用的矿体(矿块或块段)边界线。 (3) 内边界线 连接边缘见矿工程所形成的边界线,表示由勘探工程实际控制的那部分矿体分布范围。 (4) 外边界线 用外推法确定的矿体边界线,表示矿体的可能分布范围;它与内边界线间的储量可靠程度要低于内边界线范围内的储量。 (5) 资源储量类别边界线 以资源储量分类标准圈定,表示不同类别资源储量分布范围的边界线。 (6) 自然(工业)类型边界线 以矿石自然(工业)类型划分标准确定的边界线。 (7) 工业品级边界线 在能分采矿石工业类型边界线内,以工业品级划分标准确定的边界线。 (二) 矿体边界线的圈定方法 概念矿体圈定即在储量计算图上把矿体空间形态位置,即矿体边界线确定下来的工作。 矿体圈定思路矿体边界线的圈定一般是在勘探线剖面图、中段地质平面图或矿体投影图上,利用工程原始编录和矿产取样资料,根据确定的工业指标,结合矿床(体)地质构造特征、勘探工程分布及其见矿情况,全面考虑进行的。 矿体圈定步骤先确定单个工程矿体各种边界线(基点)位置;然后,将相邻工程上对应边界点相连接,完成勘探剖面上的矿体边界圈定;再对矿体边缘两相邻工程(剖面)和全部工程所控制的矿体各种边界线的适当连接和圈定。 1单个工程中矿体边界线的圈定(动画演示) (1) 当矿体与围岩分界线清楚,有用组分分布相对均匀时,即矿体边界线与自然边界线相一致,肉眼易于辨认,则矿体边界基点位置与矿体产状,均可利用探矿工程或自然露头在剖面上的直接观察和测量确定之。 (2) 当矿体与围岩界线不清楚,即呈渐变过渡关系时,只能根据化学取样结果,利用现行工业指标确定矿体边界基点位置。 具体步骤为 ① 根据截穿矿体的单个工程中连续(分段)取样结果,首先将等于或大于边界品位的样品分布地段,暂全部