勘查学讲稿_勘查学7(矿产储量计算）.ppt

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1、,矿产资源/储量计算,矿产勘查学第七讲,矿产勘查学第八章,矿产资源/储量单位及工业指标矿产资源储量边界线的种类及圈定方法矿产资源/储量估算图纸矿产资源/储量估算参数的测定与计算矿产资源/储量估算方法矿产资源储量误差与精度估计,要 目,1. 矿产资源/储量单位及工业指标,矿产资源/储量单位矿产工业指标,1）矿产资源/储量单位,通常单位为 吨(t) 一般建材、石英砂等以体积计(m3)各种矿石都要估算出矿石量，而有色金属、贵金属及稀有分散元素等还要估算出金属及有用组分的储量。国内外表示的差异国外 ：100mt1.2% Cu国内：120万吨铜金属储量，平均品位1.2%,2）矿产工业指标,矿产工业指标是

2、指当前经济技术条件下，矿床应达到工业利用的综合标准。包括：矿石质量标准 边界品位 最低工业品位 伴生组分最低含量 有害杂质最大允许含量 (2) 矿床开采技术指标 最小可采厚度 最低工业米百分比 夹石剔除厚度,矿石质量标准边界品位：圈定矿体时对单个样品有用组分含量的最低要求，是区分矿体与围岩(或夹石)的品位界限。一般应比选矿后尾矿的品位高12倍。最低工业品位：简称工业位品，指单个工程中单矿层或储量估算的既定块段中，有工业意义的有用组分平均含量的最低要求，即最低可采品位。（即采矿利润率为0时的品位）伴生组分最低含量：对伴生有用组分(可以单独或顺提取的)和有益组分(难以提取但对主组分商品有益)的最低

3、要求。有害杂质最大允许含量：单个工程样品中对矿产品质量和加工过程起不良影响的组分充许的最大含量。（根据市场动态调整质量标准具有重要的经济意义，紫金实例,智利找矿发现统计 (降低工业指标后导致新增加储量),边界品位等工业指标是矿业公司非常重要的技术经济指标，不是随意指定的，国内一般要上报主管部门批准，国家有勘查规范指导这面的工作。国际上矿业公司一般会根据市场行动态调整。,(2) 矿床开采技术指标最小可采厚度：在矿石质量符合要求时，有工业 开采价值的单层矿体的最小真厚度。最低工业米百分比：简称米百分值或米百分率，是最低工业品位与最小可采厚度乘积，用于圈定厚度大于最小可采厚度，而品位却高于最低可采品

4、位时用。夹石剔除厚度：亦称最大允许夹石厚度。开采时难以剔除时允许夹在矿体中的非工业矿石的最大真厚度或应予剔除的最小厚度,2. 矿产资源储量边界线的种类及圈定方法,要估算矿产资源/储量，必须先圈定其边界。一般先在单个工程中确定边界点，在平面或剖面联结各边界点而成边界线，联结平面剖面图上边界线而得到矿体在三维空间内的各种边界。主要的边界线有：1）零点边界线2）可采边界线3）矿石品级及类型边界线4）储量类别边界线5）内边界线及外边界线6）暂不能开采边界线,1）零点边界线,零点边界线是在投影图上，矿点厚度或有用组分含量趋于0的各点联线。即矿体尖灭点的联线。是为了确定可采边界线时的辅助线，不是真正意义的

5、资源/储量边界。 确定的方法有中点法、自然尖灭法、地质推断法和几何法等。,2）可采边界线,可采边界线是按最小可采厚度和最低工业品位或小最工业米百分值所确定的基点的联线。 一般用内插法确定。,mB,R,mA,mE,x,A,C,B,D,E,F,最低工业要求mE，可采边界基点C,3）矿石品级及类型边界线 在可采边界线以内，按矿石的技术品级和类型的要求标准，划分的不同技术品级和矿石类型的分界级。表明各种品级和类型的矿石在工业矿体中的分布情况。4）储量类别边界线 按不同储量类别条件所圈定的界线各种类别储量之间的界线,5）内边界线及外边界线 内边界线矿体边缘见矿工程控制点连接的界线。外边界线是根据边缘见矿

6、工程向外推断确定的边界线。零点边界线应属外边界线，而其他的几种边界线既可在内边界线以内，也可以在内外边界线之间6）暂不能开采边界线 此边界线是根据边界品位圈定的，此线与可采边界线之间的矿量为资源量。,在实际勘探图认识各种边界线： 安庆铜矿勘探剖面图 安庆铜矿中段平面图,3. 矿产资源/储量估算图纸,矿产资源储量估算要借助于图纸来进行。用于估算储量的主要图件有：1）勘探线剖面图2）中段地质平面图（水平断面图）3）矿体垂直（纵）、水平投影图4）矿体底（或顶）板等高线图,1）勘探线剖面图,勘探线剖面图是垂直矿体的走向，表明沿矿体倾斜方向的地质构造特征的基本图件。它是依据沿勘探线的地表剖面测量和勘查工

7、程所获的全部资料综合编制而成的。是矿床勘探的最基本图件之上，是垂直断面法（平行剖面法）估算储量的必备图件，也是编制其他综合图件的依据，比例尺一般为1:500 1:2000。图面内容：参见安庆铜矿实例图编制：工程校正与绘制 各工程上边界点的确定 边界点连线 成图 （实验）,2）中段地质平面图（水平断面图）,中段地质平面图是根据通过同一标高的勘查工程所获得的资料综合编制而成的用以反映在不同的标高各水平面上矿体及地质构造特征、矿化分布规律、勘探工程分布等的一种水平断面图。 中段地质平面图是水平断面法估算矿产资源/储量的主要图件。比例尺一般为1:5001:1000,实例CAD图（安庆铜矿）,3）矿体垂

8、直（纵）、水平投影图,矿体垂直纵投影图：在与矿体延长方向（走向）平行的垂直投影面上表示矿体内各类储量与矿石品级分布和工程控制程度。矿体水平投影图：在与矿体延长方向（走向）平行的水平投影面上表示矿体内各类储量与矿石品级分布和工程控制程度。垂直纵投影图和水平投影图是矿体地质块段法、开采块段法等估算储量的基本图件。一般当矿体倾角大于45o时，用垂直纵投影，当矿体倾角小于45o时，用水平投影。,4）矿体底（或顶）板等高线图,多用于中等倾斜程度、厚度较稳定、工程较密的层状矿体。其特点是可以根据矿层顶（底）板等高线的形态变化，反映矿体的产状变化与构造形态，且能按不同标高的深度划分块段、分别估算资源/储量，

9、便于开采设计。煤矿的资源/储量估算常用此图，一般比例尺为1:500或更小。,在国内这些剖面图、中段图和投影图还是矿产勘查中必须使用的图件，国际上的发展趋势是三维成图。三维矿业软件市场基本上都被国外公司占领DatamineSURPACMicromineGocad实例,4. 矿产资源/储量估算参数的测定与计算,1）矿体（块段）面积测定2）矿体厚度的测定与计算3）估算参数平均值的计算4）特高品位的确定与处理,1）矿体（块段）面积测定,（1）求积仪法（2）曲线仪法（平行线法）（3）方格纸法（4）几何法 在AutoCAD图上可直接量出面积（实例），三维勘探图直接算块断的体积，不用计算面积。,2）矿体厚度

10、的测定与计算,坑道中矿体厚度测定 当矿体和围岩揭露完全且界线清楚时,可直接测定，但要注意假厚度与真厚度间的换算.,(2) 钻孔中矿体厚度测定,矿体真厚度:,矿体铅直厚度:,式中l为矿心长度, n为矿心采取率(%), a为钻孔截穿矿体的天顶角,b为矿体的倾角,g为钻孔截穿矿体处钻孔倾向与矿体倾向间的夹角.,矿体水平厚度:,当钻孔倾向与矿体倾向相反时,前后两项间为正号,否则为负号,3）估算参数平均值的计算,算术平均法: 适合于矿体参数变化较小、测点分布均匀，或该参数与其他参数无任何相关关系时。加权平均法: 当测点分布不均匀或该参数与某一因素有相关关系，则应以这一因素为权，以加权平均法来确定该参数的

11、平均值。如品位与厚度间有一定的相关关系，且厚度变化较大时，则应以厚度为权。,4）特高品位的确定与处理,特高品位是高出一般品位很多倍（通常为68倍），在确证数据无误差后，可采取如下几中方法取理：（1）计算平均品位时，将特高品位除去；（2）用整个工程或整个块段的平均品位代替特高品位；（3）用与特高品位相临的两样品的平均品位代替特高品位；（4）用一般品位的最高值代替特高品位；（5）统计不同级别的频率，然后用每一级样品的频率去加权计算平均品位。,5. 矿产资源/储量估算方法,几何学方法统计分析法SD法,1) 几何学方法,几何学方法是传统的常用的储量估算方法。由于自然界绝大多数矿体的形状是复杂的，在目前

12、的勘查技术条件下要准确地确定矿体的形状和体积几乎是不可能的。因此传统的传统的矿产资源/储量估算方法都遵循一个基本原则：将形状复杂的矿体描绘成体积大致相等的简单几何体，并将矿化复杂状态变为在影响范围内的均匀化状态。以便采用简单的数学公式计算其体积和储量。主要的几何学方法有： (1) 断面法 (2) 块断法 (3) 其他不太常用的数学方法,(1) 断面法 (平行剖面法),断面法 ：当矿体被一系列勘查断面（勘探线剖面或中段水平地质图）横切，截为若干块断时，就可以以这些断面图为基础，估算相邻两断面间的矿块储量乃至整个矿床的储量。 垂直断面法：基于勘探线剖面，适合于所有矿床 水平断面法：基于中段平面地质

13、图，适合陡倾矿体估算程序： 作断面图计算体积 计算矿石量 计算金属量,关键,体积计算: 当相邻两断面的矿体形状相似,且相对面积差(S1-S2)/S1 小于40%, 用梯形体积公式,即,当相邻两断面的矿体形状相似,且相对面积差(S1-S2)/S1 大于40%, 用截锥形体积公式,即,当相邻两断面的矿体形状不同, 不论面积相差多少, 除了有一对应边(长度或厚度)相等时可用梯形公式外, 其余均用似角柱体(辛浦生)公式,即,其中Sm为似角柱体平均断面(中间段面)的面积,当相邻两断面只有一个断面上有矿体, 另一个剖面矿体已尖灭, 或在矿体两端边缘部分块断只有一个断面控制时, 其体积计算依尖灭特点而选用楔

14、形或锥形公式:,矿体线尖灭时用楔形公式:,矿体点尖灭时用锥形公式:,计算块段矿石储量:计算相邻两剖面间块段的金属储量,(2) 块段法 (地质块段法),根据矿床地质特点和条件(如矿石品级、自然类型、储量类别、矿床开采技术条件等)或勘探工程把矿体划分成不同的小块段，而每一个块段则按算术平均法估算储量。 在平面上将矿体划分成若干块段，每一段块的面积可直接测定，其厚度、品位和矿石的体重用算术平均法计算求得，每一块段的体积Vi、矿石量Qi及金属量Pi按下式计算：,2) 统计分析法,距离加权法 利用距离加权法估计局部品位。一般是在圈定的矿体平面图内，按每一个钻孔分为一个单元(小块段)，它的品位可以由周围毗

15、邻的与之密切相关的所有或者绝大部分钻孔的品位来估计，根据钻孔间距离给定权数，并由此形成该块断周围各钻孔品位的线性组合。这样便可求得以每个钻孔为中心孔的单元品位，并根据平面图上圈定的矿体边界线或块段的面积、所求块段的平均品位、平均厚度和平均体重等参数，计算块段或矿体的矿石量和金属量。 多以距离平方的倒数为权数，即距离平方反比法,n为参加品位估算的钻孔数，需要根据统计理论确定一个参加该钻孔品位估算的影响范围(影响半径)，有两种方法确定，一是根据经验取勘探线间距的1.5倍左右；另一是采取图解法（类似于实验变异曲线图解）,距离平方反比法品位估算公式,(2) 相关分析法 多用于伴生元素的储量估算，因伴生

16、元素一般与主元素间密切相关。 首先计算伴生元素与主元素品位间的相关系数:g为伴生元素与主元素间的相关系数, x、 y分别为组合分析样品中伴生元素和主要元素品位， 和 为分别为矿体中伴生元素和主要元素之平均品位, 和 分别为伴生元素和主要元素的均方差, n为组合样品的个数。 相关系数反映二者的相关程度，为1则完全相关，为0则不相关，通常介于01间。,其次，计算每一小块段的伴生元素的平均品位，当二者显著相关时，用直线回归方程计算：为使块段平均品位计算更精确，常用联合回归方程同时计算，其结果可作参考：X和Y分别代表计算块段的伴生元素和主要元素之平均品位。因为伴生元素和主元素之间可能不完全相关，所以上

17、述二式算出的结果可能不一致。最后计算块段的伴生元素金属储量：P = QX， Q为块段的矿石量。,3）克里金(Kring)法 把矿床地质参数(如品位)看成区域化变量, 以较严谨的数学方法变异函数为工具来处理地质参数的空间结构关系，在充分考虑样品的形状、大小及待估计块段相互位置和品位变量空间结构基础上, 根据一个块段内外若干样品数据, 给每个样品赋予一定的权, 利用加权平均对该块段品位作出最优估计, 并可得到一个相应的估计误差.(1)基本原理 任一待估点V的真值的估计值是估计邻域内n个信息值的线性组合，即,6. 矿产资源储量误差与精度估计,一、矿产资源/储量误差误差来源： 1、地质误差 2、技术误差 3、方法误差误差检查方法： 1、重复测量 2、检查测量 3、探采对比,二、矿产资源/储量精度估计 1、用计算参差数的精度来评价储量的精度 2、储量区间估计 3、克里金法精度估计,