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金属、非金属矿产储量计算方法之储量计算方法的选择

2014-02-24 17:16:09 来源:矿秘书网采编 评论(0)

金属、非金属矿产储量计算方法

(一)储量计算方法的选择

矿体的自然形态是复杂的,且深埋地下,各种地质因素对矿体形态的影 响也是多种多样的,因此,我们在储量计算中只能近似地用规则的几何体来 描述或代替真实的矿体,求出矿体的体积。由于计算体积的方法不同,以及 划分计算单元方法的差异,因而形成了各种不同的储量计算方法。比较常用 的方法有:算术平均法,地质块段法,开采块段法,多角形法(或最近地区 法)断面法(包括垂直剖面法和水平断面法)及等值线法等。其中以算术平 均法、地质块段法、开采块段法和断面法最为常见。现将常用的几种方法简 要说明如下。

1 . 算术平均法

是一种最简单的储量计算方法。其实质是将整个形状不规则的矿体变为 一个厚度和质量一致的板状体,即把勘探地段内全部勘探工程查明的矿体厚 度、品位、矿石体重等数值,用算术平均的方法加以平均,分别求出其算术 平均厚度、平均品位和平均体重,然后按圈定的矿体面积,算出整个矿体的 体积和矿石的储量。

算术平均法应用简便,适用于矿体厚度变化较小、工程分布比较均匀, 矿产质量及开采条件比较简单的矿床。

2.地质块段法

它是在算术平均法的基础上加以改进的储量计算法,此方法原理是将一 个矿体投影到一个平面上,根据矿石的不同工业类型、不同品级、不同储量 级别等地质特征将一个矿体划分为若干个不同厚度的理想板块体,即块段, 然后在每个块段中用算术平均法(品位用加权平均法)的原则求出每个块段 的储量。各部分储量的总和,即为整个矿体的储量。地质块段法应用简便, 可按实际需要计算矿体不同部分的储量,通常用于勘探工程分布比较均匀, 由单一钻探工程控制,钻孔偏离勘探线较远的矿床。

地质块段法按其投影方向的不同又分为垂直纵投影地质块段法,水平投 影地质块段法和倾斜投影地质块段法。垂直纵投影地质块段法适用于矿体倾 角较陡的矿床,水平投影地质块段法适用于矿体倾角较平缓的矿床,倾斜投 影地质块段法因为计算较为繁锁,所以一般不常应用。

3.开采块段法

是以坑道为主要勘探手段的矿床中常用的储量计算方法。由于矿体被坑 道切割成大小不同的块段。即将矿体化作一组密集的、厚度和品位一致的平 行六面体(即长方形的板状体)。因此实质上开采块段法仍是算术平均法在 特定情况下的具体运用。

计算储量时,是根据块段周边的坑道资料,(有时还包括部分钻孔资料) 分别计算各块段的矿体面积,平均厚度,平均品位和矿石体重等,然后求得 每个块段的体积和矿产储量。各块段储量的总和,即为整个矿体的储量。

开采块段法能比较如实地反映不同质量和研究程度的储量及其空间的分 布情况,块段的划分与开采系统相一致,所以在开发勘探时期广泛被应用。

4.断面法

又称剖面法,是矿床勘探中应用最广的一种储量计算法。它利用勘探剖 面把矿体分为不同块段。除矿体两端的边缘部分外,每一块段两侧各有一个 勘探剖面控制。按矿产质量、开采条件、研究程度等,还可将其划分为若干 个小块段,根据块段两侧勘探剖面内的工程资料,块段截面积及剖面间的垂 直距离即可分别计算出块段的体积和矿产储量,各块段储量的总和,即为矿 体或矿床的全部储量。

断面法的特点是借助勘探剖面表现矿体不同部分的产状、形态、构造以 及不同质量,不同研究程度和矿产储量的分布情况。按勘探剖面的空间方位 和相互关系,断面法又分为水平断面法、垂直平行断面法和不平行断面法。 而在垂直断面法中又可分为两种:一种是按勘探线为划分块段边界的,这是 最常用的一种;而另一种则是以勘探线间的平分线为划分块段边界的,又称之为“线储量法”。即每一勘探剖面至相邻两剖面之间二分之一距离的地段, 即为该剖面控制的地段,分别计算各块段的储量,然后累加即为矿体或矿床 的储量。线储量法主要用于砂矿床的储量计算。

此法之优点是计算简单,适用于任何产状与形状的矿体,但要求所有勘 探工程(坑探、钻探)均分布于同一勘探剖面上,其储量计算工作是建立在 地质勘探剖面图的基础之上,是应用较广的计算方法。水平断面法是利用水 平中段进行储量计算,其计算原理与剖面法相同。常用于坑道控制的矿体或 露天开采的矿床的储量计算中。

此外还有几种不常用或应用条件较为狭窄的储量计算方法,它们可以用 于资源量的概略计算。适用于地质勘探程度不高,工程分布有限,研究程度不足,只能用于供远景规划的资源量计算等。

(1)最近地区法(又称多角形法):其实质是将形状不规则的矿体,人为 地简化为便于计算体积的多角形柱体。即在储量计算平面图所圈?的矿体范 围内以每个勘探工程为中心,按其与各相邻工程的二分之一距离为顶点,将 矿体划分为一系列紧密连接的多边形地区。再依据每个多角形地区中心的工 程资料分别计算其矿产储量。这种储量计算法不仅不能反映矿体的真实特 点,而且计算过程繁琐,在实际工作中很少应用。只有在工程分布不均、工 程揭露的矿体其厚度、品位相差悬殊、矿体形状极不规则的情况下,为了考 虑各工程所影响的权数才采用此方法。多角形顶点的选择,有时也采用内插 法以便使计算结果更准确一些。但总的来说,这种方法应用并不广泛。

(2)三角形法:其实质是将形状不规则的矿体,人为地简化为许多便于 计算体积的三棱柱状体。即在储量计算平面图所圈定的矿体范围内,以直接 连接各相邻勘探工程,把矿体分为一系列紧密连接的三角形块段。再依据三 角形块段顶点的勘探工程资料,分别计算各块段的矿产储量。这种储量计算 法不仅不能反映矿体的真实特点,而且计算过程繁琐,实际的勘探报告中也 很少应用。

(3)等高线法:这是层状沉积矿床或岩体中常用的一种储量计算方法。 它以矿层顶板等高线图为基础,把矿层分为若干倾角相近的部分,然后用一 定的公式分别计算其体积和储量。等高线法的特点是可以直接反映矿层的产 状和埋藏特点,适用于产状和厚度都比较稳定,倾角中等,并有足够勘探工 程控制的矿床。

(4)等值线法:其实质是利用矿体等厚线图或厚度一品位等值线图,把 形状复杂的矿体变为一个形状相似,底平面平坦而顶面高低起伏的几何体, 然后用一定的公式分别计算各等值线内块段的体积和储量。其优点是可以借 助上述图件,形象地表现出矿体形态,有用组分的分布及变化特点。但缺点 是制图复杂,特别是含有多种有用组分的矿床,必须按每种组分分别制图,所以在实际工作中亦应用不广泛。

(5)类比法:其实质是应用类比的原理,概略地计算矿产储量的方法。 它根据已经勘探或开采的矿床的资源,求出矿区单位面积内所拥有的矿产储 量,然后将其推及到地质条件相类似的新发现地区,估算出全部矿化面积内 可能有的矿产储量(严格说应当是资源量)。

这种方法,只用在区域矿产远景评价或矿床远景评价时,用来估算区域 的地质储量(资源量)或矿床远景储量(资源量)。对某些地质构造极为复 杂,矿化极不均匀的矿床,如水晶矿床和某些稀有金属矿床等,用一定公式 计算矿体单位面积(lm2或100m2)的矿产产出率(吨或千克),也属于一种 简单统计法。

责任编辑:金筱维

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