礦產資源儲量估算中工程控制程度劃分的探究

趙 鵬，鄒建林

（湖北省核工業地質局，湖北 孝感 432100）

隨著更多國際礦業公司進入我國市場，國內礦業企業和相關機構在礦產資源開采過程中，要適當引進先進礦產資源存儲量估算方法，以及相應軟件，完成相應礦產資源開采工作。在我國礦產市場適當引入先進礦業軟件和方法，對其進行合理應用，實現對我國礦業信息化實現的促進。但是，從實際情況來看，引進的礦業軟件和方法與國內傳統工具和方法進行融合避免不了會存在一定問題，對這些礦業軟件完成對礦產資源存儲量的估算，如何對資源存儲量工程控制程度進行確定，是一項需要人們深入探討的問題[1-3]。

1 礦產開采情況

湖北省隨州市柳林礦區是上世紀七十年代末以及八十年代初發現并且評價的大型礦床，位于隨州市的南部，西起柳林鎮的王家灣，向東拓展至洛陽店一帶，長大約20多千米。自西向東包括古木樹灣-六合灣、田家沖-謝家店、鑫橋嶺三個礦段。而重晶石礦分六合灣、王家灣和古木樹灣礦段。

六合灣礦段重晶石礦于1977年建礦投入生產，1990年以前以露采為主，210m標高以上的礦石基本采空。1990年后經有資質專業機構設計，生產能力3萬t/年，采用地下斜井開拓，以淺孔房柱法為基本采礦方法。開采深度已至標高70m，原露天采場已廢棄。

王家灣、古木樹灣礦段一直處于待建狀態，本次檢測證實礦山未開采。礦山企業現屬股份制企業，由采礦和礦粉加工兩部分組成；自2007年年生產規模為2萬t，生產325目礦粉一萬噸，現有固定資產200萬元。全礦職工62人，經濟效益較好。

2004年檢測后至2009年底開采范圍為六合灣礦段W99線～W104線，開采標高+100m～+50m，開采（消耗）礦石量約5萬t。

根據礦山生產資料統計，礦山已累計采出礦石約231萬t，2004年以前礦山回采率較低，為60%～70%；2004年以后礦山回采率提高到86.7%。

2 工程控制程度劃分的常用方法

2.1 依據估值方差進行適當分級

估值方差分級方法在具體應用過程中優點就是，能夠提升估值結果在應用過程中的可靠度，提升估值結果明確性。但是，從實踐情況來看，針對不同類型礦種、不同勘查期間，甚至在同一礦種在不同類型的礦區中可以獲取到克里格方差也會存在一定不同，因此，難以完成相應對比分析，相應標準也難以得到統一。同時，從我國礦產資源行業的實際發展情況來看，國內缺少大量經驗數據積累，這也就難以針對不同類型礦產類型建立相應標準，這對該方法應用造成了一定限制。

2.2 根據工程密度進行分級

將剖面法或地質塊段法作為基礎，依據工程的實際密度情況，對礦體進行適當分割，合理分割成多個塊體，同時，在該基礎上完成對平均品位后體積的計算；也可以依據不同工程密度情況，構建出多個封閉，標識不同礦產工程控制程度的三維范圍，進而對在范圍內的塊進行適當限定，同時，完成對資源量和品位的準確估算。該方法在實際應用過程中的一項重要優點就是理解起來相對比較容易，其實際上就是在計算機上實現傳統幾何計算方法，并且能夠與我國現行規范保持一致。需要注意的是，這種做法在具體應用過程中也存在一定問題，其中最重要的一項問題就是會對礦體完整性造成破壞。從實際情況來看，隨著勘查程度不斷提升，勘查工程布置，即使礦體形態未發生顯著改變，但是，因為局部工程密度發生了顯著變化，這將會造成塊段需要進行重新劃分，礦體三維模型為了適應這一改變，勢必會耗費地質人員大量精力，實現對三維地質模型的重新構建，這也就難以使礦業軟件先進性在應用過程中的高效率得到體現。

2.3 以地質研究為基礎的存儲量分類

以地質研究作為基礎對礦產資源存儲量進行適當分類，在該過程中不能僅依賴工程密度或統計學完成相應分類工作，還要在進行地質研究基礎上，驗證與調整分類結果。實際問題分析期間，一方面要對工程控制分類結果可靠性進行適當驗證，另一方面要依據樣品品位對插值品位具體可靠性進行驗證。但是，實踐中，人們經常將更多時間用于構建模型和品位插值中，很少驗證結果可靠性。若插值品位與對樣品品位差距過大，表明不合適采用橢球參數在資源估量估算中應用。若插值品位與對應樣品品位兩者的相差較小，但是，工程控制程度分類結果可靠程度偏低時，要通過人工方式對分類結果進行適當調整，確保最終分類的合理性。

3 礦產資源量估算方法選擇

六合灣礦段礦層上部（100標高以上）至地表呈厚度大、品位高的層狀礦體，分布穩定，而中、下部呈厚度小、品位低、構造復雜，分布不穩定的透鏡體。根據其工程間距、產狀、形態特征的不同，對上部至地表的緩傾斜部分和W96－W98線深部“平臺”部分的Ⅰ1號礦體以及W102線深部“平臺”部分的Ⅰ2號礦體，用水平投影地質塊段法計算資源儲量，以水平投影圖為基本圖件，計算公式為Q＝S′/Cosα·h·d，式中Q為礦石量，S′為礦體投影面積，α為礦體平均傾角，h為礦體平均厚度，d為礦石體積質量（體重）[4]。

對中部礦層產狀陡直部分，且傾角大于45°，褶曲發育地段，用垂直縱投影地質塊段法計算資源儲量，以垂直縱投影圖為基本圖件，計算公式為Q＝S′/Sinα·h·d，式中Q為礦石量，S′為礦體投影面積，α為礦體平均傾角，h為礦體平均厚度，d為礦石體積質量（體重）。

對王家灣、古木樹灣兩礦段礦體規模小、產狀穩定，傾角小于45°，用水平投影法地質塊段法計算資源儲量；由于礦體未進行開采，仍沿用2004年度檢測報告的資源儲量及相關數據。

4 礦體資源量估算參數的選擇

4.1 平均品位的確定

單工程礦石的平均品位為單個樣品品位與厚度加權之平均值。

塊段礦石的平均品位為組成塊段各工程（包括插點）礦石平均品位與厚度的加權平均值[5]。

4.2 平均厚度

單工程礦體厚度為各個單樣厚度之和。塊段平均厚度為塊段內各單工程（包括插點、本次檢測點）礦體厚度的算術平均值。礦體平均厚度為各塊段礦體厚度的算術平均值。

4.3 平均傾角

六合灣礦段礦層上部、下部塊段傾角利用原報告控制塊段礦層傾角的算術平均值。中部礦層產狀陡直、褶曲發育地段的塊段傾角，根據礦層產狀變化求出控制塊段傾角的算術平均值；2005年～2009年動用部分根據本次檢測實測礦層傾角求出平均傾角。

王家灣、古木樹灣兩礦段平均傾角沿用2004年檢測報告數據。

4.4 塊段斜面積

水平投影地質塊段法：在礦體資源儲量估算水平投影圖上用計算機求得塊段投影面積，除以礦段礦層平均傾角的余弦值而求得塊段的斜面積。

垂直縱投影地質塊段法：垂直縱投影面積上用計算機求得塊段投影面積，除以礦層平均傾角的正弦值而求得塊段的斜面積。

垂直縱投影地質塊段法求得的塊度體積數據直接表示在垂直縱投影塊度中，若檢測中組成該塊段的工程數據無變化，則直接參與資源儲量估算；若該塊段在檢測工作中工程點增加且數據有變化者，或該塊段在檢測工作中有分割子塊段者，則在投影圖上用計算機測量塊段投影面積，用面積分割法求出新的子塊段面積，參與資源儲量估算。

4.5 體積

塊段體積為塊段斜面積（S），乘以塊段平均厚度（L）求得。

4.6 礦石平均體重

六合灣礦段沿用2004年檢測報告數據4.12t/m3，作為資源儲量計算的平均體重值。王家灣、古木樹灣礦段采用六合灣礦段礦石體重值計算。

5 結語

礦產資源儲量估算中控制程度劃分難度較大，在實際控制程度劃分過程中，要依據礦產資源具體情況，選擇具有針對性措施開展工作，從而為礦產資源開采工作的順利進行提供支持，促進我國礦產行業健康發展[6]。