基于Micromine软件的某铜矿床资源量估算

李　朋　邹小伟　李　志

(广东省地球物理探矿大队)



基于Micromine软件的某铜矿床资源量估算

李朋邹小伟李志

(广东省地球物理探矿大队)

摘要以某铜矿床为例，通过Micromine软件对该铜矿段进行了三维建模，采用距离反比法对铜矿体进行了资源量估算，并与传统块段法进行了对比分析。结果表明：距离反比法的资源量估算结果与传统块段法基本一致，可供类似研究参考。

关键词Micromine软件三维建模距离反比法传统块段法资源量估算

国内传统资源量估算方法有地质块段法、断面法等，具有计算(修改)复杂、效率低等不足。Micromine软件是由澳大利亚Micromine国际矿业软件有限公司开发，已在全球主要矿产生产国的数千个矿山得以应用，并于2003年得到我国国土资源部矿产资源储量司对其资源储量估算部分的技术认定[1]。利用Micromine软件可简单快捷地进行地质数据解疑和资源评估，其资源储量估算方法包括地质统计克里格法、距离反比法、封闭多边形法等，其中距离反比法为国外资源评估最常用的方法之一[2-3]。本研究以某铜矿体为例，应用Micromine软件进行矿区三维建模，采用距离反比法进行资源量估算，并与传统块段法进行对比分析。

1　矿体特征

某铜矿体呈脉状、透镜状展布，走向NNW320°～360°，平均340°，长680m，矿体倾向NEE，倾角45°～65°，平均56°，控制延深49～535m，矿体厚1.00～15.41m，平均3.04m，厚度变化系数93.92%，较稳定。矿体单样品w(Cu)0.201%～10.99%，单工程w(Cu) 0.34%～3.00%，矿体 w(Cu)平均1.39%，变化系数88.37%，属较稳定型矿体。

2　资源量估算

2.1工业指标确定

依据《固体矿产资源/储量分类》(GB/T17766—1999)、《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》(DZ/T0214—2002)，本研究资源量估算所用的相关参数为：矿石边界品位Cu0.2%，最低工业品位Cu0.5%，最小可采厚度1m，夹石剔除厚度2m，矿石密度2.92g/cm3。 单工程矿体圈定应严格按照工业指标执行，凡大于或等于边界品位的、真厚度大于或等于最低可采厚度的矿石均应圈入矿体。矿体外推包括有限外推和无限外推两种方式，有限外推为一工程见矿，其相邻工程未见矿，在工程间距大于或等于相应类别的工程间距时，平推该类型工程间距的1/4为矿体资源量估算边界；无限外推为当矿体沿走向或倾向方向在见矿工程外无工程控制时，按相应工程网度的1/4进行等厚外推。

2.2三维建模和资源量估算

本研究Micromine软件矿体三维建模与储量估算的基本流程见图1。

图1　Micromine软件资源量估算流程

2.2.1建立数据库

利用Micromine软件进行矿体三维建模时，需提供工程编号、坐标、钻孔孔深、测斜、分层信息以及样品分析结果等基本信息。地质数据库中的井口文件、测斜文件、样品分析文件中汇集了上述各类数据。矿区数据库共录入86个钻孔的相关文件，1 438个样品文件。

2.2.2地质解疑

地质解疑主要通过切割剖面并在剖面上圈连矿体实现。矿体的圈连主要根据地质规律，严格按照确定的品位、厚度等指标进行，形成的剖面形态与传统方法绘制的勘探线剖面基本一致(图2)，因此也可直接将CAD或MapGIS软件绘制的勘探线剖面文件直接导入Micromine软件中，用于地质解疑。

图2　10#勘探线剖面示意

2.2.3建立线框形成矿体三维模型

将各解疑剖面上所圈连的矿体线条相互串连，便构成了整个矿体的立体三维模型(图3)。

图3　矿体三维模型

2.2.4生成空块模型

空块模型构建的目的是精确估算整个矿体的平均品位。空块模型的构建是将矿体三维模型划分成若干个尺寸相同的小方块，各块都有代表其空间位置的三维坐标。矿体三维模型划分的依据主要为矿体在空间的分布范围，走向、倾向的变化及开采段高等。划分的模型块并非越小，品位、矿量计算结果越精确，一般来说，单元模型块的间距为勘探线间距的1/5～1/10[4]，本研究单元模型块尺寸确定为8m×6m×2m(长×宽×高)。

2.2.5空块插值

距离反比法作为一种权重平均插值法[5]，其原理是将落入影响范围内的样品参与单元模型块的品位估值，由于各样品与单元模型块中心的距离不同，其品位对单元体的影响程度也不同，距单元模型块越近的样品，其品位对单元体品位的影响越大，单元块的品位(x)计算公式为

式中，n为样品数量；xi为落入影响范围的第i个样品的品位；di为第i个样品与单元块中心的距离；N为计算系数，一般取1～5。

上式中，N越大，距估值点越近的样品的权重越大，即对于品位变化小的矿床，N较小；对于品位变化大的矿床，N较大。本研究N取2[5]。

2.2.6资源量分类

《固体矿产资源/储量分类》(GB/T17766—1999)按照地质可靠程度、经济意义及可行性评价程度将矿产资源储量，共分为3大类16种类型。Micromine软件可通过设定椭球体的搜索半径、最小工程数等参数划分地质可靠程度。Micromine软件对于地质可靠程度的划分主要通过设置搜索椭球半径和最小工程数实现，椭球搜索半径应为勘探线间距的1.25倍[6]，矿区采用 100m×100m的网度估算控制资源量，采用200m×200m的网度估算推断资源量。为此，设置椭球半径为125m，最小工程数3个，对控制的资源量块段进行品位插值；设置椭球半径为250m，最小工程数2个，对推断资源量块段进行品位插值。矿区铜矿体资源量主要为332、333两类别，Micromine软件参数设定与资源量类别对应关系见表1。

表1　Micromine软件资源量类别判定参数

通过Micromine软件距离反比法估算的铜矿体总资源量结果为：铜金属总量19 252.91t、Cu平均品位1.24 %，其中332铜金属资源量12 282.16t，333铜金属资源量6 970.75t。采用封闭多边形法进行了验证，所估算的铜资源总量为20 276.37t，相对误差为5.18%，可见本研究资源量的估算结果较可靠。

3　与传统块段法对比分析

3.1估算图件

将Micromine软件生成的矿体三维模型视角调整至传统资源量估算纵投影图相对应的方位，即可得到Micromine软件中的矿体垂直纵投影图。由上述2类垂直纵投影图(图4)对比可知，尽管各类别资源量分布范围大致对应，但细节出入较大，是由传统块段法将工程直线相连形成矩形方块，而Micromine软件采用椭球搜索形成不规则边界所致[7]。

3.2资源量估算

传统块段法与距离反比法对铜矿床资源量的估算结果见表2。

图4　矿体垂直纵投影示意表2　2种资源量估算结果对比

项目金属量/t传统块段法距离反比法误差相对误差/%资源量类别33211409.1312282.16873.03007.373337603.326970.75-632.57008.68总量19012.4519252.91240.46021.26

由表2可知：2种方法估算出的资源量总量基本一致，误差仅为1.26%，但各类别资源量之间相对误差略有偏大，332资源量相对误差为7.37%，333相对误差为8.68%，原因为：①传统块段法划分探明和控制的资源/储量须在工程网度内，而Micromine软件可将满足相应搜索半径和最小工程数的矿块划为相应资源/储量类别，导致少量探明和控制的资源量并不完全在工程网度内，若控制的工程网度为100m×100m，设置搜索半径为125m，则导致实际工程网度外围少量的矿块被划为控制的资源量，即传统块段法判定为332资源量的外推部分块段被Micromine软件同样判定为332类别资源量；②对于稍大于工程网度的工程，传统块段法可根据实际情况适当修改，而Micromine软件在计算中固定了网度参数，相对严谨，因而在传统块段法判定为332资源量的块段内部出现了小面积的333资源量。

3.3品位估算

通过钻孔实际样品品位与小矿块品位进行对比发现，Micromine软件可较准确地对小矿块进行赋值，空块插值与钻孔实际样品品位值的大小、分布范围基本一致。通过Micromine软件赋值，可更为详细地了解矿体内部的品位分布特征，而传统块段法仅能反映单个块段的平均品位，块段内部品位变化特征无法得知。Micromine软件距离反比法计算的矿体平均品位为1.24%，传统块段法计算的矿体平均品位为1.39%，相对误差为11%，基本满足要求。

3.4品位吨位

为进一步研究不同估算方法对品位吨位的影响，将品位划分为4个区间，并计算出各区间的资源量，通过品位吨位对比分析(表3)发现，2种方法在各品位区间所计算的资源量大致一致，除了极少量低品位矿体资源量估算结果出入较大外，其余工业矿体的资源量估算误差率为5.98%～15.03%。Micromine软件采用距离反比法估算的资源量、品位等数据与传统块段法基本一致，但由于该2种方法对各类别资源量块段的圈连、判定的方法有所差别，使得各类别资源量块段分布范围也存在一定的差别，因而两者估算的各类别资源量不适合作为精确验证数据。

表3　2种方法品位吨位计算结果对比

4　结　论

(1)Micromine软件对矿体进行三维建模直观性强，资源量估算快捷、准确，修改方便，相对于传统方法优势较明显。

(2)通过与传统块段法对比研究发现，Micromine软件采用距离反比法估算的资源量、品位等数据与传统块段法基本一致，相对误差较小，可满足相应要求。

(3)采用Micromine软件可对划分的小矿块进行品位赋值，矿体内部品位变化特征表现更为详细，品位吨位参数也更易掌握。

参考文献

[1]曾福基，陈苏龙.MicromineKantan3d在瓦勒根金矿资源储量计算工作中的应用[J].青海大学学报：自然科学版，2010，28(4)：68-75.

[2]坚润堂，杨帆，王岩梅.西藏白客—岗讲铜(钼)矿三维地质建模及储量估算[J].金属矿山，2015(9)：95-99.

[3]余牛奔,齐文涛，王立欢，等.基于3DMine软件的三维地质建模及储量估算[J].金属矿山，2015(3)：138-142.

[4]朱海宾.基于Micromine软件的固体矿产资源量估算原理与方法[J].地质找矿论丛，2013，28(1)：106-110.

[5]李章林，张夏霖.距离平方反比法矿产资源储量计算模块设计与实现[J].地质与勘探，2007，43(6)：92-97.

[6]沈阳，张作伦，高帮飞，等.Micromine软件在某铅锌矿床三维建模及资源量估算中的应用[J].中国矿业，2012，21(2)：111-114.

[7]唐攀，唐菊兴，唐晓倩，等.传统方法和地质统计学在矿产资源/储量分类中的对比分析[J].金属矿山，2013(11)：106-109.

(收稿日期2016-04-19)

李朋(1984—)， 男，工程师，510800 广东省广州市花都区秀全大道59号。