基于MAPGIS的矿产资源储量估算

(成都理工大学 四川 成都 610151)

引言

矿产资源储量测量估算工作在矿业开发过程中极为重要。但是传统测绘方法存在着效率低、费用大、耗时长等问题，这不仅极大地制约着矿产行业的发展，还在一定程度上影响了自然环境[1,2]。目前，国内普遍采用MapGIS及其二次开发软件Section来测量矿产资源储量。本文就矿产资源储量估算中MapGIS及其二次开发软件Section的应用进行了简要论述。

一、矿产资源储量估算方法

(一)储量估算方法介绍。就现阶段而言，针对矿山储量估算，主要有断面法、地质块段法、开采块段法等几种常用方法[3]。其中地质块段法在统计分析法的基础上加以改进，成为了目前矿山资源储量估算的常用方法之一。地质块段法具有算术平均法的所有优点，同时消除了算术平均法不能划分块段的缺点，该方法使操作步骤简单，适用于勘探线剖面上的形态较简单，似层状或脉状，厚度变化不大的矿体，同时还可以估算出不同类型、品级、储量级别的矿山储量[4]，并且不同的勘探方法对最终估算数据的影响也比较小，因此常使用地质块段法进行矿产储量的估算处理。

(二)地质块段法计算步骤。在矿体投影图上，根据不同的要求和条件可以把矿体划分为各种地质块段，形成矿体储量图[5]。使用算术平均法计算出各块段基本参数，然后再计算各块段的储量和体积等数据。

(1)

(2)

(3)

注：块段投影面积S′可在投影图上测定。当公式中使用块段矿体平均真厚度计算体积时，该块段矿体的真实面积S可用其投影面积S′及矿体投影面与平均倾斜面间的夹角α求出。

(4)

(5)

将所有的块段储量值累加求和即得到整个矿体的总储量值。地质块段法按照其投影方式的不同又可以为水平投影和垂直投影两种方法。

(1)急倾斜矿体，即在矿体垂直纵投影图上测定各个块段的投影面积，然后分别用其投影面积与块段矿体平均水平厚度相乘，累加各个块段的体积进而求得该矿体的总体积。

(2)水平倾斜矿体，即在水平投影图上测定各个块段的投影面积后，可用其与每个块段矿体的平均铅垂厚度的相乘，累加求得该矿体的总体积。

MapGIS的二次开发软件Section 在储量图上能够快速、准确地圈定矿体，划分计算块段，测定块段面积，为后续矿体资源量估算参数的计算提供了科学有效的基础数据[6]。

二、基于Section软件的矿产储量估算过程

(一)软件简介。Section软件是在windows系统和MapGIS6.7(B20051118)条件下，将microsoft VC++6.0作为编程语言，以MapGIS 6.7 SDK为开发平台而进行开发的地质图件制作软件。近年来，不断完善功能的Section软件被广泛的应用于制作例如勘探线剖面图、钻孔柱状图、中段平面图、地形地质图和储量估算图等各种地质图件[7]。

(二)矿体储量的估算过程。将资料准备好，按需求设置好参数，利用Section软件制作剖面图，在剖面图制作完成后，将勘探线和工程投影到剖面图中，绘制成矿体投影平面图，然后根据上述地质块段法中的估算步骤和公式，求出矿体估算的储量值。但是水平倾斜矿体的储量估算时的矿块体积不能用投影面积*平均(真)厚度来计算，而应该用投影面积*垂直厚度来计算。

三、矿山实例

(一)矿山简介。二郎东石膏矿是四川省地矿局四0二地质队近年来发现的大型矿床，隶属于四川省康定县金汤区管辖，矿区位于康定县城30°方位，直距约80km。二郎东石膏矿目前只发现有一条矿体，赋存于二郎向斜东翼的中厚层中粒白云石化结晶灰岩中矿体长1800m，南起捏石沟附近，北至陡崖。该矿体岩层倾向南东130～160°，倾角变化较大，自北西至南东倾角由80°渐变为30°，因此适宜采用垂直投影方法来估算其储量[8]。

(二)制作储量图。储量图的制作，根据该矿体的勘探情况、经济意义等分类情况将块段划分为两个储量级别，I号块段储量级别为333，II号块段储量级别为334。在软件Section中绘制的该矿体储量估算图，如图1所示。

图1 二郎东石膏矿储量估算图

(三)储量计算。依据软件Section得出各个块段的投影面积S'，由计算公式(1)、(2)和(5)可得，I号块段S=278351m2;V=17118586m3;Q=4844.5万吨。II号块段V=7968309m3;S=129566m2;Q=2255万吨，具体数据见表1。

注：表格中倾角、厚度、体重均为已知量

四、结语

目前，为了满足日益发展的测绘技术，二次开发软件Section软件正在不断的改进中。不仅增加和完善了部分的功能模块，而且配合MAPGIS软件一起使用，可以实现更加准确、高效的制图效果，为矿山测绘的发展提供了强大的动力。随着矿业信息化的到来、矿业软件的普及和功能的增强，这些矿业软件必将在矿产测绘的实际工作中发挥越来越大的作用。