矿产资源储量估算中工程控制程度划分的探究

赵 鹏，邹建林

（湖北省核工业地质局，湖北 孝感 432100）

随着更多国际矿业公司进入我国市场，国内矿业企业和相关机构在矿产资源开采过程中，要适当引进先进矿产资源存储量估算方法，以及相应软件，完成相应矿产资源开采工作。在我国矿产市场适当引入先进矿业软件和方法，对其进行合理应用，实现对我国矿业信息化实现的促进。但是，从实际情况来看，引进的矿业软件和方法与国内传统工具和方法进行融合避免不了会存在一定问题，对这些矿业软件完成对矿产资源存储量的估算，如何对资源存储量工程控制程度进行确定，是一项需要人们深入探讨的问题[1-3]。

1 矿产开采情况

湖北省随州市柳林矿区是上世纪七十年代末以及八十年代初发现并且评价的大型矿床，位于随州市的南部，西起柳林镇的王家湾，向东拓展至洛阳店一带，长大约20多千米。自西向东包括古木树湾-六合湾、田家冲-谢家店、鑫桥岭三个矿段。而重晶石矿分六合湾、王家湾和古木树湾矿段。

六合湾矿段重晶石矿于1977年建矿投入生产，1990年以前以露采为主，210m标高以上的矿石基本采空。1990年后经有资质专业机构设计，生产能力3万t/年，采用地下斜井开拓，以浅孔房柱法为基本采矿方法。开采深度已至标高70m，原露天采场已废弃。

王家湾、古木树湾矿段一直处于待建状态，本次检测证实矿山未开采。矿山企业现属股份制企业，由采矿和矿粉加工两部分组成；自2007年年生产规模为2万t，生产325目矿粉一万吨，现有固定资产200万元。全矿职工62人，经济效益较好。

2004年检测后至2009年底开采范围为六合湾矿段W99线～W104线，开采标高+100m～+50m，开采（消耗）矿石量约5万t。

根据矿山生产资料统计，矿山已累计采出矿石约231万t，2004年以前矿山回采率较低，为60%～70%；2004年以后矿山回采率提高到86.7%。

2 工程控制程度划分的常用方法

2.1 依据估值方差进行适当分级

估值方差分级方法在具体应用过程中优点就是，能够提升估值结果在应用过程中的可靠度，提升估值结果明确性。但是，从实践情况来看，针对不同类型矿种、不同勘查期间，甚至在同一矿种在不同类型的矿区中可以获取到克里格方差也会存在一定不同，因此，难以完成相应对比分析，相应标准也难以得到统一。同时，从我国矿产资源行业的实际发展情况来看，国内缺少大量经验数据积累，这也就难以针对不同类型矿产类型建立相应标准，这对该方法应用造成了一定限制。

2.2 根据工程密度进行分级

将剖面法或地质块段法作为基础，依据工程的实际密度情况，对矿体进行适当分割，合理分割成多个块体，同时，在该基础上完成对平均品位后体积的计算；也可以依据不同工程密度情况，构建出多个封闭，标识不同矿产工程控制程度的三维范围，进而对在范围内的块进行适当限定，同时，完成对资源量和品位的准确估算。该方法在实际应用过程中的一项重要优点就是理解起来相对比较容易，其实际上就是在计算机上实现传统几何计算方法，并且能够与我国现行规范保持一致。需要注意的是，这种做法在具体应用过程中也存在一定问题，其中最重要的一项问题就是会对矿体完整性造成破坏。从实际情况来看，随着勘查程度不断提升，勘查工程布置，即使矿体形态未发生显著改变，但是，因为局部工程密度发生了显著变化，这将会造成块段需要进行重新划分，矿体三维模型为了适应这一改变，势必会耗费地质人员大量精力，实现对三维地质模型的重新构建，这也就难以使矿业软件先进性在应用过程中的高效率得到体现。

2.3 以地质研究为基础的存储量分类

以地质研究作为基础对矿产资源存储量进行适当分类，在该过程中不能仅依赖工程密度或统计学完成相应分类工作，还要在进行地质研究基础上，验证与调整分类结果。实际问题分析期间，一方面要对工程控制分类结果可靠性进行适当验证，另一方面要依据样品品位对插值品位具体可靠性进行验证。但是，实践中，人们经常将更多时间用于构建模型和品位插值中，很少验证结果可靠性。若插值品位与对样品品位差距过大，表明不合适采用椭球参数在资源估量估算中应用。若插值品位与对应样品品位两者的相差较小，但是，工程控制程度分类结果可靠程度偏低时，要通过人工方式对分类结果进行适当调整，确保最终分类的合理性。

3 矿产资源量估算方法选择

六合湾矿段矿层上部（100标高以上）至地表呈厚度大、品位高的层状矿体，分布稳定，而中、下部呈厚度小、品位低、构造复杂，分布不稳定的透镜体。根据其工程间距、产状、形态特征的不同，对上部至地表的缓倾斜部分和W96－W98线深部“平台”部分的Ⅰ1号矿体以及W102线深部“平台”部分的Ⅰ2号矿体，用水平投影地质块段法计算资源储量，以水平投影图为基本图件，计算公式为Q＝S′/Cosα·h·d，式中Q为矿石量，S′为矿体投影面积，α为矿体平均倾角，h为矿体平均厚度，d为矿石体积质量（体重）[4]。

对中部矿层产状陡直部分，且倾角大于45°，褶曲发育地段，用垂直纵投影地质块段法计算资源储量，以垂直纵投影图为基本图件，计算公式为Q＝S′/Sinα·h·d，式中Q为矿石量，S′为矿体投影面积，α为矿体平均倾角，h为矿体平均厚度，d为矿石体积质量（体重）。

对王家湾、古木树湾两矿段矿体规模小、产状稳定，倾角小于45°，用水平投影法地质块段法计算资源储量；由于矿体未进行开采，仍沿用2004年度检测报告的资源储量及相关数据。

4 矿体资源量估算参数的选择

4.1 平均品位的确定

单工程矿石的平均品位为单个样品品位与厚度加权之平均值。

块段矿石的平均品位为组成块段各工程（包括插点）矿石平均品位与厚度的加权平均值[5]。

4.2 平均厚度

单工程矿体厚度为各个单样厚度之和。块段平均厚度为块段内各单工程（包括插点、本次检测点）矿体厚度的算术平均值。矿体平均厚度为各块段矿体厚度的算术平均值。

4.3 平均倾角

六合湾矿段矿层上部、下部块段倾角利用原报告控制块段矿层倾角的算术平均值。中部矿层产状陡直、褶曲发育地段的块段倾角，根据矿层产状变化求出控制块段倾角的算术平均值；2005年～2009年动用部分根据本次检测实测矿层倾角求出平均倾角。

王家湾、古木树湾两矿段平均倾角沿用2004年检测报告数据。

4.4 块段斜面积

水平投影地质块段法：在矿体资源储量估算水平投影图上用计算机求得块段投影面积，除以矿段矿层平均倾角的余弦值而求得块段的斜面积。

垂直纵投影地质块段法：垂直纵投影面积上用计算机求得块段投影面积，除以矿层平均倾角的正弦值而求得块段的斜面积。

垂直纵投影地质块段法求得的块度体积数据直接表示在垂直纵投影块度中，若检测中组成该块段的工程数据无变化，则直接参与资源储量估算；若该块段在检测工作中工程点增加且数据有变化者，或该块段在检测工作中有分割子块段者，则在投影图上用计算机测量块段投影面积，用面积分割法求出新的子块段面积，参与资源储量估算。

4.5 体积

块段体积为块段斜面积（S），乘以块段平均厚度（L）求得。

4.6 矿石平均体重

六合湾矿段沿用2004年检测报告数据4.12t/m3，作为资源储量计算的平均体重值。王家湾、古木树湾矿段采用六合湾矿段矿石体重值计算。

5 结语

矿产资源储量估算中控制程度划分难度较大，在实际控制程度划分过程中，要依据矿产资源具体情况，选择具有针对性措施开展工作，从而为矿产资源开采工作的顺利进行提供支持，促进我国矿产行业健康发展[6]。