第七节储量计算 矿产资源及储量的分类与分级矿产资源储量计算的原理和一般过程 矿床工业指标的确定矿体圈定及块段划分储量计算参数的确定储量计算方法储量精度估计及其评价方法 基本概念 矿产储量 简称储量 一般是指具有一定地质研究与控制程度的已查明的矿产资源 它是国家和地方合理规划工业布局 制定国民经济计划与资源政策的重要依据 是优化市场资源配置 实施资源宏观调控 安排矿产勘查计划 矿山开发与生产计划和管理的重要依据 一 矿产资源及储量的分类与分级 一 几个概念 矿产资源 mineralresources 是现行可采或潜在可采的天然产出于地壳内或地表的固 液 气态矿产物质的堆积体 美国矿业局 1996 储量 reserves 已查明且具有现行可开采价值的那一部分资源量 同上 矿产资源总量 能利用的储量 暂不能利用的储量 尚未发现的资源量 矿产资源及储量的分类分级的含义就是根据矿产资源及储量精确性及可靠程度 工业用途及技术经济可行性的不同 对矿产资源及储量所作的详细划分 矿产资源及储量的分类分级的意义客观地反映了由于不同的观测尺度 勘查技术手段及其控制程度和研究程度 所获得的矿产资源在精度和可靠程度上的差别 反映了国民经济对于具有不同工业用途的矿产资源和储量的不同要求 便于全国性的矿产储量统计 规划 平衡 保证矿产资源合理利用 二 矿产资源及储量的分类分级依据 1地质研究程度2可行性论证程度3开发经济意义 l1 资源及储量的地质研究可靠程度对储量的地质研究程度的研究对象有两种不同的理解 在我国的储量规范中是指矿体的局部地段 块段 根据1 矿体外部形态要素的控制与研究程度 2 对影响矿体的地质构造的控制和研究程度 3 矿体内部结构要素的控制与研究程度 划分出不同级别的矿产储量 我国新的 固体矿产地质勘查规范总则 中 分为勘探 详查 普查和预查4个勘查阶段 相应的地质可靠程度为 探明的 001 勘探控制的 002 勘探 详查推断的 003 勘探 详查 普查预测的 004 普查和预查对应关系 低级别勘查阶段不能对应高级别可靠程度 高级别勘查阶段可以对应一定的低级别可靠程度 2 可行性 技术经济 研究程度我国新的 固体矿产地质勘查规范总则 中 将之分为 可行性研究 010 预可行性研究 020 概略研究 030 l3 储量开发的经济意义在我国老的矿产储量分类中根据矿床开发的经济意义将其分为能利用储量和暂不能利用储量 我国新的 固体矿产地质勘查规范总则 中 则分为 经济的 100 边际经济的 2M00 次边际经济的 2S00 内蕴经济的 300 经济意义未定的 三 资源量和储量类别的具体划分1 总则 92年 的储量分类 能利用储量 又称表内储量 是指符合当前的工业技术条件和相关法规 政策 可以被工业开采利用的矿产储量 暂不能利用储量 又称表外储量 是指不符合当前工业技术经济条件和相关的法规 政策 暂时不能被经济开采利用的矿产储量 划归这一类是因为 矿贫 矿薄 难采 难选冶及外部条件差 总则 92年 的储量分级 根据储量分级三标准的控制程度的不同 准确 详细 基本 初步 大致 将储量分为A B C D E五级 其中 A级是矿山编制采掘计划的储量 由生产部门探求 B级是矿山建设设计依据的储量 又是地质勘探阶段求的高级储量 并可起到验证C级储量的作用 一般分布在矿山先期开采地段 C级是矿山建设设计依据的储量 D级其用途有 为进一步布置地质勘探工作和矿山建设远景规划的储量 对于复杂矿床可作为设计依据 E级为远景资源 P187表 新 总则 中的资源量和储量的划分 1资源量1 预测资源量经预查 依据已有资料分析对比估算的预测资源量 334 也是资源量的一种 属潜在矿产资源 2 内蕴经济资源量矿产勘查工作自普查至勘探 地质可靠程度达到了推断的至探明的 但可行性评价工作只进行了概略研究 由于技术经济参数取值于经验数据 未与市场挂钩 区分不出其真实的经济意义 统归为资源量 可细分为3个类型 探明的内蕴经济资源量 331 控制的内蕴经济资源量 332 推断的内蕴经济资源量 333 3 次边际经济资源量据详查 勘探成果进行预可行性 可行性研究后 其内部收益率呈负值 在当时开采是不经济的 只有在技术上有了很大进步 能大幅度降低成本时 才能使其变为经济的那部分资源量 细分为3个类型 探明的 可研 次边际经济资源量 2S11 探明的 预可研 次边际经济资源量 2S21 控制的 预可研 次边际经济资源量 2S22 新 总则 中的资源量和储量的划分 2基础储量经过详查或勘探 地质可靠程度达到控制的和探明的矿产资源 在进行了预可行性或可行性研究后 经济意义属于经济的或边际经济的 也就是在生产期内 每年的平均内部收益率在0以上的那部分矿产资源 基础储量又可分为两部分 新 总则 中的资源量和储量的划分 1 边际经济基础储量即内部收益率介于国家或行业基准收益率与0之间的那部分 未扣除设计和采矿损失 有3个类型 探明的 可研 边际经济基础储量 2M11 探明的 预可研 边际经济基础储量 2M21 控制的 预可研 边际经济基础储量 2M22 新 总则 中的资源量和储量的划分 2 经济基础储量是每年的内部收益率大于国家或行业的基准收益率 即经预可行性或可行性研究属于经济的 未扣除设计和采矿损失 扣除之后为储量 又可分为3个类型 与储量中的3个类型呈对应关系 探明的 可研 经济基础储量 111b 探明的 预可研 经济基础储量 121b 控制的经济基础储量 122b 新 总则 中的资源量和储量的划分 3储量经过详查或勘探 地质可靠程度达到了控制或探明的矿产资源 在进行了预可行性研究或可行性研究 扣除了设计和采矿损失 能实际采出的数量 经济上表现为在生产期内每年平均的内部收益率高于国家或行业的基准收益率 储量是基础储量中的经济可采部分 根据矿产勘查阶段和可行性评价阶段的不同 储量又可分为可采储量 111 预可采储量 121 及预可采储量 122 3个类型 P187表 二 矿产资源储量计算的原理和一般过程 一 储量计算的基本原理把自然界客观存在的形态复杂的矿体分割转变为体积与之大体相等 矿化相对均一的形态简单的几何体 运用恰当的数学方法 求得储量计算所需的各种参数 最后计算出矿产 矿石或金属 储量来 二 储量计算的一般过程是 1 确定矿床工业指标 2 圈定矿体边界或划分资源 储量计算块段 3 根据选择的计算方法 测算求得相应的资源储量计算参数 矿体 或矿段 面积S 平均厚度M 矿石平均体重D 平均品位C等4 计算矿体或矿块的体积V和矿石资源量 储量Q Q VD 或金属量P P QC 5 统计计算各矿体或块段的资源量 储量之和 即得矿床的总资源量 储量 三 矿床工业指标的确定 一 矿床工业指标的概念和内容 1 矿床工业指标的概念及意义 矿床工业指标 简称工业指标 它是指在现行的技术经济条件下 工业部门对矿石原料质量和矿床开采条件所提出的要求 即衡量矿体是否具有开采利用价值的综合性标准 它是圈定矿体和计算资源储量所依据的标准 也是评价矿床工业价值 确定可采范围的重要依据 意义 合理地圈定矿体 计算储量正确地进行矿床技术经济评价综合利用矿产资源 减少损失确定最优的矿床开采方案 从而获得最高经济效果 2工业指标的内容 矿床工业指标可归纳为如下三类 第一类 与矿石质量有关的 如边界品位 最低工业 可采 品位 有害杂质最大允许含量 有用伴生组分的最低综合品位 矿石自然类型和工业品级的划分标准 出矿品位或入选品位等 第二类 与地质体厚度有关的 如最小可采厚度 夹石剔除厚度或夹石最大允许厚度等 第三类 其它的 如一些综合指标 最低工业米百分率 或工业米克吨值 含矿系数 还有个别矿种所需规定的特殊标准 如铬铁矿的铬铁比 铝土矿的硅铝比 煤矿的挥发分 灰分 发热量 耐火材料矿产的耐火度 灼减量 与采矿条件有关的采剥比 开采深度等 其中最重要 最常用的几项工业指标是 1 边界品位 指在圈定矿体时 对单个样品有用组分含量的最低要求 作为区分矿与非矿的分界标准 它直接影响着矿体形态的复杂程度 矿石平均品位的高低 矿石与金属储量的多少 它一般界于尾矿品位与最低工业品位之间 2 最低工业品位 是指对工业可采矿体 块段或单个工程中有用组分平均含量的最低要求 亦即矿物原料回收价值与所付出费用平衡 利润率为零的有用组分平均含量 它是划分矿石品级 区分工业矿体 地段 与非工业矿体 地段 的分界标准之一 它直接关系到工业矿体边界特征和储量的多少 它常高于边界品位 在圈定矿体时 往往与边界品位联合使用 3 矿体最小可采厚度 是指在一定的技术经济条件下 有开采价值的单层矿体的最小厚度 原是区分能利用储量与暂不能利用储量的标准之一 4 夹石剔除厚度 最大允许夹石厚度 是指在储量计算圈定矿体时 允许夹在矿体中间非工业矿石 夹石 部分的最大厚度 大于这一厚度的夹石应予以剔除 小于 等于 此厚度的夹石则合并于矿体中连续采样计算储量 5 有害杂质平均允许含量 是指块段或单工程中对产品质量和加工过程起不良影响组分的最大允许含量 6 共 伴 生组分综合利用指标 与主有用组分共 伴 生的 具有综合利用工业价值的其它有用组分的最低含量标准 7 剥采比 剥离比 指矿床露天开采时 剥离的废石体积与采出矿石数量的比 即剥离量与矿量的比值 单位为立方米 吨 每单位矿石量需剥离的废石体积 大于此指标者 则不宜露天开采 应考虑地下开采 8 最低工业米百分率 它是对矿体厚度 米 与品位 乘积要求的综合指标 当品位值为克 吨 贵金属 时 称为最低工业米克吨值 它只用于圈定厚度小于最小可采厚度 而品位远高于最低工业品位的薄而富矿体 矿脉 矿层 当其厚度与平均品位乘积等于或大于此指标时 则圈为工业可采矿体 所计算储量原为表内储量 否则划入表外 次边际经济的资源量 二 确定矿床工业指标的原则 1 必须最大限度地合理利用矿产资源凡是经济上允许的 且采 选 冶技术工艺又能提取回收的各种有用组分 都应综合利用 2 应保证技术上的可能性和经济上的合理性技术上的可能性主要是指根据工业指标圈定的矿体以及矿石品级 类型分布区适合进行工业开采 并能进行分别选冶 经济上的合理性是指矿山企业在生产期间能获得合理的利润 3 对矿石实行优质优用凡具有一定规模又能单独分采 分选的均应分别开采 制定分别开采的指标 4 矿床工业指标是动态的 其必须随具体情况而变化 三 制定品位指标的方法 1 类比法 经验法 根据现有类似矿床实际生产的品位指标和有关统计资料分析对比确定的方法 适用条件 有用组分简单 矿石加工技术性能不复杂的矿床 急待建设 来不及取得试验资料的小型矿山详查阶段计算储量时应用优缺点 优点 简单 节省人力 时间 缺点 选取的指标难以准确 2 价格法 静态经济计算法 根据从矿石中提取一吨最终产品 精矿或金属 的生产成本不超过该产品的价格的原则来计算 右式中 Sd Zd为1吨精矿的生产成本和价格 元 吨 Se Sp Sd为1吨矿石应偿还的地勘费用 开采成本和选矿成本 元 吨 q为选1吨精矿所需矿石量 吨 即选矿比 如果最终产品是精矿时 Sd ZdSd Se Sp Sd qq Cd CpKd 1 Kf Se Sp Sd Cd CpKd 1 Kf ZdCpmin Se Sp Sd Cd ZdKd 1 Kf Cd Cp Cpmin为精矿品位 矿石平均品位和最低工业品位 Kd Kf为选矿回收率和开采贫化率 3 方案法 其过程为 根据矿床的特点和样品分析资料 拟定几组品位指标方案 根据矿床开采技术条件和拟采用的采矿方法确定可采厚度和剔除夹石厚度 按不同方案计算储量和矿石品位 不同方案的综合分析和技术经济比较 确定合理指标方案 方案法的优缺点 优点 是在一系列经济技术指标的基础上选定的 比较完善 缺点 若指标选择不当会使结论有一定的主观性 计算工作浩繁 方案法的应用条件 有完整的化学分析 技术加工试验及各项生产技术指标等原始材料 四 矿体圈定在储量计算图上把矿体空间形态位置 即矿体边界线确定下来的工