金矿的储量计算方法

tvbwqzn · 发表于 2010-11-8 11:17

金矿的储量计算方法
金矿石从找矿、评价、勘探到矿山开采的各个阶段，都要进行储量计算。储量计算是对矿石的“质”和“量”的全面总结，是生产建设和企业投资的依据。因此必须引起足够的重视，各种计算参数应真实可靠，计算数据要准确无误，以保证储量数字的正确性。
一、金矿储量级别的分类和条件
我国目前将金矿储量分为两类，即能利用储量（称表内储量）和暂不能利用储量（表外储量）。并根据地质勘探控制程度又分为A、B、C、D四级。矿床评价阶段探获的储量，主要是D级储量，可有部分C级储量。 C级储量是矿山建设设计的依据。其条件是：①基本控制了矿体的形态、产状和空间位置；②对破坏和影响主要矿体的较大断层、褶皱、破碎带的性质和产状已基本控制，对夹石和破坏主要矿体的主要火成岩的岩性、产状和分布规律已大致了解，③基本确定了矿石工业类型的种类及其比例和变化规律。
  D级储量是用一定的勘探土程控制的储量，或虽用较密的工程控制，但仍达不到C级要求的储量以及由D级以上储量外推部分的储量。其条件是：①大致控制矿体的形状、产状和分布范围，②大致了解破坏和影响矿体的地质构造特征，③大致确定矿石的工业类型。
  D级储量在金矿中有三种用途：一是作为进一步勘探和矿山远景规划的储量；二是在一般金矿脉中，部分D可作为矿山建设设计的依据，三是对小而复杂的矿床，可作为矿山建设设计的依据。
二、主要综合性图件的编绘
（一）坑道（中段）地质平面图．
  1.图件的主要内容
（1）坐标线，勘探线、该平面上各种探矿工程及编号。
（2）采样位置及编号、样品分析结果。
（3）各种地质界线及并产状，矿体编号．
（4）图名、比例尺、图例及图签。
  2．编图的基本方法
（1）按坑道的范围，在图纸上画好平而坐标网及勘探线作为底图。
（2）利用坐标网和勘探线的控制，根据测量成果，在底图上画出坑道的几何外形和钻孔位置。
（3）根据坑道原始地质编录资料，将各种地质界线和采样位置按比例尺转绘到底图上对于沿脉坑道，当矿脉出露在壁上时，若坑道（中段）平面图以顶板标高为投影平面，应按矿脉产状，顺倾斜投影到顶板界线之一侧的延长线上仁将共交点, 按比例尺投绘到中段图的相应位置。壁上矿体的采样位置也随矿脉产状投绘，此时样长即为矿脉的水平厚度。
（4）连接地质界线，并按产状外推地质界线于坑道之两侧，画上岩性花纹。对含金矿脉依据采样分析资料和规定的工业指标，综合分析，合理地圈定矿体。
（二）垂直投影（纵投影图）的编绘
此图通常为矿体倾角较陡时（>450），作为地质块段法计算储量的主要图件。它是把各项探矿工程揭露矿体的位置（点）投影到垂直平面上，用来圈定矿体范围，划分块段和储量级别，以便进行储量计算。
1．图件的主要内容
（1）标高线、勘探线和矿体地表出露线（一端或两瑞注明方向）。
（2）各项探矿工程的投影位置及编号，见矿工程旁注明矿体厚度及工程平均品位、钻孔还应注明矿芯采取率。
（3）矿体边界的投影线及切割矿体的脉岩、断层线及代号。
（4）用于储量计算时，应按规定要求，圈定各计算块段的范围，注明矿体及块段编号，块段面积编号，列出各块段的计算参数、矿石量和金属量，如有老采区或采空区应划出。
（5）图名、比例尺、图例和图签。
2．编图的基本方法
（1）投影面方位的确定，要垂直勘探线，即与矿件平均走向线平行。
（2）绘制标高线与勘探线，作为投影图的控制网。标高线应与勘探线剖面图上的标高线一致。勘探线在图上为铅垂线，其在图上的间距为勘探线的实际间距。
（3 )矿体出露线的画法。在矿床地形地质图上，将矿体露头中心线与地形等高线的交点投影方位线上，按其标高及其与邻近勘探线垂直距离转绘到投影图上，然后连接各点成一曲线，即为矿体出露线。
  在矿床评价阶段，不具备精测大比例尺矿床地形地质图时，可根据各实测的勘探线剖面上同一矿体的出露标高点，投绘到投影图上相应勘探线的标高位置，然后参照各勘探线之间野外矿体出露的地形起伏情况连结各点，即为地表矿体的大致出露线。
（4）探矿工程的投绘①探槽的投绘。可与矿体地表出露线的画法同进行，投影方法相同，只要在矿体地表出露线上，在相应的探槽位置，根据探槽的宽度和实际深度作凹形，注明探槽编号。②沿脉坑道的投绘。根据坑道（中段）地质图，取其平行投影方向的投影长度，按中段高度转绘到投影图上，画出2一3mm宽的两条平行的水平线即可。③穿脉坑道的投绘。根据穿脉坑道与犷体中心线的交点及其邻近勘探线的垂直距离，按坑道标高投绘到投影图上。④钻孔的投绘。根据勘探线剖面图，按所在钻孔的见矿标高（钻孔与矿体中心线的交点标高）投绘到投影图上。当钻孔偏离勘探线时，应求出该交点偏离勘探线的位置，再投绘到图上。
（三）水平投影图的编绘。
  此图通常为矿体倾角较缓（＜450）时，作为地质块段法计算储量的主要图件。图件主要内容与垂直投影图相同。只是图纸上以平面坐标网为作图的控制网，投影面为水平面。编绘的基本方法为：
  1．绘制平面坐标网，正确地画上各勘探线的位置，作为底图。
  2．按坐标法确定各地表再程及样槽位置，再从样槽位置确定矿体中心与地形表面的交点，参照地形地质图，连接各交点即为矿体露头线。
  3．沿脉工程按其水平投影位置及水平投影长度画出。
  4．钻孔见矿位置按钻孔与矿体投影基准面（以矿体中心曲面）的交点位置，转绘到投影图上。若为斜孔，需求出该交点偏离勘探线的位置。对于直孔，可直接根据地表钻孔坐标投绘。
三、金矿体的圈定
（一）矿体圈定的依据
矿体的圈定是储量计算过程中的一个重要环节。储量计算的矿体圈定，是以上级批准的工业指标为依据，同时结合矿床的地质条件而进行的。岩金矿床工业指标＿的内容是：
  1.边界品位  是指矿体与围岩．（含夹石）的分界品位，是圈定矿体的单个样品的有用组分的最低含量标准。例如，具体圈定矿体时，在一条连续采样的祥线上，均以单个样品来衡量，其中除不能剔除的夹石样品外，其余样品均应等于或大于边界品位的要求。
  2.最低工业品位  又称最低可采品位或工程平均品位。它是工业上可以利用的单工程的最低平均品位。是圈定工业矿体姗分平衡表内储量和平衡表夕嘴量的依据。
在岩金矿床中，对品位变化很不均匀和极不均匀的矿体，最低工业品位可用于块段以至矿体，即在块段或矿体中，允许个别工程平均品位低于最低工业品位，但不允许有连续两个工程低于最低工业品位。
  3.矿床平均品位指矿床应达到的平均品位。它用来衡量金矿床矿石的贫富程度，也是衡量矿床在当前是否值得开发利用的一项标准。一般低于该平均品位的矿床，就不能进行矿山建设。
  4.最小可采厚度  是指在当前经济、技术条件下，可以被开采利用的单层矿体的最小厚度（指真厚度）要求，小于这一厚度的不得视为矿体。
  5.夹石剔除厚度  是指矿体（层）内的岩石或达不到边界品位严求的夹石，应予以剔除并的最小厚度（指夹石真厚度）。等于或大于此厚度的夹石应予以剔除，小于此厚度的夹石需并入矿体样品计算储量。
6．米．克／吨（m ．g／t）值  常用于脉金矿床。当单层矿体真厚度小于可采厚度，但品位较富时，用矿体的厚度乘以该矿体样命的品位，即称之为米•克／吨值。凡米•克／吨值大于或等于最低工业品位与可采厚度的乘积者，仍可视为矿体，参加储量计算．
7．无矿段剔除长度及高度除该指标对脉金矿床己成为一项重要指标。它用以解决矿体的连续性，是对矿脉沿走向和沿倾斜方向无矿段应剔除长度或高度的规定。
  根据以往岩金矿床地质普查勘探的情况和目前矿床建设的生产技术和经济条件，兹将目前岩金矿床一般工业指标提供如下：边界品位1一2 g/t；最低工业品位．3一5 g/t；矿床平均品位5一8 g/t；夹石剔除厚度2一4m；无矿段剔除长度：上下坑道对应时10-15 m ；上下坑道不对应时20-30m；多无矿地段剔除高度以半个中段或一个中段高为准。
  （二）矿体圈定的步骤和方法
圈定矿体时首先确定矿体边界基点，然后通过基点划出边界线。矿体的边界线主要有零点边界线、可采边界线和矿石类型的边界线等。
  矿体的连接与圈定，常在地质平面图、剖面图和用储量计算的投影图上进行。其步骤是先在单项工程内圈定矿体，然后在平面上或剖面上连矿。
  1．矿体零点边界线的圈定方法零点边界线，也就是矿体的尖灭线。它是指矿体厚度为零或品位降低至边界要求的各点的连线。
  具体圈定零点边界线时，可有两种情况：
（1）当相邻两个探矿工程中，一个工程见矿且达到工业要求；另一个工程未见矿，则边界基点应位于两工程之间。在这种情况下，用有限推断法确定，其具体圈定的主要方如下：
  ①中点联线法: 以两工程间距之一半为中点，这些中点的联线即为零点边界线，也叫有限外推外部边界线。这种方法常以一定的探矿工程密度为依据，对距离见矿工程太远的无矿工程一般不予考虑。
  ②自然尖灭法: 当掌握矿体的变化规律是向边缘逐渐尖灭时，可在剖面图及平面图上根据矿体自然尖灭的趋势推定矿体的尖灭点，将这些尖灭点投绘到垂直或水平投影图上，连结各点即为有限外推的零点边界线。
（2）当矿体边缘工程见矿，在其外部再无工程控制时，从边缘工程向外推断，常用无限外推法确定。在实际工作中，具体的方法是用简便的几何法向外推定。
  几何法是以矿体边缘见矿工程画出的边界线为基础，结合矿体的形态变化规律，适当向外推断一定距离作为矿体边界。用几何法推断外部边界有以下三种情况：
①按勘探工程间距推定, 一般外推的距离等于勘探工程间距的一半。
②依据开采系统推定, 矿体的外部边界线以最下一个中段向下外推一个到两个中段距离，用坑道勘探的脉状矿体常用此法。
③根据矿体已揭露部分的规模进行外推，有以下三种方法：
a．三角形法:即矿体推定深度为矿体走向长度的一半, 此时外部边界为三角形。
b．长方形:矿体推定深度为矿体沿走向长度的1／4，外部边界推定为长方形、
C．对等轴状矿体如矿巢、矿瘤等。外推边界常用锥形或半球形，其推测深度为平均直径的1／2。
2．矿体可采边界的圈定方法  可采边界是根据最低可采厚度和最低工业品位或最低米．克／吨值所确定的平衡表内可采矿量的边界位置。在岩金矿床圈定矿体中，多数矿床采用直接圈出可采边界，而不圈出零点边界线。可采边界圈定的具体做法如下：
( 1)在沿矿体厚度方向揭露的单项工程上圈定可采矿体。音先按照连续取样的样品分析数据，用等于或大于边界品位的样品来圈定，对于夹在矿体内小于边界品位的样品，凡是小于或等于夹石最大剔除厚度（指连续厚度）者，应圈入矿体，反之则应圈为夹石。这时可能有以下几种情况：
①当单项工程从边界品位圈起的一系列样品经计算后，其厚度大于或等于最低可采厚度，平均品位不低于最低工业品位时，则圈定为表内矿石。这时若平均品位介于最低工业品位与边界品位之间，则应圈定为表外矿石。
②如果单项工程从边界品位圈起的一系列样品厚度小于最低可采厚度时，则应计算米．克／吨值，计算后若大于或等于最低工业要求的米．克／吨值时，即可圈定为表内矿石。
③当单项工程从边界品位圈起的一系列样品的总厚度相当大，其平均品位达不到最低工业品位的要求时，应尽可能圈出部分表内矿石。可将其中连续厚度能够等于或大于可采厚度和最低工业品位的部分圈定为表内矿石，其余圈定为表外矿石。
（2）在沿矿体走向揭露的工程（如沿脉坑道、沿脉槽探中）上圈定可采矿体。对此矿体圈定较为复杂，需综合考虑矿体的变化和侧伏特点，矿体上下部对应程度，合理运用无矿地段剔除长度等诸因素，进行矿体的圈定。具体圈定的一般方法为：
①对一定间距采样的每排采样线上矿体的圈定，可按上述沿矿体厚度圈矿方法进行。
②在采样线中，若连续儿排采样线的总平均品位低于边界品位，且达到剔除长度时，则划为无矿地段。若总平均品位介于最低工业品位与边界品位之间，一般则应圈定为表外矿段。
③对达不到剔除长度的连续几排采样线，当其总平均品位低于边界品位或介于最低工业品位与边界品位之间时，应与两侧相邻地段的样线品位一起计算总平均品位。计算后达到工业要求时，可一并连入工业矿体。此时还要考虑上下中段矿体的对应情况，若相应地段为无矿地段或表外矿体地段，则应根据剔除长度，酌情圈出相应的表外矿体地段。
（3）在面上圈定可采矿体，可根据控制同一可采矿体的工程实际控制的边界连接，或用前面所述的有限推断法和无限推断法圈定。
  除以上矿体边界线外，对矿石自然类型界线的圈定：应根据物相分析结果，结合地形、构造等因素来确定或推定。对于储量级别界线，依据岩金矿床地质勘探规范的规定，结合矿床类型及其具体控制程度，在用作储量计算的综合图纸上进行圈定。
四、储量计算参数的确定
（一）矿体面积的测定
通常在用作储量计算的图纸上进行（如矿体水平投影图或垂直投影图）。图纸比例尺不小子于1：1000。常脚几何法和求积仪法在储量计算的图家上所圈定的矿体范围内进行面积测定。具体测定时常用两种方法迸行对应测量，取其平均值。
（二）矿体厚度的确定
  1.在槽、井探和坑道中矿休厚度的确定，根据采样线与矿体走向的交角可有两种情况：
（1）当采样线与矿体走向垂直时，矿体的真厚度（M）可按下式换算： M=Lsinβ
式中：L—采样线的矿体厚度
      β—矿体的倾角
（2）当采样线与矿体走向斜交时，可按下式换算: M=Lsinβcosγ
式中：γ一为矿体倾向与采样线方向的夹角，其他同上。
   2．钻孔中矿体厚度的测定
  （1）当钻孔垂直矿体厚度钻进时，矿体的真厚度可由下式计算： M =L/N
式中：M一矿体真厚度；
      L一实测矿芯长度；
      N一矿芯采取率；
如果矿芯采取率为100％时，则矿体的真厚度即为矿芯长度，可直接丈量矿芯长度求得。
（2）当钻孔倾斜方向垂直于矿休走向（即无方位角偏差），可按下式换算：  M=L/Ncos(β-a)
式中:  M一矿体真厚度；
      L/N钻孔中矿体银厚度；
      β一矿体倾角；
   a一钻孔截穿矿体时天顶角．
  （3）当钻孔截穿矿体处，钻孔倾斜方向不垂直矿体走向时，矿体厚度按下式计算：
               M＝L/N(sinasinβcosγ±cosacosP)
式中：M一矿体真厚度;
      L一矿芯长度;
      N一矿芯采取率;
      a一钻孔截穿矿体时的天顶角;
      β—矿体倾角;
      γ一钻孔截穿矿体处之方位角与矿体倾向间的夹角。
上式中，凡是孔倾斜方向与矿体斜方向相反时，前后两项间为正号连接，否则为负号。
  （三）矿体平均厚度的确定
  在金矿储量计算中，块段平均厚度和矿体平均厚度，一般用算术平均法求得。
  （四）平均品位计算
  单项工程平均品位和块段平均品位的计算，常有两种计算方法，一是算术平均法，二是厚度加权法。厚度加权法．只有在矿体厚度与品位具有相关关系时才采用。
  目前金矿中，整个矿床的平均品位计算，都用金属量除以矿石量求得。矿床中各级储量的平均品位也用这种方法求得。
（五）矿石体重和湿度的确定
  金矿储量计算一般用小体重，当矿石极为疏松和多裂隙时，则应多测大体重进行储量计算。不同矿石类型的储量计算要傅用各自的平均体重。只有当不同类型矿石体重值极相近时，才允许金矿体的储量计算用一个总的平均体重。
  如矿石疏松多孔，需测定矿石的湿度，并用以校正体重和计算矿石量．
（六）特高品位的确定和处理
金矿床中某些样品的品位高出一般祥品品位很多倍时，称这些样品的品位为特高品位．具体处理时，要特别注意区别是富矿段或是特高品位。如果连续几个工程在同一部位出现高品位，可单独圈定富矿段，不要轻易处理。
特高品位的确定方法较多，有类比法、计算法及统计法等。下面对常用的类比法作一介绍类比法是利用已勘探矿床的经验数字，进行比较而得。其主要依据矿床品位分布的均匀程度来确定特高品位的最低界限：
品位分布不均匀的矿床为8-10倍；
品位分布很不均匀的矿床为12-15倍；
品位分布极不均匀的矿床为15倍以上。
对确实认定为特高品位，才予以处理。通常处理方法有以下几种：
1．计算平均品位时把特高品位舍去。
2．用整个工程或块段的平均品位代替特高品位。
3．用特高品位相邻两个样品的平均品位代替特高样品品位。也有把特高样品加进去求平均值的。
4．用一般品位的最高值代替特高品位。
以上处理方法都带有主观性，运用时应根据矿床的实标情况进行处理。
五、储量计算方法
目前已有的储量计算方法很多，下面着重介绍找矿，评价阶段常用的算术平均法和地质块段法。
（一）算术平均法
  该法的实质是把形态不规则的矿体，改变为一个理想的具有同等厚度的板状体，其周边就是矿体的边界。
  计算方法是先根据探矿工程平面图（或投影图）上圈出矿体边界，测定其面积（若为投影面积，需换算成真面积。见后面块段法的面积换算）。然后用算术平均法求出矿体的平均厚度、平均品位、平均体重。最后按下面公式计算：
   矿体体积： V＝SxM
式中：V一矿体体积（下同）；S一矿体面积；M一矿体平均厚度。
   矿石储量: Q＝VxD
式中：Q一矿石储量（下同；D一矿石平均体重。
   矿体金属储量：  P=QxC
式中：P一金属储量: C一矿石平均品位。
（二）地质块段法
  地质块段法实际上是算术平均法的一种，其不同之处是将矿体按照不同的勘探程度、储量级别、矿床的开采顺序等划分成数个块段，然后按块段分别计算储量，整个矿体储量即是各块段储量之和。
  具体计算方法是首先根据矿体产状，选用矿体水平投影图（缓倾斜矿体）或矿体垂直纵投影图，在图上圈出矿体可采边界线，按要求划分块段。然后分别测定各块段面积S (系矿块投影面积），根据各探矿工程所获得的资料，用算术平均法计算每个块段的平均品位C，平均体重D和平均厚度M（为平均视厚度，即垂直或水平厚度）。因为矿体的真面积与真厚度之乘积等于投影面积与投影面之法线厚度之积
具体按下面步骤计算：
1．块段休积：    V＝S x M
  如果测定的面积为块段的垂直投影面积，则块段平均厚度M为块段的水平厚度；若测定的面积为块段的水平投影面积，则块段平均厚度为矿块的垂直厚度。
2．块段的矿石量：Q＝V XD
3．块段的金属量： P二QxC
矿体的总储量即为各块段储量之和。
  如果计算时采用的矿体平均厚度为真厚度，而面积是测定的投影面积，这时应把真厚度换算成视厚度（即水平或垂直厚度）。或者将投形面积换算成矿体的我面积。面积换算公式如下：
                     S= Sˊ/  sinSβ
式中：S一矿块真面积；
      Sˊ一矿块投影面积；
      β一矿体倾角。