第8章 矿产资源储量估算

一、矿产资源储量单位及工业指标二、矿产资源储量边界线的圈定三、矿产资源储量估算参数的确定四、矿产资源储量估算方法五、矿产资源储量误差与精度估计第七章矿产资源储量估算•估算矿产在地下埋藏数量的工作称为矿产资源储量估算，简称储量估算。•地质矿产勘查的基本任务之一就是要查明矿产资源储量。在地质矿产勘查工作进行到一定程度时，根据对矿床地质构造、矿体特征、矿石质量、加工技术条件、开采技术条件和水文地质条件等地质工作的原始资料进行储量估算。它是某一阶段地质成果的总结。因此它既反映矿产的埋藏量，又反映对矿产分布情况的了解程度。•地质矿产勘查各阶段乃至矿床开采过程中，都要进行储量估算，但由于各阶段的任务不同，取得的资料精度不同，储量估算的具体要求和作用也各不相同。为满足矿山设计、生产的需要，应严格按照批准的工业指标，据测定的可靠数据，结合所查明的矿床地质特点合理圈定矿体边界，按不同地段、不同储量级别、不同矿石自然类型、不同工业品级以及不同储量类别分别估算储量。•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，求得储量估算所需的各种参数，最后估算出矿产(矿石或金属)储量来。•储量估算的一般过程：•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)根据选择的估算方法，测算求得相应的资源储量的计算参数：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(块段)或矿块的体积V•(1)利用矿体(块段)的面积乘上平均厚度得到矿体体积，即V=SM•(2)利用立体几何中各种体积公式计算体积。•5)矿石资源量储量QQ=Vd•6)计算金属量PP=Qc•7)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。一、矿产资源储量单位及工业指标(一)矿产资源储量单位•矿产资源储量单位，对于不同的矿产往往是不同，有重量和体积之分。多数矿产以重量计算，单位为吨(t)，如黑色金属(铁、锰、铬等)、一般非金属(磷灰石、钾盐、石棉等)、稀有分散金属(铌、钽、锗等)、一般有色金属(铜、铅、锌等)、煤等固体能源矿产；稀有贵金属以千克(kg)为单位；一般建筑材料、石英砂等非金属、天然气等气体能源矿产一般只计算体积，单位为立方米(m3)；石油一般也以体积计算，单位为桶(1m3=6.29桶(油))。•各种固体矿产都要估算矿石储量；有色金属、贵金属及稀有分散金属元素还要同时估算金属储量。一、矿产资源储量单位及工业指标(二)矿产工业指标•1、概念及意义•矿产工业指标简称工业指标，它是在当前技术经济条件下，矿产工业部门对矿产质量和开采条件所提出的技术标准或要求。即衡量矿体是否具有开采利用价值的综合性标准。它是评定矿床工业价值、圈定矿体、划分矿石类型和品级、估算矿产储量应遵循的标准，也是确定开采范围的重要依据。•意义：•合理地圈定矿体、估算储量•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一、矿产资源储量单位及工业指标•矿产工业指标有两类：•一类是一般性工业指标，由国家主管部门制定，供预查或普查阶段评价矿床和估算储量时参考。•另一类是矿床具体的工业指标，是根据矿床地质特征，结合预可行性和可行性研究成果，并按当时市场价格进行论证，由投资方(业主)向地质勘查单位提供的按国家规定的程序制定和下达的矿产工业指标，供详查和勘探阶段评价矿床、圈定矿体、估算储量时使用。一、矿产资源储量单位及工业指标•2、工业指标的内容•矿床工业指标可归纳为矿石质量指标和矿床开采技术条件指标两类：•第一类矿石质量指标：不同的矿产资源，有以矿石中的主要有用组份衡量的，也有以矿石的物理性质为衡量标准的。包括边界品位，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；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、灼减量等。•对于勘查程度低的地段，如矿产普查阶段，可用单项指标--边界品位来圈矿。以往，质量指标用于单样、单工程、块段、以及矿床。当前处于过渡期，不少勘查项目还沿用原来的双指标或三指标。具体包括：边界品位、最低工业品位、矿床平均品位。一、矿产资源储量单位及工业指标•第二类矿床开采技术条件指标：是依据矿床的水文地质、工程地质、环境地质条件，以有利于安全开发并获得经济效益为出发点。主要包括与地质体厚度有关的指标，如最小可采厚度、夹石剔除厚度或夹石最大允许厚度等；最低工业米百分率(或工业米克吨值)、含矿系数；与采矿条件有关的采剥比、开采深度、采场最终底盘最小宽度等。•圈矿指标中的厚度都是指真厚度。一、矿产资源储量单位及工业指标•1)边界品位•边界品位是指在圈定矿体时，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。其经济意义在于，在经济有效可供工业利用的前提下，尽可能多的利用资源。因此，边界品位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，通常较选矿后的尾矿品位高1-2倍。•2)最低工业品位•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。一、矿产资源储量单位及工业指标•3)矿体最小可采厚度•矿体最小可采厚度简称可采厚度，是指矿石质量符合要求时，在一定的技术经济条件下，有工业开采价值的单层矿体的最小真厚度。一般情况下，小于这一厚度的矿体不能称做工业矿体。主要依据矿体的形态和产状，以及开采方式，是露采还是坑采；是手采还是机采；是大型设备还是小型设备开采等因素确定。一般矿体产状陡，手采或小型设备开采时，要求可采厚度可小些；产状缓，大型设备开采，则要求厚度大些。一、矿产资源储量单位及工业指标•4)夹石剔除厚度夹石剔除厚度又称最大允许夹石厚度，是指在储量估算圈定矿体时，允许夹在矿体中间非工业矿石(夹石)部分的最大厚度。大于(等于)这一厚度的夹石应予以剔除；小于此厚度的夹石则合并于矿体中连续采样估算储量，但并入时必须保证块段平均品位不能低于工业品位的要求。夹石剔除厚度，由于矿体形成条件的影响，各矿种的矿体完全不含夹石的很少，但夹石过大，能使采出的矿石贫化，甚至影响生产计划的完成，导致矿山生产的经济效益呈负增长。因此，提出了夹石剔除厚度的指标。圈定矿体时，圈入的夹石在允许的指标范围内，则不会影响到矿山的生产和经济效益。凡大于夹石剔除厚度者，都应剔除。利用大型设备开采时，夹石剔除厚度也较大。金等一些矿种，沿走向还有无矿段剔除长度的要求，一般是当有工程对应时，其剔除长度为10-15m，当工程不对应时，其剔除长度为20-30m。一、矿产资源储量单位及工业指标•5)有害杂质最大允许含量•有害杂质最大允许含量是指块段或单工程中对矿产品质量和加工过程起不良影响的组分允许的最大平均含量。有害杂质的存在，不仅影响到有益组分选冶，还会提高成本，降低产品质量。在储量计算时，对有害组分含量高的矿体，应列入暂不能利用的储量。•有害杂质最大允许含量是根据用户生产的金属产品品种、冶炼方法、冶炼过程中加入的熔剂成分及对原料的技术要求等因素来确定。•6)伴生组分最低含量•分有用组分和有益组分。伴生有用组分是指在加工主要组分时，可以顺便或单独提取的组分，如某些铁矿石中的钒、磷矿石中的碘、锌矿中的镉等。伴生有益组分是指有利于主要有用组分加工后产品质量提高的组分，如某些铁矿石含有达不到回收标准的稀土、硼等元素，但在冶炼时进入钢铁，从而可以提高钢铁产品的质量。•伴生组分最低含量就是对伴生有用组分和伴生有益组分含量的最低要求。一、矿产资源储量单位及工业指标•7)最低工业米百分率•最低工业米百分率简称米百分率或米百分值，是最低工业品位与最小可采厚度的乘积。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。估算结果应列入资源储量相应类别中。在使用这个指标时，不能将厚度很大而品位很低的矿脉列为工业矿体。•8)剥采比(剥离比)•剥采比是指矿床露天开采时，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。一、矿产资源储量单位及工业指标•3、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)动态确定矿床工业指标•应随着经济的发展，采、选、冶技术条件的改善，原料供需变化、产品价格的变动等因素，适时调整工业指标。一、矿产资源储量单位及工业指标•4、制定品位指标的方法•边界品位，一般采用原全国储委发布的《矿产工业要求参考手册》提出的指标，或邻区同类矿山采用的指标，或相关勘查规范确定的指标。原则上边界品位应是实验室流程试验结果中尾矿品位的1.5-2倍。针对具体矿床(矿产地)的品位指标，只能是一个数值，如铜边界品位0.3%。不能是0.3-0.5%。•最低工业品位，有两种运用方式，对品位变化较稳定的矿产，如铁矿、铝土矿等，最低工业品位常用于块段；对品位变化较大的矿产，如金、银、铜矿等，最低工业品位常用于单工程。•不同勘查阶段确定工业指标的方法应不完全相同。—般预查、普查阶段多用类比法确定；详查阶段常用统计法、价格法确定；勘探阶段一般采用方案法确定。一、矿产资源储量单位及工业指标•1)类比法(经验法)•根据现有类似矿床实际生产的品位指标或有关规范确定的方法。•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；•详查阶段估算储量。•优缺点•优点：简单，节省人力、时间。•缺点：选取的指标难以准确。一、矿产资源储量单位及工业指标矿石类型ω(TFe)%边界品位工业品位磁铁矿石≥20ω(mFe)≥15≥25ω(mFe)≥20赤铁矿石≥2528～30菱铁矿石≥20≥25褐铁矿石≥25≥30•需进行选矿的铁矿石一般工业指标：•如果矿石易采、易选，经济效果好，或含有可以综合回收的伴生组分，则全铁(TFe)含量要求可适当降低；磁铁矿石中硅酸铁、硫化铁、碳酸铁含量较高，则采用磁性铁(mFe)标准。铁矿床开采技术指标露天矿坑内矿最小可采厚度m2～41～2夹石剔除厚度m1～21一、矿产资源储量单位及工业指标硫化矿石项目坑采露采氧化矿石边界品位(质量分数)%0.2~0.30.20.5最低工业品位(质量分数)%0.4~0.50.40.7矿床平均品位(质量分数)%0.7~1.00.4~0.6最小可采厚度m1~22~41夹石剔除厚度m2~44~82•铜矿床工业指标的一般要求：一、矿产资源储量单位及工业指标•铅锌矿床工业指标的一般要求：项目硫化矿石混合矿氧化矿石PbZnPbZnPbZn边界品位(质量分数)%0.3~0.50.5~10.5~0.70.8~1.50.5~11.5~2最低工业品位(质量分数)%0.7~11~21~1.52~31.5~23~6矿床平均品位(质量分数)%5~~86~~910~~12最小可采厚度m1~2夹石剔除厚度m2~4一、矿产资源储量单