礦產資源儲量估算方法論述

(成都理工大學 四川 成都 610059)

礦產資源儲量估算方法論述

吳慶杰

(成都理工大學四川成都610059)

礦產儲量計算是根據礦體產狀和形態,以及地質勘探工程部署上的差別,選擇不同方法計算儲量。選擇的儲量計算方法,原則應是簡便、結果準確、便于檢查和實用.由于地質勘察工作的進展,隨之所遇到的不同產狀、形態的礦體儲量計算方法的選擇問題,已引起人們的關注。過去常用的儲量計算方法，有的已難以適應現在礦床勘察工作中儲量計算需要，勢必要探索計算所需的計算辦法。

儲量估算；傳統估算方法；地質統計學

一、資源儲量估算概述

礦產資源儲量就是指礦產在地下的埋藏量，估算礦產在地下埋藏量的工作稱礦產資源儲量估算。礦產勘查的基本任務之一就是探明礦產在地下的埋藏量。它是應用各種勘查技術手段揭露和查明礦體，提供資源儲量估算所需要的各種原始資料、再根據這些資料估算地下礦產的埋藏量。因而可以說，資源儲量估算工作是礦產地質勘査工作成果的總結。

礦石量的高估和低估對礦山設計和生產來說都可能導致礦山開發決策失誤，可能造成嚴重后果。資源儲量的低估可能使本來能夠開采盈利的礦山在決策過程中被否定，或者，更經常見到的情況是，導致礦山生產能力設計過低；高估則可能導致礦山開發投資虧損或失敗，或者，更可能出現的情況是，礦山生產壽命小于設計生產年限。由此可見，較為精確的進行礦產資源儲量估算尤為重要。

二、資源儲量估算方法

(一)礦產資源儲量估算的發展狀況

長期以來，許多致力于固體礦產資源儲量估算的人們不斷的在研究、創新，隨著技術手段的進步特別是微型計算機的出現，固體礦產資源/儲量的估算方法也在不斷的完善和改進。我國固體礦產資源儲量估算方法的發展可以分為三個階段。

第一階段：該階段為單一的、傳統的資源/儲量估算方法。在資源/儲量估算的理論研究的深度和方法本身的創新上發展緩慢。

第二階段：地質統計學儲量估算方法的出現，打破了傳統估算方法長期不變的格局。這是由于長期以來對礦體形狀詳細研究的結果，也是由于計算機技術的日漸成熟。

第三階段：多種礦產資源/儲量估算方法并存與共同發展的階段。

(二)算術平均法

算術平均法的基本特點是不劃分礦體塊段，用簡單的算術平均法計算各種參數的平均值，即把勘查地段內的全部勘查工程查明的礦體厚度、品味、礦石體重等數值，用算術平均法加以平均，分別求出其算術平均厚度、平均品位和平均體重，然后按圈定的礦體面計算出整個礦體體積。算術平均法所利用的圖件一般是礦體水平投影圖或垂直縱投影圖。若在水平投影圖上測量礦體面積，則利用鉛垂厚度求體積；若在垂直縱投影圖上測量礦體面積，則利用水平厚度求礦體體積。它只能應用于礦體厚度變化較小、勘查工程在礦體上的分布較為均勻、礦產質量及開采條件比較簡單的礦床。

(三)地質塊段法

地質塊段法是將礦體按不同礦石類型、工業品級、資源儲量級別、礦山技術條件及水文地質條件、礦床開采次序等，把礦體分成不同的塊段，每個塊段內用算術平均法分別估算各塊段的資源儲量，各塊段資源儲量之和即為該礦體或礦床的資源儲量。顯然，地質塊段法與算術平均法的原理基本相同，差別在于地質塊段法是在塊段內應用算術平均法。劃分塊段時，應綜合考慮各方面的因素，不宜分得太零亂，而且應使每個塊段都有相當數量的工程控制。它可用于任何大小、形狀和產狀的礦體，尤其適合于層狀、似層狀、透鏡狀礦體。

(四)垂直斷面法

垂直斷面法是礦產勘查中應用最為廣泛的資源量估算方法之一。主要原理是利用勘探線剖面把礦體分為不同的塊段，除礦體兩端邊緣部分外，每一塊段兩側各有一個勘探線剖面控制。按地質可靠程度、礦石質量、開采技術條件等的差異，還可以將其劃分為若干小塊段，估算出不同類型的資源量。根據塊段兩側勘探線剖面內的工程資料、塊段截面積及剖面間的垂直距離，即可算出各小塊段的體積，進而估算礦石量。垂直斷面法的特點是能借助勘探線剖面展現礦體不同部位的產狀、形態、構造以及不同質量和不同研究程度的資源量分布狀況。

(五)SD礦產資源儲量估算方法

SD法的全稱為最佳結構曲線斷面積分儲量計算及儲量審定計算法是由唐義和藍運蓉通過20多年的勘查實踐和理論研究創立和命名的一套系列儲量計算和審定方法，由一套理論(SD動態分維幾何學)，兩大基本方法(SD儲量計算法、SD審定計算法)，四個基本原理(降維形變原理、權尺穩健原理、搜索求解原理、遞進逼近原理)，八組公式(結構地質變量公式、SD邊值公式、SD風暴值公式、SD樣條函數公式、SD樣條函數體積公式、SD任意塊段體積公式、SD精度公式、復雜度公式)構成的SD體系。

近年來隨著計算機性能的提高，三維建模理論的發展，在國外出現了很多具備三維儲量計算功能的礦業軟件，其核心是礦體三維數據模型建模理論和儲量計算方法。近年來國內外學者對空間數據模型進行了深入研究，提出了十幾種有代表性的模型。按照空間建模原理和數據結構的幾何特征可歸納分為三類：面模型、體模型、面與體的混合空間數據模型。

(六)地質統計學方法儲量估算

地質統計學是目前西方各國地質學和礦業界非常通行的一種地質研究和儲量計算方法，它具有最充分利用各種信息量的能力，能夠給出每一估計量相對應的估計方差，而且這種估計是最優的和無偏的，具有傳統地質學方法所無可比擬的優越性。1999年新頒布的固體礦產資源/儲量分類標準及相關的規范已將地質統計學儲量計算方法列為一種主要的儲量計算方法。雖然地質統計學在我國尚處在嘗試和推廣階段，但隨著我國加入世貿組織與國際接軌，使用地質統計學方法進行礦產資源研究和評估已勢在必行。

三、結語

通過以上幾種礦產資源儲量估算方法的介紹，不同的資源儲量估算方法有其各自不同的適用條件與優缺點，很難判斷那種估算方法更高，只有在生產實踐中根據實際情況選擇最為合適的儲量估算方法進行應用。

[1]國土資源部礦產資源儲量司.固體礦產地質勘察規范的新變革[M].地質出版社，3003:1-15.

[2]陽正熙，高德正，嚴冰.礦產資源勘查學[M].科學出版社，2011：364-399.

[3]李俊.固體礦產資源/儲量估算方法研究現狀及主要方法評價[J].中國非金屬礦業導刊，2005，2(46)：53-56.

[4]肖玉華，吳干華.固體礦產地質勘查資源/儲量估算的幾種方法[J].西部探礦工程，2012，5：117-121.

[5]趙增玉，潘懋，田甜，等.固體礦產資源儲量估算系統中垂直斷面法的實現[J].地質與勘探，2010，5(46):547-552.

[6]白瑞和.固體礦產資源儲量計算方法的探討[J].中國非金屬礦業導刊，2010，6(86)：59-61.

[7]劉馨蕊，張海峰，王雪，等.地質統計學在金屬礦山儲量估算中的應用研究[J].測繪通報，2011，4：62-64.

[8]劉愛平.基于地質統計學的固體礦床儲量估算[D].成都理工大學，2009.

吳慶杰(1992-)，男，碩士研究生，成都理工大學，固體地質勘察。