關于大厚度工程在鋁土礦儲量估算時處理方法的討論

李永杰

（長沙有色冶金設計研究院有限公司，湖南 長沙 410000）

1 研究概述

國內沉積性鋁土礦，以礦體形態復雜多變，多出現透鏡狀、雞窩狀礦體為顯著特點，因而，在鋁土礦儲量估算過程中，對透鏡狀、雞窩狀礦體的儲量估算方法選擇問題，資源儲量估算的準確性，必然成為眾多地質學家研究的熱點。

2 資源儲量估算基本原則

2.1 礦山基本情況

本次筆者選取的研究對象為豫西某鋁土礦礦山，前期地質報告中對該礦區鋁土礦體延展規模、礦體形態、礦體厚度、礦體內部結構及地質構造復雜程度綜合考慮，確定本區鋁土礦為第Ⅱ勘查類型，探明網度為50m～70m×50m～70m（走向×傾向），控制網度為100m～200m×100m（走向×傾向）。資源/儲量估算方法采用水平投影地質塊段法。

2.2 資源儲量估算參數的確定

（1）厚度

①單工程厚度，采用鉛直厚度，計算公式如下：

式中：mv—單工程中礦體的鉛垂厚度（m）

l—樣長（m）

②塊段厚度，采用塊段內所有單工程的算術平均值，計算公式如下：

式中：MK—塊段平均鉛直厚度（m）；

mv—單工程礦體的鉛垂厚度（m）

n—塊段內單工程數量。

（2）平均品位

①單工程平均品位

采用單工程中參加資源儲量估算的單樣長度加權平均。

式中：C—單工程平均品位（%）。

l—單樣長度（m）

C1—單樣品位（%）

②塊段平均品位

采用塊段中各參加資源儲量估算的單工程礦體鉛垂厚度加權平均。

式中：CK—塊段平均品位（%），分別代表Al2O3、SiO2、Fe2O3、S等。

M—單工程礦體鉛垂厚度（m）

C—單工程平均品位（%）

（3）面積

用礦層的水平投影面積，在AutoCAD圖上直接由屬性查得塊段面積。

（4）體積

采用塊段面積與塊段鉛垂厚度的乘積。

即：V=S×Mk

式中：V—塊段體積（m3）

S—塊段面積（m2）

MK—塊段中礦體平均鉛垂厚度（m）

（5）體重

沿用前期地勘報告中所測定礦石小體重值。

（6）資源儲量估算公式

資源儲量估算采用體積與體重乘積。

式中:Q—塊段資源儲量（t）

V—塊段體積（m3）

D—礦石體重（t/m3）

3 常見特大厚度工程處理方法

3.1 不做處理，直接代入資源儲量估算公式

即按上述公式直接將單工程中礦體特大厚度，與塊段內其他單工程一起，算術平均求取塊段平均厚度，以此估算鋁土礦資源儲量。

使用理由：①鋁土礦特大厚度工程是真實存在的，不應以其它值替代，造成他人對該處礦厚的錯誤認識；②鋁土礦沉積過程為連續沉積，中間出現沉積間斷或突變的情況極少；③各見礦工程之間屬于漸變過渡關系，相鄰工程礦石類型、品位等可以類比。

可能存在問題：特大厚度直接代入求取塊段平均厚度，對礦塊礦石量估算影響較大，有造成資源儲量估算結果相比實際資源儲量大幅度增加的可能。

3.2 對特大厚度工程進行處理，以塊段平均厚度的3倍值代替特大厚度工程，參加資源儲量估算

該方法為目前較為普遍，且為眾人所接受并使用。

使用理由：①其充分考慮到了鋁土礦形態變化以及“雞窩狀”鋁土礦的實際情況；②該方法與目前其他有色金屬規范內提出的特大厚度工程處理方法一致，一定程度上，屬于有據可依。

可能存在的問題：①圈定塊段的大小，塊段內單工程數量，對特大厚度值的定義影響較大，不同塊段大小，求取的平均礦厚、鋁土礦資源儲量結果會不一致；②經過處理后的厚度值，易讓使用者產生誤解，對礦體的真實厚度理解不夠直接。

3.3 特大厚度工程單獨圈定塊段

該方法即是選取礦床平均礦厚的3倍值作為特大厚度，凡大于等于該值的單工程，單獨圈定塊段，估算資源儲量。

使用理由：

（1）鋁土礦礦床內特大厚度工程為切實存在的工程，在礦體開采中，應該以其真厚度指導生產，而非利用處理后的特大厚度指導生產。

（2）充分考慮到了“雞窩狀”鋁土礦的存在，及礦體形態的復雜多變，認為鋁土礦礦床內存在礦體形態突變的情況，兩相鄰厚度差別較大工程，中間并非平緩的過渡關系。筆者較為認可此儲量估算方法。

但在特大厚度工程單獨圈定塊段，資源儲量單獨估算中，亦有兩種不同的意見，同樣導致儲量估算結果的不一致。其一為大厚度工程單獨圈定，外推工程間距的1/2作為特大厚度工程的儲量估算邊界；其二為特大厚度工程單獨圈定，外推工程間距的1/4作為特大厚度工程的儲量估算邊界。筆者通過采場開采后的真實情況，結合當地礦體的形態研究，對兩種估算方法進行對比，認為第二種方法較為合理。理由如下：

第一，從剖面圖（圖1）中可以看出，特大厚度工程鋁土礦與相鄰工程的厚度變化，并非均勻變化，而是“雞窩狀”存在，且其突變距離（“雞窩狀”寬度）不足相鄰工程間距的1/2。

圖1 鋁土礦礦體剖面圖

第二、從資源儲量估算平面圖中可以看出，1/2工程間距外推與1/4工程間距外推，對特大厚度塊段的面積影響較大。

通過分別計算，A圖中，根據1/2工程間距外推，求得鋁土礦資源儲量54.54萬噸；B圖中，根據1/4工程間距外推，求得鋁土礦資源儲量41.38萬噸，二者相差13.16萬噸。目前礦區基建已結束，基建范圍內，按100米間距為基礎，劃分基建采場，共劃分基建采場34個，各采場資源儲量礦石量2~25萬噸。

據此可初步分析，1/2工程間距外推特大厚度工程，人為擴大了特大厚度工程的分布范圍，有造成鋁土礦資源儲量人為擴大的可能。

圖2 鋁土礦資源儲量估算平面圖

第三，從豫西“雞窩狀鋁土礦”的特點看，厚度大、品位高、形態不規則、成群分布、規模小，儲量一般為3~5噸，多者10~20萬噸。所以儲量估算中，不宜對其估算范圍擴大至工程間距的1/2。

4 結論及建議

通過筆者的分析對比，筆者認為，對于豫西某鋁土礦礦山，后續資源儲量估算中，宜采用特大厚度工程單獨圈定礦塊的方法進行。且一工程為特大厚度工程，相鄰工程為非特大厚度工程時，儲量估算邊界宜選取外推工程間距的1/4 。

[1]李永杰，黃炳貽.河南段村-雷溝鋁土礦礦床地質特征及成因分析[J]，礦床保護與利用，2013年4月，第2期，10-14.

[2]趙風凱，安允中.要高度重視“雞窩狀”鋁土礦床的勘探與開采[J]，輕金屬，1984年，第07期，1頁.

[3]王文先.雞窩型鋁土礦綜合開采[J]，鋁鎂通訊，2002（4），41-42.