稀土儲量估算研究

(江西理工大學建筑與測繪工程學院 江西 贛州 341000)

稀土[1]礦在我國分布廣泛，當確定要進行稀土礦的開采時，我們首先應對開采園區(qū)的稀土礦儲量進行一個系統(tǒng)的計算及對稀土礦的品位進行整體性的評估。稀土礦開采是一個復雜的過程，它包括初期礦區(qū)勘察探礦、前期基建期、沿山工藝及收液工藝、產品處理工藝。涉及領域廣泛、涵蓋學科繁多是一個多工種公共參與的工作。其中初期礦區(qū)勘察對稀土開采起著提綱挈領的作用，為后期工作提供理論指導和信息參考。礦區(qū)勘察[2]探礦主要是收集礦區(qū)地質信息、確定礦區(qū)稀土礦分布情況、礦區(qū)稀土礦儲量、取樣檢查園區(qū)各開采區(qū)采場內稀土礦品位。

一、試驗方法

在實際中對礦塊儲量進行估算，首先要對礦塊進行計算基本單元劃分。首先對各礦塊進行控制孔布置，控制孔的數量根據礦塊的實際情況確定，根據實際地理坐標確定的已知點，利用測量儀器如GPS-RTK、水準儀等進行人工勘測[3]，以確定礦塊內的控制孔的具體坐標，進而可以對各礦塊進行礦塊面積進行估算。

礦塊是離子型稀土礦分布連續(xù)子塊段所組成的整體，它包括若干個塊段，平面表現為復雜的幾何體。其中塊段是控制點處礦物化驗樣本結果分析為連續(xù)礦層的基本計算單元，將控制孔連接成網格后所展現出的規(guī)律幾何體[4-5]。在離子型稀土礦計算稀土礦物儲量中，所采用的計算厚度為各個控制孔所測礦層深度的平均厚度，礦塊計算面積為其各個子塊段的面積之和。

根據已知的地勘及測繪結果，現場所得的工業(yè)園區(qū)域范圍內的礦層分布數據如下圖為試驗區(qū)域內Ⅰ和Ⅱ及Ⅲ的塊段組成和控制孔個數情況：

表 礦塊控制點情況

東南段Ⅰ礦塊分布10個控制點，控制點分別位于已知坐標點QZ002(2979958.78，40402027.52，806.769)的東北方向86.7°及東南方向43.2°范圍內，最大可能的將礦塊包括在內，其中QZ002附近開闊沒有遮擋物及外部無線電信號發(fā)射裝置。

二、數據與分析

(一)Ⅰ號礦塊控制孔坐標

將GPS-RTK測量數據導出進行匯總后，可以獲取Ⅰ號礦塊范圍內8個有效鉆孔孔取樣點及高程，其中Z003號和QZ101號鉆孔控制點未探明有稀土成份，視為為無效控制點，Ⅰ號礦塊計算為鉆孔取樣點坐標及高程數據如表 所示：

表1 鉆孔取樣點坐標

各個塊段的水平投影面積的計算，采用Mapgis面積賦值法直接求出，并且通過Mapgis軟件可以直接繪制在礦體水平投影圖。

(二)離子型稀土儲量估算方法

在稀土礦儲量計算過程中，主要應注意兩個礦體的連接問題和礦體與夾石的圈定問題。礦體間的連接原則上以直線連接進行劃分，再以塊段為單位進行計算，同時外推部分要考慮地形和微地貌因素，并盡量要讓其以實際中的自然等高線形態(tài)相連接，礦體的連接線或外推邊界線一般不超過風化殼地質界線。

(三)Ⅰ號礦塊儲量估算結果

(1)

式中：have—礦層平均厚度，m；hi—單個鉆點礦層深度，m；n—鉆孔取樣點數。

(2)

式中：SREOi—單個鉆孔取樣點的平均品位，%；SREOave—塊段的平均品位，%；

塊段礦石質量：mk=Sk*SREOave*have

(3)

式中：mk—塊段礦石質量，t；Sk—塊段面積，m2；

根據Ⅰ號礦塊的劃分情況，分別對Ⅰ號礦塊中子礦塊(共有6個子塊段分別為112b-1、112b-2、112b-3、112b-4、112b-5、112b-6)的各個鉆孔取樣孔點進行離子型稀土平均品位、平均厚度進行計算，計算結果如表 所示:

離子相稀土氧化物(SREO)資源量的計算方法為：

M(SREO)=mk*ω

(4)

式中：mk—塊段礦體體積，m3；ω—礦石平均品位(%)。

表2 Ⅰ號礦塊稀土儲量估算

由表1和表2可知，經過勘測，園區(qū)Ⅰ號礦塊礦石總儲量為67280t，SREO平均品位為0.063%，SERO金屬含量為42.09t。

結論

(1)將Ⅰ號園區(qū)進行塊段劃分后發(fā)現子塊段稀土平均品位為0.063%。

(2)試驗對園區(qū)各個礦塊進行勘測和測量，開采區(qū)域內的稀土資源勘查結果基本探明了開采區(qū)稀土資源的儲量為SRE0共513.27t,礦石量78.513萬t。