王 強(qiáng)

(中鐵資源地質(zhì)勘查有限公司)

基于Micromine的某錳礦儲量估算方法對比分析

王 強(qiáng)

(中鐵資源地質(zhì)勘查有限公司)

以某錳礦為例，詳細(xì)介紹了基于Micromine軟件的平行斷面法與距離反比加權(quán)法估算礦床儲量的具體流程，認(rèn)為距離反比加權(quán)法不僅能考慮工程控制程度，而且在儲量估算過程中可優(yōu)化計算過程，使儲量估算的結(jié)果更加接近真實(shí)情況，可直接應(yīng)用于礦山下一步的開采設(shè)計。

Micromine 儲量估算 探采結(jié)合 平行斷面法 距離反比加權(quán)法 開采設(shè)計

通過對固體礦產(chǎn)資源儲量進(jìn)行估算，可綜合性地評價礦床的工業(yè)意義，恰當(dāng)?shù)卮_定礦山企業(yè)投資和生產(chǎn)規(guī)模，合理地選擇礦床開采程序和開采方法[1-6]。本研究以某錳礦為例對基于Micromine軟件的平等斷面法和距離反比加權(quán)法進(jìn)行儲量估算對比分析。

1 礦區(qū)概況

勘查區(qū)位于印度尼西亞中南部東努沙登加拉省東芒加萊縣蘭巴樂達(dá)鎮(zhèn)。大地構(gòu)造位于印度洋—澳大利亞板塊與印支板塊的構(gòu)造結(jié)合帶，處于印支板塊往南俯沖形成的Banda火山島弧帶上，新生代火山活動較發(fā)育。出露地層有第三系Bari組和第三系Kiro組，該2組地層呈角度不整合接觸。Kiro組由火山角礫巖、火山巖和凝灰?guī)r組成，區(qū)內(nèi)出露面積較?。籅ari組由硅質(zhì)泥晶灰?guī)r、砂巖、粉砂巖、泥晶灰?guī)r等組成，產(chǎn)狀平緩。某猛礦體賦存于Bari組的硅質(zhì)泥晶灰?guī)r中，礦體受構(gòu)造裂隙控制，呈脈狀及似層狀產(chǎn)出，局部為小透鏡體。礦石類型為氧化錳礦石，錳礦物以角礫狀，細(xì)脈狀及孔洞充填狀產(chǎn)出于灰?guī)r中。礦體總體走向近SN，傾向W，傾角30°～40°，較平緩，主礦體分為1#、2#、3#礦體，本研究主要針對1#礦體進(jìn)行相關(guān)分析。1#礦體呈SN向?qū)訝町a(chǎn)出，由3#～8#線上的20個鉆孔控制，礦體產(chǎn)狀176°∠270°，傾角32°，SN走向長約800 m，傾向延深 70～180 m。

2 礦體參數(shù)確定

結(jié)合該礦體特征及相關(guān)勘查規(guī)范，將礦床類型定為Ⅲ類勘查類型，基本勘查間距確定為100 m×50 m。由于礦體傾向較平緩，故布設(shè)鉆孔均為直孔，但礦體沿傾向方向部位礦體位置有迅速尖滅的趨勢，故采用沿傾向50 m的間距進(jìn)行鉆探工作。

根據(jù)礦體實(shí)際情況，確定了資源量估算的相關(guān)參數(shù)：①錳礦邊界品位5%，工業(yè)品位9%；②礦體最小可采厚度0.7 m；③夾石剔除厚度1.0 m；④礦石密度2.91 t/m3。由于礦體規(guī)模小、品位低，故采用工業(yè)指標(biāo)的下限圈定礦體，提高資源量的規(guī)模。

結(jié)合該區(qū)礦床勘探類型、礦體的勘查控制程度及可行性評價結(jié)果，將礦區(qū)資源儲量分為(332)和(333)2個級別。①(332)，由見礦工程直接連接圈定的塊段，工程間距達(dá)到100 m×50 m；②(333)，塊段外推部分，有限外推為工程間距的1/2(走向不超過50 m，傾向不超過25 m)，無限外推為走向不超過50 m、傾向不超過25 m。

3 儲量計算結(jié)果對比分析

3.1 儲量計算方法

3.1.1 平行斷面法

平行斷面法的主要原理是利用勘探線剖面將礦體分為不同的塊段，除礦體兩端的邊緣部分外，每一塊段兩側(cè)各有一個勘探線剖面控制[3-4]。

(1)平均品位。首先通過計算單項工程如探槽、鉆孔的樣品長度與品位，加權(quán)計算單項工程礦體的平均品位；然后利用截面內(nèi)各單項工程的礦體視厚度與品位加權(quán)計算截面積平均品位；最后利用截面積平均品位加權(quán)計算礦塊平均品位。最終的礦體平均品位則由礦體的金屬量與礦石量之比計算得到。平均品位計算首先包括單項工程礦體平均品位。

(2)剖面積。各勘探線剖面積直接利用剖面圖采用MAPGIS軟件計算。

(3)礦塊體積。各礦塊體積根據(jù)規(guī)范要求按照相關(guān)截錐體、錐體公式計算。

(4)礦塊密度。礦區(qū)內(nèi)采集的51件小體重樣品的密度均值為3.01 t/m3，但濕度普遍大于3%，故應(yīng)進(jìn)行濕度校正，校正后小體重樣品的密度均值為2.91 t/m3。

3.1.2 距離反比加權(quán)法

(1)資源/儲量估算流程。將參與儲量估算的工程數(shù)據(jù)按井口文件、測斜文件、樣品分析文件等3個文件的格式進(jìn)行填寫，并輸入至Micromine軟件中，填寫完畢并檢查無誤后，進(jìn)行工程建立、樣品賦值、圖切剖面、地質(zhì)解譯工作等步驟。通過上述工作完成礦體在單個剖面的圈連。單個剖面圈連完畢后，將各剖面的線框連接成礦塊實(shí)體，即可利用線框法進(jìn)行儲量估算，生成品位/噸位報告。使用距離反比法進(jìn)行儲量估算時，需增加創(chuàng)建空塊模型、將礦塊實(shí)體分割成次分塊、建立橢球參數(shù)、品位插值等步驟，形成相對于線框法更加準(zhǔn)確的估算結(jié)果。

(2)礦塊模型。礦塊模型將礦體分布的空間范圍劃分成較小的矩形塊進(jìn)行品位插值，勘探線間距、開采段高為矩形塊大小的整數(shù)倍，根據(jù)礦體形態(tài)的復(fù)雜程度確定矩形塊尺寸[8]，主要目的為將地質(zhì)解譯過程中圈連的礦體在空間上進(jìn)行細(xì)分，將礦體分割為細(xì)小的矩形塊體，便于進(jìn)行品位賦值。根據(jù)礦化的富集分布特征，將矩形塊進(jìn)行細(xì)分：單元塊長4 m，寬2 m，高1 m，長、寬、高分別為礦體走向長、傾向長、厚度。礦塊模型176行、114列、88層。

(3)品位插值。①插值元素，在生成的礦體塊模型中對Mn品位用距離反比加權(quán)法進(jìn)行插值，將錳礦品位賦值給相應(yīng)的次分塊；②搜索橢球定義，橢球的建立原則上根據(jù)勘探線間距確定，一般為1.25倍勘探線間距，本研究以125，250 m的橢球半徑對(332)、(333)類型的資源量進(jìn)行評估，通過選擇不同半徑，搜索到的工程數(shù)量來區(qū)別資源量/儲量級別。

3.2 資源/儲量估算結(jié)果對比分析

上述2類方法的估算結(jié)果見表1。由表1可知：該2類方法的估算結(jié)果相差較小，礦石量估算結(jié)果的相對誤差為9%，Mn金屬量估算結(jié)果的相對誤差為2%，說明該2類方法的儲量估算結(jié)果較可靠。

表1 1#礦體資源/儲量估算結(jié)果對比

4 結(jié) 論

(1)平行斷面法與距離反比加權(quán)法在圈連礦體的過程中步驟類似，均為在單工程上圈定出工業(yè)礦體及非工業(yè)礦體，并在剖面中根據(jù)巖性、構(gòu)造等地質(zhì)特征連接單工程之間的礦體，兩者的儲量估算結(jié)果相差較小，可作為互相驗證的儲量估算方法。

(2)使用距離反比加權(quán)法在儲量估算過程中，由于Micromine軟件可進(jìn)行三維可視化操作，可更為直觀地進(jìn)行剖面之間的礦體連接，礦體連接更為合理，該方法在估算儲量的同時也建立了礦體的三維模型，可為后期礦體開采設(shè)計提供直觀的依據(jù)，因此，該方法優(yōu)勢更為明顯。

[1] 談樹成，虎雄崗，金艷珠，等.基于地統(tǒng)計學(xué)與GIS的固體礦產(chǎn)資源儲量估算方法研究[J].中國礦業(yè)，2013，22(3)：101-105.

[2] 趙艷偉，汪德文，孫進(jìn)輝，等.基于Micromine的三維可視化地質(zhì)建模研究[J].中國礦山工程，2011，40(5)：4-7.

[3] 趙增玉，潘 懋，田 甜，等.固體礦產(chǎn)資源儲量估算系統(tǒng)中垂直斷面法的實(shí)現(xiàn)[J].地質(zhì)與勘探，2010，46(3)：547-552.

[4] 周 旋，王選問，金 瑜.基于地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)方法的某鐵礦資源量估算[J].金屬礦山，2015(7)：86-90.

[5] 盧大超，付友山.三維礦產(chǎn)資源評價軟件Micromine在金屬礦山資源儲量估算中的應(yīng)用——以吉林舒蘭季德鉬礦為例[J]. 世界地質(zhì)，2010，29(3)：450-458

[6] 陳國旭.傳統(tǒng)資源儲量估算信息化研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].金屬礦山，2013(5)：105-109.

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涼礦拉拉銅礦通過第二批國家級綠色礦山試點(diǎn)單位評估

近日，“2015年中國礦業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)暨綠色礦山建設(shè)經(jīng)驗交流會”在湖南郴州召開，會議由中國礦業(yè)聯(lián)合會主辦。會上宣布了全國第二批國家級綠色礦山試點(diǎn)單位評估結(jié)果，涼山礦業(yè)拉拉銅礦順利通過評估。P據(jù)了解，針對入選國家級綠色礦山的企業(yè)，國家將加大財政專項資金支持力度，依法優(yōu)先配置資源和提供用地，建立和完善資源綜合利用等稅費(fèi)減免制度，加強(qiáng)技術(shù)政策引導(dǎo)。

2015-06-01)

王 強(qiáng)(1983—)，男，工程師，碩士，100161 北京市豐臺區(qū)六里橋1號。