(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。
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。
將GPS-RTK測量數據導出進行匯總后,可以獲?、裉柕V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。
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。
(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。
(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。