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资源储量计算方法

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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资源储量计算方法1固体矿产资源储量计算方法地质找矿,矿产资源勘查目的是找到符合当前工业要求的矿产资源,并通过勘查手段、选冶实验以及工业指标来确定矿体边界(即矿与非矿) ,并圈出达到经济技术指标的工业矿体,估算资源/储量。矿产资源 /储量是地质勘查报告的核心内容,是矿山建设的依据,是矿政管理的基础,是矿权交易的标的物。 本文以最简单的层状固体矿床——煤炭为例,谈一下关于储量计算的东西。本文的采用的案例为 矿,数据也来源此。1、资源储量估算范围和工业指标资源储量估算必须在有效的矿权范围内进行。矿权范围分为采矿许可范围、勘查许可范围、划定矿区范围或矿业权设置方案。采矿许可范围、划定矿区范围或矿业权设置方案是三维的,其范围用拐点坐标和标高表示,勘查许可范围是二维的,只有平面范围。资源储量估算范围都是三维的,包括平面范围和标高范围,平面范围用拐点表示,以矿权证上载明的拐点和标高为准。探矿许可证上没有载明标高,以实际估算煤层赋存标高为准。关于资源储量估算的垂深,中、高山区以含煤地层或主要含煤段出露的平均标高起算,垂深为1 000m。根据《中国煤炭分类》层一般倾角5-16°,平均8°依据《煤、泥炭地质勘查规范》0215—2002的规定,层最高原煤灰分 (0%,原煤全硫(≤3%,原煤全硫(3%,最低发热量小于d J/ 2、资源量估算方法的选择及依据经过勘探所获得的资料分析研究验证,有可采煤层6层(17、18、19、22、24、26煤层)。可采煤层参与资源储量的估算,可采煤层分为全区可采煤层、大部可采煤层、局部可采煤层 。不可采煤层,是指在评价范围内其可采部分面积小于三分之一,或者虽然占有一定的面积,但分布零星,不便或不能被开采利用的煤层,过去通常不估算其资源储量。从节约保护资源和现实情况出发,不可采煤层是否计量,根据具体情况确定。并对其进行算量工作。此次资源量估算方法,采用煤层底板地质块段法。其计算公式为Q=S×M×d÷:资源量(万吨) S:块段水平投影面积(10 3:资源量块段煤层平均厚度(m) d:煤层的平均视密度(t/m 3)α:煤层资源量块段内平均倾角(度)2源量估算参数的确定2采煤层厚度的确定:煤层中单层厚度小于 夹矸,在全煤层灰分小于40%的前提下与上、下煤分层一起合并计算为该煤层的可采厚度。于最低可采煤层厚度,且煤分层厚度大于或等于夹矸厚度时,将煤分层厚度相加,作为该煤层点的采用厚度。当夹矸厚度大于煤分层厚度时,则取其该煤层点的上分层或下分层作为该煤层点的采用厚度。结构复杂煤层和无法进行煤分层对比的煤层,当夹矸的总厚度不大于煤分层总厚的 1/2 时,则以各煤分层的厚度相加作为该煤层点的采用厚度。22段平均厚度:块段周围或邻近点及块段内工程点煤层厚度的算术平均值。对于临界可采厚度的个数采用是依据块段周围不可采点的个数确定。例如矿区 22 号煤层孔201 的见煤厚度为 。2密度:用本次化验该煤层的视密度平均值作为该煤层资源量估算的视密度,各煤层视密度值见表 1。表 1 煤层视密度表煤层 17 18 19 22 24 26视密度(t/m 3) 段面积:在煤层底板等高线图上,采用 扑计算块段水平投影面积,块段斜面积为所计算块段的水平投影面积除以该块段平均倾角的余弦值而求得。2段倾角:在煤层底板等高线图上直接量取,并参考剖面图相应位置的倾角,将量取的多个倾角用其算术平均值作为块段的平均倾角。2段划分原则2界线的圈定:以煤层的不可采见煤点与邻近可采见煤点,用插入法求得煤层最低可采厚度 煤厚点,各 煤厚点连线作为煤层可采边界线。尖灭点边界线的确定为未见煤点(除构造点)与相邻见煤点的 1/2 距离确定为 0 点,其 0 点连线为尖灭点边界线。2氧化带:根据邻近井田一般经验资料以及矿区内老窑的开采深度,以煤层露头深 30m 的水平投影作为风氧化带界线。2段划分原则:原则上以达相应控制程度的勘查线,勘查工程点、煤层底板等高线或重要构造线以及煤层风氧化带底界为界。相应的控制程度是指在相应的勘查工程见煤点连线以内和在连线之外以本种基本线距(工程点)1/4~1/2 的距离所圈定的全部范围。2段划分原则2界线的圈定:以煤层的不可采见煤点与邻近可采见煤点,用插入法求得煤层最低可采厚度 煤厚点,各 煤厚点连线作为煤层可采边界线。尖灭点边界线的确定为未见煤点(除构造点)与相邻见煤点的 1/2 距离确定为 0 点,其 0 点连线为尖灭点边界线。2氧化带:根据邻近井田一般经验资料以及矿区内老窑的开采深度,以煤层露头深 30m 的水平投影作为风氧化带界线。2段划分原则:划分各类块段,原则上以达相应控制程度的勘查线,勘查工程点、煤层底板等高线或重要构造线以及煤层风氧化带底界为界。相应的控制程度是指在相应的勘查工程见煤点连线以内和在连线之外以本种基本线距(工程点)1/4~1/2 的距离所圈定的全部范围。2源量分类根据《固体矿产资源储量分类(17766 -1999) 》标准,结合《中国矿业权评估师协会公告 2007 第 1 号》相关标准,煤矿目前在建已做过可研,表明该矿煤炭资源开发是经济的,因此探明的资源量分类为探明的(可研)经济基础储量(111b) ,控制的资源量分类为控制的经济基础储量(122b) 。对于开采标高以下没有进行过可研的部分,探明的内蕴经济资源量为(331) ,控制的内蕴经济资源量为(332) ,推断的内蕴经济资源量为(333) ,按照标准,储量计算中不再使用(334?)进行储量计算。3111b 类别:准采标高内,以可靠的钻孔及巷道见煤点工程圈定的块段,以线距 500m,孔距小于线距圈定探明的经济基础储量;331 类别: 准采标高外,以可靠的钻孔及巷道见煤点工程圈定的块段,以线距 500m,孔距小于线距圈定探明的经济基础储量;122b 类别: 准采标高外,以可靠的钻孔及巷道见煤点工程圈定的块段,以线距1000m,孔距小于线距圈定控制的经济基础储量;332 类别: 准采标高外,以可靠的钻孔及巷道见煤点工程圈定的块段,以线距 1000m,孔距小于线距圈定控制的经济基础储量;333 类别:其余块段以线距 2000m 左右,孔距小于线距圈定推断的内蕴经济资源量。2个煤层储量计算举例为了更深了解储量计算的细节问题,本文以矿区 22 号煤层(图 2)的储量计算为例,进一步说明。在现实工作中我们用地质软件做出 22 号煤层的底板图,然后在此基础上,按照各个钻孔以及见煤点的控制距离,找出边界线,圈出各个块段范围。然后用计算公式为Q=S×M×d÷行计算。其中每个块段的面积(S)直接用地质软件可以在图上读出来,视密度 d 在图 1 中知为 t/m 3) ,块段平均厚度 M 为块段周围或邻近点及块段内工4程点煤层厚度的算术平均值。 图 2 在图 2 中我们以第一块段的资源量计算为例,第一块段位于本矿区北部的中部区域,共被四个控制点包围,他们分别为 201 孔、401 孔、301 孔、302 孔。其中各个孔的间距都小于 500m,满足圈定探明的经济基础储量( 111b) 。其见煤厚度分别为 该区域的煤层的平均厚度 M=(4=区域的面积直接在地质软件上读出为 平方米,煤层倾角有多方面考虑定为 6 度。则资源量计算后为 41 万吨。Q=m 3*248000m2/=41 万吨. 5图 3则 22 号煤层的资源量中其中控制的经济基础储量(122b)为 65 万吨、推断的内蕴经济资源量(333)为 90 万吨,22 号煤层的总共储量为 41+65+90=196 万吨。2源量估算结果资源量估算截止日期为 2012 年 12 月 31 日。本次在准采标高范围内(+1500-+1060m)获得资源/ 储量共 3440 万吨,其中消耗量214 万吨,保有资源量为 3226 万吨(其中探明的经济基础储量(111b)为 971 万吨,控制的经济基础储量(122b)为 982 万吨, 推断的资源量(333)为 1273 万吨);其中 %资源/储量 1732 万吨(探明的经济基础储量(111b)为 648 万吨,控制的经济基础储量(122b) 为497 万吨, 推断的资源量(333)为 587 万吨) ;%资源 /储量 1494 万吨(探明的经济基础储量(111b)为 323 万吨,控制的经济基础储量 (122b)为 485 万吨, 推断的资源量(333)为686 万吨) 。其中,探明的与控制的资源量占保有总资源量(111b+122b)/(111b+122b+333)见表 2、表 3。探明的的资源量占保有总资源量(111b)/(111b+122b+333) 矿区平面范围内准采标高外( +1060m 以下)共获得总资源/储量共 15 万吨(% ) ;全部为推断的资源量(333) ,见表 4。符合有关要求。表 2 各煤层资源量汇总表 单位:万吨准采标高内(+1500-+1060) 准采标高以下(+1060 以下) 总计煤层消耗量 111b 122b 333 合计 331 332 333 合计  17 133 434 415 385 1367         136718  81 220 148 267 716         71619   193 111 168 472         47222   41 65 90 196         19624   30 119 118 267     2 2 26926   53 124 245 422     13 13 435小计 214 971 982 1273 3440     15  15  3455备注111b+122b=1953111b+122b+333=3226(111b)/(111b+122b+333)=111b+122b)/(111b+122b+333)=表 3 准采标高(+1500-+1060m)各煤层(按硫份)资源/ 储量统计表 单位:万吨111b 122b % % % % % % 合计17 434   374 41 327 58 123418   220   148   267 63519 186 7 66 45 154 14 47222   41   65   90 19624 28 2 57 62 106 12 26726   53   124   245 422合计 648 404 497 485 587 748 3226备注:%共计 1732 万吨 %共计 1494 万吨表 4 准采标高外(+1060m 以下)各煤层(按硫份)资源/ 储量统计表 单位:万吨111b 122b % % % % % % 合计15 0 0 0 0 0 0 017 0 0 0 0 0 0 018 0 0 0 0 0 0 019 0 0 0 0 0 0 022 0 0 0 0 0 0 024 0 0 0 0 0 2 226 0 0 0 0 0 13 13合计 0 0 0 0 0 15 15备注:%共计 0 万吨 %共计 15 万吨2源量对比2007 年 7 月 质矿产勘查开发局地球物理地球化学勘查院对该矿编制了《 矿资源储量核实报告》 ,勘查报告在拟采范围内核实 17、19 号煤层资源储量,矿区范围内占有总资源量为 1488 万吨,其中保有资源 1346 万吨, (332)资源量 310 万吨, (333)资源量 578 万吨, (334)?资源量 458 万吨) ;消耗量(采空区)资源储量 142 万吨。最近勘查地质报告估算资源/储量结果见下表 5。 煤资源量(万吨) 煤资源量(万吨)矿山名称资源量类别 煤厚 视密 度 面积 资源 量 煤厚 视密 度面积(源量合计(万吨)消耗量 8 4 142(332)(122b) 61 49 310333 18 60 57834)? 57 01 382合计 04 84 1488表5 储量统计表2999 年 勘局 105 地质大队编制提交的《 三官营片区煤矿勘查地质报告》 ,全区共获总储量 8832 万吨,全区面积 40量标高为+1187m 至7+1548m。矿西北部位于三官营片区东南部内,与勘查区完全重叠,勘查区面积的 因重叠范围内与《三官营片区煤矿勘查地质报告》没有估算资源量,故无重叠资源量。1961 年 煤矿管理局一五九煤田地质勘探队提交的《兴安区地质填图找矿报告》 ,兴仁县老鬼山背斜测区共获总储量 262223 万吨,全区面积 量标高为 +600 m 以上。矿位于兴仁县老鬼山背斜测区内,与该区完全重叠,重叠面积为 勘查区面积的 重叠范围内与勘查报告共获得资源量 2986 万吨。2次核实资源储量截至 2013 年 1 月 20 日止,该矿山准采标高范围内(+1500- +1060m)获得资源/ 储量共 3440 万吨,保有资源量 3226 万吨(其中探明的经济基础储量(111b)为 971 万吨,控制的经济基础储量(122b)为 982 万吨, 推断的资源量(333)为 1273 万吨);本次计算资源量有6 个煤层,即 17、18、19、22、24、26,其中 18、22、26 三层煤硫分大于3%,17、19、24 层煤硫分部分大于 3%。见表 6表 6 矿准采标高范围内(+1500- +1060m)资源/储量统计表 煤层类别消耗量万吨111b(万吨) 122b(万吨) 333(万吨) 小计17 133 434 415 385 136718  81 220 148 267 71619   193 111 168 47222   41 65 90 19624   30 119 118 26726   53 124 245 422小计 214 971 982 1273 34402叠部分资源/ 储量对比最近勘查报告资源量估算面积为 采标高+1500 - +1060m,最近核实报告共获资源/储量(332+333+334 ?) 1488 万吨;本次资源量估算面积为 采标高范围内(+1500- +1060m)获得 3440 万吨资源量,比最近勘查地质报告资源量增加了1952 万吨。2源储量增减原因经对比,本次核实资源/储量与最近勘查地质报告核实的资源/ 储量增加 1952 万吨(其中消耗量增加了 72 万吨。保有 1880 万吨,保有中(111b)增加了 971 万吨, (122b)增加了672 万吨, (333)增加了 695 万吨, (334?)减少了 458 万吨) 。见表 7。8矿准采标高范围内(+1500- +1060m)资源/ 储量增减对比表表 7 单位:万吨 类别煤层消耗量 111b 122b 333 334? 合计资源量增减对比表 备注8 161 318 257 804 %4 149 260 201 684 %合计 142 310 578 458 148817 133 41 58 241 +232 %17 434 374 327 1135 +331 %18 81 220 148 267 716 +32 %19 7 45 14 66 +66 %19 186 66 154 406 +406 %22 41 65 90 196 +196 %24 2 62 12 76 +76 %24 28 57 106 191 +191 %26 53 124 245 422 +422 %合计 214 971 982 1273 3440 +1952最近核实报告其中:%增加 928 万吨, %增加 1024 万吨各煤层增减原因如下:经对比,本次核实资源/储量估算面积与最近核实报告估算资源量的面积一致,其增减原因如下:2层对比统一对比 本次核实对比 最近核实17 17 1718 18 1919 1922 2224 2426 262层厚度本次算量煤层共六层,即 17、18、19、22、24、26 煤层总厚 ,最近一次核实报告算量煤层为两层,即 17、19 煤层总厚为 。9煤层编号 本次核实对比 最近核实17 9426 层视密度煤层编号 本次核实对比 最近核实17 减量本次核实报告 最近核实报告煤层编号 消耗量 111b 122b 333 合计 消耗量 122b 333 334 合计17 133 434 415 385 1367 68 161 318 257 80418 81 220 148 267 716 74 149 260 201 68419 193 111 168 47222 41 65 90 19624 30 119 118 26726 53 124 245 422214 971 982 1273 3440 142 310 578 458 148817 号煤层厚度增加资源量 563 万吨(其中消耗量增加了 65 万吨) ;18 号煤层(相当于最近一次核实报告的 19 号煤层) ,增加了 32 万吨(其中消耗量增加了 7 万吨) ;算量煤层增加了 4 层(19、22、24、26) ,资源量增加了 1357 万吨(其中 19 号煤层增加了 472 万吨,22 号煤层增加了 196 万吨,24 号煤层增加了 267 万吨,26 号煤层增加了422 万吨) 。102源量估算结果由于本矿自 2007 年取得采矿证以来,煤矿一直处于建设阶段,主要是地面建设和井筒建设,没有进行采煤。因此本次核实与最近核实报告的采空面积不变。最近核实报告消耗量为 142 万吨,本次核实报告消耗为 214 万吨,增加原因如下:2次核实报告的 17 煤层对应最近核实报告的 层,资源量增加了 563 万吨,原因是最近一次核实报告采用的平均算量煤厚为 次勘探后实际平均算量煤厚为 耗量增加了 65 万吨2次核实报告的 18 煤层对应最近一次核实报告的 层,资源量增加 32 万吨,原因是最近核实报告采用的平均算量煤厚为 18 号煤层消耗量增加 7 万吨。3、资源量估算方法的注意事项煤炭作为一种固体层状矿体,其计算的方法较其他矿产要更加简单,这与煤炭在地下的赋存状态有很大关系,总体而言煤炭赋存条件比较简单,形态也不是很复杂,连续性很强。所以煤炭的存量计算相对比较简单,选取的数学方法也容易理解和掌握。本文只是想以煤炭为例,说明固体矿产储量的计算方法,着重说明了地质块段法的应用。当然在另外的固体矿产的储量计算中会涉及到更加复杂的数学统计方法,但是其核心思想是不会变的,把握好各种矿种的规范、文件等,便可以做好算量工作。参考文献[1]颜洪鸣.中小型矿山固体矿产资源储量核实报告编制值得注意的问题[J] .中国煤炭地质,2008,20(5).[2]赵世煌.010,20(9).[3]叶松青. 《矿产勘查学》(普通高等教育地质类教材),地质出版杜,2003.8
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