在矿产勘查工作中,利用各种方法、各种技术手段获得大量有关矿床的数据,这些数据是计算储量的原始材料。计算储量通常的步骤如下:
(一)工业指标及其确定方法
1.工业指标
工业指标是圈定矿体时的标准。主要有下列个项:
(1)可采厚度(最低可采厚度)。可采厚度是指当矿石质量符合工业要求时,在一定的技术水平和经济条件下可以被开采利用的单层矿体的最小厚度。矿体厚度小于此项指标者,目前就不易开采,因经济上不合算。
(2)工业品位(最低工业品位、最低平均品位)。工业品位是工业上可利用的矿段或矿体的最低平均品位。只有矿段或矿体的平均品位达到工业品位时,才能计算工业储量。最低工业品位的实质是在充分满足国家需要充分利用资源并使矿石在开采和加工方面的技术经济指标尽可能合理的前提下,寻找矿石重金属含量的最低标准。所以确定工业品位应考虑的因素是:国家需要和该矿种的稀缺程度;资源利用程度;经济因素,如产品成本及其与市场价格的关系;技术条件,如矿石开采和加工的难易程度等。
工业品位和可采厚度对于不同矿种和地区各不相同,就是同一矿床,在技术发展的不同时期也有变化。
(3)边界品位。边界品位是划分矿与非矿界限的最低品位,即圈定矿体的最低品位。矿体的单个样品的品位不能低于边界品位。
(4)最低米百分比(米百分率、米百分值)。对于品位高、厚度小的矿体,其厚度虽然小于最小可采厚度,但因其品位高,开采仍然合算,故在其厚度与品位之乘积达到最低米百分比时,仍可计算工业储量。计算公式为:K=M×C。(K为最低米百分比,m%;M为矿体可采厚度,m;C为矿石工业品位,%)。
(5)夹石剔除厚度(最大夹石厚度)。夹石剔除厚度实质矿体中必须剔除的非工业部分,即驾驶的最大允许厚度。它主要决定于矿体的产状、贫化率及开采条件等。小于此指标的夹石可混入矿体一并计算储量。夹石剔除厚度定得过小,可以提高矿石品位,但导致矿体形状复杂化,定得过大,会使矿体形状简化,但品位降低。
(6)有害杂质的平均允许含量。有害杂质的平均允许含量是指矿段或矿体内对产品质量和加工生产过程有不良影响的成分的最大允许平均含量,是衡量矿石质量和利用性能的重要指标。对于一些直接用来冶炼或加工利用的富矿及一些非金属矿(如耐火材料、熔剂原料等)更是一项重要的要求。
(7)伴生有益组分。伴生有益组分是指与主要组分相伴生的、在加工或开采过程中可以回收或对产品质量有益的组分。当前,综合利用已成为一个重要问题,伴生有益组分的价值越来越大。由于综合利用矿体内部或邻近的伴生元素,往往使不少矿床“一矿变多矿”、“死矿变活矿”。
2工业指标的确定方法
(1)类比法:把未确定工业指标的矿床与已确定工业指标的矿床进行对比。假如两个矿床在地质和采、选、冶等方面的条件相似,则认为它们的工业指标也可类比,就可采用类似矿床的已定指标。类比法可作为评价矿床的初步指标,常用于一些勘查程度要求较低的小型矿床。
(2)分析法:根据矿床特点,尤其是矿石品位及可选性特点,与类似矿床比较研究,提出机组不同的指标方案,主要是比较工业品位与边界品位,按这些指标选择矿床的某部分进行试算储量。将结果提交设计部门,选定其中一个方案作为正式指标,以供计算储量。
(3)价格法:确定工业品位是一个重矿产的金属或精矿的价格为准,是一个矿产从该种矿石中取得产品(金属或精矿)的成本不超过此价格而确定金属品位指标。此法的缺点是指考虑了经济因素,没有考虑国家需要和矿床特点等方面的因素。此法计算方便。
(二)储量计算的基本参数
1.计算矿体的面积
面积的测定通常是在所绘出的矿体的各种综合图件上进行的,丽日剖面图、水平投影图、垂直纵投影图、中段地质图等。所测出的面积都是几何平面面积。常用的面积测定法有求积仪法、方格纸法、几何计算法、曲线仪法等,随着计算机技术的应用,现在可在计算机上直接求的矿体面积。
2.计算矿体的平均厚度
现有的储量计算方法,多数都要求计算矿体的平均厚度。平均厚度的计算,传统的方法都是用算术平均法或加权平均法这两种计算方法。
(1)算术平均法:是以所有测点的厚度之和除以测点数目得出。
(2)加权平均法:是将各测点的厚度与该测点影响的范围相乘的积的总和,除以各厚度影响范围之和。
3.计算矿体的体积
计算矿体体积的办法主要有两种,一种是利用立体几何中各种体积公式计算,例如矿体的某一部分像一个截头的锥体,则用截锥体公式计算其体积;第二种是利用矿体的面积(或投影面积)×矿体的平均厚度(或投影面发现方向的平均厚度)而得出矿体的体积。
4.计算矿体矿石平均体重
一般采用算术平均法。由于矿石体重一般变化较小,因而体重样品的采取数量也较少。因此如果所计算的块断储量级别不是很高,一般用算术平均法计算平均体重,是能够保证要求的储量精度的。
5.计算矿体的矿石量
通常是用矿体的体积乘以矿石的平均体重而得。
6.计算矿体矿石的平均品位
矿体(矿石)的平均品位,是衡量矿石质量的重要指标,也是储量计算的重要参数。平均厚度的计算,通常也是用算术平均法和加权平均法这两种办法来计算的。通常是先计算单个工程内矿体的平均品位,然后再计算由单个工程组成的块断的平均品位,最后在此基础上计算矿体的平均品位。对于断面法计算储量来说,当计算单个工程平均品位后,还要计算由几个工程组成的剖面的平均品位,再计算二断面间块断的平均品位。
如果储量计算方法是按块断计算的,则平均品位也要按块断分别计算(包括不同的地段、不同的级别、不同的矿石类型和工业品级),同时也需要计算整个矿体的平均品位。
7.计算矿体内有用组分(元素)的储量
通常是用矿石的储量乘以矿石中的平均品位(有用组分的平均含量)而得。