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摘要：矿产资源储量是地下资源的蕴藏量的总称，矿产资源储量工作估算就是估算地下矿产的蕴藏量，这是基本的矿产勘查任务，也是矿山的生产管理基础。目前的估算方法主要分为两大类，其中一类是数学地质法，另外一类以及和计算为基础，属于传统的估算方法。本文主要通过对传统估算法中较常用的一种方法一垂直剖面法的应用研究，为从事矿产资源储量工作的人员提供理论指导。
关键词：矿产资源储量估算；传统估算法；垂直剖面法
【中图分类号】 P628 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297（2013）01-0020-02
引言：
我国目前广泛应用的矿产资源估算法仍是传统估算法，将复杂的矿体简单化，计算出其体积和资源量。操作方法简单且容易被掌握，可以最大限度的发挥出从事地质工作人员的主观能动性，很适合我国当前实际情况。此种方法可在勘探资料不足时快速的展开估算，在早期的勘查阶段和所需勘探工程密度较小的情况下，具有很大优势。
一 矿产资源储量估算简介
矿产资源储量估算就是估算地下矿产的蕴藏量，是通过对勘察所获得的地质资料进行计算来实现。这是基本的矿产勘查任务，也是矿山的生产管理基础。选择估算方法时，要结合矿床特点和勘查工作的实际情况，以准确适用、简单有效为基本准则。
矿产资源储量估算的方法大致分为两大类，一类是以简单计算为基础的传统估算法，主要通过将复杂形状的矿体简单化，依据基本公式Q=V×D获得储量值。其中包括剖面法、等值线法、算术平均法、多角形法等，而剖面法因其简单有效的使用效果，成为最广泛使用的矿藏储量估算法之一。
另一类是数学地质法，通过对勘探所得地质资料通过函数的回归分析等多种方法，得到矿藏储量值。其中包括地质统计学法、SD储量计算法和距离平方反比法等，其中SD储量计算法由我国地质专家唐义教授创立，在估算矿产储量的同时还可以对估算结果进行精度预测。
具体的矿产储量估算法要根据矿山实际情况选取，我国鼓励在矿产储量估算工作中运用新的技术方法，但是对于个人创立的新方法或新软件，只有在国务院地质矿产主管部门的专家鉴定、验收并认可后才可以投入使用。
二 矿产资源储量估算的原则
由于矿体的实际情况各不相同，所以在进行矿产资源储量估算时，要遵循以下原则：
（1）根据矿体的实际情况，如矿产类型、块段、品级、矿石类型和工业用途等估算矿产储量。
（2）对于满足工业生产指标条件且有一定规模的可回收共生矿产，在勘察时要按照同矿种的规范要求进行，然后分别进行储量估算。同时，对于能產生经济效益的伴生组分的储量，也要分别进行估算，此种地质的可靠度较低。
（3）矿产资源的估算过程中所涉及的各个过程，都要符合有关规范， 严格按照规定的要求进行。
（4）圈定矿体、品级时，要结合矿产储量估算一般规则，遵循矿床自身规律。
（5）矿产储量估算时所涉及到的一些参数，如品味、体重、面积、厚度等，需要实际测定，要有代表性，测定的数据要准确可靠。
三 垂直剖面法在矿产资源储量估算中的原理
1.垂直剖面法概述。
垂直剖面法也称垂直断面法，是一种传统的矿藏储量估算方法，在矿体倾斜角度超45°时使用，是最为广泛的矿产储量估算方法之一。主要原理是将矿体通过勘探线剖面分块，除边缘矿体部分，每一块段两端均有勘探线剖面的控制。根据矿体情况不同，可以将其分成多个小块段进行估算。根据勘探线剖面内的矿体数据计算出各块段的体积，从而得出矿产蕴藏量。垂直剖面法的特点是可以通过勘探线剖面将矿体不同位置的情况展现出来，给从事矿产储量估算人员一个比较直观的了解。
2.垂直剖面法矿产资源储量估算原理。
垂直剖面法通过把复杂形状的矿体简化成体积大致相同的形体，根据矿体实际情况将矿体分为多个小块段，通过比较块段间的相邻两矿体剖面面积大小，将其等视为有规则形状的几何体，然后计算出其体积。平行剖面间的矿体块段如下图所示：
图1 平行剖面间的矿体块段
根据不同的矿体块段情况选择对应体积公式（以下各式中V为块段体积，L为两勘探线间或外推的长度，S为剖面面积）：
（1）梯形公式：
如图2所示，当矿体块段的相邻两勘探线上均有面积且面积差低于40%，近似梯形形状时：
图2 梯台形矿体块段
用梯形公式： V=12×L×（S1+S2）
（2）棱台公式：
如图3所示，当矿体块段的相邻两勘探线上均有面积且面积差高于40%时，近似棱台形状时：
图3 棱台形矿体块段
用棱台公式： V=13×L×（S1+S2+S1+S2）
（3）锥形公式：
如图4所示，当矿体块段形状近似锥形时：
图4 矿体块段锥形尖灭
用锥形公式： V=13×L×S
（4）楔形公式：
如图5所示，当矿体块状近似于楔形时：
图5 矿体块段正楔形尖灭
用楔形公式： V=12×L×SV
（5）斜楔公式：
如图6所示，当矿体块段的相邻两勘探线的某一线上有面积，另一面尖灭为一直线且与有效面积上任意直线不等时：
图6 斜楔形矿体块段
用斜楔公式：V=16×S×L×（2+a2a1）
其中a1为S1底边边长，a2为楔端直线长度。
（6）矩形公式：
当矿体块段的相邻勘探线的某线上有面积且向另一截面平推尖灭时，用矩形公式：
V=L×S 四 垂直剖面法在矿产资源储量估算中的一般过程
在进行矿产资源储量估算时，要根据不同的矿体倾斜角来选择相对应的估算方法。当矿体的倾斜角大于45度时，我们采用垂直剖面法。在使用垂直剖面法对矿产资源储量做估算时，是在其勘探线剖面图的基础上进行。一般过程如图2.7所示.其储量估算的主要步骤如下：
（1）沿勘探线做垂直剖面，将勘探线上的钻孔及取样品味標在剖面图上；
（2）圈定矿体的剖面和工程样段，绘制勘探线的剖面图；
（3）对矿体块段两端剖面的面积进行大小测定；
（4）构建矿体块段空间模型，根据块段对应的勘探线上矿体剖面面积估算出矿体块段的体积；
（5）对相邻两剖面间的矿体块段矿石量进行估算：
Q=V×d
上式中Q为矿石量，V为体积，d为平均品位；
（6）对相邻剖面间矿体块段金属量进行估算：
P=Q×C
上式中P为金属量，C为平均品位；
（7）上述步骤完成后，对整个矿体的体积、矿石量金属量进行估算，最后完成储量汇总。
图7 垂直剖面发法矿产储量估算一般过程
五 结束语
在矿产勘查工作中，矿产储量估算是最基本也是最重要的一项，是矿山开发的前提与基础，它贯穿于矿山开发的始末。由于我国矿产储量计算的计算机应用技术尚不成熟，支持我国矿产资源储量估算工作的仍是传统估算法。矿藏是国家工业发展的血脉，发达的工业发展离不开充足的矿产保障。目前庞大的社会需求催使采矿业加大开发速度，因此，国家迫切需求更高效实用的矿产资源储量估算方法。希望在不久的将来可以将传统的估算方法与计算机软件融合，研发出一套较成熟的用于矿产资源储量估算的计算机系统，为我国矿产资源估算及采矿业的飞跃发展做出贡献。
参考文献
[1] 陈国旭.垂直剖面法矿产资源储量估算软件实现技术及自动分类方法研究[J].中国地质大学，2008（05）
[2] 魏峰远，陈俊杰，邹友峰.垂直剖面法保护煤柱设计的解析模型[J].煤炭学报，2008（03）
[3] 曲均浩，程久龙，崔先国.垂直剖面法自动提取山脊线和山谷线[J].测绘科学，2007（09）
[4] 赵增玉，潘懋，田甜等.固体矿产资源储量估算系统中垂直断面法的实现[J].地质与勘探，2010（05）
[5] 刘玉强.矿产资源储量估算[Z]，2007
[6] 胡惟和.固体矿产储量估算方法[Z]，2012（01）
作者简介： 左惠洲，（1993～），男，汉族，内蒙古乌兰察布市人，内蒙古科技大学矿业工程学院地质工程专业10级学生（本科）。研究方向：矿产。
关键词：矿产资源储量估算；传统估算法；垂直剖面法
【中图分类号】 P628 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297（2013）01-0020-02
引言：
我国目前广泛应用的矿产资源估算法仍是传统估算法，将复杂的矿体简单化，计算出其体积和资源量。操作方法简单且容易被掌握，可以最大限度的发挥出从事地质工作人员的主观能动性，很适合我国当前实际情况。此种方法可在勘探资料不足时快速的展开估算，在早期的勘查阶段和所需勘探工程密度较小的情况下，具有很大优势。
一 矿产资源储量估算简介
矿产资源储量估算就是估算地下矿产的蕴藏量，是通过对勘察所获得的地质资料进行计算来实现。这是基本的矿产勘查任务，也是矿山的生产管理基础。选择估算方法时，要结合矿床特点和勘查工作的实际情况，以准确适用、简单有效为基本准则。
矿产资源储量估算的方法大致分为两大类，一类是以简单计算为基础的传统估算法，主要通过将复杂形状的矿体简单化，依据基本公式Q=V×D获得储量值。其中包括剖面法、等值线法、算术平均法、多角形法等，而剖面法因其简单有效的使用效果，成为最广泛使用的矿藏储量估算法之一。
另一类是数学地质法，通过对勘探所得地质资料通过函数的回归分析等多种方法，得到矿藏储量值。其中包括地质统计学法、SD储量计算法和距离平方反比法等，其中SD储量计算法由我国地质专家唐义教授创立，在估算矿产储量的同时还可以对估算结果进行精度预测。
具体的矿产储量估算法要根据矿山实际情况选取，我国鼓励在矿产储量估算工作中运用新的技术方法，但是对于个人创立的新方法或新软件，只有在国务院地质矿产主管部门的专家鉴定、验收并认可后才可以投入使用。
二 矿产资源储量估算的原则
由于矿体的实际情况各不相同，所以在进行矿产资源储量估算时，要遵循以下原则：
（1）根据矿体的实际情况，如矿产类型、块段、品级、矿石类型和工业用途等估算矿产储量。
（2）对于满足工业生产指标条件且有一定规模的可回收共生矿产，在勘察时要按照同矿种的规范要求进行，然后分别进行储量估算。同时，对于能產生经济效益的伴生组分的储量，也要分别进行估算，此种地质的可靠度较低。
（3）矿产资源的估算过程中所涉及的各个过程，都要符合有关规范， 严格按照规定的要求进行。
（4）圈定矿体、品级时，要结合矿产储量估算一般规则，遵循矿床自身规律。
（5）矿产储量估算时所涉及到的一些参数，如品味、体重、面积、厚度等，需要实际测定，要有代表性，测定的数据要准确可靠。
三 垂直剖面法在矿产资源储量估算中的原理
1.垂直剖面法概述。
垂直剖面法也称垂直断面法，是一种传统的矿藏储量估算方法，在矿体倾斜角度超45°时使用，是最为广泛的矿产储量估算方法之一。主要原理是将矿体通过勘探线剖面分块，除边缘矿体部分，每一块段两端均有勘探线剖面的控制。根据矿体情况不同，可以将其分成多个小块段进行估算。根据勘探线剖面内的矿体数据计算出各块段的体积，从而得出矿产蕴藏量。垂直剖面法的特点是可以通过勘探线剖面将矿体不同位置的情况展现出来，给从事矿产储量估算人员一个比较直观的了解。
2.垂直剖面法矿产资源储量估算原理。
垂直剖面法通过把复杂形状的矿体简化成体积大致相同的形体，根据矿体实际情况将矿体分为多个小块段，通过比较块段间的相邻两矿体剖面面积大小，将其等视为有规则形状的几何体，然后计算出其体积。平行剖面间的矿体块段如下图所示：
图1 平行剖面间的矿体块段
根据不同的矿体块段情况选择对应体积公式（以下各式中V为块段体积，L为两勘探线间或外推的长度，S为剖面面积）：
（1）梯形公式：
如图2所示，当矿体块段的相邻两勘探线上均有面积且面积差低于40%，近似梯形形状时：
图2 梯台形矿体块段
用梯形公式： V=12×L×（S1+S2）
（2）棱台公式：
如图3所示，当矿体块段的相邻两勘探线上均有面积且面积差高于40%时，近似棱台形状时：
图3 棱台形矿体块段
用棱台公式： V=13×L×（S1+S2+S1+S2）
（3）锥形公式：
如图4所示，当矿体块段形状近似锥形时：
图4 矿体块段锥形尖灭
用锥形公式： V=13×L×S
（4）楔形公式：
如图5所示，当矿体块状近似于楔形时：
图5 矿体块段正楔形尖灭
用楔形公式： V=12×L×SV
（5）斜楔公式：
如图6所示，当矿体块段的相邻两勘探线的某一线上有面积，另一面尖灭为一直线且与有效面积上任意直线不等时：
图6 斜楔形矿体块段
用斜楔公式：V=16×S×L×（2+a2a1）
其中a1为S1底边边长，a2为楔端直线长度。
（6）矩形公式：
当矿体块段的相邻勘探线的某线上有面积且向另一截面平推尖灭时，用矩形公式：
V=L×S 四 垂直剖面法在矿产资源储量估算中的一般过程
在进行矿产资源储量估算时，要根据不同的矿体倾斜角来选择相对应的估算方法。当矿体的倾斜角大于45度时，我们采用垂直剖面法。在使用垂直剖面法对矿产资源储量做估算时，是在其勘探线剖面图的基础上进行。一般过程如图2.7所示.其储量估算的主要步骤如下：
（1）沿勘探线做垂直剖面，将勘探线上的钻孔及取样品味標在剖面图上；
（2）圈定矿体的剖面和工程样段，绘制勘探线的剖面图；
（3）对矿体块段两端剖面的面积进行大小测定；
（4）构建矿体块段空间模型，根据块段对应的勘探线上矿体剖面面积估算出矿体块段的体积；
（5）对相邻两剖面间的矿体块段矿石量进行估算：
Q=V×d
上式中Q为矿石量，V为体积，d为平均品位；
（6）对相邻剖面间矿体块段金属量进行估算：
P=Q×C
上式中P为金属量，C为平均品位；
（7）上述步骤完成后，对整个矿体的体积、矿石量金属量进行估算，最后完成储量汇总。
图7 垂直剖面发法矿产储量估算一般过程
五 结束语
在矿产勘查工作中，矿产储量估算是最基本也是最重要的一项，是矿山开发的前提与基础，它贯穿于矿山开发的始末。由于我国矿产储量计算的计算机应用技术尚不成熟，支持我国矿产资源储量估算工作的仍是传统估算法。矿藏是国家工业发展的血脉，发达的工业发展离不开充足的矿产保障。目前庞大的社会需求催使采矿业加大开发速度，因此，国家迫切需求更高效实用的矿产资源储量估算方法。希望在不久的将来可以将传统的估算方法与计算机软件融合，研发出一套较成熟的用于矿产资源储量估算的计算机系统，为我国矿产资源估算及采矿业的飞跃发展做出贡献。
参考文献
[1] 陈国旭.垂直剖面法矿产资源储量估算软件实现技术及自动分类方法研究[J].中国地质大学，2008（05）
[2] 魏峰远，陈俊杰，邹友峰.垂直剖面法保护煤柱设计的解析模型[J].煤炭学报，2008（03）
[3] 曲均浩，程久龙，崔先国.垂直剖面法自动提取山脊线和山谷线[J].测绘科学，2007（09）
[4] 赵增玉，潘懋，田甜等.固体矿产资源储量估算系统中垂直断面法的实现[J].地质与勘探，2010（05）
[5] 刘玉强.矿产资源储量估算[Z]，2007
[6] 胡惟和.固体矿产储量估算方法[Z]，2012（01）
作者简介： 左惠洲，（1993～），男，汉族，内蒙古乌兰察布市人，内蒙古科技大学矿业工程学院地质工程专业10级学生（本科）。研究方向：矿产。