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[摘要]矿产勘查的基本任务之一就是要查明地下矿产的资源储量。要研究适合不同矿种、不同赋存方式的矿产资源储量估算方法及其参数,估算方法和参数采用不当,针对性不强,势必造成估算的资源储量偏离矿区实际情况,直接影响后阶段的矿山建设。以夏日哈木铜镍矿为例,对其储量估算参数的确定、矿体的连接以及估算方法进行了讨论。
[关键词]夏日哈木 铜镍矿 资源储量 参数 矿体 工业指标 估算方法
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-170-2
1储量计算的工业指标
夏日哈木铜镍矿资源量估算采用的工业指标参照2003年3月1日中华人民共和国国土资源部出版的《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》(DZ/T0214-2002)和镍矿床伴生有益组分参考表确定了镍和伴生工业指标,因此采用的工业指标分氧化矿和原生矿;本次资源量估算伴生铜工业指标参考了铅锌矿床伴生工业指标,矿石根据Ni工业指标划分工业品位镍矿石和边界品位镍矿石两种类型,其中铜与钴做为伴生有益元素进行计算,工业指标如下:①镍元素边界品位:0.2×10-2;②镍元素工业品位:0.3×10-2;③最低可采厚度:2m;④夹石剔除厚度:≥3m;⑤伴生元素边界品位(矿体块段的平均品位):Cu≥0.06×10-2;Co≥0.01×10-2。
2资源量计算方法
夏日哈木銅镍矿矿床类型为岩浆熔离型矿床,发现并圈定铜镍钴矿体36条。所圈定的矿体形态基本为似层状和透镜状,相邻剖面上的主要矿体基本上是稳定且对应程度较好,因此采用平行断面法进行资源量估算较为合理;资源量估算使用1:1000勘探线剖面图进行计算,使用1:1000水平投影图反映块段计算结果,两者可可直观反映矿体形态、厚度、品位等变化特征以及块体块段的合理划分。
3资源量估算参数的确定
3.1矿体厚度
在资源量计算的勘探线剖面图中所标定的单工程矿体厚度均为真厚度;在衡量矿体是否可采,夹石能否剔除时以其真厚度确定。
3.2平均品位的计算
3.2.1单工程矿体(分段)平均品位计算
3.2.2剖面矿体平均品位计算
3.2.3块段平均品位
3.2.4特高品位的确定及处理
在本次资源量估算中时铜与钴作为伴生元素处理,(伴生Cu、Co以块段的平均品位为基础,块段中按Cu≥0.06%,Co≥0.01%来计算伴生储量,见资源量估算表6)伴生元素特高品位不做处理。特高品位按矿体平均品位的6~8倍计算,除M1外其余矿体规模小、品位低不存在特高品位的现象,M1矿体其品位变化系数为53%,稳定程度为均匀,因此按矿床平均品位的6倍计算,矿体平均品位为0.69%,则特高品位界限为镍4.14%,通过检查镍元素超过特高品位的样品5件。
特高品位的处理:以包含特高品位在内的单样品计算单工程平均品位,再以所得单工程平均品位值代替特高品位,然后进行单工程平均品位计算。
3.3面积
剖面面积是利用计算机MapGis软件在勘探线剖面图直接量取。
3.4矿体长度和矿体延深的确定
矿体长度等于工程实际控制长度加外推长度。单工程控制的矿体长度以外推原则确定,量取时以矿体中心连线长度为准。矿体延伸在剖面图上量取。
3.5矿石体重的确定
区内共采集小体重样137件,经化学分析达到品位要求的样品119件,其中分布,从图1可以看出,矿石体重值和镍品位不是正相关关系,但从总趋势来看,镍品位高矿石体重有增大的趋势,认为影响体重值最主要的因素是矿石中磁黄铁矿、黄铁矿的含量,因此本次计算对离散的体重值和镍品位按均值“X±3δ”进行剔除,先按此公式对体重值离散的样品进行剔除,即体重值小于2.35t/m3 和大于4.24 t/m3的样品,共剔除8件样品,剔除后样品总数为111件,镍平均品位为0.95%,平均体重值为3.30 t/m3,在此基础上剔除品位较高的样品,即剔除镍品位大于2.30%的样品,共剔除高品位样品5件,最后确定参与资源量计算的小体重样为106件,镍平均品位为0.81%,体重值为3.27 t/m3,从图2可以看出样品分布均匀,品位与矿体品位相近,样品代表性较强。
4矿体圈定原则
4.1单工程矿体圈定
(1)单工程中,Ni元素的品位大于或等于边界品位、厚度之和达到可采厚度时圈入矿体;进而根据镍矿体工业指标圈定Ni工业矿体和低品位矿体;夹石的圈定与矿体圈定要求相同。(2)单工程中矿体厚度小于最小可采厚度而品位较高时,按米百分值(m·%)来衡量,即硫化矿Ni≥0.6 m·%,氧化矿Ni≥2 m·%。(3)单工程矿体内连续出现高于边界品位却低于工业品位的样品,厚度大于夹石剔除厚度,在相邻工程的对应地段没有低品位矿体时可并入工业矿体,但要保证工业矿体的品级,否则单独圈出低品位矿。在圈定矿体时,若矿体顶底板遇到有多个大于边界品位而低于工业品位且连片分布时单独圈为低品位矿。矿体顶底板出现小于夹石剔除厚度的低品位矿时,在保证矿体为工业矿体的前提下可圈为工业矿体。
4.2剖面上矿体的连接
(1)根据矿体地质特点,对应位置连为一个矿体,矿体的基本按直线连接。矿体连接顺序为先连地质界限,特别是控制矿体分布的地质界限、再连矿体边界,其次划分氧化矿和原生矿的界限,最后划分低品位矿与工业矿。(2)低品位矿与工业矿的连接,当一工程为工业矿体另一工程为低品位矿时,采用对角线连接法圈出工业矿体和低品位矿体。(3)连接矿体时,工程间推定的矿体厚度不应大于相邻工程实际见矿的最大厚度。
4.3矿体的外推及资源量估算边界确定 4.3.1有限外推
(1)两相邻工程中一个见矿,另一个工程未见矿,工程间距小于或等于相应的网度时,按实际工程间距的 ■尖推,工程间距大于相应网度按相应网度的■ 尖推。(2)两相邻工程一工程见矿另一工程达到米百分值,则该工程作为矿体连接点,不再外推。(3)一个剖面有两个及以上工程见矿,另一个剖面不见矿,按■楔形体外推。
4.3.2无限外推
无限外推原则与有限外推一致,矿体统一按基本工程间距的1/2尖推。
5块段划分及资源量级别
5.1块段划分的依据及原则
(1)依据国家行业规范《铜、铅、锌、银、镍、钼地质勘查规范》(DZ/T0214-2002)为矿床勘探类型划分的依据。(2)本次资源量估算采用平行剖面法,块段划分遵循以剖面边界的原则。(3)划分块段时,充分考虑了矿体的对比与连接,即当剖面之间矿体对应时划为一个块段,否则单独划分块段。(4)同一块段内矿体工业品级、储量类别相同。同一块段内,若一条剖面矿体连续,而另一条剖面矿体出现分枝时,将分枝矿体采用压缩法计算其厚度、品位、面积;块段编号从上到下,从左到右。
5.2资源量分类
目前矿床勘查阶段为详查,根据地质勘查资源量分类标准及确定的上述块段划分依据,对估算的资源量进行如下分类:(1)同一矿体控制工程间距不大于80×80m的块段资源量为332资源量,对分枝矿体均进行降级处理,归为333资源量。(2)332资源量合理外推部分(有限外推、无限外推)均归为333级别。(3)同一条矿体工程控制间距为160×160m或80×160m和按此网度外推部分均归为333级别。(4)对镍矿体伴生的铜和钴元素均归为333级别。
6资源量估算过程及结果
6.1资源量估算过程
资源量估算按划分块段进行,依次进行块段体积、矿石量、金属量的计算。
6.1.1块段体积
6.1.2块段矿石量
由块段体积乘以块段矿石体重求得,计算公式为:Q=V·D 。式中:Q—矿石量(t);V—块段体积(m3);D—块段矿石体重(t/m3)。
6.1.3金属量计算
由块段矿石量乘以块段平均品位求得,公式为:P=Q·C 。式中:P—金属量(t);Q—矿石量(t);C—平均品位(%)。
6.2资源量估算结果
通过对夏日哈木铜镍矿36条镍矿体及伴生铜、钴进行资源量估算,求得332+333矿石量1.56亿吨,332+333镍金属量106万吨。
7资源量估算中需要说明的问题
(1)由于矿区部分地段覆盖厚,探槽中矿体的厚度不代表矿体的实际厚度,因此出于多方面的因素,本次M1矿体资源量估算时未利用槽探工程。(2)Cu、Co元素的含量较低,圈不出独立的矿体,故Cu、Co元素按伴生矿进行了估算,估算时以块段平均品位为准,达到伴生指标时才予以估算。(3)由于矿区勘查时间较短,岩石定名不太统一,难以系统划分岩相。通过光薄片鉴定和矿石进行实验室流程试验,辉石岩、橄榄岩矿石中矿石矿物基本一致,且推荐的选矿工艺对橄榄岩型和辉石岩型矿石混选或分选均不影响回收率,因此,未按矿石类型分圈矿体。
参考文献
[1]白瑞和. 固体矿产资源储量计算方法的探讨[J]. 中国非金属矿工业导刊. 2010(06).
[2]馬德民;应用剖面法计算储量时体积公式的研究与选用[J];地质与勘探;1966年04期.
[3]邓惠森,地质科技,1978年第2期.
[4]王燮章,剖面法计算储量时块段体积公式的选用,《地质与勘探》 1983年05期.
[5]亓桂明 ,段伦道 ,侯顺宝;计算矿产储量的三维块段法[J];地质与勘探;1984年01期.
[关键词]夏日哈木 铜镍矿 资源储量 参数 矿体 工业指标 估算方法
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-170-2
1储量计算的工业指标
夏日哈木铜镍矿资源量估算采用的工业指标参照2003年3月1日中华人民共和国国土资源部出版的《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》(DZ/T0214-2002)和镍矿床伴生有益组分参考表确定了镍和伴生工业指标,因此采用的工业指标分氧化矿和原生矿;本次资源量估算伴生铜工业指标参考了铅锌矿床伴生工业指标,矿石根据Ni工业指标划分工业品位镍矿石和边界品位镍矿石两种类型,其中铜与钴做为伴生有益元素进行计算,工业指标如下:①镍元素边界品位:0.2×10-2;②镍元素工业品位:0.3×10-2;③最低可采厚度:2m;④夹石剔除厚度:≥3m;⑤伴生元素边界品位(矿体块段的平均品位):Cu≥0.06×10-2;Co≥0.01×10-2。
2资源量计算方法
夏日哈木銅镍矿矿床类型为岩浆熔离型矿床,发现并圈定铜镍钴矿体36条。所圈定的矿体形态基本为似层状和透镜状,相邻剖面上的主要矿体基本上是稳定且对应程度较好,因此采用平行断面法进行资源量估算较为合理;资源量估算使用1:1000勘探线剖面图进行计算,使用1:1000水平投影图反映块段计算结果,两者可可直观反映矿体形态、厚度、品位等变化特征以及块体块段的合理划分。
3资源量估算参数的确定
3.1矿体厚度
在资源量计算的勘探线剖面图中所标定的单工程矿体厚度均为真厚度;在衡量矿体是否可采,夹石能否剔除时以其真厚度确定。
3.2平均品位的计算
3.2.1单工程矿体(分段)平均品位计算
3.2.2剖面矿体平均品位计算
3.2.3块段平均品位
3.2.4特高品位的确定及处理
在本次资源量估算中时铜与钴作为伴生元素处理,(伴生Cu、Co以块段的平均品位为基础,块段中按Cu≥0.06%,Co≥0.01%来计算伴生储量,见资源量估算表6)伴生元素特高品位不做处理。特高品位按矿体平均品位的6~8倍计算,除M1外其余矿体规模小、品位低不存在特高品位的现象,M1矿体其品位变化系数为53%,稳定程度为均匀,因此按矿床平均品位的6倍计算,矿体平均品位为0.69%,则特高品位界限为镍4.14%,通过检查镍元素超过特高品位的样品5件。
特高品位的处理:以包含特高品位在内的单样品计算单工程平均品位,再以所得单工程平均品位值代替特高品位,然后进行单工程平均品位计算。
3.3面积
剖面面积是利用计算机MapGis软件在勘探线剖面图直接量取。
3.4矿体长度和矿体延深的确定
矿体长度等于工程实际控制长度加外推长度。单工程控制的矿体长度以外推原则确定,量取时以矿体中心连线长度为准。矿体延伸在剖面图上量取。
3.5矿石体重的确定
区内共采集小体重样137件,经化学分析达到品位要求的样品119件,其中分布,从图1可以看出,矿石体重值和镍品位不是正相关关系,但从总趋势来看,镍品位高矿石体重有增大的趋势,认为影响体重值最主要的因素是矿石中磁黄铁矿、黄铁矿的含量,因此本次计算对离散的体重值和镍品位按均值“X±3δ”进行剔除,先按此公式对体重值离散的样品进行剔除,即体重值小于2.35t/m3 和大于4.24 t/m3的样品,共剔除8件样品,剔除后样品总数为111件,镍平均品位为0.95%,平均体重值为3.30 t/m3,在此基础上剔除品位较高的样品,即剔除镍品位大于2.30%的样品,共剔除高品位样品5件,最后确定参与资源量计算的小体重样为106件,镍平均品位为0.81%,体重值为3.27 t/m3,从图2可以看出样品分布均匀,品位与矿体品位相近,样品代表性较强。
4矿体圈定原则
4.1单工程矿体圈定
(1)单工程中,Ni元素的品位大于或等于边界品位、厚度之和达到可采厚度时圈入矿体;进而根据镍矿体工业指标圈定Ni工业矿体和低品位矿体;夹石的圈定与矿体圈定要求相同。(2)单工程中矿体厚度小于最小可采厚度而品位较高时,按米百分值(m·%)来衡量,即硫化矿Ni≥0.6 m·%,氧化矿Ni≥2 m·%。(3)单工程矿体内连续出现高于边界品位却低于工业品位的样品,厚度大于夹石剔除厚度,在相邻工程的对应地段没有低品位矿体时可并入工业矿体,但要保证工业矿体的品级,否则单独圈出低品位矿。在圈定矿体时,若矿体顶底板遇到有多个大于边界品位而低于工业品位且连片分布时单独圈为低品位矿。矿体顶底板出现小于夹石剔除厚度的低品位矿时,在保证矿体为工业矿体的前提下可圈为工业矿体。
4.2剖面上矿体的连接
(1)根据矿体地质特点,对应位置连为一个矿体,矿体的基本按直线连接。矿体连接顺序为先连地质界限,特别是控制矿体分布的地质界限、再连矿体边界,其次划分氧化矿和原生矿的界限,最后划分低品位矿与工业矿。(2)低品位矿与工业矿的连接,当一工程为工业矿体另一工程为低品位矿时,采用对角线连接法圈出工业矿体和低品位矿体。(3)连接矿体时,工程间推定的矿体厚度不应大于相邻工程实际见矿的最大厚度。
4.3矿体的外推及资源量估算边界确定 4.3.1有限外推
(1)两相邻工程中一个见矿,另一个工程未见矿,工程间距小于或等于相应的网度时,按实际工程间距的 ■尖推,工程间距大于相应网度按相应网度的■ 尖推。(2)两相邻工程一工程见矿另一工程达到米百分值,则该工程作为矿体连接点,不再外推。(3)一个剖面有两个及以上工程见矿,另一个剖面不见矿,按■楔形体外推。
4.3.2无限外推
无限外推原则与有限外推一致,矿体统一按基本工程间距的1/2尖推。
5块段划分及资源量级别
5.1块段划分的依据及原则
(1)依据国家行业规范《铜、铅、锌、银、镍、钼地质勘查规范》(DZ/T0214-2002)为矿床勘探类型划分的依据。(2)本次资源量估算采用平行剖面法,块段划分遵循以剖面边界的原则。(3)划分块段时,充分考虑了矿体的对比与连接,即当剖面之间矿体对应时划为一个块段,否则单独划分块段。(4)同一块段内矿体工业品级、储量类别相同。同一块段内,若一条剖面矿体连续,而另一条剖面矿体出现分枝时,将分枝矿体采用压缩法计算其厚度、品位、面积;块段编号从上到下,从左到右。
5.2资源量分类
目前矿床勘查阶段为详查,根据地质勘查资源量分类标准及确定的上述块段划分依据,对估算的资源量进行如下分类:(1)同一矿体控制工程间距不大于80×80m的块段资源量为332资源量,对分枝矿体均进行降级处理,归为333资源量。(2)332资源量合理外推部分(有限外推、无限外推)均归为333级别。(3)同一条矿体工程控制间距为160×160m或80×160m和按此网度外推部分均归为333级别。(4)对镍矿体伴生的铜和钴元素均归为333级别。
6资源量估算过程及结果
6.1资源量估算过程
资源量估算按划分块段进行,依次进行块段体积、矿石量、金属量的计算。
6.1.1块段体积
6.1.2块段矿石量
由块段体积乘以块段矿石体重求得,计算公式为:Q=V·D 。式中:Q—矿石量(t);V—块段体积(m3);D—块段矿石体重(t/m3)。
6.1.3金属量计算
由块段矿石量乘以块段平均品位求得,公式为:P=Q·C 。式中:P—金属量(t);Q—矿石量(t);C—平均品位(%)。
6.2资源量估算结果
通过对夏日哈木铜镍矿36条镍矿体及伴生铜、钴进行资源量估算,求得332+333矿石量1.56亿吨,332+333镍金属量106万吨。
7资源量估算中需要说明的问题
(1)由于矿区部分地段覆盖厚,探槽中矿体的厚度不代表矿体的实际厚度,因此出于多方面的因素,本次M1矿体资源量估算时未利用槽探工程。(2)Cu、Co元素的含量较低,圈不出独立的矿体,故Cu、Co元素按伴生矿进行了估算,估算时以块段平均品位为准,达到伴生指标时才予以估算。(3)由于矿区勘查时间较短,岩石定名不太统一,难以系统划分岩相。通过光薄片鉴定和矿石进行实验室流程试验,辉石岩、橄榄岩矿石中矿石矿物基本一致,且推荐的选矿工艺对橄榄岩型和辉石岩型矿石混选或分选均不影响回收率,因此,未按矿石类型分圈矿体。
参考文献
[1]白瑞和. 固体矿产资源储量计算方法的探讨[J]. 中国非金属矿工业导刊. 2010(06).
[2]馬德民;应用剖面法计算储量时体积公式的研究与选用[J];地质与勘探;1966年04期.
[3]邓惠森,地质科技,1978年第2期.
[4]王燮章,剖面法计算储量时块段体积公式的选用,《地质与勘探》 1983年05期.
[5]亓桂明 ,段伦道 ,侯顺宝;计算矿产储量的三维块段法[J];地质与勘探;1984年01期.