矿产储量估算工作是矿产勘查的基本任务之一,也是矿产地质勘查工作成果的总结和矿山生产管理的基础,它贯穿着矿山的整个生命周期。目前,矿产储量估算方法主要分为两大类,一类是传统的以简单几何计算为基础的常用方法;一类是以统计学为基础的数学地质方法。传统矿产储量估算方法是我国矿山在勘查和开采阶段都普遍采用的储量估算方法,其储量估算与分类过程多采用手工操作,人的主观因素影响较大,数据处理量大且比较复杂。矿产储量估算与分类的全程计算机辅助化、自动化是矿产储量估算的发展趋势,也是推动地矿工作信息化和“数字矿山”建设的一个重要环节。随着计算机技术的飞速发展,很多研究人员借助数据库、EXCEL及CAD等辅助工具,或尝试开发相关储量估算软件来改善传统手工估算过程,提高处理效率;但这些辅助工具不具备相应的专业处理功能,数据处理方式、方法及效率都受到极大的限制;同时,前期开发的专业软件由于版本较老、功能有限及可视化效果不理想等原因已经不满足当前应用要求。上世纪90年代末以来,虽然引进了国外具有先进克里格储量估算方法的矿山软件,但其估算过程需要详细的勘查资料,难于适合我国矿产勘查的特点;而且储量分类等功能还需要补充开发以符合我国标准,不能很好的解决我国矿产储量估算问题。在我国,由于矿产储量估算的计算机应用处于初步阶段,能够很好支持我国传统矿产储量估算方法的软件仍在进一步探索研究中;由于矿产储量估算过程的复杂性、储量估算模型的多样性、矿山的多金属矿产储量估算问题、以及新的储量分类标准中的分类要素相对复杂且不易量化,计算机辅助矿产储量估算与分类的自动化程度相对较低。因此,研究以我国传统矿产储量估算方法为基础,能够支持复杂矿山矿产储量估算的软件系统已成为我国的当务之急。本文以如何实现支持多金属的矿产储量估算系统为出发点,以常用的传统储量估算方法—垂直剖面法为切入点,以矿产储量估算与分类理论为指导,以地矿点源数据库为基础,结合GIS及相关计算机技术,从矿产储量估算系统建模、支持多金属的矿产储量估算系统实现方法及关键技术,以及矿产储量自动分类方法等方面展开研究;重点研究解决了支持多金属的矿产储量估算系统实现、矿产储量自动分类等问题;初步实现了QuantyMine数字矿山软件中支持多金属的传统矿产储量估算子系统,为用户提供了一个基于传统矿产储量估算方法的矿产储量动态估算与管理的平台,从而提高储量估算与储量管理的工作效率和准确性,进一步推动地矿工作信息化和“数字矿山”的发展。本文首先介绍了国内外矿产储量估算软件研究现状及存在的问题,从而确立对既适合我国自身特点,又支持多金属的传统方法矿产储量估算系统实现方法及关键技术这一课题展开研究,并对本文研究的技术路线进行了设计。接着在对传统矿产储量估算方法全面总结研究的基础上,对矿产储量估算系统的系统模型和数学模型的构建进行了全面的总结与探讨。主要讨论了系统模型中的系统功能结构模型、系统数据流程模型,以及数学模型中的工程样段平均品位计算模型、矿体剖面平均品位计算模型、矿体块段平均品位计算模型的构建问题。而后对支持多金属的矿产储量估算系统的实现方法及关键技术进行了探索性研究。研究了新的能够支持多金属矿山矿产储量估算的软件实现方法,以及当量品位折算、变体重计算,夹石、小块段、采空区扣除等复杂问题的解决方法;并在此基础上进行了系统实现。在全面研究我国新的《固体矿产资源/储量分类》国家标准的基础上,对矿产储量自动分类方法进行了初步探索性研究,为矿产储量估算软件的自动化、智能化发展提供了一种新的思路。最后,以新疆阿舍勒铜锌矿为应用对象,对垂直剖面法矿产储量估算子系统的储量估算功能进行了验证;结果表明,系统可实现复杂多金属矿山的矿产储量估算与自动分类,具有储量估算结果准确、可快速输出储量估算相关图件等优点,从而为矿产储量动态管理及矿山生产管理决策提供支持。本文研究的创新点主要有:(1)研究了新的支持多金属的矿产储量估算系统实现方法,并对系统实现过程中的关键技术方法进行了探索性研究。同一矿山的多金属矿产储量估算相对复杂,现阶段的国产软件对多金属矿产储量估算不能很好的支持;另外,国外的一些矿产储量估算软件虽对多金属问题进行了研究,但这些软件往往不支持我国传统矿产储量估算方法,更不支持传统储量估算方法下的多金属矿产储量估算问题。本文以垂直剖面法为切入点,对支持多金属的矿产储量估算系统实现方法,以及系统实现过程中的当量品位折算、变体重计算、夹石(采空区)扣除等复杂问题的解决方法进行了探索性研究;并在此基础上完成了系统实现。(2)对适合我国新的分类标准的矿产储量自动分类方法进行了初步探索研究。矿产储量分类是储量汇总的前提,本文在对我国矿产储量分类标准全面理解的基础上,研究了以矿产储量各分类要素定量化组合为前提,并结合地质知识进行综合判断储量类别的自动分类方法;可初步解决矿产储量自动分类问题,为矿产储量的计算机自动分类提供了一种新的思路。本文研究成果主要运用于支持多金属的矿产储量估算系统实现及相关计算机应用方面,其基本技术方法在包括金属、非金属在内的所有固体矿产储量估算软件实现上具有广阔的应用前景。