礦體厚度參數(shù)計算中常見問題分析及處理

戚文云 孫愛祥 劉作為 付天印

(遼寧環(huán)宇礦業(yè)咨詢有限公司)

礦體厚度參數(shù)計算中常見問題分析及處理

戚文云 孫愛祥 劉作為 付天印

(遼寧環(huán)宇礦業(yè)咨詢有限公司)

根據(jù)地質(zhì)勘查規(guī)范的要求并結(jié)合近年礦產(chǎn)勘查和礦產(chǎn)資源儲量估算的工作實踐，闡述了樣品長度、單工程礦體厚度、特大厚度、塊段平均厚度等厚度參數(shù)在計算、運用過程中時常出現(xiàn)的問題，分析了對儲量估算的影響及正確的處理方法，總結(jié)了在厚度參數(shù)計算過程中應(yīng)注意的問題，為估算資源儲量提供參考。

厚度參數(shù) 資源儲量估算 樣品長度 單工程礦體厚度 特大厚度 塊段平均厚度

地質(zhì)報告中常用到的厚度參數(shù)有真厚度、視厚度、垂直厚度、水平厚度、單工程礦體厚度、塊段平均厚度、最低可采厚度、夾石剔除厚度等。目前對該類厚度參數(shù)使用較為混亂，厚度參數(shù)選擇的合理與否，直接影響資源儲量估算結(jié)果的可靠性，甚至影響礦山建設(shè)和生產(chǎn)的正常進行、采礦方法選擇的合理性。因此，有必要根據(jù)礦床、礦體特征，并結(jié)合勘查工作實際情況，選擇合理的厚度參數(shù)。

1 主要厚度參數(shù)

1.1 樣品長度

勘查實施方案中設(shè)計的樣品長度即為真厚度，野外勘查時，地質(zhì)人員往往將見礦工程中的視厚度當(dāng)做真厚度進行取樣。室內(nèi)資料整理時，需要將視厚度轉(zhuǎn)換為真厚度進行利用。當(dāng)?shù)V體傾角較陡或較緩時，轉(zhuǎn)換后的單個樣品真厚度很小，有時將低于最低可采厚度的礦段剔除。如此造成樣品數(shù)量增加，取樣、化驗成本增高，礦體儲量反而可能減少。對于樣槽方位、坡向，鉆孔天頂角不一致的礦體，應(yīng)將樣品長度全部換算為樣品真厚度進行相關(guān)計算，否則礦體厚度和按厚度加權(quán)的平均品位會產(chǎn)生誤差，影響儲量估算的精度。例如某礦體真厚度為100 m，水平厚度為131 m，傾角為50°，垂直于礦體走向布置探槽，如果按見礦厚度2 m(即真厚度1.53 m)作為1個樣長，需取樣66個；如果按真厚度2 m(即見礦厚度2.61 m)取樣，需取樣50個，樣品數(shù)量相差16個。隨著礦體傾角的變緩，取樣數(shù)量差異越大，勘查成本越高，但是儲量沒有發(fā)生變化。

工業(yè)指標(biāo)中的最低可采厚度、夾石剔除厚度也指真厚度，樣品長度一般以不大于最低可采厚度或夾石剔除厚度為宜。當(dāng)?shù)V體中夾石較多，并且礦體與圍巖界線不清晰，呈漸變過渡關(guān)系時，如果樣品長度大于最低可采厚度，易將夾石與礦體混為1個樣品采出，礦體被人為增厚；如果樣品長度過小，易將不夠夾石剔除厚度的夾石剔除，使得礦體被人為變薄，從而影響礦體的圈定和儲量估算。

1.2 單工程礦體厚度

若見礦工程邊部遇連續(xù)多個低品位樣品時，通常將大于或等于邊界品位的樣品全部圈定為礦體。該方法圈定的礦體厚度大、品位低、儲量多，降低了礦床的工業(yè)價值，增加了開發(fā)風(fēng)險。合理的圈定方法是：若見礦工程邊部遇連續(xù)多個低品位樣品時，工業(yè)礦體中一般允許帶入相當(dāng)于夾石剔除厚度以內(nèi)的樣品，其余的可單獨圈出低品位礦。有些礦體中夾石較多，出現(xiàn)分支復(fù)合現(xiàn)象，如果分支部分僅由單個見礦工程揭露，可以將各分支礦體的厚度之和作為單工程礦體厚度，即“壓縮法”；如果礦體分支部分由2個及以上見礦工程控制時，應(yīng)分別計算各分支的厚度、儲量。對于一些非金屬礦體，僅按照主要有用組分圈定礦體，不注意有害組分含量的影響，結(jié)果計算出的厚度偏大，造成估算的最終資源儲量失真。實際上，非金屬中的一些化學(xué)組分會影響其生產(chǎn)工藝或礦產(chǎn)品質(zhì)量，例如冶鎂菱鎂礦，有用組分為MgO,有害組分為CaO和SiO2，對于MgO含量符合要求，但CaO和SiO2超標(biāo)的樣品，不能稱之為“礦”，不能參與計算。

1.3 特大厚度

在礦體圈定時，有時出現(xiàn)1個或多個單工程礦體厚度大于同一礦體平均厚度或鄰近地段數(shù)倍、數(shù)十倍的特大厚度。特大厚度對儲量影響是明顯的，嚴(yán)重影響礦山的經(jīng)濟效益。為了盡可能降低礦山開發(fā)風(fēng)險，應(yīng)參照礦體特高品位的處理方法，即復(fù)核特大厚度所在的取樣工程的原始編錄和采樣資料，核對礦體與夾石、圍巖界線，檢查取樣位置，當(dāng)經(jīng)過檢查無誤時，再進行特大厚度處理。對特大厚度的處理方法，主要有以下2種思路。

(1)思路1。對于厚度變化較大的礦床，遇到特大厚度，首先進行特大厚度處理，然后再求平均厚度。方法主要有：①勘查實踐表明，鋁土礦出現(xiàn)單個大厚度工程的概率較大，雖然《鋁土礦、冶鎂菱鎂礦地質(zhì)勘查規(guī)范》(DZ/T 0202—2002)規(guī)定“當(dāng)?shù)V區(qū)出現(xiàn)大厚度工程(大于礦體平均厚度3倍)時，應(yīng)根據(jù)具體情況慎重處理”[1]，但是通常按照特大厚度在內(nèi)的礦體平均厚度的3倍替代該單工程特大厚度；②比照特高品位的處理辦法，當(dāng)單工程礦體厚度高于礦體平均厚度的6～8倍時，可稱之為特大厚度工程，當(dāng)?shù)V體厚度變化系數(shù)較大時，取上限值，變化系數(shù)較小時取下限值，可采用特大厚度在內(nèi)的塊段或礦體平均厚度來代替該單工程特大厚度。

(2)思路2。當(dāng)大厚度工程為1個時，據(jù)礦床勘查類型，進行1/4間距板狀(對稱)平推，以此單圈大厚度工程塊段；當(dāng)出現(xiàn)2個及以上相鄰的大厚度工程時，可按最近地區(qū)法，圈連大厚度工程塊段[1]。

在實際應(yīng)用過程中，應(yīng)充分考慮礦床的地質(zhì)特征、礦體的賦存狀態(tài)、勘查工程的分布情況等因素選擇合理的方法。對處理方法及其結(jié)果的正確性一般應(yīng)進行檢驗，可選擇一部分有代表性的塊段或礦體，采用其他處理方法進行檢驗[1]。

1.4 塊段平均厚度

大多數(shù)報告中塊段平均厚度的計算一般采用算術(shù)平均法，很少采用加權(quán)平均法，相當(dāng)一部分儲量評審專家對此也不甚關(guān)注。算術(shù)平均法適用于礦體厚度變化較小，取樣工程分布均勻，或該參數(shù)與其他參數(shù)無任何相關(guān)性時，其實質(zhì)是將每一個取樣工程所引起的作用看作是同等的[2]。當(dāng)?shù)V體厚度變化較大，且工程分布不均勻時，仍采用算術(shù)平均法計算塊段平均厚度，所估算的儲量可靠性較低，應(yīng)采用加權(quán)平均法，即由單工程中礦體的厚度與該工程上、下或兩側(cè)影響的長度或面積加權(quán)平均求得。對于由地表探槽或深部鉆探工程與沿脈坑道控制的塊段，應(yīng)首先將坑道中與相鄰見礦探槽或鉆孔之間的距離在勘查規(guī)范規(guī)定的基本間距之內(nèi)的樣槽合并，將該類樣槽根據(jù)其分布的均勻程度采用算術(shù)平均法或加權(quán)平均法計算見礦坑道的平均厚度；然后將計算的坑道平均厚度與相鄰見礦探槽或鉆孔按各自的影響長度或影響面積進行加權(quán)平均，計算出塊段的平均厚度。

2 其他厚度參數(shù)

(1)見礦工程間礦體厚度。兩見礦工程間的礦體一般采用直線連接，在充分掌握礦體形態(tài)特征的情況下，可采用自然曲線連接，但工程間礦體的厚度不應(yīng)大于兩工程的平均見礦厚度[3]。而一些經(jīng)驗不足的地質(zhì)技術(shù)人員通常將兩工程間的礦體人為畫成“大肚子”，采用斷面法估算儲量時礦體的斷面面積無意中被放大，致使礦體儲量出現(xiàn)誤差。

(2)計算厚度。計算厚度是指按照規(guī)范規(guī)定的方法計算出的礦體厚度，計算厚度分為真厚度、水平厚度和垂直厚度，主要用于估算礦體儲量。對于非煤礦山，當(dāng)?shù)V體傾角小于45°時，采用水平地質(zhì)塊段法；當(dāng)?shù)V體傾角大于45°時，采用垂直地質(zhì)塊段法。水平地質(zhì)塊段法采用水平投影面積和垂直厚度；垂直地質(zhì)塊段法采用縱投影面積和水平厚度。對于煤礦，當(dāng)煤層傾角大于15°時，必須采用煤層的真厚度估算儲量。

(3)其他參數(shù)。通過地震勘探解釋的煤層厚度、受斷層影響的煤變厚(缺失)點、不合格鉆孔的礦體厚度均不能參加儲量估算。

3 結(jié) 語

厚度是資源儲量估算中重要參數(shù)，對估算結(jié)果有極大的影響。分別對樣品長度、單工程礦體厚度、特大厚度、塊段平均厚度等幾類厚度參數(shù)在估算過程中易出現(xiàn)的問題以及處理方法進行了詳細分析，對于提高資源儲量計算的可靠性有一定的借鑒價值。

[1] 中華人民共和國國土資源部．DZ/T 0202—2002 鋁土礦、冶鎂菱鎂礦地質(zhì)勘查規(guī)范[S].北京：地質(zhì)出版社，2002．

[2] 李守義，葉松青，任云生.地質(zhì)礦產(chǎn)勘查基礎(chǔ)[M].長春：吉林大學(xué)出版社，2004．

[3] 中華人民共和國國土資源部．DZ/T 0205—2002 巖金礦地質(zhì)勘查規(guī)范[S].北京：地質(zhì)出版社，2002．

2015-04-02)

戚文云(1981—)，女，工程師，碩士，110032 遼寧省沈陽市皇姑區(qū)北陵大街37號。