基于MAPGIS的礦產(chǎn)資源儲量估算

(成都理工大學(xué) 四川 成都 610151)

引言

礦產(chǎn)資源儲量測量估算工作在礦業(yè)開發(fā)過程中極為重要。但是傳統(tǒng)測繪方法存在著效率低、費用大、耗時長等問題，這不僅極大地制約著礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，還在一定程度上影響了自然環(huán)境[1,2]。目前，國內(nèi)普遍采用MapGIS及其二次開發(fā)軟件Section來測量礦產(chǎn)資源儲量。本文就礦產(chǎn)資源儲量估算中MapGIS及其二次開發(fā)軟件Section的應(yīng)用進(jìn)行了簡要論述。

一、礦產(chǎn)資源儲量估算方法

(一)儲量估算方法介紹。就現(xiàn)階段而言，針對礦山儲量估算，主要有斷面法、地質(zhì)塊段法、開采塊段法等幾種常用方法[3]。其中地質(zhì)塊段法在統(tǒng)計分析法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，成為了目前礦山資源儲量估算的常用方法之一。地質(zhì)塊段法具有算術(shù)平均法的所有優(yōu)點，同時消除了算術(shù)平均法不能劃分塊段的缺點，該方法使操作步驟簡單，適用于勘探線剖面上的形態(tài)較簡單，似層狀或脈狀，厚度變化不大的礦體，同時還可以估算出不同類型、品級、儲量級別的礦山儲量[4]，并且不同的勘探方法對最終估算數(shù)據(jù)的影響也比較小，因此常使用地質(zhì)塊段法進(jìn)行礦產(chǎn)儲量的估算處理。

(二)地質(zhì)塊段法計算步驟。在礦體投影圖上，根據(jù)不同的要求和條件可以把礦體劃分為各種地質(zhì)塊段，形成礦體儲量圖[5]。使用算術(shù)平均法計算出各塊段基本參數(shù)，然后再計算各塊段的儲量和體積等數(shù)據(jù)。

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注：塊段投影面積S′可在投影圖上測定。當(dāng)公式中使用塊段礦體平均真厚度計算體積時，該塊段礦體的真實面積S可用其投影面積S′及礦體投影面與平均傾斜面間的夾角α求出。

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將所有的塊段儲量值累加求和即得到整個礦體的總儲量值。地質(zhì)塊段法按照其投影方式的不同又可以為水平投影和垂直投影兩種方法。

(1)急傾斜礦體，即在礦體垂直縱投影圖上測定各個塊段的投影面積，然后分別用其投影面積與塊段礦體平均水平厚度相乘，累加各個塊段的體積進(jìn)而求得該礦體的總體積。

(2)水平傾斜礦體，即在水平投影圖上測定各個塊段的投影面積后，可用其與每個塊段礦體的平均鉛垂厚度的相乘，累加求得該礦體的總體積。

MapGIS的二次開發(fā)軟件Section 在儲量圖上能夠快速、準(zhǔn)確地圈定礦體，劃分計算塊段，測定塊段面積，為后續(xù)礦體資源量估算參數(shù)的計算提供了科學(xué)有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[6]。

二、基于Section軟件的礦產(chǎn)儲量估算過程

(一)軟件簡介。Section軟件是在windows系統(tǒng)和MapGIS6.7(B20051118)條件下，將microsoft VC++6.0作為編程語言，以MapGIS 6.7 SDK為開發(fā)平臺而進(jìn)行開發(fā)的地質(zhì)圖件制作軟件。近年來，不斷完善功能的Section軟件被廣泛的應(yīng)用于制作例如勘探線剖面圖、鉆孔柱狀圖、中段平面圖、地形地質(zhì)圖和儲量估算圖等各種地質(zhì)圖件[7]。

(二)礦體儲量的估算過程。將資料準(zhǔn)備好，按需求設(shè)置好參數(shù)，利用Section軟件制作剖面圖，在剖面圖制作完成后，將勘探線和工程投影到剖面圖中，繪制成礦體投影平面圖，然后根據(jù)上述地質(zhì)塊段法中的估算步驟和公式，求出礦體估算的儲量值。但是水平傾斜礦體的儲量估算時的礦塊體積不能用投影面積*平均(真)厚度來計算，而應(yīng)該用投影面積*垂直厚度來計算。

三、礦山實例

(一)礦山簡介。二郎東石膏礦是四川省地礦局四0二地質(zhì)隊近年來發(fā)現(xiàn)的大型礦床，隸屬于四川省康定縣金湯區(qū)管轄，礦區(qū)位于康定縣城30°方位，直距約80km。二郎東石膏礦目前只發(fā)現(xiàn)有一條礦體，賦存于二郎向斜東翼的中厚層中粒白云石化結(jié)晶灰?guī)r中礦體長1800m，南起捏石溝附近，北至陡崖。該礦體巖層傾向南東130～160°，傾角變化較大，自北西至南東傾角由80°漸變?yōu)?0°，因此適宜采用垂直投影方法來估算其儲量[8]。

(二)制作儲量圖。儲量圖的制作，根據(jù)該礦體的勘探情況、經(jīng)濟意義等分類情況將塊段劃分為兩個儲量級別，I號塊段儲量級別為333，II號塊段儲量級別為334。在軟件Section中繪制的該礦體儲量估算圖，如圖1所示。

圖1 二郎東石膏礦儲量估算圖

(三)儲量計算。依據(jù)軟件Section得出各個塊段的投影面積S'，由計算公式(1)、(2)和(5)可得，I號塊段S=278351m2;V=17118586m3;Q=4844.5萬噸。II號塊段V=7968309m3;S=129566m2;Q=2255萬噸，具體數(shù)據(jù)見表1。

注：表格中傾角、厚度、體重均為已知量

四、結(jié)語

目前，為了滿足日益發(fā)展的測繪技術(shù)，二次開發(fā)軟件Section軟件正在不斷的改進(jìn)中。不僅增加和完善了部分的功能模塊，而且配合MAPGIS軟件一起使用，可以實現(xiàn)更加準(zhǔn)確、高效的制圖效果，為礦山測繪的發(fā)展提供了強大的動力。隨著礦業(yè)信息化的到來、礦業(yè)軟件的普及和功能的增強，這些礦業(yè)軟件必將在礦產(chǎn)測繪的實際工作中發(fā)揮越來越大的作用。