资源储量估值工程控制在矿业软件中的应用

黄应才，殷灿春（玉溪矿业有限公司，云南 玉溪 653100）

资源储量估值工程控制在矿业软件中的应用

黄应才，殷灿春（玉溪矿业有限公司，云南 玉溪 653100）

分析总结了矿业软件资源储量分类中地质可靠程度以工程控制程度划分的方法，提出了资源储量分类实体模型，利用品位矿块模型添加字段赋分类实体属性，实现资源储量分类统计及三维矿块模型显示，推进矿业软件在国内广泛应用并且符合各固体矿产勘查规范要求。

矿业软件；工程控制程度；实体模型；赋值

1 前言

国内外矿业软件中，广泛采用的品位估值方法主要有距离幂反比法、趋势面法、克立格法，通常采用地质统计学方法中的普通克立格法和距离幂反比法进行品位估值。在估值过程中为了区分矿体的地质控制程度，一般采用工程控制程度为依据进行资源储量级别划分，本文提出了一种能满足我国现行规范，又能在矿业软件上实现按工程控制程度划分的方法。

2 矿业软件常用方法[1～5]

2.1 估值方差分类

对于任何资源储量估算方法，由于估计时所用样品与被估块段的大小并非严格相等，从而使被估块段的实际值与估计值不同，即产生了估计误差，一个储量计算方法的可靠程度就是根据该方法所包含的误差大小来衡量的。最好的估计方法应该是误差最小的方法。应用地质统计学中克里格方差构造出地质可信度标志是：

式中:Rr为资源储量分类的地质统计学标志;σ是全部块段平均品位估值的克立格方差的平均值；D2(Z)是矿体内等体积块有用组分真值的方差：

这种方法的优点是直接利用估值误差判断估值结果的可靠程度，直观明了。但实践中，不同矿种、不同勘查阶段甚至同一矿种在不同矿区得到的克里格方差都会不同，难以对比，标准不容易统一；目前，在国内还没有大量经验数据的积累足以支持建立起针对不同矿床类型的标准，在实际估算中没有被使用。

2.2 利用搜索椭球体参数设置分类

矿业软件估算资源储量可采用搜索椭球体半径（估值邻域）、搜索工程数目和搜索扇区点数、单块最值区分矿体工程控制程度。搜索半径采用矿床勘探网度确定的探明、控制、推断工程网度间距。设置搜索半径要比矿床勘探网度扩大1.2～1.25倍。主要原因是勘查实施过程中受到地形、坑道等多种因素的影响，工程点的位置不可能是规则的网格或钻孔施工中钻杆偏斜，工程围绕勘探线可能有一定偏移，为避免“漏掉”相关的工程点信息而采取扩大半径的方法。在一定范围内工程数目是确定矿体的地质可靠程度，即工程控制程度是划分地质可靠程度的关键依据。扇区、单块点数是确定块品位可靠程度。在品位估值中搜索椭球体半径、工程数设置及其与资源储量控制程度划分的关系见表1。矿业软件窗体各参数设置见图1。

现在常用此方法作为资源/储量分类G轴地质可靠程度的依据，有一定的实用性，总体经过按不同搜索半径估值参数设置可与传统的资源储量分类大致相对应，但只能大概反映。

表1 不同控制程度估值邻域参数设置对应表

图1 搜索椭球体参数设置图

采用距离幂反比法或克立格法对矿体品位估值，在理论变异函数（克立格法）、工程数不变的情况下，调整扇区点数、单块最值，搜索椭球体同一估值邻域得到的矿体体积变化量较大，详见表2及图2。从表2可以得到矿体品位相对变化系数3.43%，在允许误差内，而体积相差最小是估值邻域小于等于60m，相对变化系数15.17%，最大是估值邻域大于60m小于等于120m，相对变化系数58.68%。图2中显示出应该是控制程度为推断的，划分到探明的或控制的。扇区点数及单块最值选取主要考虑在于反映品位的真实代表性，具体操作既要兼顾估值单元块尺寸，又要兼顾矿体规模、产出形态，因此不能总是调整点数来达到资源储量分类中地质可靠程度要求。

资源储量类别的划分现行执行规范《固体矿产资源/储量分类》（GB/T17766-1999）、《固体矿产地质勘查规范总则》（GB/T13908-2002）及各矿类勘查规范划分资源储量类别。在提交地质勘查报告、资源储量核实报告中资源储量分类要求说明各类型资源储量的具体划分条件，并在资源储量估算图上标明各类型资源储量在空间上的分布情况。矿业软件借助计算机技术，并且软件中资源储量模块运用地质统计学原理和先进方法，具有矿体三维可视、计算精确快捷、后续使用方便等优点。提出了运用矿业软件用工程控制程度划分资源储量的方法。

3 工程分布网度划分法[6～10]

固体矿产资源储量分类是以矿产资源经过矿产勘查的不同地质可靠程度和经相应的可行性评价所获不同的经济意义为主要依据。地质可靠程度反映了矿产勘查阶段工作成果的不同精度，包括了工程控制程度和综合研究等相关信息。找矿工作过程实际上是人们对矿体的认识过程，人们通过探矿工作的不断深人、矿床地质条件的不断揭露，对矿体的认识不断深化，也是工程由疏到密的过程。对不同矿种达到哪一种资源储量的类别，对工程网度有一定的规定，也符合勘查规范的要求，因此工程网度是划分地质可靠程度的重要依据。

表2 不同扇区、单块点数估值统计表

图2 工程控制程度矿块图

3.1 工程分布网度划分在矿业软件中的实现方法

采用估值矿块品位模型，对矿块模型以添加字段赋属性进行工程控制程度分类统计及显示矿块模型，具体步骤见图3所示。

图3 工程控制程度划分步骤图

（1）资源储量类别界线圈定。一般资源储量估算图根据矿体总体倾角大于45°时作垂直纵投影图，小于等于45°时作水平投影图。矿体倾角大于45°时资源储量分类界线在勘探线剖面图上圈定，依据该矿床确定的勘查类型按工程控制程度分探明的、控制的，走向、倾斜方向工程间距利用见矿工程点、线划分界线，例如某铜矿床勘查类型划分为第Ⅱ类型，其工程控制网度分别为：探明的资源量，80m（走向）×60m（倾向）,为工程实际控制资源量；控制的资源量，160m（走向）×120m（倾向）,为工程实际控制资源量。推断的资源量，大于160m（走向）×120m（倾向）及矿体外推部分，对矿体实体模型切勘探线剖面图，圈定分类界线。矿体倾角小于等于45°时，俯视矿体实体模型，投影实体最大轮廓线到指定平面上，通过软件计算出见矿工程矿体中心点位置并投影到指定平面上，实际上已得到水平投影图，再在水平投影图上利用工程点圈定资源储量类别界线。

（2）分类实体模型创建及布尔运算。①勘探剖面上圈定分类边界轮廓线时，采取相邻剖面线之间将同一矿体号相同的分类边界轮廓线采用直线连接，剖面外推采取平推再直接连接。②水平投影面上圈定分类轮廓线时，采取向地表及深部垂直平推再直接连接。③布尔运算是对相邻实体间存在相交现象进行相邻实体间的布尔运算，以消除相交现象。这一步可以不做，分类实体线框赋值时需要保留的相交实体先进行赋值，被切分类实体后赋值时，清除目标域和重写目标域不作钩选。

（3）线框赋值。输入矿块文件，修改文件结构，增加工程控制程度或其它字段，文件过滤出已估值的矿体单元块。线框选择分类实体，赋属性选更多把属性NAME赋给工程控制程度字段。块模型选次分块，输入次分数。输出填写新文件，设置完上述参数就可以对工程控制程度字段写分类实体属性，见图4。依次对不同控制程度分类实体赋值，直至完成。

图4 线框赋值窗体

通过建立模型，对工程控制程度进行分级赋值后，从图5和6中可以看出这种方法的储量分级与传统方法的分级十分吻合，建议在地质管理工作中广泛使用。

图5 传统分级范围平面分布情况

（4）资源储量分类汇总。调入矿块模型报告菜单，分类报告变量域选择工程控制程度进行估值品位元素，统计出分类矿体体积、密度、矿石量、品位，按资源储量分类报表格式进行汇总形成资源储量报表。

3.2 操作中需要注意的问题

控制程度推断的或预测的分类界线超出估值矿体轮廓边界线，分类实体水平或剖面之间、外推完全涵盖矿体实体模型。

图6 本文研究的块段分级范围平面分布情况

4 结语

矿业软件中按工程控制程度划分资源储量分类建模，在矿体品位块段模型添加“工程控制程度”字段，通过块段属性赋值，记录资源储量分类属性，实现了三维分类块段模型显示及资源储量分类统计汇总。利用这种办法不仅运用了矿业软件，而且符合我国现行各固体矿产勘查报告编制、制图规范要求，更有利于矿业软件在国内推广使用。

[1]侯景儒，黄竞先.地质统计学在固体矿产资源/储量分类中的应用[J].地质与勘探，2001,37（6）：61-66.

[2]GB/T17766-1999，固体矿产资源/储量分类[R].

[3]MICROMINE 11.0版培训教材[M],2008.

[4]汪应宏，汪云甲.基于GIS矿山资源评价与管理决策支持系统探讨[J].测绘通报，2000,（5）：18-20.

[5]姜华，秦德先，陈爱兵等.国内外矿业软件的研究现状及发展趋势[J].矿产与地质，2005,（4）：422-425.

[6]张幼蒂.矿业系统工程的发展与展望[J].金属矿山,2003，319(1):1-3.

[7]江家谱.金川三维矿山模型的研究与建立[D].昆明:昆明理工大学,2005.

[8]曾庆田，王李管，李 德等.云南××铜矿资源及开采环境评价可视化建模技术研究[J].矿冶工程,2007,（3）：15-19.

[9]张渭军，王文科.基于钻孔数据的地层三维建模与可视化研究[J].大地构造与成矿学，2006,（2）：108-113.

[10]王青，史维祥.采矿学[M].北京:冶金工业出版社，2007.

Application of engineering controlling in resource and reserves estimation in mining software

The method of using engineering controlling degrees to classify geological reliability in resource and reserves classification in a mining software was analyzed and summarized.The method of creating solid models of resource and reserves classification,using grade block model to add fields to assign attributes of classification solid were proposed,which realized the classification statistics of resource and reserves and three-dimensional display of ore block model,and promoted the wide application of mining software in China.The method meets the demand of all kinds of solid minerals exploration standard.

mining software;engineering controlling degree;solid model;assignment

1672-609X（2011）02-0045-04

P624

A

2010-10-20

黄应才（1970-），男，云南建水人，地质工程师，主要从事矿山地质技术管理及研究工作。

云南省省院省校科技合作计划项目(2006YX26)；云南省技术创新暨产业发展专项项目（2007GA007）。