矿体厚度参数计算中常见问题分析及处理

2015-02-24戚文云孙爱祥刘作为付天印

现代矿业 2015年6期

关键词：块段储量矿体

戚文云孙爱祥刘作为付天印

(辽宁环宇矿业咨询有限公司)

矿体厚度参数计算中常见问题分析及处理

戚文云孙爱祥刘作为付天印

(辽宁环宇矿业咨询有限公司)

根据地质勘查规范的要求并结合近年矿产勘查和矿产资源储量估算的工作实践，阐述了样品长度、单工程矿体厚度、特大厚度、块段平均厚度等厚度参数在计算、运用过程中时常出现的问题，分析了对储量估算的影响及正确的处理方法，总结了在厚度参数计算过程中应注意的问题，为估算资源储量提供参考。

厚度参数资源储量估算样品长度单工程矿体厚度特大厚度块段平均厚度

地质报告中常用到的厚度参数有真厚度、视厚度、垂直厚度、水平厚度、单工程矿体厚度、块段平均厚度、最低可采厚度、夹石剔除厚度等。目前对该类厚度参数使用较为混乱，厚度参数选择的合理与否，直接影响资源储量估算结果的可靠性，甚至影响矿山建设和生产的正常进行、采矿方法选择的合理性。因此，有必要根据矿床、矿体特征，并结合勘查工作实际情况，选择合理的厚度参数。

1 主要厚度参数

1.1 样品长度

勘查实施方案中设计的样品长度即为真厚度，野外勘查时，地质人员往往将见矿工程中的视厚度当做真厚度进行取样。室内资料整理时，需要将视厚度转换为真厚度进行利用。当矿体倾角较陡或较缓时，转换后的单个样品真厚度很小，有时将低于最低可采厚度的矿段剔除。如此造成样品数量增加，取样、化验成本增高，矿体储量反而可能减少。对于样槽方位、坡向，钻孔天顶角不一致的矿体，应将样品长度全部换算为样品真厚度进行相关计算，否则矿体厚度和按厚度加权的平均品位会产生误差，影响储量估算的精度。例如某矿体真厚度为100 m，水平厚度为131 m，倾角为50°，垂直于矿体走向布置探槽，如果按见矿厚度2 m(即真厚度1.53 m)作为1个样长，需取样66个；如果按真厚度2 m(即见矿厚度2.61 m)取样，需取样50个，样品数量相差16个。随着矿体倾角的变缓，取样数量差异越大，勘查成本越高，但是储量没有发生变化。

工业指标中的最低可采厚度、夹石剔除厚度也指真厚度，样品长度一般以不大于最低可采厚度或夹石剔除厚度为宜。当矿体中夹石较多，并且矿体与围岩界线不清晰，呈渐变过渡关系时，如果样品长度大于最低可采厚度，易将夹石与矿体混为1个样品采出，矿体被人为增厚；如果样品长度过小，易将不够夹石剔除厚度的夹石剔除，使得矿体被人为变薄，从而影响矿体的圈定和储量估算。

1.2 单工程矿体厚度

若见矿工程边部遇连续多个低品位样品时，通常将大于或等于边界品位的样品全部圈定为矿体。该方法圈定的矿体厚度大、品位低、储量多，降低了矿床的工业价值，增加了开发风险。合理的圈定方法是：若见矿工程边部遇连续多个低品位样品时，工业矿体中一般允许带入相当于夹石剔除厚度以内的样品，其余的可单独圈出低品位矿。有些矿体中夹石较多，出现分支复合现象，如果分支部分仅由单个见矿工程揭露，可以将各分支矿体的厚度之和作为单工程矿体厚度，即“压缩法”；如果矿体分支部分由2个及以上见矿工程控制时，应分别计算各分支的厚度、储量。对于一些非金属矿体，仅按照主要有用组分圈定矿体，不注意有害组分含量的影响，结果计算出的厚度偏大，造成估算的最终资源储量失真。实际上，非金属中的一些化学组分会影响其生产工艺或矿产品质量，例如冶镁菱镁矿，有用组分为MgO,有害组分为CaO和SiO2，对于MgO含量符合要求，但CaO和SiO2超标的样品，不能称之为“矿”，不能参与计算。

1.3 特大厚度

在矿体圈定时，有时出现1个或多个单工程矿体厚度大于同一矿体平均厚度或邻近地段数倍、数十倍的特大厚度。特大厚度对储量影响是明显的，严重影响矿山的经济效益。为了尽可能降低矿山开发风险，应参照矿体特高品位的处理方法，即复核特大厚度所在的取样工程的原始编录和采样资料，核对矿体与夹石、围岩界线，检查取样位置，当经过检查无误时，再进行特大厚度处理。对特大厚度的处理方法，主要有以下2种思路。

(1)思路1。对于厚度变化较大的矿床，遇到特大厚度，首先进行特大厚度处理，然后再求平均厚度。方法主要有：①勘查实践表明，铝土矿出现单个大厚度工程的概率较大，虽然《铝土矿、冶镁菱镁矿地质勘查规范》(DZ/T 0202—2002)规定“当矿区出现大厚度工程(大于矿体平均厚度3倍)时，应根据具体情况慎重处理”[1]，但是通常按照特大厚度在内的矿体平均厚度的3倍替代该单工程特大厚度；②比照特高品位的处理办法，当单工程矿体厚度高于矿体平均厚度的6～8倍时，可称之为特大厚度工程，当矿体厚度变化系数较大时，取上限值，变化系数较小时取下限值，可采用特大厚度在内的块段或矿体平均厚度来代替该单工程特大厚度。

(2)思路2。当大厚度工程为1个时，据矿床勘查类型，进行1/4间距板状(对称)平推，以此单圈大厚度工程块段；当出现2个及以上相邻的大厚度工程时，可按最近地区法，圈连大厚度工程块段[1]。

在实际应用过程中，应充分考虑矿床的地质特征、矿体的赋存状态、勘查工程的分布情况等因素选择合理的方法。对处理方法及其结果的正确性一般应进行检验，可选择一部分有代表性的块段或矿体，采用其他处理方法进行检验[1]。

1.4 块段平均厚度

大多数报告中块段平均厚度的计算一般采用算术平均法，很少采用加权平均法，相当一部分储量评审专家对此也不甚关注。算术平均法适用于矿体厚度变化较小，取样工程分布均匀，或该参数与其他参数无任何相关性时，其实质是将每一个取样工程所引起的作用看作是同等的[2]。当矿体厚度变化较大，且工程分布不均匀时，仍采用算术平均法计算块段平均厚度，所估算的储量可靠性较低，应采用加权平均法，即由单工程中矿体的厚度与该工程上、下或两侧影响的长度或面积加权平均求得。对于由地表探槽或深部钻探工程与沿脉坑道控制的块段，应首先将坑道中与相邻见矿探槽或钻孔之间的距离在勘查规范规定的基本间距之内的样槽合并，将该类样槽根据其分布的均匀程度采用算术平均法或加权平均法计算见矿坑道的平均厚度；然后将计算的坑道平均厚度与相邻见矿探槽或钻孔按各自的影响长度或影响面积进行加权平均，计算出块段的平均厚度。

2 其他厚度参数

(1)见矿工程间矿体厚度。两见矿工程间的矿体一般采用直线连接，在充分掌握矿体形态特征的情况下，可采用自然曲线连接，但工程间矿体的厚度不应大于两工程的平均见矿厚度[3]。而一些经验不足的地质技术人员通常将两工程间的矿体人为画成“大肚子”，采用断面法估算储量时矿体的断面面积无意中被放大，致使矿体储量出现误差。

(2)计算厚度。计算厚度是指按照规范规定的方法计算出的矿体厚度，计算厚度分为真厚度、水平厚度和垂直厚度，主要用于估算矿体储量。对于非煤矿山，当矿体倾角小于45°时，采用水平地质块段法；当矿体倾角大于45°时，采用垂直地质块段法。水平地质块段法采用水平投影面积和垂直厚度；垂直地质块段法采用纵投影面积和水平厚度。对于煤矿，当煤层倾角大于15°时，必须采用煤层的真厚度估算储量。

(3)其他参数。通过地震勘探解释的煤层厚度、受断层影响的煤变厚(缺失)点、不合格钻孔的矿体厚度均不能参加储量估算。