稀土储量估算研究

(江西理工大学建筑与测绘工程学院 江西 赣州 341000)

稀土[1]矿在我国分布广泛，当确定要进行稀土矿的开采时，我们首先应对开采园区的稀土矿储量进行一个系统的计算及对稀土矿的品位进行整体性的评估。稀土矿开采是一个复杂的过程，它包括初期矿区勘察探矿、前期基建期、沿山工艺及收液工艺、产品处理工艺。涉及领域广泛、涵盖学科繁多是一个多工种公共参与的工作。其中初期矿区勘察对稀土开采起着提纲挈领的作用，为后期工作提供理论指导和信息参考。矿区勘察[2]探矿主要是收集矿区地质信息、确定矿区稀土矿分布情况、矿区稀土矿储量、取样检查园区各开采区采场内稀土矿品位。

一、试验方法

在实际中对矿块储量进行估算，首先要对矿块进行计算基本单元划分。首先对各矿块进行控制孔布置，控制孔的数量根据矿块的实际情况确定，根据实际地理坐标确定的已知点，利用测量仪器如GPS-RTK、水准仪等进行人工勘测[3]，以确定矿块内的控制孔的具体坐标，进而可以对各矿块进行矿块面积进行估算。

矿块是离子型稀土矿分布连续子块段所组成的整体，它包括若干个块段，平面表现为复杂的几何体。其中块段是控制点处矿物化验样本结果分析为连续矿层的基本计算单元，将控制孔连接成网格后所展现出的规律几何体[4-5]。在离子型稀土矿计算稀土矿物储量中，所采用的计算厚度为各个控制孔所测矿层深度的平均厚度，矿块计算面积为其各个子块段的面积之和。

根据已知的地勘及测绘结果，现场所得的工业园区域范围内的矿层分布数据如下图为试验区域内Ⅰ和Ⅱ及Ⅲ的块段组成和控制孔个数情况：

表 矿块控制点情况

东南段Ⅰ矿块分布10个控制点，控制点分别位于已知坐标点QZ002(2979958.78，40402027.52，806.769)的东北方向86.7°及东南方向43.2°范围内，最大可能的将矿块包括在内，其中QZ002附近开阔没有遮挡物及外部无线电信号发射装置。

二、数据与分析

(一)Ⅰ号矿块控制孔坐标

将GPS-RTK测量数据导出进行汇总后，可以获取Ⅰ号矿块范围内8个有效钻孔孔取样点及高程，其中Z003号和QZ101号钻孔控制点未探明有稀土成份，视为为无效控制点，Ⅰ号矿块计算为钻孔取样点坐标及高程数据如表 所示：

表1 钻孔取样点坐标

各个块段的水平投影面积的计算，采用Mapgis面积赋值法直接求出，并且通过Mapgis软件可以直接绘制在矿体水平投影图。

(二)离子型稀土储量估算方法

在稀土矿储量计算过程中，主要应注意两个矿体的连接问题和矿体与夹石的圈定问题。矿体间的连接原则上以直线连接进行划分，再以块段为单位进行计算，同时外推部分要考虑地形和微地貌因素，并尽量要让其以实际中的自然等高线形态相连接，矿体的连接线或外推边界线一般不超过风化壳地质界线。

(三)Ⅰ号矿块储量估算结果

(1)

式中：have—矿层平均厚度，m；hi—单个钻点矿层深度，m；n—钻孔取样点数。

(2)

式中：SREOi—单个钻孔取样点的平均品位，%；SREOave—块段的平均品位，%；

块段矿石质量：mk=Sk*SREOave*have

(3)

式中：mk—块段矿石质量，t；Sk—块段面积，m2；

根据Ⅰ号矿块的划分情况，分别对Ⅰ号矿块中子矿块(共有6个子块段分别为112b-1、112b-2、112b-3、112b-4、112b-5、112b-6)的各个钻孔取样孔点进行离子型稀土平均品位、平均厚度进行计算，计算结果如表 所示:

离子相稀土氧化物(SREO)资源量的计算方法为：

M(SREO)=mk*ω

(4)

式中：mk—块段矿体体积，m3；ω—矿石平均品位(%)。

表2 Ⅰ号矿块稀土储量估算

由表1和表2可知，经过勘测，园区Ⅰ号矿块矿石总储量为67280t，SREO平均品位为0.063%，SERO金属含量为42.09t。

结论

(1)将Ⅰ号园区进行块段划分后发现子块段稀土平均品位为0.063%。

(2)试验对园区各个矿块进行勘测和测量，开采区域内的稀土资源勘查结果基本探明了开采区稀土资源的储量为SRE0共513.27t,矿石量78.513万t。