摘要:结合作者工作实际,对大厂锡矿91号矿体局部的储量进行计算分析,分别从区域地质概况、矿区地质概况与91号矿体地质特征以及矿体圈定及资源/储量估算等方面内容进行分析,重点阐述了储量计算的方法的选择、储量计算的过程,希望研究分析后能够给同类项目提供一些借鉴。
关键词:储量计算; 91号矿体;地质特征;大厂锡矿
0 前言
在当前资源全球化、经济全球化的新形势下,矿业的发展是衡量一个国家经济、社会发展、综合国力的重要标志。 但是,就目前的矿山情况来讲,我国矿业遇到了空前的生存和发展危机,如资源枯竭、劳动生产率低下、产品竞争力差、环境污染严重等。所以,矿业企业要发展,取决于多方面的因素。 本次论文主要以91#矿体的部分矿体做计算对象,其主要目的是为了学习掌握储量计算的相关方法、储量计算的过程。
1 区域地质概况
丹(南丹)-池(河池)锡-多金属成矿带位于江南地轴西南缘,丹池轴缘断陷带内。断陷带北西长120公里北东宽约30-40公里,由一系列北西向延伸的线状褶皱构造所组成(1)。其中丹池复式大背斜是带内最大的褶皱断裂构造,它南起北香,向北西延伸经龙箱盖,芒场终止于断陷带边缘,总长约70公里。沿背斜轴西翼发育的丹池大断陷为带内的主要断裂构造。大厂矿田即位于丹池复式大背斜的中部次级横向隆起带中。大厂矿田构造明显受断陷带内构造制约,矿田内发育的北西褶皱和断裂被东向短轴背斜和断裂所迭加和穿切。
图 1 丹池成矿带矿产分布示意图
矿带内出露的地层主要有泥盆系至三叠系,属海相类复理石碳酸盐岩建造,沉积厚度约4325~7851m。基底地层应属加里东构造层的一套下古生界至前寒武系。
①三叠系
厚约2000米。仅出露中、下统,属再生地槽沉积类型,为一套碎屑岩、泥岩夹火山岩及碳酸盐岩组合,系陆源碎屑浊积岩沉积
②二叠系
厚378~458米,以浅海碳酸盐岩为主,发育少量滨海湖沼相含煤碎屑岩沉积。与上覆三叠系呈整合接触。
③石炭系
厚约1391米。上统和中统为灰岩、白云质灰岩,系陆棚浅海环境沉积;下统以碎屑岩为主,为滨海沉积环境。与上覆二叠系呈平行不整合接触。
④泥盆系
厚2138~5000米,带内的泥盆系在麻阳、芒场、罗富、大厂、北香、五圩等隆起区大面积出露,地貌上构成浑圆状中低山和低缓山丘,为一套含浮游生物化石的砂岩、页岩、灰岩及硅质岩组成的地台型沉积。其与上覆的石炭系呈整合接触,局部为平行不整合。
2矿区地质概况
矿区内地层由泥盆系到三迭系均有出露,总厚达7000余米,以泥盆纪地层发育较全。矿床产于泥盆系。其主要赋矿层位自上而下:
上段(D33c):泥灰岩为主,夹薄层泥页岩,厚200余米;
中段(D33b):泥页岩为主,夹薄层泥灰岩,厚60余米;
下段(D33a):泥灰岩为主,夹薄层钙质页岩及少量砂岩,厚80-111余米。
(D1 ):上部灰黑色泥灰岩,夹泥页岩及少量砂岩,下部泥灰岩增多。
3 91号矿体地质特征
91号矿体为一似层状细脉交代型锡石—硫化物多金属矿体,是大厂锡多金属矿田的大型矿体之一。位于长坡北西向倒转背斜平缓的北东翼,沿北西向次级褶皱与东西向短轴背斜向西倾伏的复合部位91号矿体在垂直空间上位于570~305m水平标高范围内,倾向延伸近500m。在水平空间上,从西边的4号勘探线到东边的36号勘探线,总长约1400~1600米,走向长度是延伸长度的5倍。矿体自上而下,具有自南西向北东的侧伏现象。矿体形态呈似层状,在水平或在垂直断面上呈凸镜体。
4 矿体圈定及资源/储量估算
4.1资源/储量估算方法的选择及其依据
储量计算主要以断面法,又称剖面法,该方法对比其他方法的优缺点如下:
断面法的优点:
1)断面图保持了矿体的真实形状并反映地质构造的特点;
2)用勘探线剖面图作储量计算的断面图工作量不大、手续简单;
3)可根据储量级别及矿石的工业类型、工业品级任意划分块段,方法灵活。
断面法的缺点:当工程未形成一定的剖面系统时,或矿体太薄,地质构造变化太复杂时,编制可靠的断面图较困难,品位的“外延”也会造成一定误差是其缺点。
在计算体积用CAD作图来帮助计算矿体的面积,以10号到20号勘探线做为计算面积的勘探线。首先在勘探剖面图上测量矿体断面面积,然后再计算相邻两断面间各块段的体积。计算体积时通常有以下几种情况:
(1)当相邻两断面的矿体形状相似,且其相对面积[(S1-S2)/S1]小于40%,用梯形体积公式计算体积,即
式中Sm —似角柱体的平均断面积(abcd);其他符号意义同前。
用块段体积乘以平均体重,即得出块段的矿石量。即
Q=V×D
式中Q —块段矿石量; V —块段的矿体体积;
D —块段矿石的平均体重。
若求两相邻剖面间块段的金属量,则
P=Q×C
式中 P —块段金属量; C —块段矿石平均品位。最后将所有块段的矿石量、金属量相加可计算出整个矿体的矿石量和金属量。
4.2资源/储量估算计算的工业指标的确定
矿体的圈定仍然沿用1965年(65)冶设字376号文下达给大厂矿务局长坡锡矿工业指标,即边界品位:满足以下条件之一者:
Sn≥0.15% Pb+Zn≥2.00%
最低工业品位:满足以下条件之一者:
Sn≥0.30% Pb+Zn≥4.00%
最小可采厚度为lm,最小夹石剔除厚度为4m。 在工业指标具体运用时,都用于单工程上,灵活掌握,不再使用边界品位划分表外矿体,最低工业品位用于单个工程上划分表内矿、圈定工业矿体时不再划分贫矿与富矿,在单工程上只要Sn≥0.30%,或Sn<0.30%而Pb+Zn≥4.00%都圈定为矿体。当Sn<0.30%或Pb+Zn<4.00%连续4m以上(含4m)则圈定为夹石剔除。
4.3资源/储量估算主要参数
在本次论文中主要计算的参数有:矿块平均品位、断面面积、矿块体积、矿体平均厚度、矿石体重。
(1)计算面积的时候主要是用几何求积法,在前人已经制作好的勘探线剖面上用CAD制作大小不等的三角形和梯形,利用CAD中带有自己测出面积的功能把整的矿体面积求出。
(2)计算矿块体积:用已算好的两相邻间的矿体面积求出体积,其计算方法主要以梯形法求得。
(3)矿体平均厚度:本次论文主要是以剖面法计算对矿体厚度不做计算。在计算中L的值为两勘探线的垂直距离。
(4)矿石体重的确定:沿用215队原测定的矿石体重值d=3.26t/m3。
(5)矿体平均品位:在计算矿体品位中使用加权平均法进行所有的平均品位的计算方式,在计算平均品位中对特高品位是这个样处理的:在本次计算中把品位值高于矿体(床)平均品位6—8倍者为特高品位。在处理特高品位的时候是先把整个断面的平均品位计算出来,然后在用平均品位代替特高品位进行计算。
4.4矿体圈定的规定
撰写本次论文主要目的是为了掌握91号矿体地质特征和对91号矿体的储量估算,能熟悉储量计算的方法和储量计算的过程。由于91号矿体上盘有些矿体与细脉带矿体难以区分、下盘又与92号矿体部分重合,大大的增加了对91号矿体的储量估算,对此在矿体的圈定中规定以75号矿体底板和77号矿体顶板为界线,以地层D32b做为91的计算范围,在本次论文中为了更容易区分部分重合的91号矿体还用地层线做为矿体的分界线,只计算10号至20号勘探线做矿体的剖面,利用原有的勘探钻孔所得的矿石平均品位做加权计算,求出整个剖面矿体的平均矿石品位。
4.5资源/储量估算级别
本次储量估算,由于勘探工程间距较密,绝大部分储量都达到122b以上,但是由于本次论文只计算主要矿体的勘探线,对于加密线不做计算,所以大部分矿体储量确定在122b。
4.6资源/储量估算的结果
由于在前面做了大量的计算工作,算出了各个块段的矿石量、金属量等,在最后就可以计算出本次论文所要计算的整个91#矿体要计算的矿石量和金属量了。经过计算得出的91#矿体10#-20#的矿石量为大约为17万吨,其中锡金属、铅、锌分别占比为2:5:3。其中上述所得的结果并非91#所有矿体的矿石和金属储量,上述数据只能反映出91#矿体10#勘探线到20#线的部分矿体的储量。
5 总结
总而言之,在矿山规划中储量计算是非常重要的一个环节,因此,在实践过程中,只有掌握专业性的计算知识,才能保证工作的有序开展。
参考文献:
[1] 钟炮.大厂铜坑矿细脉带矿体探采对比分析[J]. 采矿技术. 2012(06)
[2] 许远清,吴喜松,李大亮,魏宏炼.大厂矿田铜坑矿矿体二次圈定的技术经济效果[J]. 矿产与地质. 2012(01)
[3] 林中湘,陈湘桂.湖南道县铁锰矿Ⅱ矿体岩溶矿区矿坑涌水量分析[J]. 中国岩溶. 2010(01)
论文作者:李祥瑞
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/24
标签:矿体论文; 储量论文; 矿石论文; 品位论文; 断面论文; 平均论文; 剖面论文; 《防护工程》2017年第15期论文;