李嘉平 侯 杰 李國(guó)清 趙 威 盛寶麗

(1.蘇州中材非金屬礦工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,江蘇 蘇州 215151;2.北京科技大學(xué)土木與資源工程學(xué)院,北京 100083;3.山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司三山島金礦,山東 萊州 261442)

固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類是國(guó)家掌握礦產(chǎn)資源狀況、制定長(zhǎng)遠(yuǎn)開采計(jì)劃以及合理保護(hù)和利用礦產(chǎn)資源的重要手段。 為滿足我國(guó)不同時(shí)期的礦產(chǎn)資源管理、礦業(yè)市場(chǎng)發(fā)展、礦業(yè)權(quán)評(píng)估與投資等需求,固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類標(biāo)準(zhǔn)在半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)進(jìn)行了5 次修訂,經(jīng)歷了經(jīng)濟(jì)模式從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變,形成了滿足不同發(fā)展階段的資源分類標(biāo)準(zhǔn)[1-3]。 同時(shí),礦山企業(yè)通過解讀資源分類標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)涵,充分考慮礦山地質(zhì)條件、開采方式及基礎(chǔ)設(shè)施等因素后,建立了符合自身特點(diǎn)的資源儲(chǔ)量評(píng)估模式,完成了資源儲(chǔ)量的動(dòng)態(tài)管理,并隨著標(biāo)準(zhǔn)的變化進(jìn)行不斷更迭。 因此,在《固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類》(GB/T 17766—2020)發(fā)布后,礦山企業(yè)需結(jié)合新標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)對(duì)資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)進(jìn)行更新,并完成資源評(píng)估模式的全面升級(jí)。

目前,我國(guó)礦山企業(yè)在資源儲(chǔ)量評(píng)估方面正向著專業(yè)化、數(shù)字化與可視化的方向發(fā)展,借助三維礦業(yè)軟件對(duì)地質(zhì)資源進(jìn)行數(shù)字化估算已成為資源儲(chǔ)量評(píng)估的重要手段。 例如泥河鐵礦[4]結(jié)合三維建模技術(shù)進(jìn)行了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)儲(chǔ)量估算;普朗銅礦[5]在完成地質(zhì)資料的數(shù)字化和三維可視化后對(duì)資源儲(chǔ)量類別進(jìn)行了劃分;烏山銅鉬礦[6]通過建立三維地質(zhì)模型進(jìn)行儲(chǔ)量分析與計(jì)算,并根據(jù)開采情況進(jìn)行定期更新。在新標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下,礦山企業(yè)亟須根據(jù)新的分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)資源儲(chǔ)量分類進(jìn)行重新界定、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)縫轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)量估算方法進(jìn)行全面更新。 馬建明等[7]指出礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)工作需要在當(dāng)前信息技術(shù)上與科學(xué)合理的分類標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合,確保數(shù)據(jù)真實(shí)全面和及時(shí)獲取;曲俊利等[8]認(rèn)為當(dāng)前儲(chǔ)量管理改革的主要內(nèi)容包括建立新的資源儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)途徑、儲(chǔ)量年度報(bào)告分類管理等,建議礦山在管理制度設(shè)計(jì)上做好銜接,提高儲(chǔ)量數(shù)據(jù)可靠性及資源儲(chǔ)量管理信息化水平。

綜上所述,我國(guó)礦山企業(yè)已普遍形成了滿足自身管理要求的資源儲(chǔ)量評(píng)估模式,在新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后,礦山需根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)量估算方式的升級(jí)與完善,形成適用于新標(biāo)準(zhǔn)的儲(chǔ)量評(píng)估體系。 本研究在深入解讀新分類標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,梳理礦山企業(yè)資源儲(chǔ)量數(shù)字化管理流程,以新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)關(guān)系為基準(zhǔn),運(yùn)用三維礦業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)更新,研究與新分類方式相匹配的資源儲(chǔ)量估算方法并完成地質(zhì)資源建模。通過在山東某地下金屬礦山進(jìn)行應(yīng)用與驗(yàn)證,解決新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以來(lái)礦山儲(chǔ)量信息確認(rèn)過程中存在的分類關(guān)系不清晰、歷史數(shù)據(jù)銜接困難、資源評(píng)估方式不適用等問題,研究成果可為其他類似礦山實(shí)現(xiàn)新標(biāo)準(zhǔn)下的礦山資源儲(chǔ)量評(píng)估提供借鑒。

1 新分類標(biāo)準(zhǔn)下的礦山資源儲(chǔ)量評(píng)估

1.1 新舊分類標(biāo)準(zhǔn)差異解讀

固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類標(biāo)準(zhǔn)是礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)工作的基礎(chǔ),對(duì)礦產(chǎn)資源管理規(guī)劃、礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)、資源儲(chǔ)量估算與評(píng)價(jià)有著重要意義。 儲(chǔ)量評(píng)估對(duì)象即地質(zhì)資料和礦產(chǎn)資源,分類標(biāo)準(zhǔn)的改變將直接影響礦山資源儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)工作。 與《固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類》(GB/T 17766—1999)相比,《固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類》(GB/T 17766—2020)的變化主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[9-12]:

(1)資源儲(chǔ)量分類依據(jù)簡(jiǎn)化使得分類類型減少。新分類標(biāo)準(zhǔn)將舊分類標(biāo)準(zhǔn)下的經(jīng)濟(jì)意義、可行性評(píng)價(jià)階段和地質(zhì)可靠程度“三軸”,修改為地質(zhì)可靠程度、可行性評(píng)價(jià)結(jié)果“兩軸”,同時(shí)將原16 個(gè)類型減為5個(gè)類型。

(2)地質(zhì)可靠程度評(píng)價(jià)依據(jù)調(diào)整。 新分類標(biāo)準(zhǔn)更加強(qiáng)調(diào)礦體、礦石質(zhì)量的連續(xù)性,去除了舊分類標(biāo)準(zhǔn)中地質(zhì)可靠程度中的選冶性能、開采條件等勘查階段研究?jī)?nèi)容,便于更好地確定礦體地質(zhì)特征及品位的連續(xù)性。

(3)資源量、儲(chǔ)量可以互相轉(zhuǎn)換,更加重視礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用。 資源量轉(zhuǎn)換為儲(chǔ)量需要考慮轉(zhuǎn)換因素的合理性,并且在轉(zhuǎn)換因素改變或不滿足條件時(shí),將儲(chǔ)量轉(zhuǎn)換為資源量。

(4)資源量、儲(chǔ)量劃分簡(jiǎn)化了經(jīng)濟(jì)意義,儲(chǔ)量確定更加合理全面。 可行性研究需對(duì)儲(chǔ)量的轉(zhuǎn)換因素及其他相關(guān)運(yùn)作因素做出詳細(xì)評(píng)價(jià),并考慮采礦過程中的損失貧化,以此保證儲(chǔ)量確定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性。

1.2 分類標(biāo)準(zhǔn)變化產(chǎn)生的主要影響

新分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)礦山資源儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)工作的影響體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)礦山儲(chǔ)量數(shù)據(jù)具有連續(xù)性,在分類標(biāo)準(zhǔn)改變后需隨之更新。 當(dāng)前,礦產(chǎn)資源開發(fā)所產(chǎn)生的儲(chǔ)量數(shù)據(jù)根據(jù)舊分類標(biāo)準(zhǔn)劃分并記錄在冊(cè),對(duì)于礦山而言,資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)具有延續(xù)性,因此,礦山企業(yè)需要對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行合理科學(xué)的轉(zhuǎn)換以適用于新分類標(biāo)準(zhǔn)下的礦產(chǎn)資源管理,形成一系列可追溯的儲(chǔ)量臺(tái)賬、報(bào)表等,用于指導(dǎo)后續(xù)生產(chǎn)勘探工作。

(2)新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后需要升級(jí)完善現(xiàn)有的儲(chǔ)量評(píng)估體系,用于新增勘探資源儲(chǔ)量的評(píng)估。 新增礦區(qū)資源儲(chǔ)量的確定將按照新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,不同的資源儲(chǔ)量分類方式促使原有的儲(chǔ)量評(píng)估手段需要同步更新,包括提出基于新標(biāo)準(zhǔn)的資源評(píng)估方式和儲(chǔ)量轉(zhuǎn)換方法等。

(3)礦山企業(yè)在確定資源儲(chǔ)量時(shí)需充分考慮轉(zhuǎn)換因素和可能造成的損失貧化,注重產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的資源量,強(qiáng)調(diào)時(shí)效性以適應(yīng)市場(chǎng)需要。

(4)新標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)了礦山企業(yè)資源評(píng)估在信息化和數(shù)字化水平上的本質(zhì)提升。 新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后出臺(tái)的相關(guān)政策對(duì)儲(chǔ)量數(shù)據(jù)質(zhì)量及數(shù)據(jù)時(shí)效提出了更高的要求,并鼓勵(lì)礦山企業(yè)通過三維地質(zhì)建模等方式進(jìn)行資源儲(chǔ)量估算,礦山儲(chǔ)量評(píng)估方法向信息技術(shù)方向邁進(jìn)已成為企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1.3 新標(biāo)準(zhǔn)下的礦山資源儲(chǔ)量評(píng)估需求

針對(duì)分類標(biāo)準(zhǔn)變化及其影響,當(dāng)前背景下礦山企業(yè)的儲(chǔ)量評(píng)估內(nèi)容主要包括新舊標(biāo)準(zhǔn)過渡和新標(biāo)準(zhǔn)解讀及應(yīng)用,形成一套承上啟下的儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)模式,如圖1 所示。 同時(shí)隨著我國(guó)淺部礦產(chǎn)資源逐步消耗殆盡,礦山企業(yè)的生產(chǎn)中心轉(zhuǎn)向了淺部殘礦回收和深部礦產(chǎn)資源開發(fā),對(duì)于礦石品位信息的精確性有了更高要求。 在新分類標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的背景下,礦山資源儲(chǔ)量評(píng)估需要充分考慮礦山現(xiàn)有的資源儲(chǔ)量信息化環(huán)境,構(gòu)建新舊分類標(biāo)準(zhǔn)下的資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)對(duì)接與轉(zhuǎn)化模型,平穩(wěn)有效地完成標(biāo)準(zhǔn)過渡時(shí)期礦山資源儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)工作。 同時(shí),在新標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下,需要綜合考慮當(dāng)前礦產(chǎn)資源市場(chǎng)環(huán)境、新探明礦產(chǎn)資源特征、開采技術(shù)條件等因素,借助三維礦業(yè)軟件[13]完成地質(zhì)建模、品位估算、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等內(nèi)容,全面評(píng)估礦產(chǎn)資源情況。

圖1 礦山企業(yè)資源儲(chǔ)量評(píng)估核心內(nèi)容Fig.1 Core content of resource reserve assessment of mining enterprises

2 新標(biāo)準(zhǔn)下儲(chǔ)量評(píng)估體系構(gòu)建

2.1 新標(biāo)準(zhǔn)下儲(chǔ)量評(píng)估體系架構(gòu)

在礦山儲(chǔ)量評(píng)估內(nèi)容指導(dǎo)下,有必要從以新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)關(guān)系為基準(zhǔn)的資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)更新,及以新標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)的地質(zhì)資源建模兩個(gè)方面完成資源儲(chǔ)量評(píng)估體系搭建,如圖2 所示。

圖2 新標(biāo)準(zhǔn)下儲(chǔ)量評(píng)估流程Fig.2 Reserve assessment process under the new standard

(1)以新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)關(guān)系為基準(zhǔn)的資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)更新。 由于新標(biāo)準(zhǔn)在資源儲(chǔ)量分類類型及概念內(nèi)涵上較舊標(biāo)準(zhǔn)存在差異,需對(duì)其分析后得到歷史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型。 在礦山已有的三維數(shù)字化資源模型基礎(chǔ)上,通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型對(duì)歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新,以支撐后續(xù)開采計(jì)劃編制。

(2)以新標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)的地質(zhì)資源建模。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于資源儲(chǔ)量分類內(nèi)容及依據(jù)做出了調(diào)整,礦山后續(xù)資源勘探需按照新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地質(zhì)資源建模,結(jié)合新標(biāo)準(zhǔn)分類規(guī)范提出三維環(huán)境下資源量類型劃分方法,合理確定轉(zhuǎn)換因素及“兩率”(損失率、貧化率)完成資源量、儲(chǔ)量的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換,從而出具礦山資源儲(chǔ)量報(bào)告。

2.2 新舊分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)關(guān)系模型構(gòu)建

通過對(duì)分類調(diào)整的分析,得到一套新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換模型,如圖3 所示。 以三維建模形成的塊體模型為基礎(chǔ),通過在三維礦業(yè)軟件中編寫數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序,可以快速、準(zhǔn)確地完成數(shù)據(jù)更新。

圖3 新舊標(biāo)準(zhǔn)分類類型轉(zhuǎn)換模型Fig.3 Conversion model of old and new standard classification types

資源儲(chǔ)量轉(zhuǎn)換需要按照礦山詳查或生產(chǎn)勘探獲得的儲(chǔ)量、資源量數(shù)據(jù)類型,并結(jié)合具體情況進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 例如礦山獲得的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量111b、122b 按轉(zhuǎn)換模型首先轉(zhuǎn)換為探明資源量和控制資源量,充分考慮損失貧化和轉(zhuǎn)換因素后,將資源量轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)量進(jìn)行評(píng)估;部分資源量為壓覆礦量,需要轉(zhuǎn)換為尚難利用的礦產(chǎn)資源。

2.3 基于新分類標(biāo)準(zhǔn)的地質(zhì)資源建模

針對(duì)新探明礦體建立新的儲(chǔ)量分級(jí)體系,以地質(zhì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)完成對(duì)礦體的品位估值,在此基礎(chǔ)上劃分資源量和儲(chǔ)量,主要流程分析如下。

2.3.1 以鉆孔數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)完成礦產(chǎn)資源建模

三維礦業(yè)軟件采用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)法進(jìn)行資源量估值的主要步驟如圖4 所示[14-20]。 其中,塊體模型估值需要逐次放大搜索橢球體范圍,確保涵蓋所有塊體以完成全部估值。

圖4 三維建模及估值流程Fig.4 3D modeling and valuation process

2.3.2 依據(jù)地質(zhì)可靠程度劃分資源量級(jí)別

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)法根據(jù)搜索半徑、勘探工程網(wǎng)度、樣品數(shù)等因素對(duì)塊體進(jìn)行資源量分類。 三維礦業(yè)軟件中的搜索橢球體定義了在塊體估值過程中搜索的空間范圍和樣品點(diǎn)數(shù)目等相關(guān)參數(shù),能夠反映橢球體范圍內(nèi)的工程控制程度。 在構(gòu)建空間搜索橢球體時(shí),應(yīng)充分考慮礦體空間賦存狀態(tài),在礦體走向、傾向和厚度方向保持一致;搜索橢球體的半徑要與勘查規(guī)范一致,根據(jù)空間位置所對(duì)應(yīng)的不同工程密度設(shè)置不同的橢球體半徑,如圖5 所示[21]。

圖5 搜索橢球體示意Fig.5 Schematic of searching for ellipsoids

采用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)法完成塊體模型估值后,塊體中添加了品位、估值次數(shù)、估值樣品數(shù)、估值距離等屬性,利用這類參數(shù)對(duì)估值塊體進(jìn)行工程控制程度分級(jí),確定不同地質(zhì)可靠程度的資源量類型。

資源量類型劃分準(zhǔn)則中各項(xiàng)參數(shù)的取值范圍與勘探工程數(shù)據(jù)和礦體賦存屬性相關(guān)。 其中,估值次數(shù)與橢球體搜索范圍直接關(guān)聯(lián),隨著搜索范圍增大而增加;參與估值最小樣品數(shù)由塊體模型變量估值樣品數(shù)決定,將該變量的置信區(qū)間劃分為分級(jí)準(zhǔn)則,最小樣品數(shù)隨著資源量級(jí)別降低而減小;參與估值的最小距離與勘探網(wǎng)度和估值次數(shù)有關(guān),最小距離隨著資源量級(jí)別降低而增大[22-24]。

2.3.3 考慮各中段損失貧化后確定儲(chǔ)量

新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定儲(chǔ)量是經(jīng)過與之相當(dāng)?shù)募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),考慮礦石損失貧化,合理使用轉(zhuǎn)換因素后由對(duì)應(yīng)的資源量轉(zhuǎn)換而來(lái)。 由于轉(zhuǎn)換因素包括礦山采選冶技術(shù)條件、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)情況等,在不同時(shí)段、不同空間條件下各中段轉(zhuǎn)換因素存在差異,因此儲(chǔ)量估算需針對(duì)不同中段將滿足技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性要求的資源量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

同樣,三維礦業(yè)軟件中儲(chǔ)量確定需要結(jié)合當(dāng)前轉(zhuǎn)換因素進(jìn)行綜合研判。 具體工作內(nèi)容是根據(jù)可行性研究和工業(yè)指標(biāo)方案確定采礦方法及采出品位,三維礦業(yè)軟件依據(jù)采礦方法將礦體實(shí)體模型進(jìn)行中段劃分,對(duì)塊體模型添加約束賦值中段編號(hào),分別對(duì)探明的、控制的資源量中達(dá)到采出品位的塊體以中段編號(hào)形式導(dǎo)出,對(duì)其分別計(jì)算損失貧化率,從而得到各中段的儲(chǔ)量。

3 工程實(shí)例

3.1 金礦床概況

某黃金礦山礦床為大型蝕變巖型金礦床,主要賦存于主裂面之下0 ～35 m 內(nèi)的黃鐵絹英巖化碎裂巖帶中。 礦體主要由黃鐵絹英巖化碎裂巖、黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖組成,前者以浸染狀為主,后者以細(xì)脈狀為主。 礦體被第四系沉積物覆蓋,礦體厚度為0.48～40.65 m,平均厚度達(dá)8.96 m,礦體最深位置為-710 m,淺處為-30 m,礦體埋藏狀態(tài)為隱伏,大部分緊靠主裂面分布,顯現(xiàn)于71#～20#線。 礦體走向?yàn)?2°～80°,總體走向62°,走向延長(zhǎng)長(zhǎng)度為1 145 m,在走向方向上,礦體兩端厚中間薄;礦體傾向SE,斜長(zhǎng)最大達(dá)到900 m,最短處為135 m,平均斜長(zhǎng)為591 m;礦體傾角為33°～67°,大部分為40°～50°,平均傾角為46°,礦體由北向南傾角有逐漸變陡趨勢(shì)。

該礦山的數(shù)字化建設(shè)起步較早,已運(yùn)用三維礦業(yè)軟件完成了礦產(chǎn)資源建模與評(píng)估,現(xiàn)有礦區(qū)(-400 m中段及以上)在三維環(huán)境下已完成舊標(biāo)準(zhǔn)的資源儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)工作,新探明礦區(qū)(-400 m 中段以下)未完成固體礦產(chǎn)資源量與儲(chǔ)量估算。

3.2 歷史資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

現(xiàn)有礦區(qū)按照礦業(yè)軟件中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序完成資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 在舊資源儲(chǔ)量分類中,為簡(jiǎn)化儲(chǔ)量類型便于實(shí)際操作,將該礦山的資源儲(chǔ)量分為5種,基礎(chǔ)儲(chǔ)量包括111b、122b,資源量包括331、332、333。 資源量在轉(zhuǎn)換過程中不產(chǎn)生變動(dòng),因此需要對(duì)采場(chǎng)區(qū)域的儲(chǔ)量級(jí)別進(jìn)行轉(zhuǎn)換,完成儲(chǔ)量變動(dòng)統(tǒng)計(jì)。

在Vulcan 礦業(yè)軟件中以-400 m 以上中段某采場(chǎng)為例進(jìn)行儲(chǔ)量轉(zhuǎn)換,部分采場(chǎng)由于生產(chǎn)地質(zhì)勘探程度較低尚未開采,儲(chǔ)量級(jí)別仍為122b,現(xiàn)有分級(jí)結(jié)果及轉(zhuǎn)換結(jié)果見表1。

表1 某采場(chǎng)轉(zhuǎn)換結(jié)果Table 1 Results of a stope conversion

從采場(chǎng)轉(zhuǎn)換前后的儲(chǔ)量數(shù)據(jù)可以看出礦塊整體平均品位有所提升,金屬量反而減少,原因在于新標(biāo)準(zhǔn)下的儲(chǔ)量確定需要考慮轉(zhuǎn)換因素及損失貧化率,由此造成采場(chǎng)中較高品位礦量才能滿足采出品位要求,最終納入儲(chǔ)量的礦量減少導(dǎo)致金屬量減少。

3.3 新探明礦區(qū)資源儲(chǔ)量估算

新探明礦區(qū)按照新分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行資源儲(chǔ)量評(píng)估,以勘探鉆孔數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在Vulcan 礦業(yè)軟件中完成三維建模和品位估值,采用資源量劃分準(zhǔn)則確定資源量類型繼而轉(zhuǎn)換儲(chǔ)量,主要步驟如下:

(1)實(shí)體模型建立。 通過導(dǎo)入-400 m 中段以下鉆孔數(shù)據(jù),在Vulcan 軟件中建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),經(jīng)可行性研究確定邊界品位為1 g/t,在此基礎(chǔ)上利用勘探線剖面圈定礦體,修改礦體解譯線避免實(shí)體交叉,利用創(chuàng)建實(shí)體功能建立的實(shí)體模型如圖6 所示。

圖6 -400 m 中段以下實(shí)體模型Fig.6 Solid model below the middle section of -400 m

(2)塊體模型建立。 對(duì)塊體模型的父塊尺寸設(shè)置為50 m×25 m×10 m,子塊尺寸為2 m×1 m×2 m,塊體內(nèi)部約束塊尺寸為10 m×5 m×10 m,創(chuàng)建塊體模型內(nèi)部變量并用實(shí)體模型進(jìn)行約束,加載約束塊模型如圖7 所示。

圖7 塊體模型Fig.7 Block model

(3)品位估值。 采用克里格估值法對(duì)塊體模型進(jìn)行估值,克里格估值參數(shù)及變異函數(shù)擬合參數(shù)如表2 和表3 所示,估值結(jié)果如圖8 所示。

表2 克里格法估值參數(shù)Table 2 Estimation parameters of Kriging method

表3 變異函數(shù)擬合參數(shù)Table 3 Fitting parameters of the variance function

圖8 三維環(huán)境下估值結(jié)果Fig.8 Valuation results in a three-dimensional environment

(4)資源量分類。 以資源量類別劃分準(zhǔn)則為依據(jù)確定各類資源量,若未滿足任一劃分條件則依次降低資源量級(jí)別,分類劃分依據(jù)以及劃分結(jié)果如表4所示,在三維環(huán)境下的分類結(jié)果如圖9 所示。

表4 資源量分類依據(jù)及結(jié)果Table 4 Classification basis and results of resources

圖9 三維環(huán)境下分類結(jié)果Fig.9 Classification results in a three-dimensional environment

(5)以中段為單位將資源量轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)量。在Vulcan 軟件中劃分中段并對(duì)塊體添加范圍約束,確定各中段的損失貧化率以及采出品位,以-440、-480 m 中段為例將滿足轉(zhuǎn)換條件的資源量轉(zhuǎn)換為儲(chǔ)量,劃分結(jié)果如表5 所示。 其中,-480 m 中段由于水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜,礦體變薄,造成貧化率上升。

表5 儲(chǔ)量計(jì)算結(jié)果Table 5 Calculation results of reserves

4 結(jié) 論

針對(duì)固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)礦山資源儲(chǔ)量評(píng)估的內(nèi)在影響,全面分析了資源儲(chǔ)量評(píng)估核心內(nèi)容,進(jìn)而構(gòu)建了新分類標(biāo)準(zhǔn)支撐下的現(xiàn)代礦山資源儲(chǔ)量評(píng)估新體系,借助三維礦業(yè)軟件,從新舊儲(chǔ)量標(biāo)準(zhǔn)過渡和新儲(chǔ)量標(biāo)準(zhǔn)解讀與應(yīng)用兩個(gè)方面形成了儲(chǔ)量數(shù)據(jù)評(píng)估方法,并以山東某黃金礦山為例進(jìn)行了應(yīng)用。 所得結(jié)論如下:

(1)根據(jù)新舊分類標(biāo)準(zhǔn)的資源儲(chǔ)量類型對(duì)應(yīng)關(guān)系建立轉(zhuǎn)換模型,在礦業(yè)軟件中編寫類型轉(zhuǎn)換程序,完成了儲(chǔ)量歷史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,解決了由于分類標(biāo)準(zhǔn)變化所導(dǎo)致的數(shù)據(jù)銜接困難問題。

(2)以新標(biāo)準(zhǔn)中資源儲(chǔ)量定義及轉(zhuǎn)換原則為依據(jù),在三維環(huán)境下以搜索橢球體為基礎(chǔ)確定資源量類型分類準(zhǔn)則,以采場(chǎng)為單位進(jìn)行資源儲(chǔ)量量化評(píng)估,形成了三維礦業(yè)軟件支持下的礦山資源儲(chǔ)量數(shù)字化、可視化評(píng)估新方法。

(3)以山東某黃金礦山為例,基于Vulcan 軟件完成了三維環(huán)境下已開采采場(chǎng)儲(chǔ)量數(shù)據(jù)更新以及新探明采場(chǎng)資源儲(chǔ)量估算,為其他類似礦山進(jìn)行資源儲(chǔ)量評(píng)估提供了參考。