基于Micromine的某錳礦儲量估算方法對比分析

王 強

(中鐵資源地質勘查有限公司)

基于Micromine的某錳礦儲量估算方法對比分析

王 強

(中鐵資源地質勘查有限公司)

以某錳礦為例，詳細介紹了基于Micromine軟件的平行斷面法與距離反比加權法估算礦床儲量的具體流程，認為距離反比加權法不僅能考慮工程控制程度，而且在儲量估算過程中可優(yōu)化計算過程，使儲量估算的結果更加接近真實情況，可直接應用于礦山下一步的開采設計。

Micromine 儲量估算 探采結合 平行斷面法 距離反比加權法 開采設計

通過對固體礦產資源儲量進行估算，可綜合性地評價礦床的工業(yè)意義，恰當地確定礦山企業(yè)投資和生產規(guī)模，合理地選擇礦床開采程序和開采方法[1-6]。本研究以某錳礦為例對基于Micromine軟件的平等斷面法和距離反比加權法進行儲量估算對比分析。

1 礦區(qū)概況

勘查區(qū)位于印度尼西亞中南部東努沙登加拉省東芒加萊縣蘭巴樂達鎮(zhèn)。大地構造位于印度洋—澳大利亞板塊與印支板塊的構造結合帶，處于印支板塊往南俯沖形成的Banda火山島弧帶上，新生代火山活動較發(fā)育。出露地層有第三系Bari組和第三系Kiro組，該2組地層呈角度不整合接觸。Kiro組由火山角礫巖、火山巖和凝灰?guī)r組成，區(qū)內出露面積較??；Bari組由硅質泥晶灰?guī)r、砂巖、粉砂巖、泥晶灰?guī)r等組成，產狀平緩。某猛礦體賦存于Bari組的硅質泥晶灰?guī)r中，礦體受構造裂隙控制，呈脈狀及似層狀產出，局部為小透鏡體。礦石類型為氧化錳礦石，錳礦物以角礫狀，細脈狀及孔洞充填狀產出于灰?guī)r中。礦體總體走向近SN，傾向W，傾角30°～40°，較平緩，主礦體分為1#、2#、3#礦體，本研究主要針對1#礦體進行相關分析。1#礦體呈SN向層狀產出，由3#～8#線上的20個鉆孔控制，礦體產狀176°∠270°，傾角32°，SN走向長約800 m，傾向延深 70～180 m。

2 礦體參數確定

結合該礦體特征及相關勘查規(guī)范，將礦床類型定為Ⅲ類勘查類型，基本勘查間距確定為100 m×50 m。由于礦體傾向較平緩，故布設鉆孔均為直孔，但礦體沿傾向方向部位礦體位置有迅速尖滅的趨勢，故采用沿傾向50 m的間距進行鉆探工作。

根據礦體實際情況，確定了資源量估算的相關參數：①錳礦邊界品位5%，工業(yè)品位9%；②礦體最小可采厚度0.7 m；③夾石剔除厚度1.0 m；④礦石密度2.91 t/m3。由于礦體規(guī)模小、品位低，故采用工業(yè)指標的下限圈定礦體，提高資源量的規(guī)模。

結合該區(qū)礦床勘探類型、礦體的勘查控制程度及可行性評價結果，將礦區(qū)資源儲量分為(332)和(333)2個級別。①(332)，由見礦工程直接連接圈定的塊段，工程間距達到100 m×50 m；②(333)，塊段外推部分，有限外推為工程間距的1/2(走向不超過50 m，傾向不超過25 m)，無限外推為走向不超過50 m、傾向不超過25 m。

3 儲量計算結果對比分析

3.1 儲量計算方法

3.1.1 平行斷面法

平行斷面法的主要原理是利用勘探線剖面將礦體分為不同的塊段，除礦體兩端的邊緣部分外，每一塊段兩側各有一個勘探線剖面控制[3-4]。

(1)平均品位。首先通過計算單項工程如探槽、鉆孔的樣品長度與品位，加權計算單項工程礦體的平均品位；然后利用截面內各單項工程的礦體視厚度與品位加權計算截面積平均品位；最后利用截面積平均品位加權計算礦塊平均品位。最終的礦體平均品位則由礦體的金屬量與礦石量之比計算得到。平均品位計算首先包括單項工程礦體平均品位。

(2)剖面積。各勘探線剖面積直接利用剖面圖采用MAPGIS軟件計算。

(3)礦塊體積。各礦塊體積根據規(guī)范要求按照相關截錐體、錐體公式計算。

(4)礦塊密度。礦區(qū)內采集的51件小體重樣品的密度均值為3.01 t/m3，但濕度普遍大于3%，故應進行濕度校正，校正后小體重樣品的密度均值為2.91 t/m3。

3.1.2 距離反比加權法

(1)資源/儲量估算流程。將參與儲量估算的工程數據按井口文件、測斜文件、樣品分析文件等3個文件的格式進行填寫，并輸入至Micromine軟件中，填寫完畢并檢查無誤后，進行工程建立、樣品賦值、圖切剖面、地質解譯工作等步驟。通過上述工作完成礦體在單個剖面的圈連。單個剖面圈連完畢后，將各剖面的線框連接成礦塊實體，即可利用線框法進行儲量估算，生成品位/噸位報告。使用距離反比法進行儲量估算時，需增加創(chuàng)建空塊模型、將礦塊實體分割成次分塊、建立橢球參數、品位插值等步驟，形成相對于線框法更加準確的估算結果。

(2)礦塊模型。礦塊模型將礦體分布的空間范圍劃分成較小的矩形塊進行品位插值，勘探線間距、開采段高為矩形塊大小的整數倍，根據礦體形態(tài)的復雜程度確定矩形塊尺寸[8]，主要目的為將地質解譯過程中圈連的礦體在空間上進行細分，將礦體分割為細小的矩形塊體，便于進行品位賦值。根據礦化的富集分布特征，將矩形塊進行細分：單元塊長4 m，寬2 m，高1 m，長、寬、高分別為礦體走向長、傾向長、厚度。礦塊模型176行、114列、88層。

(3)品位插值。①插值元素，在生成的礦體塊模型中對Mn品位用距離反比加權法進行插值，將錳礦品位賦值給相應的次分塊；②搜索橢球定義，橢球的建立原則上根據勘探線間距確定，一般為1.25倍勘探線間距，本研究以125，250 m的橢球半徑對(332)、(333)類型的資源量進行評估，通過選擇不同半徑，搜索到的工程數量來區(qū)別資源量/儲量級別。

3.2 資源/儲量估算結果對比分析

上述2類方法的估算結果見表1。由表1可知：該2類方法的估算結果相差較小，礦石量估算結果的相對誤差為9%，Mn金屬量估算結果的相對誤差為2%，說明該2類方法的儲量估算結果較可靠。

表1 1#礦體資源/儲量估算結果對比

4 結 論

(1)平行斷面法與距離反比加權法在圈連礦體的過程中步驟類似，均為在單工程上圈定出工業(yè)礦體及非工業(yè)礦體，并在剖面中根據巖性、構造等地質特征連接單工程之間的礦體，兩者的儲量估算結果相差較小，可作為互相驗證的儲量估算方法。

(2)使用距離反比加權法在儲量估算過程中，由于Micromine軟件可進行三維可視化操作，可更為直觀地進行剖面之間的礦體連接，礦體連接更為合理，該方法在估算儲量的同時也建立了礦體的三維模型，可為后期礦體開采設計提供直觀的依據，因此，該方法優(yōu)勢更為明顯。

[1] 談樹成，虎雄崗，金艷珠，等.基于地統計學與GIS的固體礦產資源儲量估算方法研究[J].中國礦業(yè)，2013，22(3)：101-105.

[2] 趙艷偉，汪德文，孫進輝，等.基于Micromine的三維可視化地質建模研究[J].中國礦山工程，2011，40(5)：4-7.

[3] 趙增玉，潘 懋，田 甜，等.固體礦產資源儲量估算系統中垂直斷面法的實現[J].地質與勘探，2010，46(3)：547-552.

[4] 周 旋，王選問，金 瑜.基于地質統計學方法的某鐵礦資源量估算[J].金屬礦山，2015(7)：86-90.

[5] 盧大超，付友山.三維礦產資源評價軟件Micromine在金屬礦山資源儲量估算中的應用——以吉林舒蘭季德鉬礦為例[J]. 世界地質，2010，29(3)：450-458

[6] 陳國旭.傳統資源儲量估算信息化研究現狀及發(fā)展方向[J].金屬礦山，2013(5)：105-109.

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2015-06-01)

王 強(1983—)，男，工程師，碩士，100161 北京市豐臺區(qū)六里橋1號。