資源儲量估算中地質(zhì)塊段法與剖面法對比分析

程海偉

（新疆有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊 烏魯木齊 830011）

儲量（包括資源量，下同）計算方法的種類很多，目前廣泛應用的是幾何法。它是將礦體空間形態(tài)分割成簡單的幾何形態(tài)，將礦石組分均一化，估算礦體的體積、平均品位、礦石量、金屬量等。在幾何法中又有許多具體的估算方法，它們往往適用于不同的礦體地質(zhì)條件和勘查方法，在我們實際工作中常用的有地質(zhì)塊段法與斷面法（剖面法）。

1 地質(zhì)塊段法

定義：指一種在算術平均法的基礎上加以改進的儲量計算法。它按一定的條件或要求（如不同的地質(zhì)條件、礦產(chǎn)質(zhì)量、開采技術條件、研究程度等），把整個礦體劃分為若干大小不等的部分（即塊段），然后用算術平均法分別計算各部分的體積和儲量。

計算步驟：

（1）在礦體投影圖上，把礦體劃分為需要計算儲量的各種地質(zhì)塊段，如根據(jù)勘探控制程度劃分的儲量類別塊段，根據(jù)地質(zhì)特點和開采條件劃分的礦石自然（工業(yè)）類型或工業(yè)品級塊段或被構(gòu)造線、河流、交通線等分割成的塊段等；

（2）主要用算術平均法求得各塊段儲量計算基本參數(shù)，進而計算各塊段的體積和儲量；

（3）所有的塊段儲量累加求和即是整個礦體（或礦床）的總儲量。

需要指出，塊段面積是在投影圖上測定。一般來講，當用塊段礦體平均真厚度計算體積時，塊段礦體的真實面積S 需用其投影面積S′及礦體平均傾斜面與投影面間的夾角α進行校正。

在下述情況下，可采用投影面積參加塊段礦體的體積計算：

（1）急傾斜礦體：儲量計算在礦體垂直縱投影圖上進行，可用投影面積與塊段礦體平均水平（假）厚度的乘積求得塊段礦體體積。

（2）水平或緩傾斜礦體：在水平投影圖上測定塊段礦體的投影面積后，可用其與塊段礦體的平均鉛垂（假）厚度的乘積求得塊段礦體體積。

優(yōu)點：適用性強。地質(zhì)塊段法適用于任何產(chǎn)狀、形態(tài)的礦體，它具有不需另作復雜圖件、計算方法簡單的優(yōu)點，并能根據(jù)需要劃分塊段，所以廣泛使用。當勘探工程分布不規(guī)則，或用斷面法不能正確反映剖面間礦體的體積變化時，或厚度、品位變化不大的層狀或脈狀礦體，一般均可用地質(zhì)塊段法計算資源量和儲量。

缺點：誤差較大。當工程控制不足，數(shù)量少，即對礦體產(chǎn)狀、形態(tài)、內(nèi)部構(gòu)造、礦石質(zhì)量等控制嚴重不足時，其地質(zhì)塊段劃分的根據(jù)較少，計算結(jié)果也類同其他方法誤差較大。

2 開采塊段法

開采塊段主要是按探、采坑道工程的分布來劃分的?？梢詾榭拥浪拿妗⑷婊騼擅姘鼑纬删匦?、三角形塊段；也可為坑道和鉆孔聯(lián)合構(gòu)成規(guī)則或不甚規(guī)則塊段。同時，劃分開采塊段時，應與采礦方法規(guī)定的礦塊構(gòu)成參數(shù)相一致，與儲量類別相適應。

該法的儲量計算過程和要求與地質(zhì)塊段法基本相同。

適用條件：適用于以坑道工程系統(tǒng)控制的地下開采礦體，尤其是開采脈狀、薄層狀礦體的生產(chǎn)礦山使用最廣。由于其制圖容易、計算簡單，能按礦體的控制程度和采礦生產(chǎn)準備程度分別圈定礦體，符合礦山生產(chǎn)設計及儲量管理的要求，所以生產(chǎn)礦山常采用。但因為開采塊段法對工程（主要為坑道）控制要求嚴格，故常與地質(zhì)塊段法結(jié)合使用。一般在開拓水平以上采用開采塊段法或斷面法，以下（深部）用地質(zhì)塊段法計算儲量。

3 斷面法

定義：礦體被一系列勘探斷面分為若干個礦段或稱塊段，先計算各斷面上礦體面積，再計算各個礦段的體積和儲量，然后將各個塊段儲量相加即得礦體的總儲量，這種儲量計算方法稱為斷面法或剖面法。

根據(jù)斷面間的空間位置關系分為水平斷面法和垂直斷面法，凡是用勘探（線）網(wǎng)法進行勘探的礦床，都可采用垂直斷面法；對于按一定間距，以穿脈、沿脈坑道及坑內(nèi)水平鉆孔為主勘探的礦床，一般采用水平斷面法計算礦床資源量和儲量。

無論是垂直平行斷面法還是水平平行斷面法，均是把相鄰兩平行斷面間的礦段作為基本儲量計算單元。首先在兩斷面圖上分別測定礦體面積，然后計算塊段的體積和儲量。體積（V）的計算有下述幾種情況：

（1）設兩斷面上礦體面積為S1、S2，兩斷面間距為L則：

②當兩斷面礦體形態(tài)相似，面積相對差大于40%，用截錐體計算公式，即：

③當兩斷面礦體形態(tài)不同，且面積不等，應采用似柱體（辛浦生）公式，即：

（2）礦體邊緣礦塊只有一個礦體斷面控制，另一斷面上礦體已尖滅，那么根據(jù)礦體形態(tài)及尖滅特點，用下述體積（V）計算公式：

①層狀、似層狀、脈狀、透鏡狀礦體呈楔形尖滅，采用楔形公式：

②囊狀、巢狀及其他等軸狀礦體呈錐形尖滅時，采用錐形公式：

斷面法在平均品位計算時，若需使用加權(quán)平均法計算，則單工程內(nèi)線平均品位可用不同樣品長度加權(quán)；斷面上的面平均品位可用各取樣工程長度或工程控制距離加權(quán)；塊段的體積平均品位可用各斷面面積加權(quán)；同中段或礦體的平均品位可用塊段體積或礦石儲量加權(quán)求得等。

適用條件：斷面法在地質(zhì)勘探和礦山地質(zhì)工作中應用極為廣泛。它原則上適用于各種形狀、產(chǎn)狀的礦體。只要勘探工程是沿直線或水平面有系統(tǒng)地布置，能編出一系列斷面圖時，均可用斷面法計算儲量。

優(yōu)點：能保持礦體斷面的真實形狀和地質(zhì)構(gòu)造特點，反映礦體在三維地質(zhì)空間沿走向及傾向的變化規(guī)律，從而具有足夠的準確性；可根據(jù)礦石類型、品級和儲量類別任意劃分塊段，具有相當大的靈活性；計算時可直接利用勘探線剖面圖或水平斷面圖，不必編制更多的計算圖件，計算過程簡便；計算結(jié)果具有足夠的準確性。

缺點：當工程未形成一定的剖面系統(tǒng)時或礦體太薄、地質(zhì)構(gòu)造變化太復雜時，編制可靠的斷面圖較困難時，不宜使用此法。

利用斷面法估算資源儲量時，對于垂直斷面法，應有礦體縱投影圖、水平斷面圖；對于水平斷面法，應有礦體縱投影圖或縱剖面圖及垂直平面圖，互相檢查驗證。