⑴ 矿产资源/储量估算参数
9.5.1 面积测定
面积测定可采用几何图形法、求积仪法、坐标计算等多种方法求得。面积测定时,不得少于两次,取满足规定误差中要求的两次测量值的平均值为所估算块段的面积。几何图形法要求图形尽可能简单,采用图件的比例尺视矿体规模而定,一般比例尺为1∶1 000。
9.5.2 平均品位计算
平均品位的计算,当样长或影响品位的其他因素不均匀时,以加权平均法求取,当采样长度基本相等或样品品位均匀时,可用算术平均法进行计算。样品中有特高品位时,则应先处理特高品位,再计算平均品位。
特高品位处理:通常单样品位值高于矿床(体)平均品位六至八倍的样品确定为特高品位样。确定特高品位样时,应参照矿体品位变化系数大小来确定,当矿体品位变化系数大时取上限值,变化系数小时取下限值。处理特高品位样前,首先应对被视为特高品位样品的副样进行第二次内检分析,当两次分析结果在允许误差范围内确定为特高品位时,用第一次的结果作为待处理的特高品位值。处理的方法是,用特高品位样在内的块段或单工程(矿体厚大时)平均品位计算结果来代替该样品品位。如果特高品位样品呈有规律分布,且可以圈出高品位样带时,则可将高品位样带单独圈出,计算品位、估算资源/储量,不作为特高品位样品处理。用SD法估算资源/储量时,用削减值代替特高品位,置于原始数据中参与计算。
9.5.3 厚度计算
一般用算术平均法求得,但厚度的选取要视计算方法而定。用纵投影面积时,应计算平均水平厚度;用水平影面积时,应计算平均垂直厚度;用真面积计算时,应计算平均真厚度。对于厚度变化很大的矿床,遇到特大厚度,应先进行特大厚度处理,然后再求平均厚度。当工程分布很不均匀时,可根据影响长度或面积加权。
9.5.4 体积质量(体重)计算
参与资源/储量估算的矿石体积质量(体重)须以实际测定值为依据。应分矿石类型或品级采集体积质量(体重)样。致密块状矿石采集小体积质量(体重)样。小体积质量(体重)样每种矿石类型不得少于30块;松散矿石则应采集大体积质量(体重)样,且不得少于三至四个;裂隙较发育的块状矿石,除按上述数量采集小体积质量(体重)样外,还应采集二至三个大体积质量(体重)样,对体积质量(体重)值进行校正,再参与矿石资源/储量估算。对于湿度较大的矿石,应测定湿度,当湿度天于3%时,体积质量(体重)值应进行湿度校正。
圈定范围时,不能因为美观或是自己的想象力而随便发挥,必须按照一定的规范,例如需要先按钻孔打孔走向绘制剖面图,再将剖面图连成体积图;岩层连接线必须使用直线;最外侧钻孔之外的岩层形状应推测为三角形尖灭,其外推距离应该为钻孔平均距离的一半;等等。划分矿块,除了方便后续计算以外,还有一个重要的作用是明确各矿块储量的置信度。例如位于多个钻孔中间的矿块,其边界、岩层性质等均得到很好的保证,计算出的储量会更准确;而位于边缘的矿块,其内容推测的成分居多,计算储量时的可信度就较低。这些都有严格的判断标准进行区分。(似乎分别是探明储量和推测储量,专业术语已经忘记,见谅。)分块计算时,就是将简单的几何体积公式,例如锥形或台形体积公式,应用到对应的矿块上,求得其体积,再根据岩层的性质和前面提到的置信度,求出矿块的储量。使用的公式也是经过了仔细挑选的。最后,便是把各矿块储量汇总得到矿床的总储量。这样严格的步骤有什么意义呢?要知道,这些步骤和结果不是给自己看的,其最重要的作用是上报政府、获取矿产开采权。而政府中相关专家审核时的重要依据,就是这些步骤和结果是否符合他们所认定的规范,如果中间有违规之处,将会影响到整个报告的可信度,甚至不通过。媒体上发表的矿产储量,都是经过政府审核通过才发布的结果。同时可以看到,在储量的计算过程中,有很多模型简化的措施,这些都是很多年以来地质工作者在二维图纸上的工作经验,并且经过了长期的事实检验,才得到了政府那些老一辈专家的认同。这些经验简单,但是有效。不过,这些条款也在受到现代化科技的挑战。我们实验室的课题之一,就是打破这些平面图、剖面图或是种种公式的限制,直接通过勘探数据推测生成矿体的三维外形,再根据此三维模型直接计算体积和储量。这个做法并非我们原创,国外已经有矿主和软件公司合作使用这种做法来计算储量;不过要让政府和专家认同,并能批准此方法为基础的储量报告,此路尚未完全畅通。
⑶ 如何估算矿产资源储量
矿产资源储量估算方法
估算方法,是指矿产资源埋藏量估算过程中,各种参数及其资源储量的计算方法和相应软件的统称。由于矿产资源赋存方式千差万别,开发利用方式也不尽相同,因此,必须要研究适合不同矿种的矿产资源储量估算方法。矿产资源划分为三大类:第一类是固体矿产资源,包括金属矿产、非金属矿产和煤;第二类是石油、天然气、煤层气资源;第三类是地下水资源。
据计算单元划分方式的不同,又可分为断面法(亦称剖面法)和块段法两种。
断面法进一步分为平行断面法、不平行断面法。
平行断面法又分为:水平断面法和垂直断面法。
垂直断面法,又分为勘探线剖面法和线储量计算法。
⑷ 矿产资源/储量估算的一般原则
9.2.1 矿产资源/储量估算应按矿体(层)、矿产资源/储量类别、地质可靠程度、工业类型(高岭土)、矿石属性(膨润土)、品级分块段分别计算。对砂质高岭土,尚需分别计算其淘洗精矿量。
9.2.2 估算的矿产资源/储量是勘查的实有矿产资源/储量,应扣除采空区的矿产资源/储量。对禁采区应严格按有关规定单独计算。
9.2.3 对具有工业价值的共生矿产,伴生组分(包括具工业指标的尾矿)应分别进行矿产资源/储量估算。
9.2.4 参加矿产资源/储量估算的各项参数应根据实测数据,且具代表性。工程质量和其他基础资料的质量,应符合有关规范、规程和规定的要求。
9.2.5 矿石体积质量(体重),对硬质矿石一般应为自然状态下的小体积质量(体重);对于软质、松散状的矿石应用于小体积质量(体重);当小体积质量(体重)样难采或缺乏代表性时,可采用大体积质量(体重)代替。
9.2.6 矿石和淘洗精矿矿产资源/储量估算以万吨为计算单位。
⑸ 对铁矿储量估算的时候,贫矿和富矿的体积是如何确定的
储量估算的一般过程:
传统的几个图形法储量估算的一般过程是
1)确定矿床工业指标。
(就是确定是贫矿还是富矿,不同类型的金属矿产值不一样)
2)圈定矿体边界或划分资源/储量估算块段。
(划出来贫矿还是富矿了,这里说的矿体和估算块段都是指品位在工业指标之上的矿体,贫矿我们一般是不算的,当然也有算的时候)
二、矿体的厚度测定及平均厚度计算
矿体的厚度是根据矿体自然露头、工程揭露的矿体厚度测量和地质编录资料量取线上的矿体厚度值。
一般有算数平均法和控制长度加权平均法
⑹ 海洋小比例尺矿产储量计算方法研究
邵长高梁建陈宏文曾文娟
(广州海洋地质调查局 广州 510760)
第一作者简介:邵长高(1983—),男,硕士,主要研究方向:3S技术在资源调查和生态环境动态监测、数字海洋中的应用和开发。E-mail:zkyscg@ yahoo.com.cn。
摘要传统矿产储量计算模型基于欧式测量,应用于小比例尺海洋矿产储量计算时存在精度差的问题,论文通过对WGS1984投影、墨卡托投影、兰勃托投影以及阿尔伯斯投影等特性的研究,提出将矿产实体进行切片处理,计算切片间矿物实体的体积累加和的方法,实现了海洋小比例尺地图投影下储量的精确量测及体积计算,系统地论述了在不规则地球椭球体下如何实现海洋矿产储量计算,为我国海洋资源探测和军事战略方面提供基础服务。
关键词海洋量测地理信息系统地图投影储量计算
1前言
近年来资源勘探已经覆盖大部分陆地区域。越来越多的国家把目光投向海洋。海洋作为一个巨大的能源和资源宝库在国民经济、军事战略等的重要性也日益显现。各个国家竞相制定海洋科技开发规划、战略计划,优先发展海洋新技术[1]。海洋研究成为一个热点,技术的革新也日新月异。
由于海洋是一个大面积的区域,其与陆地的资源勘探技术存在较大区别,尤其在大范围海洋区域的矿产储量计算方面区别甚大。地球是一个不规则的椭球体,采用传统基于平面的欧式测量方法进行小比例尺海洋地图测量时,由于地图投影等方面的原因将会导致变形,严重影响储量计算的精确度[2]。包括欧洲石油勘探组织在内的国内外机构为了消除这种影响建立了一系列的投影转换公式。这些投影转换应用到二维投影当中一定程度上提高了地图量算的精确度。但是对于地球变形引起三维储量计算方面的误差目前并未提供行之有效的方法。本文在前人研究的基础上通过引入基于投影转换的方法,通过对WGS1984投影、墨卡托投影、兰勃托投影以及阿尔伯斯投影等特性的研究,提出将矿产实体进行切片处理,计算切片间矿物实体的体积累加和的方法,实现了海洋小比例尺地图投影下储量的精确量测及体积计算,系统地论述了在不规则地球椭球体下如何实现海洋矿产储量计算,为我国海洋资源探测和军事战略方面提供基础服务。
2海洋投影概述
我国的海洋基本比例尺地形图中,海区小于1:50万的地形图多用等角正轴圆柱投影,又叫墨卡托投影(Mercator)[1]。现在我国企事业单位科研人员用的海图大部分为墨卡托投影。但是在海洋小比例尺下计算矿物储量时必须消除墨卡托投影引起的地图变形误差。论文引入了阿尔伯斯投影,利用其在投影变换中面积不变的特性计算储量来消除误差。在矿物深度方向上,切片间距离值取深度值的差值。
3技术路线
海洋大面积矿产实体,跨度大,地图投影变形明显,形状不规则,因此大大增加了计算储量的难度。论文引入切片技术把矿产实体切成实体面,利用切片间实体的累加和计算实体面之间体积的总和即得矿产实体储量。示意图(图1)如下:
图1 矿物实体切片Fig.1 The slice of the mineral reserve
图1中海洋矿物实体被分割为n个切面,切面间体积和相加即为整个实体的体积。当n趋向于无穷大时则与实际体积越接近。n的值取决于实测数据的精度,也就是经纬度和深度的值的精度。
3.1数据预处理
3.1.1数据来源
1)多波速水深数据:多波束数据经常应用于湖泊盆地等的体积运算。多波束水深其工作原理是通过声波发射与接收换能器阵进行声波广角度定向发射、接收,通过各种传感器(卫星定位系统、运动传感器、电罗经、声速剖面仪等)对各个波束测点的空间位置归算,从而获取在与航向垂直的条带式高密度水深数据[6]
2)地震剖面数据:海洋矿产储量数据主要来自海洋地震剖面断层数据。地震勘探方法是在地面上布置一条条的测线,沿各条测线进行地震施工采集地震信息,然后经过电子计算机处理就得出一张张地震剖面图。经过地质解释的地震剖面图就像从地面向下切了一刀,在二维空间(长度和深度方向)上显示了地下的地质构造情况(图2)[7]。海洋地震剖面中可以根据断层的层位读取炮点号,并结合导航数据读取矿产储层的坐标数据。
图2 二维地震剖面示意图Fig.1 Two dimensional seismic data
3.1.2数据入库
从多波束或者地震剖面中提取出的位置数据,数据整理按照如下数据库格式入库:
表1 矿物储量数据结构Table.1 The data sheet of the mineral reserve
表中数据的经度、纬度需存储经投影转换处理后变成的阿尔伯斯投影数据。
3.2切面面积计算
3.2.1 切面绘制
运用sql语言搜索深度相同的多边形的边界值,绘制切面。方法为:
1)用sql语言搜索出数据库数据中深度值相同的数据。
2)取所有数据中一个特定数据(a1,b1),此数据需要位于所有坐标值(ax,bx)之间。
3)从(a1,b1)的0度角开始逆时针计算两者之间距离值L=sqrt[(b2-b1)2+(a2-a1)2]。同时计算角度差。如果过角度差相等则取L值较大的点。
4)把所有3)中取出数据连接成多边形即为此切面。
3.2.2切面计算
为了保持面积计算结果不受地球椭球体影响需要将墨卡托投影转换为阿尔伯斯投影。墨卡托投影转阿尔伯斯投影在ArcEngine下方法如下[4]:
Dim pPoint As esriGeometry.IPoint
Set pPoint=New Point
pPoint.PutCoords mx,my
Set pPoint.SpatialReference=pSpRef2
pPoint.Project pSpRef1‘此处先实现由墨卡托投影到WGS1984投影中
lon=pPoint.X
lat=pPoint.Y
Set pPCS=pSpRFc.(esriSRProjCS_NAD1983USA_Albers)
Set pSpRef2=pPCS
pPoint.Project pSpRef2‘实现由WGS1984投影到阿尔伯斯投影的转换
lon=pPoint.X‘lon即为在阿尔伯斯投影中的经度值
lat=pPoint.Y‘lat即为阿尔伯斯投影中的纬度值[4’
ArcEngine是目前地理信息系统处理方面比较流行的二次开发工具。墨卡托投影转化为阿尔伯斯投影时,每一个坐标点均要做转换,通常是采用W GS1984投影作为中间转换投影。先将墨卡托投影转化到WGS1984投影,然后将转化来的WGS1984投影转化成阿尔伯斯投影。
阿尔伯斯投影最大的特点是投影前后面积保持不变,本文采用质心量算法进行面积计算,具体步骤是先寻找多边形的质心,然后由质心到各多边形顶点引直线,最后把每个多边形的面积相加即得结果。计算步骤如图3[4]。
方法为[4]:
1)首先遍历数据库,读取数据库中高程相等数据的坐标值组成平面多边形。找出多边形质心。
2)连接多边形每个点与质心。
3)计算每个小多边形的面积然后相加。S=s1+s2+s3………。其中S表示多边形面积,s1、s2、s3等表示小三角形面积[4]。
设L为边长,L两端点坐标值为(a1,b1),(a2,b2)。如图4所示:
则:L=sqrt[(b2-b1)2+(a2-a1)2]
每个小三角形面积计算源代码为[4]:
s=(L1+L2+L3)/2
S=sqrt[s*(s-L1))*(s-L2)*(s-L3)]
图3 多边形的面积量算[4]Fig.3 Area measurement of the polygon
图4 每个小三角形面积计算Fig.4 The calculation of every triangle
此处S值即为切面面积。切面面积的计算结果考虑了地球椭球体引起的误差更接近实际值。
3.3切面间体积计算
将矿物实体分割切片后其中每个切面间体积v的计算模拟梯形计算模式,S上为上切面面积,S下为下切面面积,h为切面间高度差。如图5所示:
图5 单个切面实体Fig.5 Single slice object
则切面间体积v=(S上+S下)h/2。图1和5中当切面数n趋向于无穷大时,切面1和切面2之间的面积差值越小,相应的两个多边形的形状也就最接近,h值也就最小。此时可以得到误差较为小的切面体积计算结果。
3.4矿物储量计算
将矿产实体分割成n个切面后,每个小切面的体积的累加和即为整个矿产实体的储量。切面数n的值越大所切割的体积个数越多,则切面值越接近实际值。体积值V即是每个小切面间体积v的累加和。
南海地质研究.2010
式中:V即为整个矿物储量。它累加了所有的切面间实体的体积之和,切面间实体的个数取决于n的大小。当n趋向于无穷大时最接近实际值。
4结语
本文介绍了基于投影转换的海洋小比例尺矿产储量的计算方法,同时提供了基于Ar-cEngine的投影转换方法。矿产储量的计算模式不同于传统的计算模式,关键在于考虑到了小比例尺下由于地球椭球体变形引起的误差。所以论文引入了投影变换的方法,从一定程度上降低了地球的不规则性引起的误差。但是此方法只适应于固体矿产的储量计算,对于石油、水合物等的储量计算只能做体积计算的一个参数。
参考文献
[1]单宝强,毛永强.GIS中的坐标系定义与转换[J].黑龙江国土资源,2005,11,38~39
[2]欧洲石油勘探组.Coordinate Conversions and Transformation including Formulas[M].国际石油技术软件开放公司,2008
[3]苏国辉,戴勤奋,魏合龙.海洋地质数据库数据的存储结构[J].海洋地质动态,2003,19(6):5~7
[4]邵长高,谭建军等.海洋小比例尺地图精确测量及计算方法[J].地理与地理信息科学,2009,25(2):42~45
[5]http://www.cngr.cn/article/61/388/2006/2006071814431-2.shtml
[6]http://ke..com/view/1607857.htm
[7]http://ke..com/view/113903.htm
Method of Precise Measurem ent and Calculation of Small Scale Mineral Reserve Calculation
Shao Changgao,Liang Jian,Chen Hongwen,Zeng Wenjuan
(Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760)
Abstract:To the small-scale map in ocean mine reserve field,the traditional measurement method computes the reserve with a relatively coarse precision.In order to improve that,a new method has been provided in this study,which uses Arc Engine technology to finish the conversion between different projections and measure the earth's area as well as other information precisely.And then cut the mine reserve object into several pieces,so we can calculate the volume of the reserve by summing every piece.The different projections,such as WGS1984,Mercator,and Albers,also have been discussed,which can provide a good service for the military strategy and exploration of ocean resources.
Key words:Ocean measurements,GIS,Map projection,Reserve Calculation
⑺ 煤矿工业储量怎么计算
煤矿工业储量计算:
矿井总储量(矿井地质储量)=能利用储量+尚难利用储量
能利用储量=工业储量+远景储量
工业储量=可采储量+设计损失量。
⑻ 矿产资源/储量估算一般原则
9.2.1 矿体的圈定必须根据矿体赋存规律,严格按工业指标和可行性研究结果合理进行圈定。
9.2.2 参与矿产资源/储量估算的工程质量和其他基础资料,应符合有关规范和规程、规定的要求。
9.2.3 根据矿床的产状、形态及勘查工程布置形式合理选用矿产资源/储量估算方法,一般采用几何图形法、地质统计学法、SD法等储量估算方法,但使用的计算机软件须经有关管理部门认定。对估算方法和结果的正确性,应采用其他方法进行检验。
9.2.4 根据矿产资源/储量分类和分类条件,分矿体块段、矿产资源/储量类型、能分采的矿石类型或品级分别估算矿石量和矿石品位。当开采方式不同时应分别估算露采、坑采地段的矿产资源/储量和矿石品位,同时估算露天采场的剥离量。
9.2.5 对工业指标中规定的具有工业利用价值的共生矿产和伴生有益组分,应分别估算矿产资源/储量和矿石品位。
9.2.6 探明的矿产资源/储量块段划分,原则上应以工程间距圈定的范围为限,可采储量部分应以可行性研究圈定的范围为限,应尽量集中在首采地段,不同类型矿产资源/储量块段不应频繁交叉重叠。
9.2.7 估算的矿产资源/储量应圈出并扣除采空区的矿产资源/储量。对地面压矿的永久性建筑物、铁路、主干公路、水库、湖泊、河流等下面的禁采区,均应单独估算资源量。
9.2.8 矿石量以千吨为单位,并表示矿石品位。
⑼ 矿产资源/储量估算
9.4.1 方法的选择
岩金矿的资源/储量估算,应根据矿床地质特征、矿体规模和形态、勘查工程布设情况、勘查阶段等因素选择。根据岩金矿勘查实践,比较适宜的估算方法有传统资源/储量计算方法(如断面法、算术平均法、地质块段法等)、地质统计学资源/储量计算方法、最佳结构曲线断面积分资源/储量计算方法(简称SD法)等。对资源/储量估算必须选择有代表性的矿体或块段,采用其他方法估算对比,以检验所选择的矿产资源/储量估算方法的可靠性。
9.4.2 块段划分
利用传统资源/储量计算方法(如断面法、算术平均法、地质块段法等)时,单个块段原则上以两剖面线间上、下两个工程控制的范围划分,避免因块段过大而造成估算结果的随机性大。
9.4.3 提倡和鼓励运用新技术和新方法进行资源/储量估算,对于资源/储量估算所用的新技术、新方法及新研制的软件,应是经过有关部门认定或是工业部门经过应用,实践证实是可行的。