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礦山儲量的構成、計算、變動、消耗

返回 發布時間:2018-04-16  瀏覽次數:1021次  字體大小【 】  關閉

1 礦山儲量的構成

1.1 礦產儲量(地質儲量)

生產礦山保有的礦產儲量由礦產儲量和生產礦量構成。礦產儲量(習慣于將其稱為地質儲量)是經過地質勘探、基建勘探和生產勘探后,經勘查證實存在礦床(礦體),探明其空間分布、產狀、形態、規模和質量,能為當前工業生產技術經濟條件所開發利用的原地礦產資源量。它是礦山礦產資源量中已勘查探明礦產資源量的一部分。

1.2 生產礦量

生產礦量是指在探明能利用儲量的基礎上,按照設計要求,完成相應采礦階段的準備工作,根據生產技術經濟指標要求,計算相應采礦準備工程系統內的可采礦量,作為礦山采掘(剝)切割設計和生產計劃的依據。生產礦量根據不同采礦方法的相應開采設施和工程準備程度,分為開拓、采準、備采三級礦量,或開拓、備采二級礦量。

開拓礦量是指在勘探程度達到相應級別的能利用探明儲量基礎上,完成設計所規定的開拓系統工程范圍內及其所開采的鄰近礦體,所計算的除永久性礦柱和暫不回采的礦柱外的所有能利用已有開拓工程進行采準的礦量。

采準礦量是指在勘探程度達到相應級別的能利用探明儲量和開拓礦量的基礎上,完成設計所規定的全部采準工程和輔助工程系統的范圍內,所計算的除永久性礦柱、不同時回采的礦柱和開采條件復雜、技術經濟無法開采的礦量,以及不符合回采順序的塊段外的所有能利用已有采準工程系統進行備采的礦量,它是開拓礦量的一部分。

備采礦量是指按照采礦方法要求的順序,做好全面回采、切割等采礦準備工作,所計算的除沒有回采切割工程的礦柱及未有措施解決開采條件復雜的采場外的所有能利用已有采礦準備工程進行回采的礦量,它是采準礦量的一部分。

生產礦山的礦產儲量根據礦產統計工作的需要,從而分為:礦山的總儲量、可采儲量、保有儲量和新增儲量等。礦山的總儲量一般是指礦山基建設計初期,由地質勘探部門提交給礦山的累積探明儲量。可采儲量是指在當前工業生產采礦技術經濟條件下,能夠從能用的或可能利用的探明儲量中采出的部分。其計算公式為:

探明可采儲量=探明儲量× 采礦回收率%

探明可采收儲量=探明儲量×采礦回收率% × 選冶加工回收率

保有儲量是指探明的礦產儲量扣出開采和損失量后的實有儲量。

新增和升級儲量:新增儲量是指礦山生產建設中相對以往年度新探明的礦產儲量;升級儲量是指在原探明儲量級別的基礎上,經進一步生產勘探和研究后,儲量級別升高的儲量。

2 礦產儲量計算

2.1礦產儲量計算

2.1.1 目的與要求

生產礦山進行礦產儲量計算的目的主要是為了給礦山開采設計、采掘計劃的編制及生產管理提供必要的資料。

礦山礦產儲量計算的要求是儲量計算采用的工業指標必須符合本礦山的實際;礦體圈定、參數計算和儲量計算方法的選擇要正確合理,依據充分,數據可靠;塊段的劃分不僅要按不同儲量級別、不同礦石類型、品級劃分,而且要按照各采礦中段、各礦塊、各礦柱劃分,分別較精確地計算儲量;地質與生產儲量的級別,須按有關法規標準進行計算;地質儲量的勘查研究程度,生產礦量的開拓或準備工作程度達不到相應級別要求的,不能參入相應級別中進行計算;各種儲量計算成果,都需編制系統、完整的各參數計算表冊和有關圖紙、計算圖應滿足有關參數測定的精度要求和反映計算的儲量統計臺賬和成果,其比例尺應滿足礦山生產的需要。

2.1.2儲量計算的一般程序

A、確定儲量計算的工業指標;

B、依據工業指標圈定礦體或劃分儲量計算塊段;

C、在儲量計算圖上測定被圈定礦體或塊段的面積,計算其平均厚度,礦石平均體重和平均品位;計算各礦體或礦段的體積;計算礦體或塊段的礦石量;

D、計算有用組分的儲量;

2.2 礦體邊界線及其圈定

儲量計算中所必須劃分的邊界線有多種,但主要的有:零點邊界線、可采邊界線、暫不能開采邊界線、儲量級別邊界線及礦石類型和礦石品級等邊界線。必須指出的是,無論采用何種方法圈定礦體,都應對礦體賦存的地質條件進行認真的分析研究,在對地質條件取得正確認識基礎上再進行圈定和連圖,絕不可機械地圈定和連圖,這樣才能為儲量計算取得可靠的基礎資料。為此,在圈定礦體及連圖時必須注意下列問題:

A、反復對比礦體的垂直斷面圖與水平斷面圖:礦體斷面上,如果出現多個礦體,必須注意礦體間相應問題。此時,不能單憑一組斷面圖進行對應,而必須研究另一組與其相垂直斷面上的地質條件,而后進行礦體的對應和圈定。

B、注意成礦的構造控制:必須弄清成礦作用是受斷裂、褶曲控制,還受巖層層面、不整合面等控制,同時必須弄清這些構造的產狀。

C、注意成礦后構造變形:在圈定礦體時,必須注意研究和分析控制成礦巖層的產狀變化及成礦后的構造形跡,否則容易產生錯誤。

D、注意分析礦化特點:在連圖時必須注意分析礦體的礦化特點,是充填成礦還是交代成礦,不同礦石類型的礦化順序,以及氧化礦石與原生礦石的分布關系。如果不注意這些礦化特點,也易導致錯誤連圖。

2.3 儲量計算方法

在生產礦山比較常用的有地質塊段法、開采塊段法及最近地區法(多角形法)。遵循一個基本原則,即把形狀復雜的礦體轉化成為與該體積大致相等的簡單形體,并將礦化復雜狀態變為在影響范圍內的均勻化狀態,從而計算其體積、礦石量、平均品位、金屬量等。

3 生產礦量計算

開拓礦量的劃分與計算:按照礦山設計的規定,地下開拓系統的井巷工程已開鑿完畢,形成完整的運輸、通風、排水、供水、壓風、電力、照明系統(充填法尚有充填系統),并可以在此基礎上布置采準工程,分布在此開拓水平以上的可利用(表內)礦量,稱為開拓礦量。凡是為了保護地表河流,建筑物、運輸線路以及地下重要工程,如豎井、斜井、溜礦井等所劃定的永久性礦柱礦量,應單獨計算。只有在廢除上述被保護物或允許進行回采保安礦柱時,方可劃入開拓礦量。

采準礦量的劃分與計算:在已經開拓的礦體范圍內,按照設計的采礦方法完成了規定的采準工程,形成了采區外形,分布在這些采區范圍內的礦量,稱為采準礦量。采準工程隨采礦方法不同而有不同的規定,一般指沿脈輔助運輸平巷、穿脈,采區天井、切割巷道及上山、耙礦巷道、格篩硐室、溜礦井、充填井等。頂柱、底柱、中間礦柱內的礦量,只有在完成礦柱回采方法規定的采準工作,不違反開采順序及采礦安全要求,且預計礦房回采結束后相鄰礦柱在一年左右能夠回采時,才能列入采準礦量。

備采礦量的劃分與計算:在做好采準工程的采區(塊段)內,按采礦方法的規定,完成了各種切割工程,可以立即進行回采的礦量,稱為備采礦量,又稱其為回采礦量。備采礦量一般均達到! 級儲量標準。頂底柱及中間礦柱的礦量,只有按設計礦柱回采方法的規定,完成了切割工程,且采礦安全條件允許進行回采時,才能列入備采礦量。如果有的采場由于違反采礦順序不允許回采,或因事故、地壓活動等原因停產,而短期內不能恢復生產時,則此采場的礦量不能列入備采礦量。

4 礦山儲量計算

4.1 礦山儲量變動的統計

礦山儲量變動統計的目的是既為礦山計劃、地質與生產部門及時掌握礦山儲量的增減情況,進行儲量的審批和報銷,又為了掌握開采的準備程度,使開拓、采準工作能同回采與勘探之間保持平衡和協調,保證礦山正常生產及未來發展對礦產資源的需要提供依據。

礦山儲量變動統計的資料來源包括:地質勘探與生產勘探儲量計算資料,生產礦量計算資料,采場產量資料,采礦貧化與損失的計算資料等。

儲量變動統計一般要求分季度、按單位分別統計。月統計采場(塊段),季度或半年統計礦體、中段(臺階),年度統計全礦區(井田或露天采場)的儲量變動情況。同時要求按不同的地質儲量與生產礦量級別,不同的自然類型與工業品級,并按礦種分保有、已采、副產、礦房、礦柱、損失、存窿和儲備的各種礦量分別進行統計,建立相應的儲量統計臺賬。

4.2 儲量的報銷

儲量報銷是指在經過儲量計算后,把由種種原因耗損或減少的儲量從原儲量表中核銷或減去。主要包括以下幾種情況;經地測、質檢部門驗收,證明確已采去的儲量;經補充地質勘探或生產勘探,用經論證修訂的合理工業指標重新圈定礦體、計算儲量,查明礦產儲量確實減少者,均應隨年度上報審批一次核銷。由于自然原因、礦床地質構造或采礦技術管理等原因造成損失的礦量,且確實不能開采者,屬于報廢性質的報銷。處理方法是:一類屬開采設計的正常損失,隨年度儲量上報并一次核銷;另一類由于地質、安全條件,作業不正規,技術管理不善和事故等原因造成的非正常開采損失,應當提出書面報告。

4.3 儲量管理工作

礦山儲量管理工作由礦山地質、測量與采礦部門共同負責,對礦產儲量的數量和質量實行全面管理,其中心問題是“開源”與“節流”。一般每季、每年召開生產礦量與地質儲量分析會,研究礦山儲量保有情況及存在問題,制定儲量管理的有效措施:建立儲量變動統計臺賬,作好儲量計算圖表,堅持儲量報表與報銷制度,此外,還應做到:加強礦山找礦與地質勘探工作,擴大礦產儲量,延長礦山服務年限;改進采礦方法,降低采礦貧化與損失,設法回收殘礦、礦柱及表外貧礦;加強掘進、采礦、放礦及配礦的各工序質量管理,努力提高回采率;堅持合理的采掘(剝)順序,加強生產勘探和生產地質指導,使生產礦量及時達到規定標準,并使礦山保持高效益地持續均衡生產。

5 礦石貧化與損失計算

5.1 礦石貧化、損失的概念

礦石貧化與損失的概念:礦石貧化是指在開采過程中,由于地質條件和采礦技術等方面的原因,使采下的礦石中混入廢石(圍巖、夾石與表外貧礦),或部分有用組分溶解和散失而引起工業礦石晶位降低的現象稱礦石貧化,亦簡稱“貧化”。其中采下礦石的品位降低數與原礦體(或礦塊)平均品位之百分比,稱為品位降低率,又稱為礦石貧化率,或簡稱“貧化率”。廢石混入量與采下礦石(俗稱“毛礦石”,即工業礦石與廢石之和)量的百分比,稱廢石混入率,表示廢石的混入程度。

礦石損失指在開采生產過程中,由于種種原因(如地質條件復雜、采礦方法不當和放礦、運輸問題等)造成的工業礦石未被全部采下或采下礦石丟失的現象。其中,采礦過程中損失的工業礦石量與該采場(或采區)內擁有礦石儲量的百分比,稱礦石損失率,表示工業礦石損失的程度。相應的,采出的工業礦石量與該采場(或采區)原擁有礦石儲量的百分比稱為礦石回采率,或礦石采礦回收率,又稱礦石采收率。在采礦過程中所損失工業礦石中的金屬量與該采場(或采區)內原擁有金屬儲量的百分比,應稱金屬損失率;而采出礦石中的金屬總量與該采場原擁有金屬儲量的百分比,稱金屬采收率。所以,某些非金屬礦產在開采過程中,往往只需計算廢石混入率、礦石損失率和礦石回采率;而金屬礦山則還須計算礦石貧化率和金屬采收率等(金屬損失率等于礦石損失率)。

5.2 礦石貧化與損失分類

按與采礦作業過程有關的貧化分類:第一次貧化:指鑿巖爆破時,因礦巖界線不清等原因,而將圍巖、夾石與礦石一并采下所造成的貧化。第二次貧化:在放礦過程中,因兩盤或頂板圍巖不穩固,或因管理不善,致使圍巖塌落混入礦石造成的貧化;或在二次破碎(因塊度過大)及裝運過程中,因圍巖、廢石或充填料混入。

損失可分為兩種:一種為未采下損失,即按開采設計規定須留下各種礦柱及護頂部分所造成的損失,亦稱設計損失;若按設計應回采的礦石,由于礦體形態復雜、采礦技術條件問題、礦體界線不清,或因技術措施不當、組織管理不善等原因造成的未采下損失,亦稱施工損失。另一種是采下損失,即當礦石采下后,在放礦、裝車、運輸及充填過程中所發生的損失。非開采損失,指與采礦方法、采礦技術管理工作無關的損失。例如,因斷層破碎帶破壞或強烈褶皺變形,致使礦石無法全部采出;為防止坑道涌水而留下保安礦柱,為保護井筒、地面建筑、河流、水庫、交通要道等留下的保安礦柱所造成的永久損失。

5.3 礦石貧化與損失的計算

礦石貧化與損失的計算,應分期、分階段、分設計與實際,分別按采礦單元進行。地下開采時,且要求按不同的采礦方法、礦體、礦房與礦柱等分別計算和統計。一般以礦塊(采場)為基本單元,從其每一爆破分層計算起,繼之進行采區、中段、坑口(井田)到全礦區的綜合,最終得到全坑口或全礦區的總貧化和總損失。計算方法采用直接法,只適用于地測人員可以進入的采場,即在采場(礦房)內,直接測定采下或損失礦石量,采下混入的廢石(圍巖、夾石等)量及有關品位,并與原工業礦石儲量及其品位進行比較計算,以求得相應貧化率與損失率的方法。其優點是可按爆破分層計算,準確度較高;又能與采場生產管理相結合,易于直接查明發生貧化與損失的地點、數量及原因,及時采取糾正措施;而且計算簡便,效率較高,故而得到廣泛應用。但須指出,一般情況下,即當所開采礦體(或礦塊)屬與圍巖界線清楚的致密塊狀礦石,圍巖(與夾石)基本不含有用組分,而高品位礦石不發生(或少發生)丟失時,則可以用廢石混入率代替貧化率(即品位降低率)。且前者亦易于查明和計算。這也是造成目前對貧化率與廢石混入率區分不清、應用不統一的原因之一。

計算參數:設計礦石貧化率、廢石混入率與礦石損失率的計算參數等,可全部在采礦設計圖上,依據礦體(塊段)圈定范圍、設計采掘或崩落范圍、回采前的礦產取樣資料求得。

實際貧化率與損失率主要計算參數的確定方法由計算法:可運用計算儲量的平行斷面法或開采塊段法求得有關的礦巖量參數。若是水平分層充填法或留礦法一類的采場,可在每一分層的上、下掌子面素描圖上分別測定其礦體(或巖石)面積及計算平均分層高度及有關礦(巖)平均體重。

實測法:地測人員可在觀場測量采空區面積及采礦高度,直接求得相應采掘量。出礦時,抽取一班或多班一定數量礦車,將車中原礦倒出(倒車法),手選礦石及廢石,分別稱重,然后取其平均值;若出礦車數已知,車數乘平均值,則得采出礦石量,采下混入廢石量,總計后得總量等。為避免一、二次貧化或一、二次廢石混入率混淆,手選亦可在采場內進行。未采下損失可在采場內測量未采下礦石面積,推斷其深度后求得;采下損失如為水平分層充填法或空場法開采,出礦后在采場底板上選擇有代表性的單位面積,收集損失礦石,再據采場總面積求得。出礦量亦可用地中衡稱量(計車法)求得。薄礦脈的實際采幅及脈幅,在素描圖或現場測定并計算其平均值,測量間距2-4m。

5.4 礦石貧化與損失的管理

要定期按采場(塊段)、礦體、中段或臺階、井區(或露天采場)計算和統計礦石的貧化與損失的有關參數,并分別建立相應的統計臺賬;設計圖件與掌子面素描圖上,要準確圈定礦體;礦石與圍巖體重盡可能采用實測資料;工業礦石儲量的計算以備采礦量為基礎,在設計指定的范圍內確定;礦石及圍巖品位必須以生產取樣為依據,不能采用經驗數據;采出礦石平均品位可以依據礦石量與金屬量用反求法確定。

對生產記錄資料的要求:實際出礦量應據實測資料填寫;出礦品位應按礦車或漏斗口礦堆取樣確定;累計總數也可用出礦礦石及金屬總量用反求法確定。

對開采損失率的統計要求:礦山應分別按未采下損失及采下損失進行統計,一般以前者為主。分別統計礦石損失率與金屬損失率,當采場回采結束后,必須將歷次(分層)計算的原始資料加以整理,計算采場總損失率;回采礦柱、殘礦應單獨計算。整個中段或臺階回采結束,再計算全中段或臺階工業礦石儲量的總損失率。

對開采貧化率的統計要求:貧化率統計程序同于損失率。對于實際貧化率還應統計品位降低率。當有害組分影響顯著時,則需統計有害組分的增高率。

降低采礦貧化與損失的主要措施有:

A、把好地質資料關:因為準確的地質資料是采礦方法選擇、開采設計與采礦工藝合理確定的唯一依據。其手段是加強生產勘探,提高勘探程度,徹底準確控制礦體形態、產狀及礦石質量等實際分布,提高儲量可靠程度,取得生產必須的規范、準確的地質資料,這是降低采礦貧化與損失的首要措施。

B、 認真貫徹采掘生產技術:必須遵循合理的采掘順序,若違反采掘順序往往會造成較大規模的損失或貧化;必須貫徹正確的采掘(剝)技術方針,探采并重,探礦超前,適時提高生產準確程度;堅持大小、貧富、厚薄、難易、遠近礦體盡可能兼采的原則;生產計劃需當前與長遠相結合,防止片面追求產值、產量、利潤指標而濫采亂挖、采富棄貧,造成資源浪費,縮短礦山壽命等短期行為。

C、選擇合理的采礦方法:把好設計關,做好采掘生產的總體設計和單體性工程設計,未經嚴格審批的設計,不能交付施工。加強施工作業過程的質量管理,包括工程和礦石質量管理,要求把好施工質量關、打眼關、裝藥爆破關和放礦管理關,以及“三強”(強掘、強采、強放)。

D、加強采掘生產地質指導與地質技術管理工作,并做好合理貧化與損失指標的技術經濟論證。強化地測、質檢部門的監督管理職能,嚴格執行設計一施工一驗收制度。

E、借助于經濟手段考核管理生產和貧化與損失指標。


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