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1、第五章 矿山储量计算与管理 本章讲授内容：一、生产矿山储量的构成1、矿产储量（地质储量）2、生产矿量二、矿产（地质）储量计算1、生产矿山矿产（地质）储量计算的目的 与要求2、储量计算的一般程序3、储量计算工业指标的修订4、矿体边界线及其圈定5、平均品位的计算6、储量计算方法：地质块段法、断面法、 开采块段法。三、生产矿量的计算与管理1、地下开采矿山生产矿量的划分和计算 开拓矿量的划分与计算 采准矿量的划分与计算 备采矿量的划分与计算2、露天开采矿山生产矿量的划分与计算3、生产矿山生产矿量保有期的确定与计算 1.影响确定生产矿量保有期限的因素2.矿山储量保有期限的一般规定指标3.矿山储量实际保有
2、期限的计算 4.生产矿量应有保有期限的确定四、储量变动的统计及储量管理 储量变动的统计储量的审批与报销 储量管理工作 第五章 矿山储量计算与管理问题一： 生产矿山为什么必须经常进行储量 计算？ 这是因为矿山的矿产储量和生产矿量都经 常处于变动状态之中， 它随探采工作进展而 变化，也随不同时期矿冶工艺水平对矿石工 业要求的不同而变化。问题二： 生产矿山进行储量计算有何意义？ 为国家提供储量变动资料，以便掌握全国资 源情况和编制国民经济发展规划； 更是为了 给矿山开采设计、 采掘生产计划的编制及矿 山生产管理提供必要的资源与资料依据。 第一节 生产矿山储量的构成一、矿产储量（地质储量） 1、生产矿
3、山保有的矿产储量的构成由矿产储量和生产矿量构成。 2、矿产储量 的含义 ：经过地质勘探、基建勘探、生产勘 探后，经勘查证实存在的矿床（矿体） ，其 空间分布、 产状、形态、规模和质量已探明， 能为当前工业生产技术、 经济条件所开发利 用的原地矿产资源量。 它是矿山矿产资源量 中已勘查探明的矿产资源量的一部分。 矿产储量，在矿山设计与生产实际中，人们 习惯于将其称为地质储量， 以区别于生产矿 山的 生产矿量 。地质储量的分类 ：包括能利 用储量和可能利用的储量两类。矿产储量的分级： 根据对矿产勘查研究程 度分为 A 、B、C、D、E 五级。各级储量在 生产矿山的用途详见教材 70 页。二、生产矿
4、量 1、生产矿量的概念： 是在矿床开采过程中，依据采掘（剥）工作 的发展所决定的采矿生产准备程度而划分 计算的矿产储量。 它是能利用的地质储量可 以从地下采出的那一部分， 其数量等于开采 地段的工业矿石地质储量减去设计损失量。 2、生产矿量的划分露天开采分为开拓及备采二级，通称“两级 矿量”。地下开采分为开拓、采准、备采三 级，通称“三级矿量” 。三级矿量中，开拓 矿量是工业储量（一般是 A+B+C 级）的一 部分；采准矿量是开拓矿量的一部分；备采 矿量又是采准矿量的一部分。 其关系见中专 版 221 页图 15-1 。露天开采的两级矿量亦有 相同关系。三级矿量的关系是包容关系、 地质储量中的
5、 五级储量关系是接续关系。3、矿山矿产储量的构成关系对照图 （见教 材 71 页图 5-1 ）4、矿产储量与生产矿量的划分标志、构成、 作用有何不同？二者有何联系？在生产矿山， 矿产储量的划分标志是矿 床勘探程度，其构成是由 A、B、 C、D、E 五级构成，而生产矿量的划分标志是采掘 （剥）生产准备程度，其构成是由开拓、采 准、备采三级矿量（地采）或由开拓、备采 二级矿量组成；作用上的区别是：矿产储量 是衡量矿床勘探程度的标志， 生产矿量采掘 （剥）生产准备程度的标志。两者的联系： 矿产储量是编制矿山采掘计划的基础， 矿产 储量的获得与级别的提高， 为三级矿量的获 得提供了条件与依据， 同时采
6、矿准备程度的 提高，采矿准备工程的增加与施工又增加了 对矿块地质条件的了解， 从而又提高了对矿 床（矿体或矿块） 的控制程度及其储量级别。5、生产矿山的矿产储量的其它分类 根据矿产统计工作的需要，又分为：矿山总 储量、可采储量、保有储量和新增储量。（ 1）矿山的总储量：指矿山基建设计初期， 由地勘部门提交给矿山的累积探明储量。 实 际工作中，又称为矿山原地质总储量。 （2）可采储量：指在当前技术经济条件下， 能够从探明储量中采出的部分。 探明可采储量 =探明储量 X 采矿回收率 % 探明可采收储量 =探明可采储量 X 选冶加工 回收率（ 3 ）保有储量：指探明的矿产储量扣除开 采和损失量后的实
7、有储量。 它反映了矿山矿 产资源的现实状况。（4）新增储量和升级储量：矿山生产建设 中相对往年度新探明的矿产储量叫新增储 量；升级储量是指在原探明储量级别的基础 上，经进一步生产勘探和研究后，储量级别 升高的储量。 它们反映矿山年度之间的成果 变动情况。第二节 矿产（地质）储量计算 一、生产矿山矿产（地质）储量计算的目的 与要求目的：（ 1）向有关部门提供矿山储量变动 的统计资料， 使国家和地方掌握矿山矿产资 料勘查、开采、利用和损失情况，为编制经 济建设发展规划和制定有关技术经济政策 提供依据。（2）为了给矿山开采设计、采掘 计划的编制及生产管理提供必要的资料。 要求：（1）储量计算采用的工
8、业指标必须符 合本矿山的实际； （ 2）矿体圈定、参数计算 和储量计算方法的选择要正确合理， 依据充 分，数据可靠；（3）块段的划分不仅要按不 同储量级别、不同矿石类型、品级划分，而 且要按照各采矿中段、 各矿块、各矿柱划分， 分别较精确地计算储量； （ 4）地质与生产储 量的级别，彼按有关标准进行划分； （ 5）地 质储量的勘查研究程度， 生产矿量的开拓或 准备工作程度达不到相应级别要求的， 不能 参入相应级别中进行计算； （ 6）各种储量计 算成果，都需编制系统、完整的各参数计算 表册和有关图纸、 计算图应满足相应精度要 求、其比例尺应满足矿山生产的需要。二、储量计算的一般程序（1）确定储
9、量计算工业指标； （ 2）依工 业指标圈定矿体或划分储量计算块段； （ 3） 在储量计算图上测定被圈矿体或块段面积（S）,计算其平均厚度、矿石平均体重、平均品位；（ 4）计算各矿体或矿段的体积 （ V ）； （ 5）求矿体或块段的矿石量（ Q）；（ 6）求 有用组分储量P。计算公式如下：V=S.M （平均厚度）Q=V.D （平均体重）P=Q.C （平均品位）三、储量计算工业指标的修订 有关储量计算工业指标的概念、 影响工业 指标的因素、 工业指标的内容及主要工业指 标的确定与研究方法,在矿产勘查学中已 讲,这里主要学习生产矿山工业指标修订的 必要性：（ 1）矿山生产过程中矿体不断被工 程揭露，
10、对矿床（矿体）地质条件有了确切 的了解，要据新的条件与新认识，修订工业 指标；（ 2）矿山投入生产后，采、选、冶生 产条件已定型，生产成本和矿山经营参数 （采矿损失率、贫化率、选矿回收率）都可 较精确的计算，因此，有条件根据实际生产 条件和生产成本及比较可靠的经营参数重 新考虑寻求符合矿山实际的合理工业指标； （3）由于矿山生产技术水平的提高，如低 品位矿石处理新方法的出现，生产成本降 低，或矿石中某些伴生组分的综合利用，矿 产品价格的上涨等， 均可使工业指标进一步 降低。四、矿体边界线及其圈定 储量计算矿体边界种类、 储量计算边界圈定 方法，已在矿产勘查学中介绍，这里仅就在 圈定矿体及连图时
11、须注意的问题作如下阐 述：1、反复对比矿体的垂直断面图与水平断面 图 矿体断面上，如果出现多个矿体，必须注意 矿体间相应问题。例子如教材 74 页图 5-22、注意成矿的构造控制必须弄清成矿作用是受断裂、褶曲控制， 还是受岩层层面、不整合面等控制，同时必 须弄清这些构造的产状。实例见教材 74 页 图 5-3 。3、注意成矿后构造变形在圈定矿体时， 必须注意研究和分析控制 成矿岩层的产状变化及成矿后的构造形迹， 否则容易产生错误。如图 75 页图 5-4、5-5、 5-6。4、注意分析矿化特点5、注意调查分析成矿后岩浆侵入体对矿体 的破坏实践证明， 产生矿体圈定误差的根本原因是 对矿体赋存规律
12、与控矿条件研究不够造成 的。五、平均品位的计算 （详见矿产勘查储量计 算中有关参数的计算）品位计算需按储量级别、矿种、矿石类 型、工业品级分别统计计算其平均值。 计算程序是按工程计算线品位、 按剖面或平 面计算面品位、按体积计算矿块（块段）品 位、按矿块（块段）计算矿体品位、按矿体 品位计算矿区品位。平均品位的计算方法有算术平均法与 加权平均法两种， 前者主要用于采样工程间 距和采样长度基本相等， 而矿石品位变化较 均匀时；而后者主要用于采样间距和采样长 度不等，或矿体厚度与品位间有正比或反比 关系时使用。六、储量计算方法 矿山常用的储量计算方法有传统的几何法 和近代的地质统计方法两大类。传统
13、的几何法中， 较常用的是： 地质块段法、 断面法、开采块段法等，详见矿产勘查学部 分。第二节 生产矿量的计算与管理 导入：本章第一节已介绍过生产矿山的保有 储量是由地质储量和生产矿量组成。 地质储 量是按照矿床勘查研究程度不同进行分级 计算的，表明探明储量的可靠程度；而生产 矿量是按照采矿工作的准备程度不同进行 分级计算的。 它们之间既有内在不可分割的 联系，又有构成内容和划分标志上的区别。生产矿量的计算是在地质储量计算的基础 上进行的，它是地质储量的一部分。生产矿 量的计算其关键问题是其划分问题。一、地下开采矿山生产矿量的划分和计算 （主要问题是划分）1、开拓矿量的划分据矿山设计， 在划定井
14、区 （井田） 范围内， 已完成主体井巷工程及中段运输巷道， 通风 及排水巷道， 在此水平以上一个中段高范围 内所控制的矿量，称为开拓矿量。见中专教 材 223 页图 15-3 。主体井巷工程：指竖井、斜井、主平硐和 石门。同时必须形成完整的运输、通风、排 水、供水、压风、电力、照明等七大生产系 统（充填法尚应有充填系统） ，才能在此基 础上布置采准工程。在勘探程度上， 开拓矿量视具体条件应达 到 B 或 C 级储量标准，对矿体边界，主要 夹石或夹层、断层位置、矿石质量及矿石工 业品级和自然类型的分布已查清。保安矿柱，在未废弃保护的建筑物之前， 其矿量不能列入开拓矿量。在开采过程中， 因种种原因
15、不能开采而可能列入永久损失 的矿量亦不能列入开拓矿量。2、采准矿量的划分在矿床开拓范围内， 按照采矿方法的设计 做完了规定的采准工程，划分了开采块段， 在各种巷道内已进行生产取样， ，做完了必 须的设备安装， 在此基础上经过切割能提供 备采矿量时，则这一范围内的矿量，称采准 矿量。在勘探程度上， 采准矿量一般应达到 A 或 B 级储量标准；对矿体边界，夹石及夹层分 布，矿体构造及水文地采条件，矿石质量矿 石工业品级和自然类型的分布， 矿岩稳固性 等均已准确控制。顶柱、底柱、中间矿柱内的矿量，只有在 完成矿柱回采方法规定的采准工作， 不违反 开采顺序及采矿安全条件， 且预计矿房回采 结束后相邻矿
16、柱在一年左右能够回采时， 才 能列入采准矿量。采准工程 ：般指沿脉辅助运输平巷、穿 脉、采区天井、切割巷道及天井、上山、耙 矿巷道、格筛硐室、溜矿井、充填井等，随 采矿方法而有不同。 例一：水平分层充填法：完成采区天井、充 填井、切割巷、溜矿井、人行联络道。如教 材 84 页图 5-10 。 例二：深孔崩落法：完成凿岩天井、凿岩硐 室、拉底平巷、 电耙道、 溜矿井。 如图 5-113、备采矿量的划分 在做好采准工程的块段内， 按采矿方法设 计的规定，完成各种切割工程量，安装了各 种工作管线及凿岩爆破和放矿设施，如格 筛、电耙、绞车、漏斗闸门；对采场内矿石 数量、质量、夹石分布已彻底掌握可立即进
17、 行矿石回采，则该采场内的矿石储量，称为 备采矿量。备采矿量一般应达到 A 级储量标 准。顶底柱及中间矿柱中的矿量， 只有按设计 规定的矿柱回采方法，完成了切割工程量， 且采矿安全条件允许进行回采时， 才能列入 备采矿量。 切割工程依采矿方法不同而有不 同的规定，一般是指切割层、槽、井、拉底 层，扩大漏斗及形成正规采矿工作面等。 地下开采三级矿量划分及分布范围的例子，见教材 84 页图 5-10、 5-11。二、露天开采矿山生产矿量的划分与计算 1、开拓矿量在计划露天开采的范围内覆盖在矿体上 的岩石（表土）已剥掉，露出矿体表面，并 完成了通往开采阶段（台阶）规定的工程和 完整的运输系统， 则分
18、布在此阶段水平以上 的矿量，称为露天开采的开拓矿量。规定的 工程量是指：堑沟、边坡及放矿、排土、防 水工程等。开拓矿量一般应过到 B 或 C 级 储量标准。2、备采矿量在露天采场正常采矿的阶段范围内， 矿体 的上部和侧面均被揭露出来， 并完成了运输 线路架设、清理了废石、残渣，则自上台阶 边坡底线算起的安全工作平台最小宽度 （机 械化开采一般为 30m 左右）以外，可供立 即回采的矿量，称为备采矿量。备采矿量一 般应达到 A 或 B 级储量标准。如图5-12中，a为备采矿量，a+b为开拓矿 量。某些露采矿山仍划分为三级矿量，则其“采准矿量为” a+b，开拓矿量为a+b+c。三、生产矿山生产矿量
19、保有期的确定与计算（一）影响确定生产矿量保有期限的因素 问题：生产矿山保有的各类矿产储量及生产 矿量要大致平衡的原因？ 生产矿山的生产矿量常处于变动状态， 为贯 彻“采掘并举，掘进先行”的方针，坚持合 理的采掘顺序，进行正规的采掘作业，要求 矿山保有的各类矿产储量及生产矿量大致 平衡，。如果保有储量过多，会造成资金积 压，影响周转，增加了采掘工程的维护费用； 如保有储量不足， 在生产中就缺乏必要的矿 量储备，造成三级矿量不足的被动局面，使 矿山不能持续生产， 影响国家下达任务的完 成。因此，矿山保有的三级生产矿量必须有 一定的保有期限指标。 确定生矿矿量保有期限时，须考虑下列因 素：（ 1）矿
20、床开采方式： 露采生产矿量保有 期较地下开采短些。（ 2）生产能力与生产效率的高低 ：矿山 总的生产能力一定时， 若采用低效率的采矿 方法，由于采场生产效率低，需较多同时回 采的采场和备用采场， 则保有备采矿量数较 多，保有期较长；反之则较短些。（ 3）矿床地质条件 ：矿床地质条件较复 杂，则勘探程度准备较困难，采掘工程施工 亦困难，要求的备用采场多些，保有指标应 高些。（ 4）坑道掘进速度 ：速度快，采掘生产 准备较易，保有指标可以低些，反之则应高 些。（ 5）坑道工程维护的难易 ：若坑道穿过 的围岩或采场顶底板围岩不稳固， 或由于构 造破坏、地压较强，容易产生片帮冒顶及坑 道变形，维护困难
21、，则保有指标在保证生产 衔接需要的前提下，应尽可能低些。（二）矿山储量保有期限的一般规定指标 矿山地质储量 （指 C 级以上工储量） 保有期 限 无严格规定，一般最少应在 10-15 年以 上。达不到一定标准者称资源危机矿山，见 下表 5-1。生产矿量的合理保有期限 ，实际上相当于生 产勘探伴随着开拓工作超前于采准工作， 采 准工作超前于切割回采工作， 即从矿山实际出发，保证各工序（开拓、采准、切割、回 采及相应的探矿）正常衔接的各级矿量所必 须的规定时间。一般规定标准见表5-2。通常备采、采准、开拓三级矿量的保有期限应 大致保持1: 2： 4-6的比例关系。表5 1矿山资源危机标准矿产种类生
22、产能力地质储量保有期 限（年）有色金属3000(t/d)358黑色金属中小型5大型316露天开米1-4-6露天砂矿1-3-6地下开采，开拓矿量大于 3年的含义：为获 得开拓矿量所做的开拓工作及相应的生产 勘探要超前于采准工作 3年以上。（三）、矿山储量实际保有期限的计算1工业储量实际保有期限（T）T=Q（1-）/A（1-P）（年）Q:矿山实际保有工业储量，t;：采矿总损失率，% ；（1-）为总采收率，% ；A :矿山年生产能力或选厂年处理矿石能 力，年；P:开采总贫化率，%。2.生产矿量的实际保有期限（1）开拓矿量实际保有期限（Tk ）Tk=Qk（1-）/A（1-P）（年）式中：Qk-计算期末
23、结存开拓矿量，t.（2）采准矿量实际保有期限（Tc）Tc=Qc（1-）/A（1-P）（年）式中：Qc-计算期末结存采准矿量，t.（3）备采矿量实际保有期限（Tb）Tb=Qb（1-）X12/A（1-P）（月）式中；Qb-计算期末结存备采矿量，t.（四）生产矿量应有保有期限的确定生产矿量应有保有期限是指；为保证采掘生产的正常衔接计划的生产矿量合理保有指 标。在确定应有保有期限时， 总是按先备采、 后采准、再开拓三级矿量保有的的顺序进行 研究计算。结合表 5-1 规定的指标， 各矿山根据具体情 况，通过计算确定适用于本矿山的生产矿量 应有的保有期限，上报主管部门批准后实 行。1. 地下开采矿山 采场
24、（块段）一个月采下的矿量Q1 为Q1 =SW式子中s采场（块段）总面积，平方米；W 采矿强度，吨 /月*平方米 采场（快段）保有矿量 Q2 为Q2 =S-H -D式子中 H 采场（块段）采矿高度（扣 除顶、底柱） ，米D 矿石体重，吨 / 立方米贝0 Tb= KQ2/Qi=y. KH D/W 月式子中 Tb 备采矿量应有的保有 期限匕一米场保有矿量咼度平均系数（一一 般为平均采高的一半，故取 0.5） K 采场备用系数，一般取 1.2 采准矿量应有的保有期限 T C 为 TC =（ T b+T P） /12 年 式子中 T p 按采矿方法切采一个 矿块需要的时间，月开拓矿量应有的 保有期限 T
25、 K 为T K =T c+ T q式子中 Tq 开拓一个中段需要的时 间，年。一般三级矿量保有期限大致保持1： 2：4 的比例关系。2. 露天开采矿山 备采矿量应有的保有期限 Tb 为Tb =REWD IQ （1- p）月式子中R 矿石工作线总长度（米），当矿山生产能力一定时，可视为一常数E穿爆带宽度，平方米W台阶高度，米D 矿石体重，吨/立方米Q采场月平均矿石采率，吨一采场总回采率，%p采场总贫化率，%开拓矿量应有的保有期限 T K 为TK=n（hlwd）/12Q （1- p）年式子中n 正常作业所需要采矿台阶数h平台合理宽度，等于穿爆带宽度加工作平台的最小宽度，米L 矿体平均长度（工作线平
26、行矿体走向 时）或平均宽度（工作线垂直矿体走向时） 米四、储量变动的统计及储量管理（一）、储量变动的统计1. 为什么要进行储量的统计 由于矿山地质勘探。生产勘探的进展，采掘 与采剥工作的进行， 引起矿山储量数量和结 构的不断变动，必须进行相应的统计。2. 储量统计的目的a. 为矿山计划，地质生产部门及时掌握储 量的增减情况， 进行储量的审批和报销。b. 掌握开采的准备程度，使开采，采准工 作能同回采与勘探之间保持平衡和协 调，保证矿山正常生产及未来发展对矿产资源的需要提供依据。c. 统计资料的来源：地质勘探与生产勘探 储量计算资料，生产矿量计算资料。采 场产量资料，采矿贫化与损失的计算资 料等
27、。d. 储量变动的要求：储量变动应该分期， 分阶段进行， 一般每月统计采场 （块段） 的储量变动；季度或半年统计矿体、中 段的储量变动； 年度统计矿区储量变动。 某些矿山建立五年储量重算制度，核实 五年中储量的总变动。具体要求如下 ：按下列单位分别统计储 量 1）不同的采场 （采区、 块段）、中段， 井区； 2）不同的矿体； 3）不同的矿石 工业品级和自然类型； 4）不同级别的地 质储量与生产矿量；地质储量中还应区 别能利用的和暂难利用的储量； 5）区别 保有、应采、副产、矿房、矿柱、存窿 和储备的各类矿量。（二）、储量的审批与报销1. 储量审批的目的：了解矿山储量的保 有与变动情况， 弄清“
28、家底”，心中有数， 作为矿山建设部署和下达年度生产任务 的依据；发现矿山储量管理中存在的问 题，进行指导，及时制定或完善管理措 施，并适时进行储量报销。2. 储量审批的程序和内容（详细内容见教材 89 页）3. 储量报销的概念及该报销的储量种类：概 念指在经过储量审批以后，把由种种原因 耗损或减少的储量从原储量统计表中核 销或减去。主要包括以下几种情况：经地 测部门验收，证明确已采去的储量，经补 充地质勘探或生产勘探，用经论证修订的 合理工业指标重新圈定矿体，计算储量， 查明矿产储量确实减少者，均应随年度上 报审批一次核销。（ 三）、储量管理工作 、 矿山储量管理工作由矿山地质， 测量与采矿 部门共同负责， 对矿产储量的数量和质量实 行全面的管理，亦属矿山保护范畴，其中心 问题是“开源”与“节流” 。 开源的主要措施是加强矿山找矿与地质勘 探。找到新的矿产、矿体、扩大新增地质储 量，延长矿山服务年限；开展综合利用，使 矿山矿产资源能得到最大限度的综合开发 加工利用。 节流的主要措施是改进采矿方法 和选、冶工艺流程，降低贫化与损失，竭力 回收矿柱、 残矿，使矿房已采矿石扫请出净。 存窿矿量， 一般应控制在正常生产的 34 个 月期限内， 防止结块损失。 努力提高回采率， 选，冶回收率。开展配矿工作，做到贫富兼 采、兼出、兼用 。