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地质块段法怎么分块段

发布时间: 2021-02-27 19:55:35

Ⅰ 如何使用地质块段法计算储量,且划分级别

1. 根据所划分的块段,计算块段截面积,然后得到两个截面积的平均值,这里专截面积的平均属值根据两个截面积大小有不同的公式。
2. 然后用截面积的平均值乘以两个截面积之间的距离,从而计算出来体积。
3. 体积乘以比重,矿石量就出来了。
4. 通过计算块段内的已知样品,这里往往采用样长加权的方法来计算样品的平均品位,同时做一下特高品位处理,国家规范里面有很详细的做法要求,可参考。
5. 用矿石量乘以平均品位,资源量就出来了。
6. 划分级别可以根据工程控制程度来做,同样的在国家规范里面也有相应的论述。

以上只是简单的步骤,只做一般性的参考,详细的还需要按照规范一步一步去实施,否则得不到认可,最后还是错的。

Ⅱ 实习十一(二) 地质块段法资源/储量估算

一、基本要求

地质块段法计算资源/储量。首先圈定矿体、划分块段及对每个块段用算术平均法计算资源/储量。

二、方法原理及基本步骤

1.圈定矿体

地质块段法计算储量所使用的图件是各类投影图。矿体的倾角大小是选择投影方法的主要依据,缓倾斜矿体选用水平投影图(图11-3),陡倾斜矿体则选用垂直纵投影图。在选择投影时,还得考虑到勘探系统,以钻孔为主,特别以直孔为主时,应选择水平投影;而以水平坑道为主时,则应选择垂直投影。在投影图上,矿体地表露头可直接投绘露头线;而在深部钻孔见矿点,则应将见矿中心点投到投影图上,而不是将在地表的钻孔孔位投到图上。

根据工业指标、控制矿体产出的地质因素和物化探资料圈定矿体。控矿的主要地质因素越明确,掌握影响矿体圈定的物探、化探资料越多,用以圈定矿体的地质信息越丰富,所圈定的矿体就越接近于实际,精度也就越高。在平面图上圈定矿体,首先是圈定矿体的外边界线,即在矿体边缘,用有限外推或无限外推的方法确定矿体的边界线。在有些文献中提出应分别圈出零点边界线和可采边界线。然后将边缘的见矿钻孔相连,即得到内边界线。

2.块段划分

在矿体圈定后,应根据如下因素划分块段:

(1)矿物原料的自身特点,如矿石自然类型和工业品级;

(2)矿床开采条件,如浅部露采部分与深部坑采部分应划分为不同块段,被垂直断距较大的断裂所断开,不能作为同一块段一起开采的断层上、下盘;

(3)勘探程度不一,主要表现在具有不同勘探网密度的地段应划分为不同块段。

3.算术平均法计算储量

计算步骤为

(1)用求积仪、方格纸或其他方法测定块段面积S;

(2)用算术平均法计算块段内矿体的平均厚度 。需着重指出,矿体厚度并非是指矿体的真厚度,而是指垂直于投影面的矿体厚度(铅垂厚度)。

(3)相应地,用算术平均法计算出块段内的平均品位 及平均体重

固体矿产勘查技术实习指导

式中:Ci为工程平均品位值(%);di为矿石体重(t/m3)。

(4)计算块段体积:在内边界线以内的块段体积为 ;在内、外边界线之间块段体积为 (式中:mmin为外边界线上所采用的厚度值,m。若是零点边界线,则mmin=0,若是可采边界线,则mmin为最小可采厚度)。

(5)计算块段矿石储量Q及金属储量

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4.整个矿床的储量汇总

汇总表内,应分矿体,按照不同的储量级别和矿石类型分别统计汇总。

三、实习资料及要求

1.某铁矿床9号矿体地质情况简介

9号矿体长360m左右,最大延深300m左右;埋藏深度90~280m,一般为170m左右。呈规模较大的透镜体产出,局部有分叉现象,倾向NEE,倾角20°~50°。沿倾向,上、下两端比较平缓且较薄,中部厚大而较陡,呈反“S”形弯曲。沿走向及倾向虽然厚度变化较大,但矿化连续性却比较好。从钻孔控制的情况来看,北端至0线变薄而尖灭,南端在6线厚度较大,但在8线却未见矿体,突然尖灭。最大厚度为64.01m,平均厚度22.72m。

品位变化虽不很大,但富矿的分布却很不稳定。矿体中以贫矿石为主,平均TFe品位38.38%;氧化矿石分布零乱,矿体与围岩界线清楚。

矿石以浸染状、斑杂状为主。矿物组分较简单,以磁铁矿为主,其次有赤铁矿、针铁矿、黄铁矿及少量黄铜矿。矿石含硫较低,平均含量为0.28%,以半自熔性至碱性矿石为主。

根据上述特征,本矿床勘探类型应属Ⅳ类。可以50m×50m网度求332级储量,以100m×50m的网度求333级储量,333级储量外推部分,可以作为334级资源量。

2.某矿区铁矿床9号矿体地质块段法资源/储量估算平面图(图11-3)

3.某矿区9号矿体钻孔见矿铅垂厚度及平均品位一览表(表11-8)

4.根据各钻孔见矿情况,圈定矿体,作出零点边界线(外边界线)及内边界线

5.根据矿体各部分控制程度的不同,划分出不同块段,并在图上标注出来

根据本矿床的特征,可以50m×50m网度求332资源量,以100m×50m的网度求333资源量,内边界线与外边界线之间的部分可以作为334资源量。块段的编号可以用“资源/储量级别+该级别的编号”,如“333-1”。

6.对各块段分别计算储量

计算储量步骤包括:①测量出块段面积,填入表11-9的相应位置;②按块段,将同一块段内工程编号、各工程厚度、品位等数据填入表11-10;③计算块段的平均品位;④计算块段的平均厚度;⑤体重计算时取d=3.5t/m3;⑥计算各块段的体积。334级资源量用公式 计算,其中mmin=0。其余块段用公式 计算;⑦分别计算各块段的矿石储量Q和金属储量P。

7.将各块段的储量累加,即得到整个9号矿体的矿石储量和金属储量

图11-3 某某矿区铁矿床9号矿体水平投影图

表11-8 9号矿体钻孔见矿铅垂厚度及平均品位一览表

表11-9 块段储量计算表

表11-10 块段平均厚度品位计算表

Ⅲ 请各位前辈教教我。我一直弄不清楚煤矿算工业储量的时候,用的地质块段法,是怎么算面积的,具体点最好。

地质块段法计算储量,面积用的水平投影面积或立面投影的面积。实际上是在储量计算图上直接圈定量取,然后,平面投影图除cosA(A是倾角),立面投影图除sinA(A是倾角)

Ⅳ 进行储量估算时,矿体地质块段划分依据一般有哪些

块段是矿体资源/储量估算的基本单元。资源/储量类别、矿体特征、勘查手段、块段边界等项因素,在块段划分时应综合考虑。
(1)资源/储量类别:同一块段资源/储量类别应相同。
(2)矿体特征:同一块段工业品级应相同(故要求各工程工业品级应尽量相同,每个块段允许携带一个低品位矿工程,但应保证块段平均品位达到块段工业品位要求);矿石体重应相同;块段形态较规则;矿体厚度、产状较稳定。
(3)勘查手段:块段两侧边界线上的勘查工程类别应基本相同。 上述三项中的类别、品级、体重、手段的同一性,是块段的基本属性。
(4)块段边界:块段边界一般以工程连线为分界线。但有例外:①矿体边部以外推边界为块段边界;②个别块段边界是两工程中点的连线;此时的两个工程,一为工业矿,一为低品位矿,在剖面图上两者互为对角线连接,但在垂直纵投影图上取中点的连线作为块段边界(类似于1/2板推);③矿体被断层错断时,矿体厚度的中心面与断层上下盘的交线应作为块段边界;此时的矿体重叠或缺失,会造成块段边界的重叠或分离,需特别注意;④剖面法是以剖面线(而不是工程连线)为块段边界,偏离的工程垂直于剖面线的投影点可作为边界基点。 (5)垂直纵投影图上块段的划分:是在矿体连接基础之上进行的;首先连接矿体外围见矿工程,以确定矿体内部边界,然后外推以确定外部边界。然后依据上述原则逐步确定各块段边界。

Ⅳ 地质勘查阶段名称和块段资源储量名称问题

建议将“勘探”阶段的名称改为“精查”。其原因,一是“勘探”一词与预查、普查、详查在汉语的词法中属于不同的词族,这一词族的词根是“查”,故精查符合语法规则,而“勘探”一词则不符合汉语语法规则。二是由于“勘探”一般是泛指矿产地质勘查工作中的探矿工程,如钻探、地震、电法等;以往人们习惯性的称谓是“地质勘探”,如1987年全国储委颁发的《煤炭资源地质勘探规范》。因此将“勘探”作为一个勘查阶段的名称有所不妥。

鉴于国际惯例通常将与勘查阶段相对应的资源量用词组称谓,如联合国分类框架将踏勘阶段的资源量称为“踏勘资源”,将普查阶段的资源量称为“推测的资源”,将一般勘探阶段的资源量称为“推定的资源”,将详细勘探阶段的资源量称为“确定的资源”。因此,块段级别的名称用符号代表是恰当的。再加之,A、B、C、D的块段分级符号,简单明了,可靠程度的级序清楚准确,在我国已沿用了约半个世纪,且已约定俗成,以保留为宜。而现行分类标准规定的块段名称“探明的、控制的、推断的、预测的”与国际惯例不符,还因“探明的”与“查明矿产资源”中之“查明”词义相近,与“控制的”一词差异不明显;而“预测的”又容易与《分类标准》颁发前“矿产资源预测”的资源量相混淆。故还是使用A、B、C、D作为块段级别名称为好。

Ⅵ 块段划分和储量估计

一、块段划分

块段划分也称为晶胞建模,其目的是将若干个实体划分为大小相同的一组块段(晶胞),每个块段用一个长方体和该长方体内矿物的品位来表示,这些块段为块段法储量估计提供空间坐标。块段划分模块输入若干个实体,输出一个块段(晶胞)文件,其中实体是由三角形面片组成的复杂空间封闭体,即一个空间体内允许有空洞,块段文件由一组块段组成,它的结构如表4-11。

表4-11 块段文件结构

对单个实体进行块段划分的算法描述如下:

step1:初始化表示实体的三角形数组TA,初始化块段计算的起始点坐标P0(x0,y0,z0),初始化块段的长L、宽W和高H,初始化块段品位值为0,初始化一个临时块段数组TA,使其长度为0,初化一个有效块段数组VA,使其长度为0。

step2:计算实体外包长方体右上角顶点的空间坐标P1(x1,y1,z1),令N1={(x1-x0)/L}+1,N2={(y1-y0)/W}+1,N2={(z1-z0)/L}+l。

step3:对左下角顶点坐标为P0,长、宽和高分别为Nl L、N2W和N3H的长方体进行网格划分,使每个网格长方体的长、宽和高分别等于L、W和H,将各网格长方体和相关品位值存储在一个临时块段数组TA中。

step4:如果临时块段数组TA中的每个块段都被处理过,转step6,否则在临时块段数组TA中取下一个块段。

step5:从块段的中心点向X轴正向引射线,计算该射线与实体表面相交的次数。如果相交次数为奇数,将该块段添加到有效块段数组VA中。转step4。

step6:返回有效块段数组VA,结束。

二、块段法储量估计

块段法储量估计的计算步骤如下:首先计算矿体在每个块内的平均品位;然后用块段储量计算公式(品位比重体积÷100)算出每个块段的储量;最后把每个块段的储量相加得到总储量。在以上步骤中,关键是计算平均品位的第一步,完成该计算的算法描述如下:

step1:初始化组合样数组CA,一个组合样表示为一个空间点和一个品位值,初始化块段数组BA,初始化搜索距离D。

step2:如果块段数组BA中的每个块段都被处理过,转step4,否则在块段数组BA中取下一个块段。

step3:计算块段的中心点坐标。计算到该中心点的距离小于D的组合样,将这些组合样到块段中心点距离的平方存入临时距离数组DA,将组合样相应的品位值存入一个临时品位值数组QA。如果DA中有某个值为0,则把相应的品位值存入块段中,否则按距离平方反比加权方法计算块段的平均品位,将结果存入块段中,转step2。

spt4:返e回块段数组BA,结束。

三、截面法含量估计

截面法储量估计和步骤如下:首先计算各截面的面积和该截面上矿体的平均品位;然后用公式((品位1+品位2)(面积1+面积2)截面之间的距离比重÷4)计算相邻截面之间矿段的储量;最后将各段矿体的储量相加得到总储量。在上述计算过程中,计算截面面积是一个关键步骤。计算一个简单多边形(即内部没有空洞的多边形)面积的算法描述如下:

step1:初始化平面单位法向量N,初始化表示平面简单多边形的有向线段数组LA,规定多边形(相对于法向量N)的正向为逆时针方向,LA中的有向线段的方向与多边形的正向一致,初始化多边形所在平面上任意一个点的坐标P0(x0,y0,z0),初始化多边形的面积S为0。

step2:如果LA中的每一条有向线段都被处理过,转step4,否则在数组LA中取下条有向线段P1P2,其中P1和P的坐标分别为(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)。

step3:计算从(x0,y0,z0)到(x1,y1,z1)的矢量V1,计算从(x0,y0,z0)到(x2,y2,z2)的矢量V2,计算矢量V1和V2的叉积V1V2,该叉积用矢量V表示,计算点积V·N,该点积表示三角形的面积,令S=S+V`N,转step2。

step4:返回多边形的面积S,结束。

Ⅶ 地质统计学为什么会在地质领域产生并得到迅速发展

在认识和研究地球这个地质体的漫长历史过程中,传统的地质学采用的研究方法主要是描述归纳法,这种方法适应了当时社会生产力水平和古老的地质学发展的需要。到了19世纪末期至20世纪初期,在工业革命的推动下,迅速兴起和发展的近代工业,对矿产资源的需求大幅度增加,矿业已开始作为一种产业独立于社会经济中,社会生产的发展,要求古老的地质学从单纯研究认识地质客体转向发现和探求矿产资源,以满足工业的发展对矿物原料日益增长的需求。为此,传统的地质学需要利用近代自然科学的先进理论、技术方法来武装自己。这样便大大促进了地质学与近代自然科学,如物理学、化学、生物学及数学的结合。古生物学、地层学、地球化学、地球物理学、地质力学、板块构造学、海洋地质学、数学地质等新的地质边缘学科,便在这种背景下出现而形成了近代地质学,这是地质学发展史上的一次飞跃。发展到20世纪后半叶,世界经济高速发展,现代科学技术高速发展,这两个高速发展促使生产和人类自身的生活消耗剧增,对矿产资源的需求量愈来愈大,愈来愈多。这就需要地质学具有更高的理论水平,拓展寻找矿产资源的空间(如地壳深部、海洋领域等)。于是更大程度地刺激了地球科学的发展。近30年来,宇宙地质学(特别是天文地质学)、板块构造地质学、全球地质学、地球深部地质学这4门具有高度综合性、先进性、跨学科的新兴学科的出现与发展,又将整个地球科学研究推向一个新的高度。其间数学的作用也愈来愈处在显著的位置上。在社会发展进步的大背景下,一方面高速发展的经济对矿产资源产生巨大的需求。据相关资料统计,我国经济发展需要的90%以上的能源和80%的工业原料取自矿产资源。另一方面人们认识到可供经济发展需要的矿产资源是有限的,并非无穷无尽。至今,世界上被开发利用的矿产资源越来越难以寻找,对已开发的矿产资源应该合理地开发利用。大工业生产和高科技产品需要有稳定的矿产资源储量保证,而稳定的矿产资源储量与矿石品位紧密相关,于是地质学家们在勘查开发矿产资源的过程中,储量计算的重要作用受到广泛关注。贯穿于整个普查、勘探、矿山设计和矿山开采过程的各个阶段中的矿产资源储量计算问题日益突出起来。

然而,长期以来,地质工作者是以传统地质学理论为基础,采用传统矿产资源储量计算方法进行储量计算的。传统储量计算方法以断面法和块段法为两个基本方法,在此基础上依据计算体积、计算单元的不同演变出多种方法:算术平均法、块段法、开采块段法、最近地区法(多角形法)、等高线法、等值线法、三角形法、平行断面法、不平行断面法,等等。

传统储量计算方法计算矿石储量的一般数学形式:

地质统计学(空间信息统计学)基本理论与方法应用

式中:P为金属储量;Q为矿石储量; 为平均品位;V为矿块体积;D为矿石体重。

公式中V,D,C的求得,是工程观测数据的平均值,这个平均值基本上是算术平均值,计算中只是依据块段的大小作为调整改变罢了。以常用的块段法为例,无论是地质块段法还是开采块段法,都是将矿体划分成若干块段,分别计算各块段的矿体面积、平均厚度、平均品位和矿石体重,然后求得每个块段的体积和矿产储量。各块段储量的总和便是整个矿体的储量。其中计算矿石品位时用到加权平均方法,即线加权、面积加权、块段加权等。这种加权也只是考虑到样品值在有线(样长)、面积及块段中占有份额比重不同而已,仍然是算术平均的思想方法。因此,可以说块段法是算术平均法在特定条件下的具体应用。断面法(又称剖面法)实际上亦是如此。以上表述,清楚地表明传统储量计算方法是依据传统地质学理论采用算术平均的储量计算方法,全然没有考虑矿体地质的自然特征,就以在矿产资源储量计算中占有极重要的位置的矿石品位这一要素来说:其一,没有考虑工程样品的空间位置,即某个样品品位的影响范围,只能简单地把一个或几个工程(钻孔)数据(矿石品位)的平均组合作为一个块段的品位来对待。其二,没有考虑样品品位的空间变化特征。赋存在矿床中的矿石品位受各种地质因素影响(如地层、岩石构造、成矿条件、成矿机制等),在矿体走向、倾向不同方向上变化性是不同的,方向上的这种差异特性决定了处于不同空间位置的样品品位参与待估块段的储量计算时作用的不同,应赋予不同的权值(影响值)。其三,在空间上,没有考虑样品品位在空间上的相关性。矿床在成矿过程中,受成矿条件因素的控制,各元素的富集与分散是有规律可循的,空间样品之间有着一定的关联。样品品位之间不是独立的,在空间上表现一定的相关性,这种相关性直接与矿床空间的矿化强度相联系,而不考虑样品品位间空间的相关性,就无法反映矿床的矿化强度在空间上的变化差异。其四,也未能反映样品品位具有的随机性特征。这一特征在金矿床中反映最为显著。凡是从事金矿地质研究和金矿勘查开发的地质采矿工作者,都会有这样的经历和认识:金矿矿石品位在空间分布上有时极不均匀,某点样品品位可能很高,而毗邻很近的样品点的金含量就可能很低,甚至达不到工业品位。这种偶然的随机现象是对立于矿床规律变化性的另一特征。金矿勘查和矿山开发中常常遇到此类问题,异常的特高品位经常出现。传统储量计算方法唯一能做的就是在研究金矿床案例的基础上,从实际经验出发,总结归纳出若干具体方法,如对特高品位样品进行经验处理通常采用以下几种方法,即

1)剔除特高品位样品,不参与品位计算;

2)以正常样品的上限值代替特高品位;

3)以特高品位的平均品位代替特高品位样品;

4)以包括特高品位在内的样品平均值代替特高品位;

5)剔除特高品位及最低品位求样品平均值,用以代替特高品位;

6)用特高品位相邻的两侧样品或包括特高品位在内的3个连续样品平均值代替特高品位;

7)用日常常用的确定特高品位下限的几种方法(变化分数法、频率曲线法、统计分析法、影响系数法)所确定的下限值代替特高品位样品,等等。

由于这一问题比较复杂,1991年,国家专司管理矿产资源储量的原国家矿产储量管理局为了统一金矿特高品位的处理问题,还专门下发了国储(1991)164号文统一规定了在编制和审批矿产储量报告时关于处理特高品位的原则,特高品位下限一般取矿体平均品位(特高品位样品值参与计算)值的6~8倍。当矿体品位变化系数小时采用下限值。

应该说,由经验总结出来这些处理特高品位的方法,在以往的实际应用中发挥了一定的作用,在没有更科学的理论方法出现之前不失为一种可行的方法,甚至有时收到良好的效果,但从科学层面来看是传统储量计算方法局限性的反映,是不完善的,缺乏先进科学理论基础。

此外,传统储量计算方法由于受到方法本身的局限,无法建立估计精度的概念,因为它没有衡量精度方法的标准。也就是说,对于矿产储量计算结果,其误差无法衡量。

上述问题的存在,集中反映了传统储量计算方法在处理地质变量上没能体现矿床空间变化性的本质,没能正确刻画地质变量的两重性质,依然没能跨出描述归纳、平均对待地质变量的传统地质学框架。传统储量计算方法因为不能正确反映矿床形成的地质规律,自然满足不了经济发展对矿产资源的需求。这就要求从事地质科学研究和应用的学者及工作者能够解决各种地质体在时空变化上的精确定量评价问题,客观正确地估算出满足矿业开发的矿产资源储量。于是数学地质便应运而生了。如果从苏联学者A.G.维斯捷列乌斯在1944年发表《分析地质学》论文,首先提出用定量的数学方法研究地质问题算起,至今数学地质已有近70年的历史了。这期间在矿产储量计算方法方面地质学家进行了艰苦的探索研究工作,地质学家和采矿工程师开始时把解决储量计算的希望寄托在经典概率统计理论上。实践证明,利用经典概率统计理论方法来解决地质领域中的地质变量问题依然不能正确刻画地质变量的双重性这一本质特征。这是经典概率统计学理论和方法本身的局限性所不能克服的。经典概率统计学在研究偶然事件内在特性的时候对变量要求:①每次抽取样本必须是独立进行的。即要求样本Xi(i=1,2,…,n)相互独立;②研究的变量,原则上可无限次重复实验或者能够进行大量观测;③研究的对象必须是纯随机位置,服从于随机变量已知的概率分布;④对样本观测值的空间位置分布不予考虑。

显然,将经典概率统计学理论、方法,简单化地直接应用在复杂的地质领域是不适合的,它不能正确刻画地质变量的双重性质,而这一特征在地质领域却是本质性的。

从20世纪30年代到60年代这30年间,苏联地质学家在这方面做了大量工作,提出了地质变量是随机函数而不仅仅是随机变量,样品在空间具有相关性的正确观点。遗憾的是始终未能找到解决地质变量的方法。与此同时,西方和南非的地质采矿工程师,结合矿山生产实践进行了大量研究工作。其中有两位专家的工作卓有成效。一位是统计学家西舍尔(H.S.Sishel)在对兰德金矿的品位估计研究后,提出了使用于金品位的对数正态分布模型,并于1947年写成论文发表。随后另一位是南非矿山地质工程师克里格提出了三参数对数正态分布模型。1951年后这两位专家学者又根据在南非金矿山工作多年积累的经验,提出了根据样品空间位置和样品间相关程度的差异,对每个样品赋予不同的权,进行滑动加权平均来估计待估块段平均品位的方法。实际上这是利用相邻若干块段的平均品位估计中心块段的简单回归模型即克里格原始回归模型。

20世纪50年代后期,法国著名的矿山工程师、概率统计学家G.马特隆教授系统研究了10个国家的40多个矿床,包括金矿、铁矿、锡矿、有色金属矿,6个不同类型的铀矿及非金属矿、滑石、萤石等,获得了丰富的第一手资料,在丰富的生产经验基础上,将克里格等人的研究成果上升为理论,并加以系统化,提出了区域化变量的概念。1962年,G.马特隆第一次提出了“地质统计学”(法文为Geostatistique)这个名词,并于1963年发表了《应用地质统计学论》专著,从此,地质统计学作为一门新兴的边缘学科诞生了。

地质统计学产生的过程说明:世界经济高速发展对矿产资源的迫切需求是地质统计学产生的基础;现代科学技术的高速发展,先进的科学理论、技术的引进大大拓展了地质科学的研究领域,加深了地质科学对地质客体的认识,为地质统计学的产生创造了科学技术条件;几十年来随着大量地质工作的开展,在矿产资源方面获得了丰富的完整系统的和准确的地质资料,大大提高了对矿床地质的认识。丰富的信息资料是地质统计学产生的材料基础;具有双重性质的变量在地质领域表现最为广泛和实际,直接影响到矿山企业的生产。因此,在矿业界对具有双重性质的地质变量,关注的最为广泛,研究的历史最长,理论和技术上的准备最为充分。这些条件都是其他领域所不及的。地质统计学从地质领域诞生便是自然而然的事情了,与此同时,计算机技术得到了飞速发展,地质统计学生运逢时,于是便蓬蓬勃勃地发展起来。

Ⅷ 地质大块段和地质小块段法计算储量有什么区别

大块段计算的比较模糊,准确性不高,块段越小准确性越高。

Ⅸ 实体和块段切割

一、实体切割

用一个折剖面对若干个空间实体进行切割,切得的结果包括截面线和截面,其中截面线由一组线段表示,截面由一组带属性值的三角形表示,折剖面是由等宽长方形连续拼接形成的空间曲面(图4-8)。用折剖面切割实体包括两个基本步骤:①用单个长方形切割实体;②把用长方形切割实体所得的结果合并成一个最终结果。该算法的关键点在第1步。

图4-8 折剖面

用长方形对单个空间实体进行切割的算法描述如下:

step1:初始化表示实体的三角形数组SA,初始化长方形R,使R的各顶点在实体的外部,初始化表示截面线的线段数组LA,其长度初值为0,初始化表示截面的三角形数组TA,其长度初值为0,初始化交点数组PA.其长度为0,该交点数组用于存放长方形R的边与实体的交点。

step2:如果SA中的每个三角形都被处理过,转step4,否则取SA中的下一个三角形角T。

step3:计算三角形T与长方形R的交线和交点,如果交线存在,将交线添加到截面线数组LA中,如果长方形R的边与三角形T相交,将交点添加到交点数组PA中,转step2。

step4:设置临时线段数组TLA,使其长度为0,从交点数组PA中提取交点,如果两个交点在长方形R的同一条边上且为相邻交点,那么用这两个交点构造一条线段并将该线段添加到线段数组TLA中。

step5:将截面线数组LA中的线段添加到线段数组TLA中。根据TLA中的线段搜索多边形,对每个多边形进行三角划分,将三角划分得到的三角形添加到三角形数组TA中。

step6:返回,结束。

计算结束时,线段数组LA和三角形数组TA中分别存放了截面线数据和截面数据。

二、块段切割

用一个水平面或垂直平面对一组块段进行切割,切割的结果得到一个Quad3D类型的数组,一个Quad包含四边形的四个顶坐标、一个品位值和一个ID值。用一个平面对单个块段进行切割的算法描述如下:step1:初始化切割平面单位法向量N,初始化切割平面上任意一个点的坐标P0(x0,y0,z0),初始化块段B,初始化Quad3D类型的(输出)变量Q,将Q中的品位值赋值为块段B中的品位值,初始化计算器Count为0。

step2:如果Count值等于4或者块段B中的每一条棱都被处理过,转step4,否则取块段B的下一棱P1P2,其中P.和P2的坐标分别为(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)。

step3:计算线段P1P2与切割面的交点P,如果交点P不存在或交点在P1P2的端点,转step2,否则将交点P存储到Q中从0开始计数的第Count个顶点处,令Count=Count+1,转step2。

step4:如果Count等于4,相对于法向量N按逆时针方向重新排列Q中的顶点坐标。

step5:如果Count等于4,返回true,否则返回false,结束。

当计算返回时,如果返回值为true,那么输出变量Q中存放有块段切割的结果值。

Ⅹ (三)几点说明

1.关于在常规铀矿资源/储量估算方法中采用最多的地质块段法

1)地质块段法。该法的特点是方法简便,可按实际需要估算矿体不同部分的资源储量,并对矿体的形态、探矿工程的多寡和钻孔偏离勘探线的远近无太高的要求。此法原理是将一个矿体投影到一个平面上,根据矿石不同的工业类型、品级、控制程度和其他特征将一个矿体分为若干个板块体,即块段,然后对每个板块用算术平均法(品位用厚度加权法)使其成为一个等厚等质理想化的板块体而求出其资源储量,各块段储量之和即为矿体储量。地质块段法按其投影方向的不同分为垂直纵投影法、水平投影法和倾斜投影法3种。选择用哪种投影法的主要依据是主矿体或大多数矿体的倾角。铀矿地质界一般以倾角30°和60°为分界线,大于60°用垂直纵投影法,60°和30°之间用倾斜投影法,小于30°用水平投影法。铀矿大多以陡倾角和缓倾角为主,因此倾斜投影法很少用。

2)估算的主要操作程序。对工程中的刻槽取样、辐射取样(按取样线)资料和钻孔伽马能谱测井资料依规定的沾光、组合原则进行整理计算,组合成一段段符合工业要求的矿段,如有双壁取样的工程或在规定需合并处理间距内的工程(含钻孔),对同一矿体的矿段应合并成一个工程的矿段参数,此即被称为某矿体在某工程中的切穿点参数。在钻孔剖面图、取样平面图或其他辅助图件上,根据矿化部位、矿化特征、矿化段所处之岩性及构造等地质因素试圈连矿体(需反复多次研究、对比)。把试圈连入某矿体的所有切穿点投上垂直纵投影图或水平投影图,按矿体圈连外推原则圈定矿体投影边界,再反复审视其形态、工程对矿体连续性的控制程度及各种成矿地质因素,审慎确认边界后根据需要最后划分块段线,并估算出各块段资源储量。

3)有关应用地质块段法估算资源/储量的几个问题。一是,通过探采对比,对引起资源储量大增大减的思考。我国南方的热液型铀矿,不论哪种类型,大多以陡倾的群脉状产出,常无或少出现主矿体,中、小矿体资源储量往往占矿床的80%~90%,以相山铀矿田为例,根据对相山多个矿床开采资料的统计,中、小矿体走、倾向长仅二十几米,一般50米×50米的勘探网度难以全部揭露或能确定矿体的连续性。对于这种矿床在勘探程度、勘探手段以及资源储量估算的方法、原则等方面都需要认真总结,提出新的思路。二是,探采对比发现的由资源储量估算处置不当所造成资源储量大增大减的问题。①对矿床或矿体中出现的特高品位的处理一定要慎之又慎。×××矿床,高品位样品多,且分布有一定规律又有坑道控制,由于没有经验,按常规定出了特高下限,结果事实证明特高下限定低了,处理也欠妥,使矿床采出金属量大增。②××矿床,对控矿因素研究不够,套用矿田内其他矿床的连矿、外推原则,结果开采发现矿体规模都很小,矿床采出量仅为提交储量的1/3。③矿田大多数矿床的金属采出量大于所消耗的地质储量,主要原因是矿体都为脉带状,走、倾向长度二十几米,50米×50米的钻孔间距无法揭露出全部矿体。而矿体埋藏又较深,钻孔无法再加密。在连矿时又规定切穿点间距大于50米的两工程原则上不能相连,这样开采时由于大量发现新矿体,储量大幅增加就成为必然的了。

2.有关工业指标等其他问题

1)工业指标中的品位指标如何使用。新规范9.1.1条已有阐述,铀矿预查、普查阶段可用同类型矿床类比的指标或附录B提供的一般工业指标。详查、勘探阶段结合预可行性研究或可行性研究,对矿体进行多方案反复试圈、比较后确定工业指标。需补充说明的是,圈连矿体,估算资源储量时的起始指标仍可用附录B的一般工业指标。

2)铀矿勘查工作中样品或测井矿段的沾光组合。预查、普查及详查、勘探阶段在未确定工业指标前,仍可用过去常用的原则进行(地质块段法)沾光组合。详查、勘探阶段确定工业指标后的沾光组合,则应以新的指标来重新进行。此时可沾光组合的边界品位可用原指标,也可在可行性研究过程中与确定工业品位一样确定边界品位指标。或者只在工业样品间(含内部小于夹石厚度的非工业样品)沾光组合,不再设边界品位,也即“单指标”圈矿。

3)工业矿体圈连中需考虑的因素。矿体圈连除考虑与成矿有关的地质特征外,最关键的有两条:一是确定可连矿的控矿最大工程间距,确定间距取决两个因素:①对矿体大小的研究、认识程度,有条件时可与已采的同类型同特征同规模的矿体参比,②考虑勘查各阶段要求查明矿体连续性的程度;二是如果始终保留双指标,那么矿体内及边缘的后备(原来的老工程)工程如何圈连要考虑新规则。另外,若控矿钻孔严重偏离勘探线,在钻孔剖面制作时,就要考虑把钻孔分段投影到其距离最近的剖面上。

4)脉状矿体外推的原则。从开采情况看,我国南方热液脉状铀矿体都受断裂、裂隙控制,一般矿床为突然尖灭,很少渐变尖灭,因此资源储量估算时外推都用平推,不用尖推。相山铀矿田有限无限外推长度都采用略小于实采中、小矿体平均长度的1/2。矿体圈连中的“穿靴戴帽”,规范9.9.2条有明确规定,但采用单指标(只用最低工业品位)时矿体外推就不存在“穿靴戴帽”;若采用双指标,工业矿体内出现含边界品位样段的控矿工程,用贫化处理计算矿体参数后矿体仍达工业要求,最好包容在矿体内,因为这类矿段开采时不易剔除。矿段为边界品位的工程出现在工业矿体边缘,就会出现外推部分矿块的“穿靴戴帽”情况,这样的矿块可划作一个块段,降低其经济类别而单独估算。5)化学分析的内外检。任何样品分析、测试的内外检目的都是为了保证分析、测试结果的质量。核工业地质系统样品分析、测试等质量应严格按有关的核行业标准执行。

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