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矿产资源储量计算方法探析

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摘要:储量计算是矿产勘查各阶段的重要工作内容,矿床勘查阶段的储量计算是根据勘查工作对矿床地质、矿体地质的地质研究和工程控制所获得的资料和数据,运用一定方法,具体确定矿床各有用矿产的数量、质量、研究精度等的过程。所得结果是建矿可行性研究评价和矿山设计的主要依据。本井田原为宁汶西区北部的一部分,是我省近期发现的重要含煤区。勘探目的是在全面分析研究以往资料的基础上,通过地震、钻探、测井等手段进一步查明构造、煤层、煤质、水文地质及其它开采技术条件,为矿井初步设计提供可靠的地质资料,满足矿井建设的需要。

关键字:钻探技术;储量级别;建井

1地质概况

本区属全隐蔽的石炭、二迭纪煤田,新生界覆盖层(Q)较薄,平均243.26m,西部有侏罗系存在,揭露厚度275.62m,煤层埋藏较深。区内地形平坦,地面标高42.23~45.68m,潜水位较浅,位于地表下10~14m,有利于地震施工。本区深层地震地质条件较差,但作为主要目的层的3煤层与围岩存在较大波阻抗差,可形成较强反射波(T3波),全区能连续追踪,是确定煤系构造和3煤层埋深的主要标准波。3煤层存在分叉和冲刷现象,其反射波(T3波)波形变化较大,为分析3煤层分布范围提供了条件。本区含煤地层的原生沉积比较稳定,旋回结构清楚,相环境稳定,标志层多而明显,煤岩层的测井曲线特征和异常组合明显,在划分地层、煤岩层对比、含隔水层划分、识别断裂构造、煤层顶底板及井巷围岩物理力学性质分析等方面的解释比较有利,测井成果与地震、钻探及采样测试成果拟合较好,特别是数字测井技术的应用获得大量地质信息,可得到完整可靠的钻孔柱状剖面。

2勘查工作

根据以上特点,本次采用以地震为主,钻探、测井密切配合的综合勘探方法,特别是在解决构造和3煤层厚度变化趋势及新生界含、隔水层划分等方面,充分发挥地震技术的作用,以提高勘探程度、节约钻探工程量、加快勘探进度,达到技术经济合理的目的。本区处在汶泗向斜的南翼,区内主要有北东向、北西向、近南北向及近东西向四组正断层,其构造复杂程度中等。主采煤层3煤层全区大部可采,但厚度变化较大,并伴有分叉、合并、冲刷等现象,属较稳定煤层,勘探类型定为Ⅱ类2型。

3计算方法

计算区段及水平划分:根据本区特点和矿井设计部门的意见,作如下划分:(1)分区:3(3下)煤层分为首采区和接续采区,F17-6、YF7-1、YF7断层以西作为后备区单独计算储量。3上煤层分为首采区和接续采区计算储量。16煤层不分区计算储量。(2)水平划分:3(3下)煤层首采区和接续采区按-340m以浅、-340~-540m和-540m以深三个水平分别计算储量。F17-6、YF7-1、YF7断层以西不分水平。3上、16煤层不分水平计算储量。煤层风氧化带:根据本区煤质化验和岩芯鉴定资料,并参照邻区资料,统一划定自基岩顶向下垂深20m为煤层风氧化带深度,有钻孔揭露资料者以实际资料为准。风氧化带不计算储量[2]。断层煤柱:按断层落差大小,两侧各留一定水平宽度的安全煤柱,落差≥50m的断层两侧各留50m;落差30~<50m的断层两侧各留30m,作为断层两侧储量。由于开采3(3下)煤层的水文地质类型为裂隙类简单型,在采取一定措施的条件下可以采断层两侧储量,所以断层两侧储量列为能利用储量。落差<30m的断层两侧不留。可采边界的确定:3(3下)煤层冲刷边界根据地震T3波确定,冲刷区和正常见煤点为突变关系,因此,冲刷边界内均按正常煤层点处理。16煤层不可采点与可采点之间直接用内插法求得可采边界。3上煤层用3煤层点与3上煤层点的1/2连线作为3上煤层可采边界线。

计算方法及各种计算参数的确定:(1)计算方法:区内绝大部分块段煤层倾角<15°,采用地质块段法和煤层伪厚及水平面积直接在煤层底板等高线图上计算煤层储量。计算公式如下:Q=10-4A×M×D式中:Q为储量(万吨),A为面积(m2),M为煤厚(m),D为视密度(T/m3)。(2)块段划分方法:根据煤层厚度、煤质、煤层倾角、开采技术条件及储量级别等,通过穿过煤层的钻孔联线、底板等高线、断层线,冲刷等各种构造线及块段线进行划分。(3)统计方法:分区、分级、分水平、分煤类划分块段进行储量计算和汇总。(4)各种计算参数的确定:A.煤层采用厚度及夹石处理--煤层采用厚度:煤层块段平均厚度,采用块段内和邻近控制点的见煤点煤厚,以算术平均法求得。对于工程质量综合评级达不到合格或乙级标准以及其它异常煤厚点,均不利用。B.夹石处理--夹石厚度>0.05m者予以剔除;≤0.05m者计算在煤厚之内。夹石厚度≤最低可采厚度时,若上、下煤分层厚度≥夹石厚度,则上、下分层合并计算储量;若煤分层小于夹石厚度则煤分层予以剔除。

4储量级别划分

储量级别划分为A、B、C、D四级。级别评定主要按构造和煤层的控制程度,采用单项分析,综合评级的方法。在构造控制程度图上进行构造划级;对各煤层按其不同的稳定性和钻孔控制网度进行煤层划级;将构造和煤层各自确定的级别迭合在一起,本着就低不就高的原则,即以构造和煤层级别中的低者作为该煤层块段的储量等级。对水文、煤质及其它开采技术条件,主要从整层或全区考虑,来划分块段。根据《固体矿产资源储量分类》,将全区共获得煤炭资源量划分为探明的内蕴经济资源量(331),控制的内蕴经济资源量(332),推断的内蕴经济资源量(333)。

5结语

综上所述,运用地质块段法计算出该煤田资源储量,并按照规范储量分类。从全区、首采区、接续采区的储量及其高级储量所占比例来看,基本达到了精查勘探要求,可以满足中型矿井设计、建设需要。

参考文献:

[1]刘玉强.矿产资源储量估算[Z],2007.

[2]马洪滨,熊俊楠.基于地质统计学的储量估算系统[J].煤炭学报.2007年03期.

作者:姚文文 单位:山东省地质测绘院

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