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绿色矿山规范系统四:矿产资源储量管理系统

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矿产资源储量管理系统
 
1.系统概述
   以煤炭行业为例,其他行业可专业定制。
  绿色矿山建设规范要求:

     建立数字化资源储量模型与经济模型,进行矿产资源储量动态管理和经济评价,实现地质矿产资源储量利用的精准化管理。 

   煤炭是我国的基础能源,而煤矿储量动态管理是矿产资源储量管理的一个重要组成部分,是合理利用矿产资源的最关键环节。开展矿山储量动态管理的目的,一是通过一定技术手段搞清楚矿山企业本年度动用、消耗矿产资源储量情况,使矿山企业做到底数清楚。二是可使政府及时掌握矿产资源储量变动情况。三是可为资源管理部门监督矿山企业是否合理利用矿产资源提供依据。

   储量动态管理可进一步摸清资源储量家底,解决矿山多年存在的资源储量家底不清的问题,有利于预防矿山在开采过程中出现破坏和浪费资源现象。储量动态管理可做到日常监管与年度矿山储量地质测量工作相结合,技术服务与管理相结合,储量动态管理与资源合理开发利用相结合。

   同时,对矿山进行储量动态监督管理,对于维护矿产资源国家所有权益,促进矿山企业珍惜和合理开发利用能源,推进国土资源职能全面到位,建立资源节约型社会及安全生产都具有重要意义。

2.系统功能介绍
    矿产资源储量管理系统包含数据库系统和图形编辑系统两部分,见图示。

   其中,数据库系统是在VRMine系统平台的数据库结构基础上建立,使用的是SQL Server数据库,能够实现对储量资料的录入、修改、存储、查询、计算以及专业储量报表输出打印。图形编辑系统是基于3DGIS平台开发设计, 3DGIS平台不仅提供了常用的实体模型(如点、线、面等),也提供了多种煤炭专业常用的实体模型(如钻孔、断层、岩性等)。

   本系统具有数据库与储量计算图交互的功能,储量图作为基础数据,可在图上一键操作,使得储量基础数据自动录入、更新到数据库中,这些,为储量数据库的建立和操作提供极大的便利。

 

矿山储量管理系统功能结构图
2.1. 数据库系统
   据库系统由数据录入功能模块、功能计算功能模块、矿级报表生成功能模块三部分组成,主要用于完成储量数据的录入、计算和储量报表生成。
2.1.1. 数据录入功能模块
    储量数据录入功能模块通过建立井口数据、标志层/煤层信息、水平标高数据、采区数据、工作面数据、新旧级别套改数据等储量数据库基础代码,可以分煤层、分标高、分采区、分工作面等条件划分储量块段,录入储量数据,从而精细化管理矿井储量。
    本模块可以管理采出—损失量基础数据(分月份工作面损失量分析及回采率计算基础台账/分月份采区分煤层损失量分析及回采率计算基础台账/全矿分煤层损失量分析及回采率计算基础台账)、回采煤量、准备煤量、开拓煤量、采区回采率、保护煤量、块段基础信息数据、台账数据、摊销台账、暂不能利用储量、“三下”压煤台账、地质及水文地质损失台账、报损煤量台账、探煤厚台账、当年:动用储量、块段:增减变动储量、总:增减变动储量、当年:煤生 69 表分母数据、当年:煤生 70 表分母数据、资源储量统计数据、可采期计划采量设置等数据信息。
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系统窗口界面
 
2.1.2. 功能计算功能模块
    功能计算模块主要调用储量数据录入模块中的数据,然后将根据实际情况,分别计算总:储量增减变动汇总、当年 69 表分母数据-生成、当年 70 表分母数据-生成、当年资源储量表数据-生成、储量数据转入下一年,计算块段储量、计算块段可采量、计算所有块段可采量、约束所有块段储量可采量小数后两位、更新本年度期初保有量、新旧级别套改等。
    注意:打开的数据库界面不同时,功能计算模块的计算内容也不相同。
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储量功能计算
 
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储量功能计算
 

 

2.1.3. 矿级报表生成功能模块
    储量报表模块主要针对整个矿区的储量资料数据进行报表管理,完成储量资料数据报表保存、打印输出与维护工作。
 
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矿级报表生成
 
    矿产资源储量管理系统支持的报表有二十余个,具体见矿级报表生成结构图 :
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矿级报表生成结构图
 
2.2. 图形编辑系统
2.2.1. 3D GIS 平台
    图形编辑系统研发基础——3DGIS 平台,是全国地测行业专家集三十余年智慧与心血的产物,是一个智能的、二三维一体化的 GIS 平台,是集面向对象技术、组件技术、GIS 及 WebGIS 技术、OpenGL 三维建模等技术于一体,以 2D/3D 图形界面可视化为特点的交互式、集成化、综合性矿山应用系统基础平台。本 GIS 平台具备以下功能特 点:
 二次开发,提供对象空间查询、管道拓扑关系、救灾路线和路径自动形成和预设等专业分析功能接口。
 二维三维一体化技术:二维图形和三维模型之间的转换只需要通过一个按钮就可以,无需再做其它处理,并利用三维实体直接生成二维平面图。
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二、三维一体化技术
 
 以真实的三维坐标表达三维实体模型的真三维系统。

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三维地质体模型

 能直接利用现有的数据管理系统数据、图形和模型成果。
 模型精确表达技术:可实现地表和地下各种实体的三维显示,并可以任意角度查看地下三维模型与地面物体之间的空间关系,实现多源数据可视化集成。
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地表、地下三维模型
 
 模型可编辑技术,提供常规和灵活多样的显示能力。支持局部和任意平面剖切功能。
 图形模板技术:一方面有利于地测标准化的管理和控制,另一方面可以快速成图,比常规 CAD 制图的工作效率可提高 10 倍以上。
 对象化的图形处理技术:包括基本图形元素对象化、任意比例尺、OLE 文档能力, Internet 插件能力,图像处理和矢量化功能,图像和图形校准功能,柱状图的表格化,图形的嵌入和连接技术等。
 

井工矿资源储量管理图1
 
井工矿资源储量管理图2
 
井工矿资源储量动态管理图
 
       3.矿产资源储量技术标准解读
 
3.1编制《固体矿产资源量估算规程》的目的和意义是什么?

  《固体矿产资源量估算规程》(DZ/T 0338-2020,以下简称《估算规程》)包括了通则、几何法、地质统计学法、SD法4个部分,其中几何法、地质统计学法又各有若干种估算方法,另将距离幂次反比法放在地质统计学法部分,各种估算方法的应用分别在各自部分中进行了详述。

  《估算规程》是在总结我国几十年来矿产勘查及资源储量估算经验基础上,针对以往存在的不规范,主观性、随意性大等突出问题,旨在提高勘查工作质量和资源储量的可靠性而制定。

  目前矿产资源量估算方法很多,而从事矿产勘查和资源量估算的专业人员有的经验不足,面对错综复杂的地质条件难以选择适合的方法估算资源量。估算规程可以为解决此类问题提供帮助。

  此外,《估算规程》不是孤立的。主要是落实“2020年总则”中资源储量估算一节的具体要求。与诸多矿种的矿产地质勘查规范以及其他的规程配套使用。

 

3.2 如何理解“经验工程间距”的概念?
  术语和定义中的“经验工程间距”是此次归纳出的一个术语,是指针对不同矿种、不同类型、不同规模、不同特征的矿体,在数十年的勘查中运用并归纳出的可供参考使用的工程间距即规范中提供的参考工程间距。可为具体矿床详查、勘探阶段论证最佳工程间距提供参考。
 
3.3 如何理解资源量估算的基本要求
  《估算规程》对资源量估算基本要求体现在以下两个方面:

  一是对参与矿产资源量估算的主要专业人员或团队的要求。西方主要矿业国如澳大利亚JORC Code规(2012)、加拿大NI43-101法规中,都强调合资格人员或胜任人员是资源储量估算的责任人,他们必须是一个具有可执行纪律处分的矿产领域专业组织的成员,且至少具备五年相关专业的工作经验。而当前,我国资源量估算的责任主体为法人单位。鉴于资源储量估算对矿山建设以至国民经济和社会发展的重要性,规程中强调了参与估算的技术骨干或团队必须具备的要求。

  二是对提供参与资源量估算的所有矿产地质资料信息的要求。这些资料必须符合相关规范、规程的质量要求;通过了自检、互检、项目负责人(或指定的质检员)的质量抽检,并且通过了野外验收。在此基础上,进入室内综合整理阶段,通过对所有信息的综合分析、总结归纳编写并提交勘查报告。对勘查成果的具体要求见估算规程。

 

3.4 资源量估算中如何执行工业指标?

  工业指标是区别矿与非矿的标准。工业指标体系又可分为工程指标体系和矿块指标体系。两者的指标项目不同,但作用和效果大体一致。工程指标体系大家比较熟悉,由矿石质量指标和开采技术条件指标组成,多用于几何法,采用该指标区分矿体与围岩或夹石的界限,继而在矿体范围内估算资源量。而矿块指标体系一般根据地质矿化规律采用某一个品位(一般介于地质上的矿化品位与常用指标体系中的边界品位之间)圈出的一个比较完整的矿化域,在矿化域内按照一定的大小划分估计品位的单元块,继而采用地质统计学法或距离幂次反比法等对单元块进行品位估值,再采用边际品位界定单元块是矿石还是废石,然后统计资源量。工业指标体系的具体用法见各相关部分。

  对用几何法估算资源量的矿体,工业指标主要包括矿石质量和开采技术条件两部分。矿石质量指标通常包含最低工业品位与边界品位两个指标,个别矿种还有矿床平均品位的要求。在满足最低工业品位要求的前提下,圈连的工业品位矿范围内,允许一个块段内有两个低品位矿的工程参与估算资源量,多于两个低品位工程的块段作低品位矿块段处理。通常情况下,大范围的工业品位矿块中的低品位矿除了用作矿柱外,不会绕开不采。在估算前可征询矿山设计部门的意见,若没有对口设计部门,只要上述情形的低品位矿参与资源量估算能够满足矿床平均品位要求或矿山建设设计需要时,也应作为资源量对待。

  当矿石加工选冶试验的尾矿指标高于工业指标的边界(际)品位时,表明工业指标不合理,应重新论证工业指标。

  对于厚大连片的低品位矿地段应该单独圈出;对于零星分散的低品位矿只要不影响块段平均品位,达到最低工业品位要求,无需单独圈出。

  当一个矿体或矿床的平均品位没有达到工业指标要求时,应该剔除矿体边角上的低品位矿样品或剔除其中的低品位小矿体,使矿体或矿床的平均品位达到工业指标的要求。

 

3.5 矿体圈连中有哪些注意事项?

  出于降低风险的目的,资源量估算时矿体的圈连有别于矿体的自然圈连。资源量估算中矿体的圈连要求较为严谨,两工程间矿体圈连时,其间的厚度不得大于两工程的最大厚度。当相邻工程矿石类型或矿石品级不对应时,可采用两工程间以对角线方式相连,相连结果应与相邻工程一致,这样提高了工程控制程度。不得采用两工程1/2间距圈连,这种圈连对于控制资源量、探明资源量不允许。

  存在“三带”(氧化带、混合带、原生带)的矿区,“三带”的圈连要有足够的资料(物相分析结果)依据。实践中,有将全相当作硫化物相投入勘查的项目,给投资方造成重大损失。具有一定规模的矿体但物相分析依据不充分的、矿头控制程度不足,无法满足圈矿需要的成果也难以进行相应的估算。

  矿体外推是圈连矿体中的常规方法。除了边界工程的品位为米·克/吨值或米·百分值时,不得外推(薄脉型矿体除外)外,都允许依规外推。

  夹石的圈连与矿体圈连适用同一原则。对于矿体不得连续外推,即不能沿走向、倾向外推之后再向两侧外推。

  勘查区合理勘查深度以浅的主矿体没有工程圈闭留有较大缺口的,不能提交详查、勘探报告,分段开展详查、勘探的例外。沿周边圈闭矿体的工程间距(走向方向)视矿体周边的变化程度布置,无须每条勘查线上都要控制,原则上能控制边界的拐点即可。

  矿山资源储量核实中矿体圈连应注意采场与供矿山设计矿产资源储量报告的同一组工程控制的范围内或一个中段的矿体形态的重合率、位移、长宽厚的变化,以及矿石质量的变化、重要的地质特征变化等。

 

3.6 怎样把握特高品位、大厚度的处理?

  《固体矿产资源量估算规程 1部分:通则》(DZ/T 0338.1-2020)附录C对特高品位和大厚度如何处理进行了详细表述。实践一再证明特高品位、大厚度对资源量估算的影响程度很大。因此,任何矿种,特别是有色金属矿产和贵金属矿产,不仅要处理特高品位,也要处理大厚度工程。

  以往的特高品位处理比较单一,就是以矿体为单位,对样品中高出矿体平均品位6~8倍的特高品位要依据规程进行处理。随着综合研究的深入开展,发现在同一矿体的局部地段样品品位普遍较低的情况下,个别样品品位很高,同样影响资源量的估算精度,在20世纪80年代以来遇到这种情况已经处理了。近年,遇到一个矿区工程中见矿的厚度有大有小,品位普遍较低,但绝大多数工程中会有一个或几个样品的品位高出工程平均品位许多倍,这些样品不处理就参与工程平均品位的计算明显提高了工程平均品位,又因工程间距较大致使估算的资源量大出许多,也影响了估算资源量的可靠性。因此,出现类似情况的工程样品分析结果也应该作为特高品位进行处理。

  处理特高品位的方法之一是当单工程矿体厚大时可用特高品位样品所在工程的平均品位替代。但以往除铝土矿勘查规范外没有对单工程矿体厚大的判定原则作出规定,本估算规程明确单工程矿体的厚大指“大于或等于矿体平均厚度3倍”,可避免采用此方法处理特高品位的随意性。

 

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  如欲详细了解,请致电:400-051-6619
 

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