礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算法

礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算法是計(jì)算礦產(chǎn)地下埋藏量的方法。礦產(chǎn)儲(chǔ)量包括體積儲(chǔ)量、礦石儲(chǔ)量和金屬儲(chǔ)量三種;對(duì)不同礦產(chǎn)，要求計(jì)算不同的儲(chǔ)量。建筑材料一般計(jì)算體積儲(chǔ)量，煤及黑色金屬只計(jì)算礦石儲(chǔ)量，鈾礦及稀有、有色金屬礦床則需計(jì)算金屬儲(chǔ)量。一般計(jì)算公式如下：V=S·M;Q=V·D;P=Q·C。式中，V——計(jì)算部分的(下同)礦體體積(m3);Q——礦石儲(chǔ)量(t);P——金屬儲(chǔ)量(t);S——礦體的投影面積(m2);M——礦體在投影面法線方向上的平均厚度(m);D——礦石的平均密度(t/m3);C——礦石的平均品位(%)。

首先應(yīng)根據(jù)礦床地質(zhì)特點(diǎn)和所用勘探方法，選擇合理的儲(chǔ)量計(jì)算方法。常用的儲(chǔ)量計(jì)算方法有：斷面法，算術(shù)平均法、地質(zhì)塊段法、開(kāi)采塊段法、三角形法及最近地區(qū)法等。再在各種綜合圖上根據(jù)工業(yè)指標(biāo)圈定礦體邊界，劃分礦體塊段，計(jì)算各塊段的平均厚度、平均品位、礦石密度、礦體面積以及含礦系數(shù)等參數(shù)。最后按公式計(jì)算塊段金屬儲(chǔ)量，累計(jì)塊段金屬儲(chǔ)量為礦體(或礦床)金屬儲(chǔ)量。隨著電子計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用，礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算將廣泛采用電算技術(shù)。應(yīng)用電算技術(shù)計(jì)算儲(chǔ)量的一般步驟是：選擇計(jì)算方法，擬定計(jì)算公式，確定計(jì)算方案，編制計(jì)算程序，輸入程序和原始數(shù)據(jù)，電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算并輸出結(jié)果。 2100433B

固體礦產(chǎn)與液體、氣體礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算的方法和參數(shù)不完全相同。

固體礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算 　傳統(tǒng)的方法是以每一幾何形礦塊中見(jiàn)礦工程的平均厚度，乘以礦塊面積（垂直于礦體厚度）,得出礦塊的體積；用礦塊體積乘以平均體重,得出礦塊礦石量；用礦石量乘以平均品位，得出礦塊有用組分或金屬的儲(chǔ)量。

大部分黑色金屬礦產(chǎn)（如鐵、錳、鉻），一部分非金屬礦產(chǎn)（如磷、硫鐵礦、水泥灰?guī)r）以及煤、油頁(yè)巖等，只計(jì)算原料的礦石儲(chǔ)量；絕大多數(shù)有色金屬（如銅、鉛、鋅），貴金屬（如金、銀、鉑族元素），稀有金屬(如鈮、鉭)，分散元素（如鎵、銦、鎘、鍺）以及放射性鈾等礦產(chǎn)計(jì)算有用組分（多為氧化物）或金屬的儲(chǔ)量。

按照礦塊體積幾何形狀的不同，儲(chǔ)量計(jì)算方法可分為：

①多角形法，又稱(chēng)最近地區(qū)法，以每一勘探工程見(jiàn)礦厚度為中心，推向各相鄰工程距離的二分之一處，形成一多棱柱形體礦塊；

②三角形法，以每3個(gè)相鄰勘探工程見(jiàn)礦的平均厚度為三角棱柱體礦塊的高；

③開(kāi)采塊段法，以坑道工程為界，把礦體切割成若干板形礦塊；

④地質(zhì)塊段法，按地質(zhì)構(gòu)造和開(kāi)采條件相同的原則劃分礦塊；

⑤斷面法，又稱(chēng)剖面法，是將每?jī)蓷l相鄰勘探線剖面間的礦體作為一個(gè)礦塊；

⑥等高線法，對(duì)產(chǎn)狀和厚度穩(wěn)定的沉積礦床,以礦層頂板或底板等高線圖為基礎(chǔ),將礦層傾角相近的地段劃分為一個(gè)礦塊；

⑦等值線法，利用礦體等厚線圖或礦體厚度與品位乘積等值線圖，將兩等值線間的礦體劃為一個(gè)礦塊。礦塊劃分以后，視其幾何形狀選用公式計(jì)算體積和儲(chǔ)量。

20世紀(jì)60年代以來(lái)，國(guó)際上采用電子計(jì)算機(jī)計(jì)算礦產(chǎn)儲(chǔ)量，使地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)等計(jì)算量大而結(jié)果較為精確的計(jì)算方法得以推廣應(yīng)用，它與傳統(tǒng)儲(chǔ)量計(jì)算方法的區(qū)別是：不單純以礦塊中的工程求得儲(chǔ)量計(jì)算的參數(shù)(如品位)來(lái)計(jì)算該礦塊的儲(chǔ)量，而是考慮礦體中樣品與周?chē)鷺悠贩植嫉目臻g位置（包含方向和距離）的相關(guān)關(guān)系，來(lái)計(jì)算礦塊的品位和儲(chǔ)量。這些方法在中國(guó)正在用已知礦床作實(shí)例，研究它的適用條件和范圍。

石油及天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算

主要采用容積法。石油的計(jì)算公式為

式中N為石油地質(zhì)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）；A為含油面積（平方千米）;h為平均有效厚度(米);Φ為平均有效孔隙度;Swi為平均油層原始含水飽和度；ρ0為平均地面原油密度(噸每立方米)；B0i為平均原始原油體積系數(shù)。

地層原油中的原始溶解氣地質(zhì)儲(chǔ)量Gs(億立方米)的計(jì)算公式為

Gs=10-4N·Rsi

式中Rsi為原始溶解氣油比（立方米每噸）。

此外，物質(zhì)平衡法是利用生產(chǎn)資料計(jì)算石油動(dòng)態(tài)地質(zhì)儲(chǔ)量的方法。計(jì)算油田的探明儲(chǔ)量，除應(yīng)分別計(jì)算石油及溶解氣的地質(zhì)儲(chǔ)量外，還要計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量中能夠采出獲得社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的可采儲(chǔ)量?？刹蓛?chǔ)量不僅與油藏類(lèi)型、儲(chǔ)層物性、流體性質(zhì)、驅(qū)動(dòng)類(lèi)型等自然條件有關(guān)，而且與采油時(shí)布井方式、注入方式、采油工藝、油田管理水平以及經(jīng)濟(jì)條件等人為因素有關(guān)。隨著油田勘探開(kāi)發(fā)工作的進(jìn)展，經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的改善，應(yīng)合理選擇有關(guān)資料、參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)公式，定期計(jì)算或復(fù)核可采儲(chǔ)量。

天然氣的地質(zhì)儲(chǔ)量一般用容積法

其計(jì)算公式為

式中G為氣田的原始地質(zhì)儲(chǔ)量（億立方米）；A為含氣面積（平方千米）;h為平均有效厚度(米)；Φ為平均有效孔隙度；Swi為平均原始含水飽和度；T為氣層溫度（開(kāi)爾文）；Tsc為地面標(biāo)準(zhǔn)溫度（開(kāi)爾文）；Psc為地面標(biāo)準(zhǔn)壓力（兆帕）；Pi為氣田的原始地層壓力（兆帕）；Zi為原始?xì)怏w偏差系數(shù)。

將容積法求得的天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量乘以天然氣采收率，求得可采儲(chǔ)量。

地下水水量計(jì)算

評(píng)價(jià)地下水水量是指人類(lèi)可資利用的地下水水量。根據(jù)需要，結(jié)合地區(qū)的水文地質(zhì)條件，分別計(jì)算地下水的補(bǔ)給量（單位時(shí)間內(nèi)流入含水層的地下水總量）、儲(chǔ)存量（儲(chǔ)存于含水層內(nèi)的重力水體積）、可開(kāi)采量。作為供水水源地，主要計(jì)算可開(kāi)采量。可開(kāi)采量是指在一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，采用合理開(kāi)采方案和合理開(kāi)采動(dòng)態(tài)，在整個(gè)開(kāi)采期間不明顯襲奪已有水源地，不發(fā)生危害性的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的前提下，允許開(kāi)采的水量，其中包括開(kāi)采時(shí)可奪取的天然補(bǔ)給量或排泄量、開(kāi)采條件下的激發(fā)補(bǔ)給量、可利用的儲(chǔ)存量和人工補(bǔ)給量。地下水既不同于固體礦產(chǎn)，它具有流動(dòng)性，也不同于石油天然氣礦產(chǎn)，它還具有恢復(fù)性。因此評(píng)價(jià)時(shí)必須在查明地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件和預(yù)測(cè)它在開(kāi)采過(guò)程中可能發(fā)生水量水質(zhì)變化的情況下，分別按水源地水文地質(zhì)條件，含水介質(zhì)類(lèi)型（孔隙性介質(zhì)、巖溶性介質(zhì)、裂隙性介質(zhì)），水力性質(zhì)（潛水、承壓水），邊界條件，含水層的不均勻性，地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)時(shí)間系列的長(zhǎng)短，開(kāi)采布井方式等，選擇相應(yīng)公式計(jì)算水文地質(zhì)參數(shù)和地下水水量。

礦產(chǎn)儲(chǔ)量計(jì)算步驟是：

①在地質(zhì)勘探或礦山生產(chǎn)勘探過(guò)程中，通過(guò)地表露頭、探槽、淺井、坑道中和鉆孔編錄取樣，以及地球物理測(cè)井結(jié)果，求得儲(chǔ)量計(jì)算中需要的各種地質(zhì)圖件及各種數(shù)據(jù)資料；

②將勘探工程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料,按3維空間坐標(biāo)位置，投放到相應(yīng)比例尺的地質(zhì)圖件上，并按地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律和工業(yè)指標(biāo)的要求，圈定礦體；

③根據(jù)礦體形態(tài)和礦石質(zhì)量分布的特征，考慮勘探工程分布的格局，或采礦場(chǎng)的布局，將礦體分割成大小不同的幾何形礦塊，用體積公式計(jì)算每一礦塊的儲(chǔ)量，然后匯總而成全礦體和全礦床的儲(chǔ)量。