SD法在矿产资源储量中的应用

SD法在矿产资源储量中的应用,主讲：蓝运蓉Tel(O):86-10-64251139Email：miningChinaSD.com北京恩地科技发展有限责任公司,经地质勘查工作发现的矿产资源的蕴藏量及其质量的估计方法即矿产资源储量计算方法.,SD法是一种全新的矿产资源储量计算方法及系统。既不同于过去由前苏联引入并在中国沿用了数十年的传统方法，也区别于由克立格教授和马特隆教授创立的地质统计学克立格法。SD法弥补了传统法和克立格法的不足，从我国矿产特点和我国勘查、开采实际及储量审定的需要出发，一系列“计算分类审定成图”一体化的SD法体系软件产品,正由恩地公司向矿业市场提供全方位的服务，SD法也在实践中不断发展。SD储量计算已形成一系列方法体系，SD储量计算法和SD储量审定法是两个基本的方法。已经用于勘查、设计、开采、管理（评审，评估机构，矿山生产管理）中的储量计算、分类、审定、管理.,计算勘查资源储量及保有储量，确定合理工业指标。计算资源储量精度和工程控制程度，预测工程间距，工程数。矿产资源储量动态监测管理。矿产资源评估。编制各勘查阶段资源储量报告、矿山闭坑报告。,具体应用于以下几方面：,一、用于几乎所有的固体矿产资源储量计算和自动分类,二、用于各勘查阶段不同规模、不同复杂程度的各矿床类型,三、用于确定合理的工业指标和最合理的经济储量,四、用于指导勘查工作进程及用于控制资源储量风险,五、用于矿产勘查报告及复核报告的提交和评审，用于矿业权评估,一、用于几乎所有的固体矿产资源储量计算和自动分类,除去特殊非金属（石棉、云母、冰洲石等）外，SD法的系统皆能计算其动态的资源储量。如依据市场需求计算储量，包括不同品级及不同可靠程度的储量，任意分块及不同台阶（中段）的储量。皆能自动确定其计算的资源储量类型。而传统法目前只能是按套改原则对资源储量分类，其中人为性大。克立格法尚未见到其分类标准，因此用SD法计算的储量是适用国内外市场需要，最符合由我国资源储量新分类标准的。评审认可的储量能上报、登记入库的。,我国新分类标准将固体矿产资源/储量分为储量、基础储量和资源量三大类16种类型，各种类型都有其对应的编码（如下表）。,说明：表中所用编码（111-334）第1位数表示经济意义：1=经济的，2M=边际经济的，2S=次边际经济的，3=内蕴经济的，？=经济意义未定的；第2位数表示可行性评价阶段：1=可行性研究，2=预可行性研究，3=概略研究；第3位数表示地质可靠程度：1=探明的，2=控制的，3=推断的，4=预测的，b=未扣除设计、采矿损失的基础储量。,SD法用审定法以SD精度给出了地质可靠程度的定量标准已列入勘查规范总则（GB/T13908-2001）。,新分类标准（GB17766-1999）采用“三轴”联合定义的原则，是以地质可靠轴为基础，经济意义轴为核心，可行性评价为手段的分类。,SD矿产资源储量计算及审定法用SD精度给出了“定量的”划分标准。当：80%，属探明的；45%65%，属控制的；15%30%，属推断10%，属预测的。,SD法以“三轴”确定固体矿产资源储量分类示意图如下：矿产资源分划图：,矿产资源量/储量分划图：,矿产资源经济意义分划图：,矿产储量与矿产资源量经济意义分划图:,矿产资源储量三大类分划图:,矿产资源地质可靠程度分划图:,矿产资源可行性评价分划图:,固体矿产资源/储量分类图(三大类十六种类型)：,目前SD应用矿种（二十余种）,矿种包括：铁、锰、铜、铅、锌、锑、锡、钴、钼、锗、金、银、铀、锶、铝土矿、大理岩、水泥灰岩、制铝灰岩、萤石、金红石、煤、磷、硫铁矿等二十余种。,二、用于各勘查阶段不同规模、不同复杂程度的各矿床类型,由于不同的资源储量计算方法的理论和方法的区别，导致在应用上不同特点。,由上述三种方法比较表看到：克立格法仅适用于勘探以上阶段，用于矿化稳定的大型特大型矿床；传统法虽适用各勘查阶段，但比较适用于矿化稳定的矿床；而SD法可用于各勘查阶段，适用于大、中、小规模的各类型矿床，对矿化稳定和矿化复杂的矿体一样适用。当然，如果矿体形态简单，矿化均一，或者工程控制非常密集，此时，无论用哪种方法，计算的储量误差都不会太大。反之，如果矿体形态的矿化复杂，或者工程控制稀疏，不同的储量计算方法计算的结果可能差别很大，而此时其它方法是无法判断自己的可靠程度或误差的，只有SD法可以自检可靠性，预测此种工程控制程度下的资源储量真量的范围值的。,超常值对SD法与传统法影响,10,10,1,3,1,3,1,3,1,3,1,3,10,10,1,3,1,3,1,3,ck1,ck2,ck3,ck4,ck5,100,100,100,100,100,100,100,100,ck1,ck2,ck3,ck4,ck5,(1000,10000),(1000,10000),图1,图2,钻孔,厚度（米）,品位（克/吨）,从以上图中和计算表中可以看出，不仅超常值本身对算术平均值影响很大，而且超常值所处的空间位置不同以及矿块划分不同，也会对算术平均值产生很大影响。而SD法却几乎不受其影响，相对说来，是稳健的。,A,B,C,D,A,B,C,D,例如在某金矿区，其勘查程度低，相当于普查阶段，工程控制稀疏，工程数少，传统地质块段法计算的资源储量结果与SD法结果相差很大，传统法量是SD法的一倍，经SD审定计算精度表明传统法计算量是偏大了。查其原因是，此矿区品位厚度变化大，有高品位大厚度的超常值工程出现。传统地质块段法本身存在的问题是用算数平均计算，导致其结果误差很大。SD法是结构曲线法断面法，充分考虑了地质变量的空间结构性，无论厚度或品位的超常值无论处于矿体的什么部位，它只影响到相邻工程的结构范围。计算中既不过多受超常值的影响，计算也较稳定，矿块划大划小，影响不是很大，计算结果也就比较合理。,由此看来在勘探工作中选用一个好的储量计算方法是最重要的，SD法是具中国特色的储量计算审定方法，能够控制储量“质”和“量”的风险，灵活多用快捷，适应市场经济的现代储量计算方法中的优秀者。,目前SD法已用于不同复杂程度的十余种矿床类型如：沉积型、层控型、沉积变质型、岩浆岩型、斑岩型、矽卡岩型、热液型、砂矿型、风化壳型、卡淋型等类型。,SD法已在国内25个省（市、自治区）百余个矿山（区）几百个矿段做过试点和应用。,通过选取由简单到复杂的矿区具有可比条件的部分进行对比计算分析,对比中可以看出，两种方法对此矿储量计算效果近于相同。矿量相对误差1%，SD法量比传统量略小，化学成分的计算也十分接近。这说明SD法是正确的。如：河南某金矿矿体储量计算（图）等实现了SD法同传统法的可比性。,如：GC石灰岩矿床储量计算表,通过选取正在开采和已经闭坑的各种类型矿床，利用原始的地勘、生勘以及矿山开采、闭坑资源进行探采对比，证实了SD法的优越性。如：层控沉积浅变质构造再富集铜矿床，里士矿储量计算范围图及结果对比表，准确可靠。,F1,8600,8800,9000,9200,9400,9600,9800,10000,10200,10400,吨,埃米尔,克立格,传统法,SD法金属量,真量（闭坑量）,1）闭坑储量值是矿山部门的备采储量值，一般都将备采储量值当作真量值。2）探采对比是后检尺度。是检验某一动态探矿阶段计算的储量的准确程度（储量的实际精度），由于计算的储量与勘查阶段和工程控制程度无函数关系，或相关关系，因此，探采对比的储量精度，从理论角度来说，不能体现工程控制程度，只能是储量的实际精度。3）SD预测精度是开采前的各勘查阶段的储量精度预测值，表示储量真量在SD精度划分的区间范围内。本矿区由SD精度计算得矿石量真量区间为：区间下界：47454190.82%=430978吨区间上界：47454190.82%=522507吨金属量真量区间为：区间下界：9515.8590.82%=8642.29吨区间上界：9515.8590.82%=10477.70吨4）用SD预测精度不仅可以检验SD法储量的精确程度，也可检验其它方法的储量准确程度。从靶区图可以看出，传统法的矿石量在SD靶区之外，其它方法的金属量虽在SD法靶区之内，但离真量值却较远。而且，按照SD法递进计算之精度原则，储量真值的所在位置，应在SD法计算值与其上界值的区间内，因而，可以判定，其它方法之储量误差均较大。,10600,SD矿石量靶区,SD金属量靶区,再如：矽卡岩型铜金矿剖面图、水平段面图（矿体分枝复合）、保有储量计算图、SD法结果精确稳健，符合实际。,三个阶段资源储量两种方法计算结果对比表,针对矿山实际需求灵活应用SD法解决了生产中的问题，证实了SD法为生产服务的可行性。如：特大型斑岩型铜矿床，按A台阶框块（AK）计算储量及审定，满足矿山生产规划、计划、管理需要。,再如：中到大型形态复杂的矽卡岩铜矿床，为满足矿山生产多种需求，SD法用多种工业指标，多种类型矿段计算。,通过对品位的稳健处理自动识别处理风暴品位，不管是何类型矿床，其计算结果稳健。正如规范总则中所述：“用SD法储量计算法时，用削减值代替特高品位，置于原始数据中参预计算”。此削减值即是SD法依矿体的复杂度为基础求的风暴品位下限值。SD法是分矿体、矿段分别识别和处理风暴品位的，对单独一个矿段来说，这个风暴品位就是特高品位。此时的“特高”与“风暴”便是同义词。这样，比全区用统一尺度处理风暴品位合理。能避免传统法的特高品位处理方式后仍有富矿段贫化现象的不足处。,其中号矿体铜品位普遍较高，7%者众多，若以7%判，虽然有特高，但在此矿体不是风暴品位（SD法计算的风暴品位下限为11.439%）。而另一号矿体品位普遍偏低，偶尔有个别5%者，在该矿已形成了奇特高峰了（而SD法计算的风暴品位是4.884%，应处理风暴品位），就形成了此矿体的风暴品位了，但若仍按7%处理为特高，则此矿体就不用处理了会使此矿体的平均品位抬高，这是不合理的。,如某矽卡岩铜矿：,三、用于确定合理的工业指标和最合理的经济储量,矿产勘查进入到高勘查阶段，需要确定勘探开采方案时，SD法这种计算动态资源储量的方法特别适于用选定合理的工业指标和动态的圈定矿体，动态计算矿产资源储量并确定其动态资源储量的价值，满足矿业市场投资评估的需要。矿产资源储量永远是一个动态的相对值，它随着勘查工作量的进程、工业指标的变动、对矿区的地质认识程度、所选用的储量计算方法及软件的不同而改变，在储量评估中会直接影响到矿业权人各方的经济利益。工业指标是衡量矿产储量的“质的”重要标准，对于拥有探矿权或采矿权的单位来说，确定合理工业指标，对勘查工程的布置，对开采设计矿量的管理都具有指导意义。指标定低了，矿体形态完整，矿体范围大，储量也多，但选冶成本高，生产成本高，采矿可能亏本；指标定高了，选冶成本降低，经济效益好，但浪费矿产资源，矿山过早枯竭。SD法是在对矿产资源储量价值分析的过程中，确定最优工业指标的。SD是动态的储量计算方法，最适合随工业指标变动而计算储量和随着市场需要而确定合理工业指标的。,如：湖北某矽卡岩铜矿，按多项指标分成五组组合的工业指标进行计算,铜矿储量统计表,工业指标组号：4年生产能力：1000000.00（吨/年）金属出售价格（元/吨）：4500.00企业盈利率：10%工业指标内容：边界品位：0.300可采厚度：1.000米百分值：0.500夹石剔除厚度：2.000工业品位：0.500,经济效益分析表格式如下,计算后发现第二组，第四组指标可使矿山服务年限长，总经济收入良好，其中第四组比第二组工业指标方案可多获取铜金属1万吨，对比后第四组工业指标好。当市场铜价变化，若铜涨10%后，则第三组，第五组比第二、四组指标更适合了，如果再涨价，这几组指标都不适合，则需另择指标了。因此随着市场经济环境变化，科学技术的发展，冶练技术的提高工业指标是在不断的变化的，这就要求拥有矿业权的单位及时调整工业指标，动态的圈定矿体，动态的提供矿业权范围内不同部位、不同中段、不同台阶的储量。在矿业市场日益繁荣的当今，衡量矿产经济储量的质量的尺度是要由市场来决定的，确定合理的效益指标，获得最大的经济效益的经济储量是矿业权人的最大愿望。由此看出经济上的风险是受工业指标的控制，是受效益指标控制的。不难看出SD法的动态计算不仅能根据多组工业指标计算动态的储量还能根据市场行情确定不同指标进行动态的储量计算，真是当今一个好方法。,SD法精度既是矿产资源储量精确程度的度量，又是工程控制程度的体现。地质可靠程度反映了矿产勘查各阶段工作成果的精度。SD精度是地质可靠程度的定量尺度。对探矿权人来说，可以利用SD精度法来度量勘查工作程度。用来设计布置工程的网度和网态；利用有限的工程计算矿体的储量，圈定矿体的形态；对调整部署工程提供依据，以最少的工程来控制和探明最多的矿产资源。对采矿权人来说，利用SD精度值确定采场范围，科学的编制生产计划和布置施工工程，从而提高管理水平和市场竞争力。对于一个矿区，只要计算出它的SD精度值，就可以得到当前工程控制程度，以它判定是否达到矿权人查明程度的要求；此时可预测要满足勘查者需求，需要多大的工程间距或者需要多少工程数才能达到要求。,四、用于指导勘查工作进程及用于控制资源储量风险,看一看如何确定工程间距预测、工程数的。例如，矿业主要求可靠程度（SD精度）=70%，经施工40个工程后，其平均工程间距为h1=80米，计算出的SD精度值1=60%（图17），显然，40个工程尚未满足要求，必须再增加一定工程，例如经预测计算，达到精度=70%时，总施工工程数应有55个。故而还再补施工15个工程，再经计算，工程间距应由80米，缩小到65米。至于要补的15个工程在何处施工，应据地质认识和取“寻稀”原则依次施工。施工进程中逐步计算精度，当达到精度要求时，就不再施工，即可达到目的。,实际应用例，如：云南金矿，90年地质队提交中间储量报告，91年继续加密网度求取工业储量，SD法曾于91年用中小型WANG100机版本软件系统用90年的勘探资料初步复核该矿储量。复核时只对两个主要矿体1和1SD法计算核对，计算结果如下表：,SD法与传统法计算结果对比表,SD法提交复核报告时曾指出，传统法计算的储量和储量级别基本可靠，只是金储量品位偏高。某些地段，传统法求相应级别的工程控制程度仍有不够之处。后来经加密勘探，提交最终勘探报告时，传统法计算储量比原计算量要少，品位也略低，而接近SD法。应用单位对SD法计算结果给予充分肯定并“希望今后在可能的情况下，尽量能用SD法予以指导施工进程”。,另一金矿：该金矿勘查程度为普查阶段，传统提交储量达到大型金矿，但由于传统计算方法无法获得资源储量的精确程度，无法随着工程的施工进度确定工程的控制程度，并预测出达到要求控制程度需要的工程数,SD法做到了这一点(见下表)。,甘肃某金矿305矿脉工程控制程度预测表,如上表所示，该矿区305脉的精度为20.05%,控制程度达到“推断的”。以现有工程揭露的矿体情况预测达到“推断的”只需施工6个工程即可。而矿区实际已施工了14个工程，多施工了8个，从降低工程成本而言，SD法可以提供非常科学、有效的帮助。,矿产资源储量在市场经济下，它的质量取决于两个因素，一是地质勘查程度，二是工业指标。这里就矿产资源储量“量”的风险问题讲一讲。勘查结果提交的资源储量值，如果不计算它的精度就不知道它具体的精确程度，也就不知道具体的可靠程度如何，它的量如何就不清楚，那么，资源储量“量”的风险程度就无法控制。由于矿床的复杂性和取样的有限性，造成长期的储量计算准确性不高，和准确度不可知的高风险局面。在SD问世后，这个高风险局面就解决了。,勘查找到了矿，这矿是否有价值？有多大价值？真实储量有多少？需不需要进一步勘查？要达到什么勘查程度？这是勘查程度的风险。采矿过程存在储量多少和储量质量的风险，是动态资源储量精度的风险。过去计划经济条件机制下，勘查部门以实物工作量来计算和衡量勘查工作的完成情况，而对勘查结果不承担任何风险。勘查结束，此矿计算储量的正确性如何?储量的精度程度如何？对勘查部门说来，没有直接的经济利益冲突。因此多年来勘查程度的风险是完全由国家来承担的，勘查部门对其勘查成果储量及精度不是很关心的。另一方面以往的储量计算方法没有计算精度的工具。因此自今存在使用传统法计算储量者，仍不知其风险有多大。这在矿业权转让或买卖时是心中无数，很被动的。,在市场经济条件下，已完全改变了上述理念，对于获取探矿权，采矿权的部门，他们的每一步动作都必须与经济效益挂勾。拥有探矿权的单位考虑对矿区的勘查程度，以最少的工作量获得最多的资源储量，有时结果往往事与愿违，花了很多工作量获得较少储量，或者获得跟本不可利用的“储量”。他们承担了探矿的风险。他们也希望采用一种可以少施工多计算储量的方法，达到多获资源储量多受益的目的。可是往往还未采用新SD法而把储量精确程度不可知的风险球踢给了拥有采矿权的单位。拥有采矿权的单位，对于得到的资源储量，自然要认真审视其可靠程度如何，当还使用原来的传统方法，而没有找到一种更加科学的办法时，其“审视”常常是“审而不视，视而不见”的，因此采矿部门自然要承担“可靠程度”不确定的风险。,所以探采部门皆遇到了储量“质”和“量”风险的问题。认真实施新的资源储量分类标准，可控制风险。“三轴”中，经济轴是一个衡量风险的主要因素，然而地质可靠程度是最基础的，它是确定风险最根本的量。所以SD精度就可实现对储量风险的控制。对一个具体的矿区、矿段，SD法计算的精度落在那个区间就认定它是何等的查明程度。,例如，勘查结果提交的储量是100万吨，如果不计算它的精度，则不知道它具体的可靠程度如何，它的风险程度就无法控制。如果计算了SD精度，就可以控制它的风险。如果计算精度值是=60%，落在了“控制的”区间内，说明它的可靠程度是控制的。并且表明，它埋藏于地下的真实储量值是在100万吨60%=60万吨和100万吨60%=167万吨之间。=60%，是实在的精确程度，是可靠程度，不是可信程度。是确定性概念，不是概率概念。,倘若你觉得精度过低，查明程度不够，需要达到“探明的”查明程度，于是进一步加密工程，再次计算，如果储量变成90万吨，而精度升至80%，此时，精度落在探明的区间，说明它的可靠程度已经达到“探明的”了。它的客观真实储量值已在90万吨80%=72万吨和90万吨80%=112.5万吨的范围内。于是，它的可靠程度、精度提高了，它的真实储量的区间范围缩小了，它的风险程度也就大大减小了。这种风险是精确程度的风险，而不是概率风险。因此，用SD精度可指导勘查施工达到要求的勘查程度，控制工作量，控制风险。,再从前述里士铜矿探采对比表，某矽卡岩铜金矿储量复核对比表，证明SD精度所指明的风险程度的正确性。铜金矿复核的储量值得到重新评审批准上报入库。矿山心中有数了，计划安排有底了。因此只有让登记入库的资源储量的准确度得到保证，在充分利用“两种资源”、“两个市场”保证国民经济持续发展实现合理调配资源储量的依据可靠，从而能宏观上控制资源储量风险有利于管理。,五、用于矿产勘查报告及复核报告的提交和评审，用于矿业权评估SD法已正式列入国标及行业规范中，凡经SD法计算的矿产资源储量都能评审通过上报登记入库。其它方法提交的资源储量，皆需要用SD法对其检验，确定其储量风险，才算真正的认定了储量，这一点非常重要。在矿业权市场只有对矿产资源的“质”和“量”的风险进行了定量评估，才能在矿业权的转让、买卖中有竞争力。近年来SD法的主要应用概况可归纳为三大方面。（详见表）：,1、SD法提交的矿产资源储量可编制规范式的勘查报告。包括两种：一种是规范式复核报告。如：湖北某铜金矿勘探核实报告，用于报告复核被评为优秀报告；甘肃某金矿用于报告复核；河南某金矿用于报告复核。一种是规范勘查报告。如：黑龙江某金矿勘探报告，直接提供评审被评为优秀报告。2、SD法提交非规范式的资源储量计算说明书。如：江西某铜矿，用于生产管理；南美秘鲁含银铜矿用于下一步勘查设计；安徽某铜矿用于基建勘探及下一步生产计划编制。,3、SD法提交非规范式的定量评估资源储量“质”和“量”的依据。如：河北某金矿；山西某金矿；陕西某金矿；青海某铅锌矿；江西某金矿的评审复核报告时存在的一些未发现及不易发现的计算错、统计错、图件表格错，通过SD法核实，能全面快速的评出合格的报告，特别提出了储量风险的依据。因此，用SD法对提交高质量的报告起到了积极的监督作用。同时它给储量评审住入了一股新的活力。它打破了以往储量评审界的常规观念和单一手段，降低了中介机构的风险，维护了矿业权人的利益。使储量评审从此跨上了一个新的台阶。因为SD法对储量的复核，不仅对储量的质和量认定，同时也对相关的图件、附表、及文字报告的复核。SD法的计算依据的原始数据在取值的过程时，就是一个对相关原始资料的复核过程。计算时能在很短的时间内复核其总量及精度，甚至每一块的明细储量及精度，做到快速、全面、系统、准确，解决了储量精度不可知的风险。真正发挥了评审的作用，具有极大的实用性。,SD法为矿业权提供合理依据。矿业权评估中采用的矿产储量，应为在矿业权范围内，勘查程度已达到探明、控制的经济基础储量。,矿业权评估的依据主要有：行为依据、法律法规依据、产权依据、地质矿产信息依据和取价依据。其中矿业权评估的核心资料是地质报告、图件、附矿山开发技术经济资料、对地质报告的审批文件、储量评审报告等，它们反映了评估矿区范围及周围的区域地质概况、矿床地质特征、勘查程度、开采技术条件