礦產儲量計算

礦產儲量計算

根據地質勘查工作獲得的礦床資料,通過計算,以確定有用礦產的數量。這是礦產勘查工作的一項重要任務,是估算礦床經濟價值、確定礦山生產規模和服務年限等的基本依據。根據地質勘查工作獲得的礦床資料,通過計算,以確定有用礦產的數量。這是礦產勘查工作的一項重要任務,是估算礦床經濟價值、確定礦山生產規模和服務年限等的基本依據。根據地質勘查工作獲得的礦床資料,通過計算,以確定有用礦產的數量。這是礦產勘查工作的一項重要任務,是估算礦床經濟價值、確定礦山生產規模和服務年限等的基本依據。

正文

確定工業上有用的地下礦產的數量,簡稱儲量計算。
礦產儲量計算步驟是:①在地質勘探或礦山生產勘探過程中,通過地表露頭、探槽淺井、坑道中和鑽孔編錄取樣,以及地球物理測井結果,求得儲量計算中需要的各種地質圖件及各種數據資料;②將勘探工程中各項數據資料,按3維空間座標位置,投放到相應比例尺的地質圖件上,並按地質構造規律和工業指標的要求,圈定礦體;③根據礦體形態和礦石質量分布的特徵,考慮勘探工程分布的格局,或採礦場的布局,將礦體分割成大小不同的幾何形礦塊,用體積公式計算每一礦塊的儲量,然後匯總而成全礦體和全礦床的儲量。
固體礦產與液體、氣體礦產儲量計算的方法和參數不完全相同。
固體礦產儲量計算 傳統的方法是以每一幾何形礦塊中見礦工程的平均厚度,乘以礦塊面積(垂直於礦體厚度),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量。
大部分黑色金屬礦產(如),一部分非金屬礦產(如硫鐵礦水泥灰岩)以及油頁岩等,只計算原料的礦石儲量;絕大多數有色金屬(如),貴金屬(如族元素),稀有金屬(如),分散元素(如)以及放射性鈾等礦產計算有用組分(多為氧化物)或金屬的儲量。
按照礦塊體積幾何形狀的不同,儲量計算方法可分為:①多角形法,又稱最近地區法,以每一勘探工程見礦厚度為中心,推向各相鄰工程距離的二分之一處,形成一多稜柱形體礦塊;②三角形法,以每3個相鄰勘探工程見礦的平均厚度為三角稜柱體礦塊的高;③開採塊段法,以坑道工程為界,把礦體切割成若干板形礦塊;④地質塊段法,按地質構造和開採條件相同的原則劃分礦塊;⑤斷面法,又稱剖面法,是將每兩條相鄰勘探線剖面間的礦體作為一個礦塊;⑥等高線法,對產狀和厚度穩定的沉積礦床,以礦層頂板或底板等高線圖為基礎,將礦層傾角相近的地段劃分為一個礦塊;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礦塊。礦塊劃分以後,視其幾何形狀選用公式計算體積和儲量。
20世紀60年代以來,國際上採用電了計算機計算礦產儲量,使地質統計學等計算量大而結果較為精確的計算方法得以推廣套用,它與傳統儲量計算方法的區別是:不單純以礦塊中的工程求得儲量計算的參數(如品位)來計算該礦塊的儲量,而是考慮礦體中樣品與周圍樣品分布的空間位置(包含方向和距離)的相關關係,來計算礦塊的品位和儲量。這些方法在中國正在用已知礦床作實例,研究它的適用條件和範圍。
石油天然氣地質儲量計算 主要採用容積法。石油的計算公式為

礦產儲量計算

式中N為石油地質儲量(萬噸);A為含油麵積(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係數
地層原油中的原始溶解氣地質儲量Gs(億立方米)的計算公式為

Gs=10-4N·Rsi

式中Rsi為原始溶解氣油比(立方米每噸)。
此外,物質平衡法是利用生產資料計算石油動態地質儲量的方法。計算油田的探明儲量,除應分別計算石油及溶解氣的地質儲量外,還要計算地質儲量中能夠采出獲得社會經濟效益的可采儲量。可采儲量不僅與油藏類型、儲層物性、流體性質、驅動類型等自然條件有關,而且與採油時布井方式、注入方式、採油工藝、油田管理水平以及經濟條件等人為因素有關。隨著油田勘探開發工作的進展,經濟技術條件的改善,應合理選擇有關資料、參數和經驗公式,定期計算或覆核可采儲量。
天然氣的地質儲量一般用容積法,其計算公式為

礦產儲量計算

式中G為氣田的原始地質儲量(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(開爾文);Tsc為地面標準溫度(開爾文);Psc為地面標準壓力(兆帕);Pi為氣田的原始地層壓力(兆帕);Zi為原始氣體偏差係數
將容積法求得的天然氣地質儲量乘以天然氣採收率,求得可采儲量。
地下水水量計算 評價地下水水量是指人類可資利用的地下水水量。根據需要,結合地區的水文地質條件,分別計算地下水的補給量(單位時間內流入含水層的地下水總量)、儲存量(儲存於含水層內的重力水體積)、可開採量。作為供水水源地,主要計算可開採量。可開採量是指在一定的技術經濟條件下,採用合理開採方案和合理開採動態,在整個開採期間不明顯襲奪已有水源地,不發生危害性的環境地質問題的前提下,允許開採的水量,其中包括開採時可奪取的天然補給量或排泄量、開採條件下的激發補給量、可利用的儲存量和人工補給量。地下水既不同於固體礦產,它具有流動性,也不同於石油天然氣礦產,它還具有恢復性。因此評價時必須在查明地下水的補給、徑流、排泄條件和預測它在開採過程中可能發生水量水質變化的情況下,分別按水源地水文地質條件,含水介質類型(孔隙性介質、岩溶性介質、裂隙性介質),水力性質(潛水、承壓水),邊界條件,含水層的不均勻性,地下水動態觀測時間系列的長短,開採布井方式等,選擇相應公式計算水文地質參數和地下水水量。
參考書目
趙鵬大李萬亨等編著:《礦床勘查與評價》地質出版社北京,1988。
楊通佑等編著:《石油及天然氣儲量計算方法》石油工業出版社,北京,1990。
《供水水文地質手冊》編寫組編:《供水水文地質手冊》,地質出版社,北京,1983。

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