Trang chủ

Các Phương Pháp Tính Trữ Lượng, Tài Nguyên Theo Tài Liệu Thăm Dò (Tài Nguyên Xác Định)


- Ngoài ra còn có các bài toán của M. Lacski, A. M. Margolin: nguyên tố có hàm lượng phân bố theo loga chuẩn, có thể dự báo theo công thức

M. Lacski đề xuất

ln Qm

Cf

(2.31a)

Trong đó: Qm- Tài nguyên kim loại; Cf: hàm lượng biên (g/T, %) α, β - Hệ số xác định từ khai thác mô hình.

Trường hợp tập mẫu có hàm lượng được mô hình hoá dưới dạng hàm gama, tiềm năng tài nguyên khoáng được dự báo theo đề xuất của A. M.

Margolin (1974).

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 162 trang tài liệu này.

P Q

( 1,Cv)

Nghiên cứu lựa chọn mô hình đánh giá tài nguyên, trữ lượng vàng gốc vùng Phước Sơn - Quảng Nam - 10

(2.31b)

0 ( 1)

Trong đó: Cv- Hàm lượng biên phế thải (hàm lượng trong đuôi quặng); Q0 - Trữ lượng “quặng” khi Cv0;

α, β - Hệ số xác định từ hàm gama.

Bài toán của M. Lacski thường được sử dụng dự báo tài nguyên theo hàm lượng biên, còn bài toán của A. M. Margolin áp dụng trong trường hợp tập mẫu phân bố theo hàm gamma. Nhìn chung, hai bài toán sử dụng để dự báo tài nguyên vàng gốc vùng Phước Sơn là khó thực hiện.

- Phương pháp tính thẳng theo thông số quặng hoá thường được áp dụng đối với các kiểu quặng hoá có hình thái thân khoáng (thân quặng) đơn giản, có thể hình học hoá về một kiểu hình thái đơn giản nhất.

Tài nguyên dự báo (có độ tin cậy tương ứng cấp 334) cho các đới khoáng hoá trong từng khu vực được đánh giá theo công thức:

Qq=Msp.Ssp.d.kq (2.32)

P=Qq.Cq=Msp.Ssp.d.kq.Cq (2.33) Trong đó :

+ Qq : Tài nguyên quặng (tấn);


+ P: Tài nguyên kim loại (tấn, kg);

+ Msp: Chiều dày trung bình đới khoáng hoá (m);

+ Ssp: Diện tích đới khoáng hoá (m2);

+ d: Thể trọng đá chứa quặng (T/m3);

+ Cq: Hàm lượng trung bình trong đới khoáng hoá (%, g/T);

+ kq: Hệ số chứa quặng xác định trên một số mặt cắt chuẩn, diện tích chuẩn có thể áp dụng theo công thức:

M

q

kmmq;

s p

kvvq; hoặc

V

q

s p

k s sq

S

q

sp

(2.34)

Trong đó mq, sq, vq là tổng chiều dày, diện tích, thể tích của thân quặng, mạch quặng.

Msp, Ssp, Vsp là tổng chiều dày, diện tích, thể tích đới khoáng hoá.

- Dự báo hàm lượng các nguyên tố có ích đi cùng với Au có thể sử dụng phương trình hồi quy để dự báo tài nguyên các nguyên tố đi kèm (Ag, Pb và Zn) trong các thân quặng, đới khoáng hoá. Độ tin cậy của kết quả dự báo tài nguyên các nguyên tố đi cùng phụ thuộc vào độ tin cậy của phương trình hồi quy đã xác định, nói cách khác tuỳ thuộc vào hệ số tương quan giữa các nguyên tố nghiên cứu.

Các khu tìm kiếm mới khống chế được các đới khoáng hoá, hình dạng, thế nằm, mối quan hệ quặng hoá với đá vây quanh chưa được làm sáng tỏ. Sự phân bố Au trong các đới dựa trên kết quả phân tích mẫu ở các hào, vết lộ đơn lẻ, công trình khai thác thủ công, số lượng công trình khoan ít (từ 1-2 lỗ khoan). Với các tài liệu còn sơ lược, NCS sử dụng phương pháp tính thẳng theo thông số quặng hoá để dự báo tài nguyên Au và sử dụng phương trình hồi quy để dự báo tài nguyên các nguyên tố có ích đi kèm (Ag, Pb và Zn) là phù hợp hơn cả.

2.2.4.2. Các phương pháp tính trữ lượng, tài nguyên theo tài liệu thăm dò (tài nguyên xác định)


a. Phương pháp khối địa chất

Phương pháp được áp dụng rộng rãi trong tất cả các giai đoạn thăm dò và cho nhiều loại mỏ khoáng sản khác nhau. Khi áp dụng phương pháp khối địa chất, các khối tính trữ lượng, tài nguyên phải thoả mãn 3 điều kiện đồng nhất tương đối bao gồm: (1) cấu trúc địa chất thân quặng, chất lượng quặng, tính chất công nghệ quặng; (2) mức độ thăm dò; (3) đặc điểm ĐCTV - ĐCCT và điều kiện khai thác.

Trữ lượng, tài nguyên quặng trong khối i tính theo công thức: Qi = Vi x di = Si x mi x di (2.35)

Trữ lượng, tài nguyên thành phần có ích trong khối tính trữ lượng i,

được xác định theo công thức

Pi = Qi x Ci (2.36)

Trong đó: Si - diện tích của khối thứ i;

mi - chiều dày trung bình khối i; di - thể trọng của quặng;

Ci - hàm lượng trung bình khối tính thứ i.

Phương pháp có ưu điểm là tính nhanh, đơn giản; việc phân các khối tính không phụ thuộc sự phân bố và khoảng cách giữa các công trình thăm dò. Nhược điểm là kết quả tính bị hạn chế khi tính đồng nhất không đảm bảo do mỏ có cấu trúc phức tạp, hình dạng thân quặng không ổn định, chiều dày biến đổi mạnh; khi số lượng công trình tham gia tính toán ít; phải tính lại trong quá trình khai thác.

b. Phương pháp mặt cắt địa chất

Đây là phương pháp áp dụng cho hầu hết các loại khoáng sản.

Phương pháp mặt cắt để tính trữ lượng cho các mỏ kim loại, phi kim loại hoặc nguyên liệu có hình dạng phức tạp, công trình thăm dò bố trí theo tuyến, từ


đó có thể lập được các mặt cắt thẳng đứng hoặc nằm ngang. Như vậy, khác với các phương pháp khác, phương pháp xác định diện tích trên các mặt cắt.

Trữ lượng: Q V d (nghìn tấn, nghìn m3) (2.37)

Trong đó V là thể tích khối tính trữ lượng: d là thể trọng quặng.

- Trường hợp mặt cắt song song

Nếu hai diện tích (S1, S2) không chênh lệch nhau nhiều (<40%), ta coi thể tích phải tính là một lăng trụ và tính theo công thức:

V S1 S2 l 2

(2.38)

Nếu diện tích giữa hai mặt cắt chênh nhau hơn 40% thì thể tích được xác định theo Kudơmin đề nghị (1954):


S1 S2 S1 S2

V l

3

(2.39)

Trong đó: l - là khoảng cách giữa 2 mặt cắt

Thể tích khối ven rìa được xác định phụ thuộc vào các hình tạo nên do từng kiểu vát nhọn của thân quặng.

Nếu vát nhọn theo hình nêm: V S l

2

Nếu vát nhọn theo theo hình nón: V S l

3

(2.40)


(2.41)

Trong đó S là diện tích mặt đáy (đo trên mặt cắt), l là chiều cao hình nêm (hoặc nón).

- Trường hợp các mặt cắt bố trí không song song, để tính trữ lượng sử dụng phương pháp của A. X. Dolotarev (1935), A. P. Prokophep (1973), Iu. A. Konmogorov [3].

Phương pháp mặt cắt có khả năng tính trữ lượng các thân khoáng có ranh giới và cấu trúc bên trong phức tạp. Nhược điểm của phương pháp là chỉ sử dụng tốt ở những mỏ thăm dò theo tuyến để lập những mặt cắt tin cậy, khi


thân quặng có chiều dày mỏng, việc thể hiện trên mặt cắt gặp nhiều khó khăn, dữ liệu tính toán chỉ dựa vào các mặt cắt mà không thể sử dụng các thông tin nằm ngoài các mặt cắt. Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ thông tin, có thể thành lập hàng loạt các mặt cắt hỗ trợ để hạn chế nhược điểm này.

c. Phương pháp khối khai thác

Thực chất đây là phương pháp biến dạng của phương pháp khối địa chất. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để tính trữ lượng cho các mỏ kim loại, phi kim loại có thân quặng dạng mạch, dạng lớp mỏng được thăm dò bằng các công trình khai đào, công trình khống chế thân quặng thành các khối khai thác. Trữ lượng được tính riêng cho từng khối và trữ lượng toàn mỏ là tổng trữ lượng của các khối.

Phương pháp còn được áp dụng để thống kê biến động trữ lượng nhằm lập kế hoạch khai thác ở các mỏ đang hoạt động, phạm vi sử dụng hạn chế.

d. Phương pháp hình đa giác

Bản chất của phương pháp là chia thân quặng thành các khối nhỏ dạng hình lăng trụ đứng có đáy là đa giác. Trước hết tính trữ lượng cho từng lăng trụ, tổng của chúng là trữ lượng cho toàn thân quặng. Khi tính trữ lượng vùng biên phải chú ý đến hình dạng, cấu tạo, bản chất địa chất thân quặng.

Ưu điểm của phương pháp là áp dụng tốt khi đối tượng thăm dò không ổn định về chiều dày, hàm lượng, thể trọng, dễ phân khối và cấp trữ lượng.

Nhược điểm của phương pháp là mỗi khối tính trữ lượng chỉ sử dụng thông tin từ một công trình thăm dò ở trung tâm hình đa giác, khối lượng chia ô và tính toán lớn. Khi bố trí công trình thăm dò bổ sung, phải phân lại hình và tính lại trữ lượng.

e. phương pháp hình tam giác

Bản chất của phương pháp là chia thân quặng cần tính thành những khối lăng trụ tam giác. Đỉnh của các tam giác là công trình thăm dò. Chiều


cao lăng trụ tại mỗi đỉnh bằng chiều dày lớp quặng ở công trình đó. Cũng tương tự như mô hình đa giác, mô hình tam giác không phụ thuộc vào cách thức bố trí công trình thăm dò. Tuy nhiên, phương pháp này có khối lượng tính toán lớn, khó tự động hoá trong tính toán, phân khối lăng trụ tam giác rất khó phù hợp với thực trạng cấu trúc thân quặng, kết quả sẽ thay đổi nếu phương án phân chia tam giác thay đổi.

f. Phương pháp Kriging

Ở các nước phát triển, Kriging được dùng chủ đạo trong địa chất cũng như trong nhiều lĩnh vực khác. Thực chất phương pháp Kriging là thực hiện bài toán nội suy (hàm lượng, v.v) cho các vi khối (đôi khi là từng điểm) từ đó có cơ sở tin cậy để ước lượng tài nguyên, trữ lượng. Có nhiều loại Kriging: Kriging thông dụng; đơn giản; tách, chỉ thị; cùng với sai số mẫu, trung bình khu vực, v.v; trong đó Kriging thông dụng thường được sử dụng nhiều hơn cả.

f.1. Kriging thông dụng còn được gọi là Kriging chưa biết giá trị trung bình, dựa chủ yếu vào giả thuyết hàm ngẫu nhiên ổn định (dừng) thật sự.

Bài toán Kriging thông dụng: có n giá trị Z(x1), Z(x2), ....Z(xn) ở các điểm quan sát x1, x2, ....xn phân bố ở lân cận điểm hoặc khối cần ước lượng; Giá trị

ước lượng tuyến tính tại điểm (Z* ) hoặc cho khối (Z*

) tốt nhất có dạng:

xo Vo


Z

*

( xo)


N

Z

1


Z( x)


(2.42)



Trong đó:


* (Vo)


N

1

Z(v)

(2.43)


Z

*

( xo)

: lượng gia quyền thứ α; Z(x): thông số đã biết ở lân cận điểm (hoặc khối) cần ước lượng.

Điều kiện cần và đủ của phép ước lượng là không có sai số hệ thống,

phương sai ước lượng nhỏ nhất.


Đối với Kriging thông dụng hệ phương trình Kriging như sau:


1( x x ) 2( x x ) ...... n( x x ) (x1,V0 )

1 1 1 2

1 n

1( x x ) 2( x x ) ...... n( x x ) (x2,V0 )

2 1 2 2 2 n

............................................................................. (2.44)

...... (x ,V )

1 ( xn x1 ) 2 ( xn x2 )

n ( xn xn ) n 0

...... 1

1 2 n

Phương sai của Kriging thông dụng là:


n

2 ( X ,V ) (V ,V )

(2.45)

k 0 0 0 i

(X,V0 ) : Variogram trung bình của các lân cận với khối cần đánh giá;

(V0,V0 ) : Variogram trung bình của hai điểm quét độc lập và đầy khắp trong V0.

Vấn đề cốt lõi là các mô hình (h), C(h) có độ chính xác thoả đáng để có cơ sở khai thác, sử dụng chúng và tính trữ lượng các vi khối bằng Kriging.

f.2. Kriging đơn giản, là Kriging đã biết trước giá trị trung bình của toàn đối tượng nghiên cứu, giá trị ước lượng là:

N

*

(2.46)


Trong đó:

Z( xo) m Z( x) m

1

+ m: trung bình của toàn đối tượng (thân quặng) sẽ tính tài nguyên, trữ lượng. Các được xác định từ giải hệ phương trình Kriging trên cơ sở các hàm

(h); C(h).

Ngày nay với sự trợ giúp của máy tính, địa thống kê được xem như là phương pháp chủ đạo trong dự báo không gian. Phương pháp có thuật toán chặt chẽ, với khả năng dự báo có độ tin cậy cao, không bị chi phối bởi hình dạng, kích thước mạng lưới thăm dò; khắc phục được những nhược điểm của các phương pháp khác, như loại bỏ được các sai số cục bộ trong tính toán. Mặt khác phương pháp còn cho biết được sai số tính toán thông qua phương


sai Kriging; có thể tính trữ lượng, tài nguyên từng vi khối với kích thước nhỏ; ngay cả khi trong khối không có công trình và rất tiện ích cho thiết kế kỹ thuật khai thác mỏ, cũng như chỉ đạo khai thác; hỗ trợ thành lập bản đồ đẳng trị, đánh giá tương quan hàm lượng, trữ lượng. Với khối lượng dữ liệu đầu vào đủ lớn thì kết quả cho độ tin cậy cao.

g. Phương pháp trọng số nghịch đảo khoảng cách

n

Các phương pháp đa giác, tam giác, v.v. có tính chất chung là một khối chỉ được sử dụng dữ liệu của rất ít công trình thăm dò. Do vậy để khắc phục điều này, A. E. Annels (1991) đề nghị sử dụng thông tin lấy từ công trình (mẫu) bên ngoài (gọi là các lân cận) để ước lượng cho khối tính. Theo nguyên tắc thông tin càng gần nhau thì mức độ tương quan càng chặt chẽ và theo kiểu hàm số. Trong trường hợp này các thông tin càng gần tâm khối tính trữ lượng càng có trọng số cao hơn. Trọng số nghịch đảo khoảng cách có thể ở dạng tuyến tính cho đến bậc k, thông thường từ bậc 2 đến bậc 3. Giá trị (hàm lượng, chiều dày, trữ lượng điểm) cho khối V được tính theo công thức nội suy theo nghịch đảo khoảng cách.

Zi

i

Zv

i 1 l k

n

(2.47)

1

i

i 1 l k


Trong đó: Zi - giá trị đã biết tại công trình thứ i ở lân cận khối cần ước lượng V. li - khoảng cách từ công trình thứ i đến tâm khối V;

k - số mũ cần chọn;

n- số lượng công trình ở lân cận khối V.

Vấn đề cốt lõi ảnh hưởng đến kết quả tính toán là phải xác định kích thước khối tính, bán kính nội suy và số mũ k cần chọn cho phù hợp. Ngoài ra, cần đặc biệt quan tâm đến tính đẳng hướng, dị hướng của thân khoáng.

Phương pháp dễ hiện đại bằng công nghệ thông tin, có thể áp dụng cho trường hợp các công trình thăm dò còn thưa (nội suy phần tài nguyên). Tuy

..... Xem trang tiếp theo?
⇦ Trang trước - Trang tiếp theo ⇨

Ngày đăng: 28/04/2022