矿山地质学1

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1、矿山地质学,山东科技大学 地质科学与工程学院 胡绍祥 编制,多媒体教学课件,第十二章 地质勘探与储量分类,第一节 地质勘查技术手段 第二节 地质勘查阶段与地质可靠程度 第三节 可行性评价与经济意义 第四节 固体矿产资源/储量分类,地质勘查是运用地质科学和技术来分析、研究、探测矿床。 目的是为矿山设计、建设和生产提供可靠的地质资料，保证矿产资源经济、合理、安全开发。 主要任务是运用各种地质理论，选择相应的技术手段和工作方法，查明地层、地质构造、矿体（煤层）及开采技术条件等因素，正确评价矿床的经济意义，划分出各种不同类型的资源/储量。,第一节 地质勘查技术手段,一、遥感地质调查 遥感是遥远感知的意

2、思，“遥”具有空间概念；“感”表示信息系统。即在遥远的空间，不与目标物直接接触，而是通过信息系统去获取有关该目标物的信息。 探测目标物主要是通过探测目标物的电磁辐射来获取目标物的信息。 目前，比较常用的遥感技术手段有：摄影遥感、多光谱遥感、红外遥感、雷达遥感、激光遥感、全息摄影遥感等。 遥感技术在地质调查过程中的具体应用就是对像片的判读。其中，可见光航空像片（简称航片）和多光谱卫星像片（简称卫片）的判读，是进行地质填图、地质构造解释、找矿标志判别及动态分析的有效技术手段。,二、地质填图 地质填图又称地质测量，是勘探中的基础工作，也是基本的技术手段。 它是应用地质学的理论和方法，有目的地在含矿地

3、区进行全面的地表地质研究，即对天然露头和人工露头进行测量和描述，并把获取的所有地质信息填绘在地图上，以便编制成地形地质图、地质剖面图、地层综合柱状图等图件，作为今后地质工作的重要依据。 地质填图在地质勘查的各个阶段中都要进行，但各阶段的要求、研究程度及地质条件不同，相应地质填图的比例尺也有差异。一般要求精度越高，研究程度越深，其图件的比例尺越大。,三、坑探工程 坑探工程是在覆盖层较薄的地区，用人工方法为地质测量揭露岩层、煤层、矿体及地质构造等地质现象，或为了采集矿样所设计的一些坑探工程。 （一） 探槽 在表土较薄（一般小于3 m）、岩层倾角较陡或较平缓、地形切割比较强烈、表土稳定坚实且含水不多

4、的地段，垂直岩层、矿体走向或构造线方向挖掘出一条槽沟称为探槽。 利用槽沟可以直接测量和描述所揭露的地质现象，据此可以辅助绘制剖面图及其他图件。探槽是最普遍的技术手段，常配合地质填图使用。,（二） 探井 当表土厚度大于3 m、小于20 m时，不适合挖掘槽沟，可采用垂直挖掘探井的方法，来揭露一般倾角比较平缓的岩层、煤层、似层状矿体及其他地质现象。 探井工程比探槽难度大，应尽量少布置，一般沿岩层、矿体走向布置，配合探槽和地质填图使用。,（三） 探巷（硐） 有时为了揭露煤层，了解煤层（或矿体）厚度和结构，确定风氧化带的深度，方便采样，直接从地面挖掘井硐，称为探巷（硐）。 探巷根据需要可垂直或平行煤层（

5、矿体）走向掘进，一般有平硐（平隆）、立井、斜井、平巷（沿脉、穿脉）或石门。,四、钻探工程 钻探是利用机械转动转杆和钻头，从地面向地下钻直径小而深的圆孔，称为钻孔。 钻探过程中一边钻进，一边选择层位提取岩芯，并对岩心进行测量和描述，以获取地质信息，然后绘制原始钻孔柱状图。 钻孔到达目标深度并提取岩芯后，按规定必须对钻孔进行地球物理测井，最后对钻孔进行技术封闭，以免给以后矿井生产带来突水等隐患。,钻探工程由地表往下钻进一系列钻孔，这些钻孔都是呈网络布置的。其网形有正方形、长方形、菱形等。 在网络中，垂直岩层（或矿体）走向方向若干钻孔连成的线称为勘探线。用勘探线上的钻孔资料绘制勘探线剖面图，然后据此

6、再编制其他地质平面图，以了解和掌握煤层或矿体在地下的赋存状态。 钻探工程是最重要最常用的技术手段。它适用很广，尤其在表土覆盖很厚的地区，可能成为直接探测深部岩层、煤层、矿体唯一的重要手段。 钻探工程不仅在地质勘查各阶段使用，而且在矿井建设和生产时期也常被采用。,五、巷探工程 运用矿井中的巷道来探测地质现象，称为巷探。 它是矿井地质工作中常用的勘探技术手段。一般无钻探条件，或钻探达不到预期效果，而且生产又需要时则采用巷探。,六、地球物理勘探技术 地球物理勘探技术简称“物探”，是利用具有不同物理性质（如密度、磁性、电性、弹性波传播速度、放射性等）的岩层和矿体对地球物理场所产生的异常，来寻找矿体、圈

7、定含矿区域、推断地质构造及解决其他地质问题的一种技术手段。 目前，在地质勘查中应用的物探手段主要有重力勘探、磁法勘探，电法勘探、地震勘探等。,第二节 地质勘查阶段与地质可靠程度,自然界的矿床都是千姿百态、变化无常的，人们不可能一下子对其规律搞得清清楚楚。一般对客观地质规律的认识都是逐步深入的，由低级到高级，由点到面，而且矿山基本建设也是分阶段的。 因此，地质勘查也是分阶段的。按照各阶段工作程度，获得的地质资料详细程度的不同，则对矿床的了解（即地质可靠程度）是不同的，划分的资源储量级别也是不同的。 地质可靠程度是指通过各种勘查手段，获得直接或间接的矿床地质信息，并对各种地质信息进行处理、解释、分

8、析、研究，从而达到对矿床某些地质特征的认识、了解的程度。 所以，地质勘查阶段与地质可靠程度是一一对应的。,一、勘探阶段划分 1、预查 指在区域调查的基础上，对矿化潜力较大 地区，进行物探、化探工作，或对有希望的地 质远景区进行勘探工作和极少量工程验证。 工作成果应指出有无开展普查的价值，提 出可供普查的范围。 获得预查资源量 。,2、普查 指在选定的普查区内采用露头检查、地质填图、较少的探矿工程及物探方法，大致查明矿产资源的勘查工作。也包括有地质可靠程度较高的基础储量或资源量外推部分。 工作成果应提出是否有进一步详查的价值或圈出详查区范围。 获得普查资源量 。,3、详查 指在普查圈出的详查范围

9、内，通过大比例尺地质填图及各种勘查方法和手段，采用比普查阶段更密的探矿工程，基本查明矿产资源的勘查工作。 工作成果可以作为运用当时各种技术的、经济的和财务的参数进行预可行性评价和矿区总体规划或作为矿山项目建议书的依据。 获得详查资源量 。,4、勘探 指在已知具有工业价值矿床或矿区总体规划划定的勘查（精查）区，通过加密各种勘查工程，详细查明矿产资源的勘查工作。 工作成果可以作为运用当时的各种技术的、经济的和财务的参数进行预可行性评价和矿山建设设计的依据。 获得勘探资源量 。,二、地质可靠程度 1、预测的 指对具有矿化潜力较大地区经过预查得出的结果，在有足够的数据并能与地质特征相似的已知矿床类比时

10、，才能估算出预测的资源量。达不到推断资源量条件的为预测资源量。 获得预测资源量 。,2.推断的 指在普查范围内大致查明矿产的地质特征，以及矿体（矿点）的展布特征、品位、质量，也包括那些由地质可靠程度较高的基础储量或资源量外推的部分。 由于信息量有限，不确定因素多，矿体（点）的连续性是推断的，估算矿产资源量所依据的数据有限，可信度较低。 获得推断资源量。,3. 控制的 指在详查范围内基本查明了矿床的主要地质特征、矿床的形态、产状、规模、矿石质量、品级及开采技术条件，矿体的连续性基本确定，估算矿产资源量所依据的数据较多，可信度较高。 获得控制资源量 。,4.探明的 指在勘探范围内详细查明了矿床的地

11、质特征，矿体的形态、产状、规模、矿石质量、品位及开采条件，矿体的连续性已经确定，估算矿产资源量所依据的数据详尽、可信度高。 获得探明资源量。,值得注意的是，每个勘查区的地质可靠程度评价必须分为两个层次：一是全区的，即全区总体达到了哪个勘查阶段，不同的阶段所获取的矿产资源的可靠程度是不一样的，从低到高依次为预查资源量、普查资源量、详查资源量和勘探资源量；二是块段的，地质可靠程度从低到高依次为预测资源量、推断资源量、控制资源量和探明资源量。 两个层次，前者是整体，后者是部分，相辅相成，缺一不可。从使用角度讲，各有各的用途，在建矿之前考虑全区较多，在开发阶段考虑块段较多。,第三节 可行性评价与经济意

12、义 一、可行性评价 1.概念 可行性研究是运用多种学科成果，对一项工程在建设投资决策前进行技术论证的一门综合性学科。 主要包括：通过调查研究，综合论证一个工程项目在技术上是否先进，是否实用及可靠，在经济上是否合理，在财务上是否盈利，从而决策项目是否可行。,2.可行性研究的内容 （1）资源赋存状况 （2）矿产品市场供需及价格分析 （3）矿山建设、开采、加工方案 （4）经济效益,3.可行性研究阶段 （1）概略研究评价阶段 矿床经过普查工作之后，获得的地质信息和基础资料较少，只能是概略地设想，对未来矿山开发的技术经济指标尚难确定。 在此基础上所进行的经济技术评价，目的是计算矿床具有内蕴经济意义的资源

13、量，为矿床能否转入详查，从技术和经济方面提供决策依据。 概略研究详查工作一般由承担评价矿床普查工作的地质勘查单位完成。评价之后应提交概略研究评价意见书（或概略研究报告）。 概略研究评价在进行经济分析时，通常可采用类比的方法或采用扩大指标，进行静态的经济评价。其经济评价指标可采用总利润、投资利润率、投资收益率、投资回收期等。,（2）预可行性研究评价阶段 矿床经过详查工作后，获得了比较丰富的地质信息和基础资料，能大致确定未来矿山建设和开发中的技术经济指标。 在此基础上所进行的技术经济评价，目的是为矿床能否转入勘探以及矿山建设总体规划的编制，从技术和经济方面提供决策依据。 预可行性研究评价报告一般由

14、设计、研究部门或有一定资质的中介咨询机构完成。 预可行性研究评价在进行经济分析时，可直接选用经过调查了解后的参数进行动态的经济评价。其经济评价指标可采用内部收益率、净现值、动态的投资回收期等。,（3）可行性研究评价阶段 矿床经过勘探之后，获取了大量系统可靠的地质信息和地质资料，对矿石的质量和技术加工特性及其空间分布，矿床的开采技术条件及水文地质条件方面等有深入的研究，储量计算的参数比较精确，能较为准确地确定未来矿山建设和开发中的技术经济指标。 在此基础上进行技术经济评价，其评价结果可作为矿山开发投资决策及设计的依据。 可行性研究评价工作一般由设计、研究部门或有一定资质的中介咨询机构完成。 可行

15、性研究评价在进行经济分析时，要根据矿山建设的方案，认真地确定评价参数，并进行动态的企业经济评价。其经济评价指标可采用内部收益率、净现值、动态的投资回收期。对大型规模以上的矿区开发的可行性研究还应作国民经济评价。,二、矿产经济意义分类 经济意义实际上是可行性研究的结果，可行性研究只是经济意义产生的过程：即在当时的市场经济条件下，对不同地质可靠程度的矿产资源，通过可行性研究，采用影响矿床开发的内外部因素和经济评价指标来衡量其经济效益，并依据经济效益的大小，划分其不同的类别。,1.经济的 地质可靠程度已达到探明或控制程度。 通过可行性研究或预可行性研究，每年开采矿产品的平均价格足以满足回报要求，或在

16、政府补贴和（或）在其他扶持措施条件下，开发是可能的。,2.边际经济的 地质可靠程度已达到探明或控制程度。 经可行性研究或预可行性研究，表明在当时市场条件下开采是不经济的，但接近盈亏边界，只有在将来由于技术、经济、环境等条件的改善或政府给与其他扶持的条件下才可转变为经济的。,3.次边际经济的 地质可靠程度已达到探明或控制程度。 经可行性研究或预可行性研究，表明在当时市场条件下开采是不经济的或技术上不可行，需要大幅度提高矿产品价格或技术进步，降低成本后方能转变为经济的。,4.内蕴经济的 地质可靠程度已达到探明或控制、推断、预测程度。 未做可行性研究或预可行性研究，仅对普查、详查、勘探工作取得不同地质可靠程度的勘查资源，通过概略研究作了相应的投资机会评价。 由于不确定的因素多，无法区分其是经济的、边际经济的，还是次边际经济的。,显然，上述内容说明，勘查阶段与地质可靠程度，可行性研究评价与经济意义，它们之间密切相关，勘查阶段和可行性研究评价阶段是过程，而地质可靠程度和经济意义是这个过程产生的结果。 地质可靠程度是基础和前提，经济意义是核心。,第四节 固体矿产资源/储量分类 （GB/T 177661999）,