李训华：关于资源储量估算中常见问题的讨论

关于资源储量估算中常见问题的讨论资源储量估算的问题，作为煤田地质勘查单位、每一个煤炭地质工作者经常会遇到的，也可以说是轻车熟路不成问题的问题。之所以在这里占用大家一点时间来讨论它，是由于我最近几年在看煤炭资源勘查报告和煤炭资源储量核实报告（评审报告）过程中见到一些关于煤炭资源储量估算方面的问题，需要引起大家重视和探讨。借这个机会和大家一起交流和讨论。既然是讨论，就说明我要说的问题仅仅是个人的看法和理解，难免存在错误，欢迎大家批评指正。首先我想谈谈资源储量估算的“估算”。在“86规范”以及以前的煤田地质勘查规范中和相关教科书中，煤炭资源储量的估算都称为“储量计算”。为啥“02规范”以及相关的矿产资源勘查规范中里都改称为“资源储量估算”？我的理解是：计算、估算一字之差，恰恰反映了矿产资源储量，的“量”所特有的属性。与工业产品的产量，农业粮油产品的产量不同，由于矿产资源的赋存和勘查，受各种因素的制约，资源储量计算所需要的参数，客观上存在不确定因素，一般很难用常规的方法准确地度量、计算。人们在勘查、测量过程中所取得的数据与矿产资源的实际会存在一些差距，目前人们只能尽可能地接近实际，但是还不能全面地、准确无误地反映客观实际。比如一个勘查区或某个煤矿中煤层厚度，客观上是有变化的，即使在矿井下用很密集的测点测量，每一个测点的数据也是不完全相同的。在勘查报告中，我们采用钻孔测量的“一孔之见”代表“一块”煤产地的厚度，本身就与实际存在误差。由于资源储量估算采用的参数并不是准确无误的，估算的结果就必然与实际存在误差。不能做到像工业产品的统计数据那样准确。所以，对勘查资源量用估算而不是计算，更接近反映矿产资源的特性。估算，就是承认有误差。我理解，“02规范”往往要求的是估算参数的合理性而不是强调准确性，其道理就在这里。其次，煤炭资源/储量估算，首先应弄明白资源/储量的分类。煤炭的资源/储量分类遵守“固体矿产资源储量分类”的原则。在《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T0215-2002）第7.2条中具体规定了煤炭资源/储量分类及类型条件，分别叙述了探明的、控制的、推断的和预测的四类资源/储量的地质可靠程度的要求和条件（详见《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T0215-2002）P6-7）。在日常工作中、在估算资源储量前，大家要了解、熟悉、掌握这些条件和规定，才能在工作中准确划分各类资源储量。（这一点对年轻同志来说更重要）。一、煤炭资源储量估算常用的方法虽然大家在学校和工作中，对煤炭资源储量估算常用的方法都很了解了，考虑到发言稿内容的条理性，我还是把常用的方法做一个简要的介绍。在煤炭资源勘查和煤炭资源储量核实工作中，资源储量估算常用的方法有：算术平均法、地质块段法、等高线法、剖面法、水平切面法、等值线法、统计法等，最简单的是算术平均法，经常用到的是地质块段法（又称水平块段法）。以下主要介绍三种常用的方法：1.算术平均法：它实质是把整个复杂形状的煤层看作一个简单的且具有一定厚度的板状体，计算资源量时，用勘查区内煤层的总面积乘以各见煤点的厚度、视密度的平均值。这种方法又叫丰度系数法，一般仅在勘查程度很低的阶段如煤炭资源预测（评价）时采用。2.剖面法（垂直断面法）：是在勘查线剖面图的基础上，先计算出各勘查线剖面上的煤层截面积，再按照所划分的块体，计算出各块体煤层体积和资源储量，最后将各块体的资源储量相加求得总资源储量。勘查线剖面的截面积，可用求积仪（或微机软件）求得。各块体体积的求取，根据勘查剖面是否平行，分为平行剖面法、不平行剖面法。（一四九队在对獐儿沟（炭洞沟煤矿）资源储量核实时就曾经采用过这种方法，具体的方法，鉴于时间关系不在此详述）。采用这种方法时要特别注意的是对剖面的划分和剖面图制作要求规范、严细。在条件允许时尽量采用平行剖面法。3.地质块段法（也称平均倾角法、水平块段法）：是煤炭地质勘查和资源储量核实工作中用得最多的方法。通常在煤层底板等高线平面图或煤层底板立面图上进行。它的实质是根据地质因素将每一层煤划分为一组形状和大小不同的块体，然后分别按算术平均法计算出每一个块体的资源储量，相加求得勘查区（核实区）该煤层的资源储量，最后把各煤层的资源储量加起来求出整个勘查区（核实区）全部可采煤层的总资源储量。使用这种方法的要点是划分块段，块段划分时需要考虑的地质因素主要有：地质构造、煤层厚度、煤质特征（或煤类）、煤层倾角、构造形态单元（断层的两盘、褶曲的两翼）、开采技术条件、块段的标高（煤层底板等高线）、矿山设计部门划定的采区、资源储量的分类等。划分块段应尽量做到使同一块段内的某一或某些因素非常相近，而不同的块段之间又有明显的差异。块段的边界线常为勘查工程见煤点的连线、勘查线、资源储量类别线、煤层底板等高线、可采边界线、断煤交线（同一盘）、煤类界线、采区边界线等。这种方法的优点是将资源储量与地质因素结合起来，反映出具有不同地质特点的煤层资源量，有利于煤矿设计与开采，适于任何形态和产状的煤层中使用（当煤层倾角小于60°时，采用煤层底板等高线平面投影图；当煤层倾角大于60°时，采用煤层底板立面投影图）。但是，在一个块段内，最好是煤层倾角变化比较均匀，以便计算各块段得平均倾角。在煤层底板等高线平面投影图上估算资源储量使用的公式为：Q=S*H*Sedα*ARD在煤层底板立面投影图上估算资源储量的公式为：Q=S*H*Cosedα*ARD上述公式中：Q:块段资源储量S:块段面积H:块段煤层平均厚度Sedα:块段煤层倾角的正割函数Cosedα:块段煤层倾角的余割函数ARD:煤层视密度地质块段法大家都很熟悉，都会用。实际工作中存在的问题是：划分块段时通常会考虑的因素有地质构造、煤层稳定性、开采水平划分、矿权（矿区）范围、资源储量级别（类型）等等，往往容易忽视的是勘查工程质量（等级）。“老规范”（86规范）规定：不合格煤层不得参与高级别（A、B）的储量估算；“新规范”（02规范）虽然对此问题没有严格、明确规定，但是也强调勘查工程质量。因为勘查工程质量决定了参与资源量估算的煤层标高、煤层厚度、煤质等指标的准确性、可靠性。似想一下，假如我们在探明的资源储量范围内使用了不合格煤层的资料，那么圈定“探明的”资源量的基础资料本身就存在疑问了，估算的“探明的”资源储量，还能称为“探明的”吗？所以，我们在确定资源储量类别时一定不要忽视探矿工程的质量。今年山东某单位在对金塔县梧桐沟煤矿资源储量核实过程中，对新增加的探矿工程全部采用无岩芯钻进，结果就因为钻孔质量低（均属于不合格煤层），估算的资源量全部降级为推断的资源量（333）。煤层底板等高线平面图是资源储量估算最基础的图件。大家对它的制作要求都比较熟悉。我想强调的是勘查线地质剖面图与煤层底板等高线图在制作是一定要按程序作，地质点、地质界线要一一对应。各类图件上的主要勘查工程间距、煤层厚度、深度，煤层底板标高等数据要一致。我见到有些报告的各类图件由不同的人员制作，没有统一校核，煤层底板连线与剖面图上煤层底板连线不一致、相互矛盾等问题。据了解编制人不是不会做而是缺乏统一的审核、校对。此外，勘查工程偏离勘查线，多少可以投影？如何投影等问题也比较混乱。“86规范”和以往遵循的“煤田地质技术管理的若干规定”对这些问题都有具体的规定和要求，其实那都是煤田地质几十年工作实践的经验总结，我个人建议应该遵守。例如：以往要求钻孔位置偏离勘查线最大不能超过50m，现在一些勘查项目的钻孔偏离勘查线达到100多米。加上钻孔偏斜等因素，剖面图上煤层底板连线明显扭曲，煤层底板等高线及资源量估算图上，钻孔止煤点之间的间距大大超过所划分资源量类别的工程间距要求。对上述问题，建议大家引以为戒。（我也听到一种声音说，某某省人家如何宽松，勘查工程量都不要求那么严格，甚至有假资料的现象。我认为那些是不正确、假的东西是不长久的，我们不要学习那些东西。）这里还要提醒注意的是：有的报告煤层底板立面投影图的制作往往存在不规范的问题，把立面投影图理解为立面展开图了。实际上在立面投影图上煤层底板等高线的形态和剖面图上的水平标高线相似，是一系列等间距的水平线，但是两者的含义是截然不同的。煤层底板立面投影图不能反映构造形态，通常它必须同煤层底板等高线图相配合—一般采用把它绘制在煤层底板等高线图的下方，与煤层底板等高线图结合起来使用，用煤层底板等高线图反映地质构造，用立面投影图划分估算资源量的块段。（关于煤层底板立面投影图的制作方法，在有关煤炭资源勘查的教科书上都有详细的介绍，在此不再细说）。二、关于资源储量估算的工业指标在确定资源储量估算的工业指标时要考虑的因素，主要有地质因素和政策性因素。地质因素按照《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T0215-2002）附录E，表E.2中煤炭资源量估算指标：1）煤层厚度，一般地区对于井工开采的煤层，根据不同煤类（主要分炼焦用煤、长焰煤不粘煤弱粘煤贫煤、无烟煤和褐煤四类），按照煤层倾角划分为25°、25°-45°、45°三种情况。当煤层倾角25°时，炼焦用煤、长焰煤不粘煤弱粘煤贫煤、无烟煤和褐煤煤层最低可采厚度分别采用大于等于0.7米、0.8米、1.5米；煤层倾角25°-45°时，煤层最低可采厚度分别采用大于等于0.6米、0.7米、1.4米；煤层倾角45°时，煤层最低可采厚度分别采用大于等于0.5米、0.6米、1.3米；2）最高灰分(Ad)为40%;3)最高硫分（St.d）3%;4)最低发热量（Qnet.d）烟煤为17.0MJ/Kg、无烟煤为22.1MJ/Kg、褐煤为15.7MJ/Kg。此外，《煤、泥炭地质勘查规范》“实施指导意见”第17条指出：煤层灰分和发热量指标一般可优先考虑灰分指标是否符合要求，当灰分指标符合要求时，可不考虑发热量指标；当灰分指标超过规定指标时，以发热量指标为准。同时，“实施指导意见”规定，煤炭资源贫缺地区，煤的厚度指标分别比一般地区降低0.1m；最高灰分对炼焦煤以外的煤类不作具体规定；最低发热量：除炼焦用煤之外的烟煤和无烟煤为12.5MJ/Kg，褐煤为10.5MJ/Kg；最高硫分为3%。(详见《煤、泥炭地质勘查规范》和《煤、泥炭地质勘查规范》“实施指导意见”中的相关内容。)需要提请勘查单位注意的是：对“煤炭资源贫缺地区”如何确定？我们最好不要凭主观判断，应请示相关国土资源管理部门的意见，尤其不要迁就矿权人的意志。确定工业指标的政策性因素主要是国家和地方政府的法规和规定。通俗的讲就是政府相关的文件上规定的内容。需要特别提醒注意的是：《煤、泥炭地质勘查规范》（DZ/T0215-2002）附录E所规定的指标是“一般工业指标”。在煤田资源勘查各阶段估算资源量是通常采用“一般工业指标”。如果，用户有特别要求的时候（不同于规范推荐的“一般工业指标”时），需要具有煤炭设计资质单位编写的工业指标推荐书或论证报告。这就是政策性因素。例如“矿产资源储量核实报告编写要求”第7条第一款规定：涉及向国家交纳价款的资源储量核实，按一般工业指标估算资源储量。（详见矿产资源储量核实报告编写要求P6）。举一个例子：民勤县青苔泉南井田某某煤矿扩大区资源储量核实。在确定资源量估算的工业指标时需要考虑的地质因素有：煤类（褐煤），煤层倾角（一般在25-45°之间），开采方式（井工开采）；政策性因素：1）甘肃省国土资源厅国土资矿发[2012]69号文件指出：该区资源储量核实的目的是要编制矿产资源开发利用方案、向国家缴纳采矿权价款；2）“矿产资源储量核实报告编写要求”第7条第一款。上述依据就确定了该核实报告只能采用“规范”推荐“一般工业指标”即煤层厚度1.4m估算资源储量。如果矿权人提出的要求与规范推荐的“一般工业指标”不一致，就需要出具设计单位的论证报告。三、资源储量估算中应引起重视的问题1．资源储量估算范围资源储量估算范围包括平面范围和资源储量赋存的标高（采深）。通常情况下，资源储量估算的范围应与划定的矿区（核实区）范围一致。在一个勘查区（核实区）内有几层煤的情况下，每一层煤的估算范围是不尽相同的。在地质报告中叙述的估算范围，通常指分布面积最大的主要可采煤层