Nghiên cứu ứng dụng phần mềm datamine trong tính toán trữ lượng và phục vụ quản lý hoạt động khai thác khoáng sản

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN

  















BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM DATAMINE
TRONG TÍNH TOÁN TRỮ LƯỢNG VÀ PHỤC VỤ
QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC KHOÁNG SẢN

6394
08/6/2007




HÀ NỘI – 2006


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN NGHIÊN CỨU ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN

  






Tập thể tác giả : Nguyễn Thành Long (chủ nhiệm),
Nguyễn Thị Hải Vân, Nguyễn Thị Phin, Trịnh Thị Hiền,
Đỗ Minh Hiển, Lê Quốc Hùng, Nguyễn Thị Minh Tâm,
Nguyễn Đức Thắng, Nguyễn Thị Hồng Hải, Thái Quý

Lâm, Phạm Vũ Luyến





BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM DATAMINE
TRONG TÍNH TOÁN TRỮ LƯỢNG VÀ PHỤC VỤ QUẢN LÝ
HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC KHOÁNG SẢN

HÀ NỘI – 2006

MỤC LỤC

CÁC THUẬT NGỮ ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG BÁO CÁO 1
MỞ ĐẦU 2
CHƯƠNG I - TÍNH TRỮ LƯỢNG KHOÁNG SẢN RẮN
4
I.1. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TRỮ LƯỢNG TRUYỀN THỐNG 4
I.1.1. Các thông số cơ bản được sử dụng để tính toán trữ lượng khoáng sản rắn 4
I.1.1.1. Thể trọng 5
I.1.1.2. Tỷ trọng 5
I.1.1.3. Độ ẩm 5
I.1.1.4. Độ lỗ hổng 5
I.1.1.5. Chiều dày 5
I.1.2. Các phươ
ng pháp khoanh ranh giới thân quặng để tính trữ lượng
6
I.1.3. Các phương pháp tính hàm lượng trung bình 8
I.1.4. Cơ sở toán học của các phương pháp tính trữ lượng truyền thống 10
I.1.4.1 Phương pháp trung bình số học 10
I.1.4.2. Phương pháp khối địa chất 11
I.1.4.3. Phương pháp khối khai thác 11
I.1.4.4. Phương pháp mặt cắt (tuyến hoặc song song) 13
I.1.4.5. Phương pháp đa giác (hình nhiều cạnh) 16
I.1.4.6. Phương pháp hình tam giác 17
I.1.4.7. Phương pháp đường đẳng cao 18

I.1.4.8. Phươ
ng pháp đường đẳng trị 19
I.1.4.9. Các phương pháp tính trữ lượng khác 20
I.2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TRỮ LƯỢNG BẰNG PHẦN MỀM DATAMINE 20
I.2.1 Quy trình tính toán trữ lượng trong phần mềm Datamine 21
I.2.2. Cấu trúc file dữ liệu của phần mềm Datamine 22
I.2.2.1. Chuẩn bị dữ liệu đầu vào 22
I.2.2.2. Cấu trúc file cơ sở dữ liệu trong Datamine 24
I.2.2.2.1. File thông tin về các lỗ khoan (Drillhole file) 24
I.2.2.2.2. File thông tin về các string và các đường biên (String and perimeters file) 25
I.2.2.2.3. File thông tin về các điểm (Point file) 25
I.2.2.2.4. File thông tin về khung dây (Wireframe file) 26
I.2.2.2.5. File thông tin v
ề mô hình (Model Files) 27
I.2.2.2.6. File thông tin về mặt cắt (Section files) 28

I.2.3. Xây dựng mô hình khung dây (WIREFRAME MODELING) và mô hình khối
(BLOCK MODEL) cho thân quặng 28
I.2.4. Các phương pháp nội suy hàm lượng trong phần mềm Datamine 30
I.2.4.1. Quy trình nội suy hàm lượng trong phần mềm Datamine 30
I.2.4.2. Khái quát về nội suy hàm lượng 30
I.2.4.3. Khái quát về chương trình ESTIMA 32
I.2.4.3.1. Chương trình ESTIMA 32
I.2.4.3.2. Một số yếu tố cần lưu ý 33
I.2.4.4. Các phương pháp nội suy hàm lượng trong Datamine 36
I.2.4.4.1. Người láng giềng gần nhất 36
I.2.4.4.2. Nghịch đảo khoảng cách mũ (IPD) 37
I.2.4.4.3. Kriging 39
I.2.4.4.4. Ước lượng Sichel T 43
I.2.4.5. Một số y

ếu tố nội suy hàm lượng khác trong Datamine 43
I.2.4.5.1. Nội suy cell mẹ 43
I.2.4.5.2. Phép phân tán cell 44
I.2.4.5.3. Số lượng tối thiểu các điểm 44
I.2.4.5.4. Sao chép giá trị các trường 45
I.2.4.5.5. Cập nhật khối thể tích 45
I.2.4.5.6. Nội suy tại chỗ 45
I.2.4.5.7. Các phương pháp nội suy bổ sung 46
I.2.4.5.8. Vấn đề tối ưu hóa thời gian xử lý trong các phép nội suy 46
I.2.4.5.9. Tìm kiếm mẫu (Sample search) 46
I.2.4.5.10. Các đa biến số (Multiple variables) 46
I.2.4.5.11. Các điểm phân tán trong cell 46
I.2.4.5.12. Số lượng mẫu 47
I.2.4.5.13. Kriging variance 47
I.2.4.5.14. Tham số @FVALTYPE 47
I.2.4.5.15. Tham số
@FSTEP 48
I.2.4.6. Khái quát về cấu trúc dữ liệu sử dụng cho ESTIMA để nội suy hàm lượng 48
I.2.4.6.1. File Mô hình nguyên mẫu 48
I.2.4.6.2. File dữ liệu mẫu 49
I.2.4.6.3. File các tham số khối thể tích tìm kiếm 49
I.2.4.6.4. File các tham số nội suy 55
I.2.4.6.5. File mô hình cho những thân quặng đặc biệt 64


I.3. ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG QUẶNG 68
I.3.1. Đánh giá trữ lượng của mô hình khối mỏ trong giới hạn của 1 string 68
I.3.2. Đánh giá trữ lượng của mô hình khối mỏ trong giới hạn của 1 cặp strings 70
I.3.3. Đánh giá trữ lượng của mô hình khối mỏ trong giới hạn của tất cả các strings 71
I.3.4. Đánh giá trữ lượng của mô hình khối mỏ trong giới hạn một wireframe 71

CH
ƯƠNG II - TÍNH TRỮ LƯỢNG MỎ BAUXIT TÂN RAI - LÂM ĐỒNG VÀ ĐỐI
SÁNH KẾT QUẢ 73
II.1. KHÁI QUÁT VỀ KHU VỰC MỎ BAUXIT TÂN RAI
73
II.1.1. Vị trí địa lý 73
II.1.2. Đặc điểm địa hình, khí hậu và thực vật 73
II.1.2.1. Đặc điểm địa hình 73
II.1.2.2. Đặc điểm khí hậu 73
II.1.2.3. Đặc điểm thảm thực vật tự nhiên 74
II.1.3. Đặc điểm hệ thống thủy văn 74

II.1.4. Đặc điểm giao thông 74
II.1.5. Đặc điểm kinh tế nhân văn 74
II.1.6. Lịch sử nghiên cứu địa chất 74
II.1.6.1. Giai đoạn trước 30 tháng 4 năm 1975 74
II.1.6.2. Giai đoạn sau 30 tháng 4 năm 1975 75
II.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT VÙNG TÂN RAI, BẢO LỘC 77
II.2.1. Địa tầng 77
II.2.1.1. Hệ tầng La Ngà (J
2
ln) 77
II.2.1.2. Hệ tầng Di Linh (N
1
3
- N
2
1
dl) 77
II.2.1.3. Hệ tầng Đại Nga (βN

2
đn) 78
II.2.1.4. Hệ tầng Tân Rai (βN
2
1-2
tr) 78
II.2.2. Các thành tạo xâm nhập 78
II.2.3. Địa mạo 78
II.2.4. Khoáng sản 79
II.2.4.1. Quặng bauxit 79
II.2.4.2. Các loại khoáng sản khác 79
II.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT MỎ 79
II.3.1. Địa tầng 79
II.3.1.1. Hệ tầng La Ngà (J
2
ln) 80
II.3.1.2. Hệ tầng Tân Rai (
β
N
2

1-2
tr) 80
II.3.1.3. Hệ Đệ Tứ (Q) 80
II.3.2. Kiến tạo
80

II.3.2.1. Đặc điểm của cấu trúc kiến tạo 80
II.3.2.2. Các đứt gãy 81
II.3.3. Địa mạo 81

II.3.4. Đặc điểm vỏ phong hóa bauxit laterit 81
II.3.4.1. Đặc điểm vỏ phong hóa khu tây mỏ Tân Rai 83
II.3.4.2. Đặc điểm phân bố của bauxit trong vỏ phong hoá 84
II.3.5. Đặc điểm địa chất các thân quặng 85
II.4. ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG QUẶNG
85
II.4.1. Thành phần vật chất và tính chất v
ật lý của quặng 85
II.4.1.1 Đặc điểm tự nhiên của quặng bauxit 85
II.4.1.2. Thành phần khoáng vật quặng 85
II.4.1.3. Thành phần hoá học của quặng bauxit 86
II.4.1.4. Đặc điểm thành phần độ hạt 86
II.4.1.5. Các tính chất cơ lý của quặng 87
II.4.2. Kết quả nghiên cứu công nghệ sản xuất alumin 87
II.5. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM DATAMINE VÀO TÍNH TOÁN TRỮ LƯỢNG BAUXIT
KHU TÂY MỎ BAUXIT TÂN RAI LÂM ĐỒNG 88
II.5.1. Chỉ
tiêu tính trữ lượng 88
II.5.2. Phương pháp tính trữ lượng
88
II.5.2.1. Phương pháp tính trữ lượng trong phần mềm Datamine 88
II.5.2.2. Công thức tính trữ lượng 88
II.5.3. Tính toán trữ lượng bauxit khu tây mỏ Bauxit Tân Rai bằng phần mềm Datamine 89
II.5.3.1. Chuẩn bị số liệu tính toán trữ lượng bauxit 89
II.5.3.2. Xây dựng cấu trúc và mô phỏng các giếng khoan trong không gian 3 chiều 92
II.5.3.3. Xây dựng mặt cắt song song của các thân quặng 93
II.5.3.4. Xây dựng mô hình khung dây (WIREFRAME MODELING) cho thân quặng 93
II.5.3.5. Xây dựng mô hình khối (BLOCK MODEL) các thân bauxit 94
II.5.3.6. N
ội suy hàm lượng bauxit trong BLOCK MODEL của các thân quặng 96

II.5.4. Kết quả tính trữ lượng bauxit 98
II.5.5. Đánh giá và so sánh kết quả tính trữ lượng
99
II.5.6. Đánh giá và so sánh quá trình thiết kế thân quặng 99
II.5.6.1. Thiết kế mặt cắt đứng qua các thân quặng 99
II.5.6.2. Mô phỏng thân quặng 100
II.5.7. Đánh giá và so sánh phương pháp nội suy hàm lượng và phương pháp tính toán
trữ lượng quặng 101
II.5.8. So sánh kết quả tính toán trữ luợng quặng 102

CHƯƠNG III - TÍNH TRỮ LƯỢNG MỎ SẮT QUÝ XA - LAO CAI
107
III.1. KHÁI QUÁT VỀ MỎ SẮT QUÝ XA 107
III.1.1. Vị trí 107
III.1.2. Đặc điểm địa lý tự nhiên 107
III.1.3. Đặc điểm địa chất 108
III.1.4. Đặc điểm cấu trúc và chất lượng quặng 108
III.2. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM DATAMINE VÀO TÍNH TOÁN TRỮ LƯỢNG MỎ SẮT
QUÝ XA
110
III.2.1. Sơ lược về mỏ sắt Quý Xa 110

III.2.2. Chỉ tiêu thăm dò tính trữ lượng quặng 111
III.2.2.1. Chỉ tiêu thăm dò tính trữ lượng loại tinh quặng 111
III.2.2.2. Chỉ tiêu thăm dò tính trữ lượng loại bẩn quặng. 112
III.2.3. Phương pháp tính trữ lượng 112
III.2.3.1. Tính trữ lượng theo phương pháp thủ công 112
III.2.3.2. Tính trữ lượng trong phần mềm Datamine 113
III.2.4. Tính toán trữ lượng mỏ sắt Quý Xa bằng phần mềm Datamine 114
III.2.4.1. Chuẩn bị số liệu tính toán trữ l

ượng 114
III.2.4.2. Xây dựng cấu trúc và mô phỏng các giếng khoan trong không gian 3 chiều 116
III.2.4.3. Xây dựng mặt cắt song song của các thân quặng 116
III.2.4.4. Xây dựng mô hình khung dây (WIREFRAME MODELING) cho thân quặng 117
III.2.4.5. Xây dựng mô hình khối (BLOCK MODEL) các thân quặng 119
III.2.4.6. Nội suy hàm lượng các yếu tố thành phần trong BLOCK MODEL của các thân
quặng 120
III.3. Kết quả tính trữ lượng mỏ sắt Quý Xa 122
KẾT LUẬN 124
TÀI LIỆU THAM KHẢO
125
PHỤ LỤC KÈM THEO 126
PHỤ LỤC 1- M
ẶT CẮT TUYẾN 35 đến 45 – KHỐI TRỮ LƯỢNG CẤP B, KHU TÂY,
MỎ BAUXIT TÂN RAI, LÂM ĐỒNG 127
PHỤ LỤC 2 - MẶT CẮT TUYẾN 1 - 69 – KHỐI TRỮ LƯỢNG CẤP C1, KHU TÂY, MỎ
BAUXIT TÂN RAI, LÂM ĐỒNG
139
PHỤ LỤC 3- MẶT CẮT ĐỨNG THÂN QUẶNG THEO CÁC TUYẾN +08, +06, +04,
+02, 00, -02, -04 MỎ SẮT QUÝ XA, LÀO CAI 175
PHỤ LỤC 4 - MẶT CẮT ĐỨNG THÂN QUẶNG THEO CÁC TUYẾN -04, -08, -12, -16,
-20, -24 MỎ SẮT QUÝ XA, LÀO CAI
183
PHỤ LỤC 5 - BÁO CÁO KINH TẾ 183


1
CÁC THUẬT NGỮ ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG BÁO CÁO
Thuật ngữ sử dụng
trong báo cáo

Thuật ngữ tiếng
Anh tương ứng
Giải thích
điểm
point Một dạng mô phỏng 1 thực thể không gian đơn giản nhất, mang đầy đủ các thuộc
tính cả về tọa độ không gian cũng như các đặc tính khác mà điểm đó mô phỏng.
đường
line, polyline Bao gồm một tập hợp các điểm liên tục cùng nằm trong một mặt phẳng.
contour
đường đẳng trị,
đường giới hạn,
đường contour
Được tạo nên từ các đường đóng kín, gồm một tập hợp các điểm có th
ể
mang
một giá trị đồng nhất của một thuộc tính nào đó.
polygon
vùng Là một vùng, một diện tích được giới hạn bởi các đường đóng kín hoặc bởi mộ
t
đường contour.
string
contour Bao gồm một tập hợp các đường đóng kín không nằm trên cùng một mặt ph
ẳ
ng.
Trong mô hình khối mỏ, string có thể là các đường gờ, rìa khối.
vành đai,
perimeter
perimeter Là một diện tích được giới hạn bởi một tập hợp các string đóng kín, tạo nên các
vành đai phân chia giữa các khối mỏ.
cell

cell Có nhiều dạng khối hình học có thể được sử dụng để mô phỏng một thực thể nào
đó trong không gian. Tuy nhiên, dạng khối đơn giản nhất thể hiện được trong
không gian ba chiều là một khối chữ nhật, hay còn gọi là cell. Tập hợp các cell đó
sắp xếp trong không gian theo một mạng các ô lưới. Đây cũng là dạng khối được
sử dụng phổ biến nhất trong xây dựng các mô hình kh
ối bởi tính hiệu quả của
chúng khi xử lý bằng máy tính.
cell mẹ, cell chính parent cell Cell lớn nhất trong một mô hình, có các đơn vị kích thước được lưu giữ như
những giá trị mặc định. Khái niệm về "cell mẹ" phần lớn mang tính chất mô tả.
cell con, cell phụ
subcell Cell được sử dụng để phân chia kích thước cell mẹ ra thành các cells nhỏ hơn
cho phù hợp với các kích thước trong các wireframes. Sự phân chia càng nhỏ
càng làm cho sự phù hợp đó lớn hơn. Một cell tương ứng với một bản ghi, vậ
y
nên sự phân chia qua giới hạn các cell phụ không chắc sẽ nâng cao được kết quả
cuối cùng, mà lại có thể làm đầy bộ nhớ một cách không cần thiết!!!
mô hình khối
block model Mục đích của công tác xây dựng một mô hình địa chất là th
ể
hiện một cách chính
xác không những về hàm lượng của một khối mỏ mà còn cả về các đường ranh
giới và các cấu trúc nội tại của khối mỏ đó nữa. Một mô hình khối địa chất trong
Datamine bao gồm các khối chữ nhật, hay còn gọi là các cell có cùng các kích
đơn vị, trong đó mỗi cell đều phải mang các giá trị thuộc tính của khối mỏ tại đi
ể
m
đó (ví dụ như các thuộc tính về tọa độ không gian, các giá trị về hàm lượng, các
kiểu đá mẹ, )
khung dây,
wireframe

wireframe Là một sự liên kết giữa các string theo một mạng ô lưới hình tam giác tạo nên
một "bộ khung" mô phỏng cho một mô hình khối mỏ.
khối tìm kiếm 1/8
ellipsoid
octant
khối thể tích tìm kiếm
search volume
khối thể tích tìm
kiếm động
dynamic search
volume

phương pháp nội
suy
nterpolation
method

Variogram
variogram Một dạng biểu đồ mô tả các đặc tính liên tục hoặc gián đoạn của một tập hợp mẫu
trong không gian.
hệ số Nugget
nugget
ngưỡng
sill
phương sai
variance
hiệp phương sai
covariance
không đẳng
hướng khu vực

zonal anisotropy
uốn, uốn nếp
unfolding Là phương pháp khôi phục lại hệ tọa độ của thân quặng nằm trong trầm tích bị
uốn nếp về hệ tọa độ ban đầu trước khi chúng bị uốn nếp
mô hình quay
rotated model

2
MỞ ĐẦU

Ngày nay công nghệ thông tin ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học khác
nhau, và nó đang dần dần trở thành công cụ phục vụ không thể thiếu trong mọi lĩnh vực của đời sống
kinh tế xã hội. Sự phát minh ra máy tính đã và đang hỗ trợ hết sức mạnh mẽ cho người sử dụng trong
quá trình xử lý thông tin cũng như các ứng dụng phục vụ nghiên cứu chuyên ngành.
Trong khoa học đị
a chất và tìm kiếm đánh giá khoáng sản rắn nói riêng, với sự hỗ trợ của các
công cụ máy tính, phần mềm, các thuật toán địa thống kê ngày càng được hoàn thiện giúp cho
các nhà nghiên cứu đánh giá chính xác hơn tài nguyên khoáng sản, mô hình hoá tỉ mỉ các thân
quặng sát với thực tế nhất Bên cạnh đó các thông tin được cung cấp, xử lý đa chiều cũng đem
lại mức độ chính xác cao hơn trước đây.
Công nghệ phần mềm cũ
ng từng bước cũng phát triển song song với sự phát triển của công nghệ
thông tin, từ xử lý các bài toán chuyên ngành đơn giản đến việc xử lý các lớp bài toán đa ngành,
tích hợp và liên kết với nhiều chương trình khác nhau nhằm tạo ra những phần mềm tiện ích,
mạnh - dễ sử dụng - dễ giao tiếp, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của con người trong cuộc sống
và thực tiễn sản xuất. Ứng dụng công ngh
ệ thông tin trong lĩnh vực nghiên cứu địa chất - tài
nguyên - khoáng sản - môi trường cũng không ngoài mục tiêu tăng cường năng lực nghiên cứu,
phục vụ tốt cho công tác quản lý của cấp trên về kiểm chứng trữ lượng khoáng sản của các đơn
vị địa chất, đảm bảo kế hoạch và tiến độ trong nghiên cứu và sản xuất.

Tại Việt Nam hiện nay, công tác điều tra thăm dò địa chấ
t, đánh giá trữ lượng và khai thác mỏ
được tiến hành bởi rất nhiều công ty, đơn vị nhà nước và tư nhân. Tuy vậy, đa phần các công tác
này thường được thự hiện theo phương pháp truyền thống, mang tính chất thủ công, việc sử dụng
các công cụ máy tính, phần mềm tham gia vào tính toán là hết sức hạn chế. Chính vì vậy việc
thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Datamine trong tính toán trữ lượng và phục
v
ụ quản lý hoạt động khai thác khoáng sản” là hết sức có ý nghĩa thực tế đối với các nhà quản lý
và các nhà nghiên cứu.
Báo cáo này được thành lập theo nội dung hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển công
nghệ số 330/BTNMT-HĐKHCN "Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Datamine trong tính toán trữ
lượng và phục vụ quản lý hoạt động khai thác khoáng sản" giữa Bộ Tài nguyên và Môi trường và
Viện Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản ngày 12/11/2004.
 Phiếu giao vi
ệc số 99 GV/VĐKS-KH.TC ngày 22/08/2005 của Viện trưởng Viện Nghiên
cứu Địa chất và Khoáng sản giao cho Th.S Nguyễn Thành Long làm chủ nhiệm.
 Văn bản bổ sung Hợp đồng số 330/ BTNMT-HĐKHCN giữa Bộ Tài nguyên và Môi
trường và Viện Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản ngày 30/03/2006.
Các mục tiêu của đề tài là:
 Phần mềm Datamine là phần mềm thương mại phục vụ việc điều tra trữ lượng, đánh giá
tài nguyên khoáng sả
n và phục vụ đắc lực cho quản lý hoạt động khai thác khoáng sản.
Do vậy thông qua đề tài này lần đầu tiên chúng ta sẽ có được một công cụ mạnh, đầy đủ
nhất, đồng bộ nhất so từ trước tới nay trong việc đánh giá trữ lượng, tài nguyên khoáng
sản và đồng thời được đi kèm theo là sự chuyển giao công nghệ từ Hãng phần mềm một
cách đầy đủ nhất, tỉ mỉ nhất.

3
 Trên cơ sở nắm vững và sử dụng thành thạo phần mềm Datamine nhằm tăng cường năng
lực quản lý nhằm phục vụ nghiên cứu điều tra địa chất và khai thác mỏ của các cơ quan

quản lý Viện, Cục, Bộ, Ngành
 Phục vụ công tác quản lý của Bộ: kiểm chứng kết quả nghiên cứu thăm dò, tính
toán trữ lượng của các đơn vị địa ch
ất trong Bộ, các doanh nghiệp liên doanh khai
thác khoáng sản khi có yêu cầu của cơ quan quản lý cấp Bộ.
 Tiết kiệm thời gian trong nghiên cứu, điều tra địa chất, tính toán trữ lượng và thiết
kế khai thác mỏ.

Nâng cao và phát triển ứng dụng công nghệ thông tin trong nghiên cứu điều tra địa chất -
tài nguyên - môi trường theo yêu cầu thực tiễn phát triển kinh tế xã hội. Giải quyết lớp
bài toán địa chất gắn với thiế
t kế, khai thác mỏ, khôi phục tài nguyên đất.
 Triển khai, chuyển giao và hướng dẫn sử dụng phần mềm Datamine trong tính toán trữ
lượng khoáng sản rắn cho các đơn vị nghiên cứu địa chất, điều tra, đánh giá, thăm dò
nâng cấp trữ lượng khi có yêu cầu của cơ quan quản lý cấp Cục, Bộ, Ngành…
Tuy nhiên trong quá trình triển khai nghiên cứu, kinh phí để thực hiện đề tài rất hạn chế nên việc
triển khai, chuyển giao và h
ướng dẫn sử dụng phần mềm Datamine trong tính toán trữ lượng khoáng
sản rắn cho các đơn vị nghiên cứu địa chất, điều tra, đánh giá, thăm dò nâng cấp trữ lượng khi có yêu
cầu của cơ quan quản lý cấp Cục, Bộ, Ngành… sẽ được tiến hành sau; và các mục tiêu đề ra của đề
tài nghiên cứu khoa học cũng bị hạn chế và chỉ tập trung vào những công việc sau đây:
 Tiếp nh
ận đầy đủ sự chuyển giao công nghệ từ Hãng phần mềm, kết hợp với việc nghiên cứu chi
tiết về phần mềm Datamine để hoàn thành báo cáo hướng dẫn sử dụng phần mềm Datamine
cũng như các phương pháp đánh giá trữ lượng khoáng sản rắn bằng phần mềm Datamine.
 Thử nghiệm tính toán trữ lượng cho mỏ bauxit Tân Rai - Lâm Đồng và đối sánh kết quả tính
trữ lượng bằng Datamine
ở mỏ Bauxit Tân Rai-Lâm Đồng với các đánh giá trước đây.
 Thử nghiệm tính toán trữ lượng cho mỏ Fe Quý Xa
Trong đó khối lượng công việc bước I (2004-2005) của đề tài đã hoàn thành:

 Chuyên đề xây dựng và cập nhật CSDL của mỏ bauxit Tân Rai - Lâm Đồng.
 Chuyên đề xây dựng và cập nhật CSDL của mỏ sắt Quý Xa.
 Chuyên đề xây dựng và cập nhật CSDL một số khối trữ lượng của mỏ đá vôi xi m
ăng
Tràng Đà - Tuyên Quang.
Trong đó khối lượng công việc bước II (2005-2006) của đề tài là:
 Nghiên cứu các phương pháp tính trữ lượng khoáng sản rắn trong phần mềm Datamine.
 Tính toán trữ lượng cho mỏ bauxit Tân Rai - Lâm Đồng.
 Đối sánh kết quả tính trữ lượng bằng Datamine ở mỏ Bauxit Tân Rai-Lâm Đồng với các đánh giá
trước đây, đồng thời đánh giá những điểm mạnh và những tồn tại của các phương pháp tính

Tính toán trữ lượng cho mỏ Fe Quý Xa
Do đặc thù của đề tài là nghiên cứu có tính chất thử nghiệm, cũng như thời gian và kinh phí có
hạn nên phạm vi, số liệu và mức độ nghiên cứu cũng sẽ chỉ dừng ở mức nhất định rất mong sự
đóng góp của bạn đọc.

4
CHƯƠNG I
TÍNH TRỮ LƯỢNG KHOÁNG SẢN RẮN

I.1. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TRỮ LƯỢNG TRUYỀN THỐNG
I.1.1. Các thông số cơ bản được sử dụng để tính toán trữ lượng khoáng sản rắn
Nhìn chung tất cả các phương pháp tính trữ lượng khoáng sản rắn đều có một điểm chung đó là
đều được mô phỏng và phát triển từ những mô hình, công thức toán học tính toán thể tích đơn
giản. Do vậy có một số yếu tố nhất định là không thể thiếu
được trong mọi mô hình tính toán và
trong mọi phần mềm tính trữ lượng, và phần mềm Datamine cũng không phải là ngoại lệ.
Để tính toán trữ lượng của một mỏ khoáng sản rắn, công việc đầu tiên chúng ta cần tiến hành đó
là xác định các thông số để tính trữ lượng.
Mô hình toán học đơn giản được dùng để mô phỏng và tính toán trữ lượng khoảng sản rắn đó là:

Q = V.d (1)
Trong đó:
V-thể tích khối tính trữ lượ
ng
d- thể trọng quặng trong lòng đất.
Thể tích trong công thức (1) được xác định khác nhau tuỳ theo phương pháp sử dụng, cũng như
các phần mềm sử dụng tính toán khác nhau. Tuy nhiên một phương pháp truyền thống hay được
các nhà địa chất sử dụng đó là:
V = S.m (2)
Trong đó:
S- diện tích;
m- chiều dày trung bình thân quặng,
Trữ lượng thành phần có ích tính theo công thức:
P = Q.c (3)
Trong đó:
P - trữ lượng thành phần có ích;
c - hàm lượng trung bình thành phần có ích trong quặng.
N
ếu c tính bằng % thì:
P=Q.c/100 (4)

5
Trong bài toán ước lượng, tính toán trữ lượng khoáng sản thì các thông số cơ bản tham gia vào
tính toán thường bao gồm các thông số như thể trọng, tỷ trọng, độ ẩm, độ lỗ hổng, chiều dày thân
quặng,…
I.1.1.1. Thể trọng
Thể trọng là trọng lượng khoáng sản của một đơn vị thể tích nguyên khối ở trạng thái tự nhiên
gồm cả hang hốc, khe nứt, được xác định ngay ngoài thực địa hay trong phòng thí nghiệ
m.
I.1.1.2. Tỷ trọng

Tỷ trọng là trọng lượng của một đơn vị thể tích quặng được nghiền nát thành bột mịn, hoàn toàn
không còn lỗ hổng. Do vậy tỷ trọng thường lớn hơn thể trọng.
I.1.1.3. Độ ẩm
Khoáng sản ở đáy công trình luôn chứa lượng ẩm nào đó, bởi vậy khi tính trữ lượng, thể trọng
phải được điều chỉnh theo độ
ẩm.
I.1.1.4. Độ lỗ hổng
Độ lỗ hổng được xác định là tỷ số giữa thể tích của tất cả các lỗ hổng có trong mẫu cục với thể
tích chung của mẫu, tính bằng % theo công thức:
K
h
= (1-d
0
/d
t
). 100 (5)
Trong đó:
d
o
-thể trọng quặng khô
d
t
-tỷ trọng quặng.
I.1.1.5. Chiều dày
Để tính trữ lượng khoáng sản cần biết chiều dày thật của thân quặng trong từng điểm cắt của nó
(theo công trình khai đào, lỗ khoan), cũng như chiều dày thật trung bình của công trình, của khối
hay khu mỏ.
Xác định chiều dày trung bình của than khoáng sản được tiến hành bằng các phương pháp sau đây:
1. Phương pháp trung bình số học, nếu chiều dày từng phần đo theo t
ừng mặt cắt của

than khoáng phân bố tương đối đều đặn trên diện tích tính trữ lượng;
2. Phương pháp cân bằng các giá trị từng phần của chiều dày với chiều dài hay diện tích
ảnh hưởng tới chúng nếu số đo chiều dày phân bố không đồng đều.
Chiều dày có giá trị. Một số than khoáng sản không khai thác được đến lúc bị vát mỏng hoàn
toàn, mà chỉ khai thác tới một độ dày tối thiểu giới h
ạn nào đó, dưới đó khai thác không còn lợi
nữa. Trong những trường hợp đó,.trữ lượng không tính trong ranh giới kẻ theo đường vát mỏng
hết của thân khoáng sản (ranh giới bằng không), mà tính trong đường khoanh theo chiều dày
công nghiệp tối thiểu (ranh giới chiều dày có giá trị) – chiều dày công tác. Lúc tính trữ lượng
than phải phân ra chiều dày chung, chiều dày khai thác, chiều dày có ích.

6
 Chiều dày chung – Tổng chiều dày tính từ mái đến trụ vỉa than, kể tất các lớp đá kẹp;
 Chiều dày khai thác – Tổng chiều dày than và các lớp đá kẹp trong phần có giá trị của vỉa.
Chiều dày khai thác có thể lớn hơn chiều dày có giá trị, nhưng không bao giờ nhỏ hơn nó;
 Chiều dày có ích – Tổng chiều dày các tập than phải khai thác trong khoảng có ích của vỉa.
I.1.2. Các phương pháp khoanh ranh giới thân quặng để tính trữ l
ượng
Việc khoanh ranh giới thân quặng tính trữ lượng là sự xác định và giới hạn diện tích thân quặng
trên bản đồ địa hình hoặc bản đồ công trình, trên mặt cắt có các công trình thăm dò và các vết lộ
tự nhiên. Ranh giới thân quặng tính trữ lượng có thể là:
 ranh giới tự nhiên của các thân khoáng sản
 đường có chiều dày công nghiệp tối thiểu của các thân khoáng sản

đường số 0 của hàm lượng thành phần có ích trong thân khoáng sản
 đường chia các kiểu, loại khoáng sản khác nhau
 đường giới hạn các khối của than khoáng sản có trữ lượng các cấp khác nhau
 đường chia các khu có điều kiện khai thác và mỏ vỉa khác nhau của mỏ.
Khi khoanh diện tích thân quặng người ta vẽ đường ranh giới trong và đường ranh giới ngoài.
Đường ranh giới trong là đường nối các công trình thăm dò biên đã phát hiện được quặng đạt chỉ

tiêu công nghiệp về hàm lượng và chiều dày. Đường ranh giới ngoài là đường vẽ ngoài các công
trình biên đã phát hiện được quặng có giá trị công nghiệp. Việc khoanh này có thể tiến hành
bằng phương pháp nội suy hay ngoạ
i suy.
Việc khoanh ranh giới thân quặng bằng phương pháp nội suy là dựa vào các số liệu có được giữa
hai công trình liền kề với điều kiện giả thiết giữa các công trình đó chúng thay đổi từ từ.
Việc khoanh ranh giới thân quặng bằng phương pháp ngọai suy xác định chiều dày hay hàm
lượng quặng nằm ngoài phạm vi công trình thăm dò. Người ta phân biệt ngoại suy có giới hạn và
ngoại suy không giới hạn. Ngoại suy giới hạ
n là kẻ đường khoanh ngoài gữa công trình phát
hiện được và không phát hiện được khoáng sản. Ngoại suy không giới hạn là đường ranh giới
ngoài khoanh ngoài phạm vi giới hạn trong thân quặng mà ở đó không có công trình thăm dò.
Xác định đường khoanh công nghiệp đẳng thị bằng phương pháp nội suy. Nếu phải vẽ ranh giới
giữa các mẫu hoặc các công trình đạt và không đạt chỉ tiêu công nghiệp thì người ta thường sử
dụng cách nội suy bằng phương pháp đồ th
ị và giải thích để tìm hiểu các điểm chuẩn. Nội suy
bằng phương pháp giải tích theo công thức sau:
L
m - m
m - m
X x
ka
na
= (7)
trong đó:
X - khoảng cách từ mẫu a lấy từ công trình chứa quặng đạt chỉ tiêu công nghiệp tối thiểu
m
a
- chiều dày hoặc hàm lượng hoặc tích của chúng (m%) theo mẫu a của quặng đạt chỉ
tiêu công nghiệp tối thiểu

m
n
- giá trị đạt chỉ tiêu tối thiểu của chiều dày hoặc hàm lượng hoặc tích của chúng tại
điểm n

7
m
k
- chiều dày hoặc hàm lượng hoặc tích của chúng theo mẫu k lấy trong công trình có
hàm lượng không đạt chỉ tiêu công nghiệp tối thiểu.
L – Khoảng cách giữa các mẫu a và k
Xác định đường khoanh ranh giới bằng phương pháp ngoại suy. Nếu một trong hai công trình kề
nhau có chỉ số đạt, còn công trình kia có chỉ số không về chiều dày, hàm lượng thành phần có ích
và phần trăm mét giữa chúng được xác định bằng phương pháp ngoại suy có giới hạn.
Người ta thường giả định các than bị vát nhọn ở nửa giữa khoảng cách giữa các công trình gặp
quặng và công trình không có quặng.
Khi thân quặng bị vát nhọn đầu từ trung tâm ra phía ngoài mà các công trình thăm dò đã xác định
được rõ ràng thì có thể ngoại suy theo góc vát nhọ
n trung bình.
Chiều dày trung bình (hay hàm lượng) của thân quặng được xác định thao đường khoanh của các
công trình biên:
n
l l l
L
nba
tb
+++
=
(8)
và khoảng cách trung bình giữa các công trình biên có quặng với công trinh biên không quặng là:

n
)n -(n r )b -(br )a - (ar
r
111
tb
+++
=
(9)
Như vậy sự vát mỏng trung bình của thân quặng bắt đầu ở khoảng cách r
tb
/2 cách ranh giới vạch
qua rìa của công trình có quặng. Góc vát mỏng trung bình
α tìm theo công thức:
tb
tb
tb
tb
r
l

2
r
2
l
2
tg ==
α
(10)
Khoảng cách X từ một công trình a có quặng nào đó đến điểm vát mỏng thân quặng lấy trên
đường nối giữa công trình a và công trình a1 không quặng sẽ bằng:

2
α
2tg
l
X
a
= (11)
Trong đó:
l
a
- chiều dài (hoặc hàm lượng) của thân quặng tại công trình a.
Nối các điểm vát mỏng lại ta sẽ được ranh giới số 0 của thân quặng.
Đối với các mỏ dạng mạch thì việc xác định ranh giới được làm theo một trong các cách sau:
Theo hình bình hành: lấy xuống dưới công trình cuối cùng 1/4 chiều dài của thân quặng đã được
thăm dò. Khi dựng hình bình hành thì chiều dày thân quặng bằng chiều dày trung bình (m
tb
) tính
theo cả công trình. Thể tích hình bình hành tính theo công thức:

8
4
.mL
L
4
1
. L.m V
tb
2
tb
==

(12)
Theo hình lăng trụ 4 mặt, có chiều cao bằng 1/2 chiều dài thân quặng đã được thăm dò và thể
tích thân quặng cũng được tính theo công thức trên.
Theo hình tháp có chiều cao bằng 1/2 chiều dài thân quặng được thăm dò.
Theo hình bình hành hoặc lăng trụ cụt với việc xác định ranh giới thân quặng theo một chiều sâu quy ước.
Khi thân quặng có chiều dài lơn (1000 - 1500m) thì ngoại suy theo chiều sâu bằng 1/4 chiều dài
thân quặng đã được thăm dò theo hình bình hành hoặc 1/2 chiều dài theo hình l
ăng trụ hoặc hình
tháp là không có cơ sở về mặt địa chất. Chiều sâu quy ước được xác định bằng cách so sánh với
các mỏ tương tự đã khai thác hoặc theo chiều sâu giới hạn có thể khai thác.
Đối với các thân quặng dạng đẳng thước thì ranh giới ngoài được quy ước bằng 1/2 chiều ngang
thân quặng.
Đối với thân quặng dạng ống thì chiều sâu ngoại suy bằng 1 hoặc 2 tầng khai thác.
I.1.3. Các phương pháp tính hàm lượng trung bình
Có 2 phương pháp tính hàm lượng trung bình hay được sử dụng hiện nay đó là:
 Phương pháp trung bình số học
 Phương pháp trung bình cân bằng
Trong đó phương pháp trung bình cân bằng có thể chia ra tùy theo từng trường hợp cụ thể:
- Trung bình cân bằng theo chiều dày.
- Trung bình cân bằng theo chiều dày và thể trọng.
- Trung bình cân bằng theo chiều dày và khoảng cách lấy mẫu
- Trung bình cân bằng theo chiều chiều dày và diện tích.
Việc tính hàm lượng trung bình thành phần có ích theo lõi khoan sẽ được tiến hành khi tỷ lệ lấy
mẫu trên 60% qua thân quặng. Khi đó hàm lượng trung bình được tính theo trung bình số học
hoặc trung bình cân bằng.
Khi tỷ lệ
lấy mẫu không đủ thì hàm lượng trung bình được tính theo công thức:
lõidtb
c c C += (13)
Trong đó:

c
d
- hàm lượng trung bình quy đổi tỷ lệ với chiều dài của các đoạn lấy mẫu riêng biệt
c
lõi
- hàm lượng trung bình quy đổi tỷ lệ với chiều dài của lõi khoan lấy được.
Khi đó:
∑
=
n
1
d
cl%c
và
∑
=
n
1
lõi
).%(cl'c
(14)

9
Trong đó:
l - chiều dài các đoạn lấy mẫu, tính bằng m;
l’ - chiều dài các lõi khoan tương ứng với các đoạn lấy mẫu, tính bằng m.
Việc xác định hàm lượng trung bình theo lõi khoan và mùn khoan được tính cho từng khoảng
hoặc từng đoạn theo công thức:
k
mmlõilõi

tb
V
V . c V . c
C
+
=
(15)
Trong đó:
V
lõi
- thể tích lõi khoan
c
lõi
- hàm lượng thành phần có ích trong lõi khoan;
V
m
- thể tích mùn khoan và bùn;
C
m
- hàm lượng tành phần có ích trong mùn khoan và bùn;
V
k
- thể tích lỗ khoan đoạn qua thân quặng hoặc thể tích chung của lõi, bùn và mùn khoan.
Trong đó:
4
.LπD
V
2
c
k

=
(16)
4
100
n
.L.πD
V
2
lõi
lõi
= (17)
100
n)-(100
L
4
d
4
).Ld-π(D
V
2
lõi
lõic
m
+=
(18)
Trong đó:
D
c
- đường kính kỗ khoan đoạn qua thân quặng, m;
d

lõi
- đường kính lõi khoan, m;
L - chiều dài phần lấy mẫu ở lỗ khoan, m;
n - tỷ lệ lấy lõi khoan, %
Nếu các lõi khoan và mùn khoan qua quặng được cân có hệ thống thì hàm lượng trung bình
thành phần có ích có thể tính theo công thức:
.%
q
qc qc
C
m1
mm11p
tb
+
+
=
Q
(19)
Trong đó:
c
1
-hàm lượng thành phần có ích theo lõi khoan (%)
C
m
-hàm lượng thành phần có ích theo mùn khoan (%)
q
1
-trọng lượng lõi khoan, tính bằng gam hoặc kg

10

q
m
-trọng lượng mùn khoan, tính bằng gam hoặc kg
Công thức này được dùng trong trường hợp mùn và bùn khoan có trọng lượng gần với lý thuyết,
không bị nhiễm bẩn nhiều hay bị tổn thất lớn.
Việc tính toán hàm lượng trung bình theo lõi và mùn khoan là bắt buộc phải làm kỹ lưỡng. Nhưng độ
chính xác của hàm lượng tính được lại rất thấp. Vì vậy phải tìm mọi cách để nâng cao tỷ lệ lấy mẫu.
Hàm lượng thành phần có ích trong mẫu sa khoáng lấ
y theo giếng (theo mẫu đơn hoặc mẫu
nhóm có chiều dài mẫu như nhau) được tính:
v.n
q
C =
(20)
Trong đó:
C - hàm lượng thành phần có ích trên m
3
cát mẫu
q - trọng lượng thành phần có ích thu được khi đãi n batê cát
v - thể tích 1 batê cát đem đãi, tính cả đá tảng không bị tơi
n - số batê cát đem đãi.
Hàm lượng trung bình thành phần có ích trong giếng theo tất cả chiều dày lớp quặng được tính
theo phương pháp trung bình cân bằng theo các mẫu đơn nếu chiều dài mẫu không bằng nhau.
Hàm lượng thành phần có ích trong mẫu sa khoáng lấy theo lỗ khoan máy được tính theo công thức:
C = q/v (21)
Trong đó:
C- hàm lượng thành phần có ích trong mẫu cát;
q-tr
ọng lượng thành phần có ích trong mẫu đãi (vàng, thiếc, platin, kim loại hiếm );
v-thể tích cát đá đổ vào thùng mẫu; việc xác định v rất phức tạp, nhưng rất cần thiết khi

tính hàm lượng thành phần có ích; do đó có 2 cách xác định như sau:
Đơn giản và cho kết quả tin cậy là dựa vào thể tích thực tế, tức là xác định thể tích thực tế của
mẫu khoan được;
Tính thể tích bằng một ống hình trụ trong đ
ó mẫu được lèn chặt bằng thanh gỗ để làm giảm độ
tơi của đá và đẩy nước có từ thùng mẫu ra khỏi ống.
I.1.4. Cơ sở toán học của các phương pháp tính trữ lượng truyền thống
I.1.4.1 Phương pháp trung bình số học
Phương pháp trung bình số học được áp dụng khi thân quặng được thăm dò bằng khoan hoặc
công trình khai đào cắt qua chiều dày thân quặng. Từ thân quặng có ranh giới không bằng phẳng
đã quy về thành một hình đơn giản dạng tấm có diện tích bằng diện tích thân quặng và chiều dày
bằng chiều dày trung bình thân quặng tính theo tất cả các công trình thăm dò. Chiều dày và hàm
lượng được xác đình bằng phương pháp trung bình số học. Phương pháp này tính nhanh, khi có
công trình phân bố đều
đầy đủ và chiều dày thân quặng ổn định.

11
Ví dụ về mẫu tính trữ lượng bằng phương pháp trung bình số học được thể hiện trong bảng 1 và
2 dưới đây:
Bảng 1. Ví dụ về xác định chiều dày và hàm lượng trung bình
Số hiệu lỗ khoan Chiều dày, m Hàm lượng thành phần có ích (%)
2 8.0 48
4 6.5 50
7 4.0 47
8 4.5 45
9 5.0 51
11 6.0 47
13

6.5

50

17 3.5 48
21 5.4 46
22 4.5 47
23 3.0 49
25

6.2

46

Tổng cộng: 12 63.1 574
Trung bình 5.3 47.8
Bảng 2. Ví dụ về tính trữ lượng
Diện tích
(1000 m
2
)
Chiều dày
TB (m)
Thể tích
(1000 m
2
)
Thể trọng
(T/m
3
)

Trữ lượng quặn
g
(1000 T)
Trữ lượng thành
phần có ích (1000T)
462

5.3

2450

3

7350

3513.3

I.1.4.2. Phương pháp khối địa chất
Phương pháp khối địa chất là một tổng của phương pháp trung bình cộng theo các khối khác
nhau. Thân quặng được chia ra nhiều khối theo chiều dày, hàm lượng và cấp trữ lượng khác
nhau. Nói chung các khối tính trữ lượng được phân chia theo nguyên tắc: mức độ thăm dò để
tính trữ lượng theo các cấp khác nhau; theo các hạng quặng khác nhau; theo thứ tự sẽ khai thác.
Bảng 3. Ví dụ mô tả về các mẫu được tính trữ lượng bằng phương pháp khối địa ch
ất
Số hiệu
khối
tính
Diện
tích
(m

2
)

Chiều dày
trung bình
(m)
Thể tích
khối (m
3
)
Thể
trọng
(T/m
3
)
Trữ lượng
quặng (T)
Hàm lượng
trung bình
TPCI (%)
Trữ lượng
thành phần có
ích (T)
4

2450

0.62

1519

2.8

4253

47.4

2016

I.1.4.3. Phương pháp khối khai thác
Phương pháp khôí khai thác được áp dụng cho các thân quặng dạng mạch, dốc đứng. Đã có công
trình thăm dò cả 4 mặt của khối tính trữ lượng.
- Thể tích thân quặng trong phạm vi một khối đã khoanh:
4321
44332211
.L.L.LL
.Lm .Lm.Lm.Lm
S.V
+
+
+
= (22)
Trong đó:

12
S-diện tích khối,
m
1,
m
2,

m
3,
m
4
-chiều dày trung bình thân quặng theo công trình cắt qua khối
L
1,
L
2,
L
3,
L
4
chiều dài công trình.
- Trữ lượng quặng được tính theo công thức:
43332211
434333222111
Lm Lm Lm Lm
Lmd Lmd Lmd Lmd
V.Q
+++
+
+
+
=
(23)
Trong đó:
d- thể trọng trung bình của quặng theo công trình khoanh một mặt khối, thường là thể
trọng chung của tất cả hoặc vài khối.
- Trữ lượng thành phần có ích được tính theo công thức:

434333222111
4344333322221111
Lmd Lmd Lmd Lmd
Lmdc Lmdc Lmdc Lmdc
Q.P
+++
+
+
+
=
(24)
trong đó:
c - hàm lượng trung bình thành phần có ích khoanh theo một mặt khối.
Nếu khối trữ lượng được khoanh theo 2 hoặc 3 mặt thì công thức này vẫn được áp dụng.
Bảng 4. Ví dụ về mẫu tính trữ lượng bằng phương pháp khối khai thác:
Số hiệu
khối
Chiều
dài khối
(m)

Chiều
cao khối
(m)

Diện
tích khối
(m
3
)

Chiều dày
trung bình
(m)

Thể
tích
(m
3
)
Thể
trọng
(T/m
3
)
Trữ
lượng
quặng
(T)
Hàm
lượng
TPCI
(g/T)
Trữ
lượng
TPCI
(T)
1 40 30 1200 0.40 480 2.6 1248 12.5 15.6
2 40 30 1200 0.65 780 2.6 2028 18.7 37.9
3 50 30 1500 0.72 1080 2.6 2808 15.4 43.2

4 50 30 1500 0.80 1200 2.6 3120 20.2 63.0
5

40

30

1200

0.55

660

2.6

1716

14.3

24.5

cộng 10920 184.2
Khi các tầng sâu của thân quặng thăm dò bằng khoan thì ranh giới của các khối tính trữ lượng
được khoanh theo lò bằng của tầng dưới cùng với nhiều hoặc 1 lỗ khoan. Trong trường hợp đó
có thể sử dụng công thức của A.P. Prôcfiev:
- Khi kim loại trong quặng phân bố tương đối đồng đều:
21
2211
L L
Lm Lm

m
+
+
= (25)
Trong đó:

13
m
1
-chiều dày trung bình theo lò bằng,
m
2
- chiều dày trung bình theo các lỗ khoan,
L
1
-chiều dài khối theo lò bằng,
L
2
- chiều dài khối theo các lỗ khoan.
2211
222111
Lm Lm
Lmc Lmc
C
+
+
=
(26)
trong đó:
c

1
-hàm lượng trung bình theo lò bằng,
c
2
- hàm lượng trung bình theo các lỗ khoan.
I.1.4.4. Phương pháp mặt cắt (tuyến hoặc song song)
Phương pháp mặt cắt (tuyến) được áp dụng cho các thân quặng đạng lớp, vỉa mà các công trình
thăm dò được bố trí theo tuyến.
Tính trữ lượng theo phương pháp mặt cắt là cộng liên tục trữ lượng các khoảnh nhỏ nhất của
thân quặng phân bố giữa các công trình trên tuyến thăm dò lại thành trữ lượng chung trên diện
phân bố các mặt cắt. Việc tính toán theo thứ tự:
1. Xác định trữ lượng của các khoảnh phân bố
giữa 2 công trên tuyến thăm dò khi chiều rộng
của các khoảnh đo bằng 1m (đo vuông góc với tuyến thăm dò).
Nói chung một khoảnh như vậy có dạng hình thang. Thể tích được tính theo công thức:
.a
2
m2m1
V1
+
= (27)
trong đó:
V
1
- thể tích của một khoảnh phân bố giữa 2 công trình trên mặt cắt thăm dò khi chiều
rộng của nó là 1m;
m
1
và m
2

-chiều dày của thân quặng trong công trình;
a-khoảng cách giữa các công trình trên tuyến thăm dò.
Tích của thể tích V1 với thể trọng d cho ta trữ lượng quặng q1, nhân với hàm lượng trung bình
thành phần có ích c1 cho ta trữ lượng kim loại q1.
2. Cộng trữ lượng của các khoảnh trong phạm vi mặt cắt thăm dò ta được trữ lượng của một dải
chiều rộng 1m dọc theo tiết diện thăm dò.
3. Trên cơ sở số liệu trữ lượng của các mặt cắt theo các tuyến thăm dò mà xác định trữ lượng
các khoảnh phân bố giữa các mặt cắt hoặc trên diện tích ảnh hưởng của một mặt cắt.

14
Trong trường hợp thể tích nằm đúng giữa 2 mặt cắt thì trữ lượng:
.l
2
Q2Q1
Q
+
=
(28)
trong đó:
Q - trữ lượng của diện tích giữa 2 mặt cắt thăm dò;
Q
1
và Q
2
- trữ lượng của các dải rộng 1m ở 2 mặt cắt thăm dò
l - khoảng cách giữa 2 tuyến
Công thức này được dùng trong trường hợp trữ lượng của hai mặt cắt chênh lệch <40%, nếu trên
thì việc tính trữ lượng trên diện tích giữa 2 tiết diện được tính theo công thức hình nón cụt:
.l
3

.QQQQ
Q
2121
++
=
(29)
Trong trường hợp này trữ lượng của một khoảnh chỉ tính với 1 mặt cắt:
Q=Q
1
.k (30)
Trong đó k-chiều rộng ảnh hưởng của tuyến thăm dò, bằng tổng 2 nửa khoảng cách của 2 tuyến
thăm dò nằm kề.
4. Tổng cộng trữ lượng của các khoảnh riêng lẻ ta được trữ lượng chung của thân quặng.
Trình tự để tính trữ lượng nêu trên chỉ phù hợp với tính trữ lượng theo phương pháp theo tuyến.
Phương pháp mặt cắt có thể tính đơn giản hơn. Theo đó diện tích của các tiết diện trên mặt cắt
địa chất được xác định bằng thước hoặc tấm đo diện tích. Để tính được thể tích của thân quặng
nằm giữa 2 tiết diện hoặc các khoảnh chỉ có 1 tiết diện, thì
đem diện tích tiết diện nhân với
khoảng cách tương ứng giữ các mặt cắt hoặc với chiều dài ảnh hưởng. Nừu trên các mặt cắt lại
chia ra các diện nhỏ có các hạng quặng hợc các cấp trữ lượng khác nhau thì thể tích của chúng
được tính riêng.
Thể tích của các khối bên rìa chỉ dựa vào 1 tiết diện thì được xác định thep công thức tính 1 cái
nêm (đối với thân quặng bị vát mỏng theo chiều dài):
2
S.l
V = (31)
hoặc theo công thức hình nón (đối với thân quặng bị vát mỏng thành 1 điểm):
3
S.l
V = (32)

Thứ tự tính trữ lượng đã nêu trên được sử dụng cho các mỏ thăm dò theo các tuyên bố trí song
song. Nừu các mặt cắt không song song thì có thể áp dụng công thức của A. S. Zolatoriop:
Đối với trường hợp góc giữa các tuyên cắt nhau <10
0
:

15
4
H2)(H1 Q2)(Q1
Q
++
=
(33)
Đối với trường hợp góc giữa các tuyên cắt nhau >10
0
:
4
H2)(H1 Q2)(Q1

sin
Q
+
+
=
α
α
(34)
trong đó:
Q - trữ lượng của diện tích giữa 2 mặt cắt thăm dò,
Q

1
và Q
2
- trữ lượng của các dải rộng 1m trên 2 mặt cắt thăm dò,
H
1
và H
2
- đường kẻ từ tâm của mặt cắt này vuông góc với mặt cắt kia,
α- góc giữa 2 mặt cắt thăm dò, tính bằng grat.
Bảng 5. Mô tả ví dụ về cách tính trữ lượng bằng phương pháp mặt cắt
N
0
Chiều
dày
(m)
Thể
trọng d
(T/m
3
)
Tích
m.d
Khoảng
cách giữa
các lò
ngách (m)
Trữ lượng
quặng đồng
(T)

Hàm
lượng Cu ở
lò ngách
(%)
Hàm
lượng Cu
giũa 2 lò
ngách (%)
Trữ lượng Cu
giũa lò ngách
(T)
TẦNG I
1 6 3 18 3.0
20 420 3.5 14.7
2 8 3 24 4.0
20 540 3.0 16.2
3 10 3 30 2.0
20 660 2.25 14.8
4 12 3 36 2.5
20 810 2.75 22.3
5 15 3 45 3.0
20 690 2.25 15.5
6 8 3 24 1.5
20 660 2.25 14.8
7 12 3 36 3.0
20 630 3.5 22.0
8 9 3 27 4.0
20 510 3.0 15.3
9 8 3 24 2.0
20 480 2.5 12.0

10 8 3 24 3.0
20 420 3.0 12.6
11 6 3 18 3.0
20 300 2.75 8.2
12 4 3 12 2.5
Cộng 6120 168.4

16
TẦNG II
1 5 3 15 4.0
40 900 3.5 31.5
2 10 3 30 3.0
40 960 3.5 33.6
3 6 3 18 4.0
40 1080 3.25 35.1
4 12 3 26 2.5
40 1200 2.75 33.0
5 8 3 24 3.0
40 720 2.5 18.0
6 4 3 12 2.0
Cộng 4860 151.2
Trữ lượng chung của quặng trong khối giữa tầng I và II là:
Q
I-II
= (6120 + 4860). 30 = 164700 T
2
Trữ lượng chung của thành phần có ích trong khối giữa tầng I và II là:
P = (168.4 + 151.2). 30
= 4794 T
2

I.1.4.5. Phương pháp đa giác (hình nhiều cạnh)
Thực chất của phương pháp này là chia thân quặng hay mỏ ra nhiều hình, mà tâm của hình là
một công trình (khoan hay giếng) còn ranh giới là các cạnh được xác định bởi ảnh hưởng theo
chiều dày hoặc hàm lượng quặng , của các công trình nằm kề. Ranh giới ngoài cùng của thân
quặng hay mỏ được vẽ theo ranh giới 0 và các thông số tính trữ lượng khác tính bằng các cách
thức đã nêu. Mỗi hình được khoanh đều được dựa vào chiều dày thân quặng mà công trình đã
gặp. Trữ lượ
ng của thân quặng hay mỏ là tổng trữ lượng các các hình theo các cấp khác nhau.
Phương pháp này thường được áp dụng để tính trữ lượng thân quặng dạng lớp mà các công trình
thăm dò có khoảng cách không bằng nhau hoặc chiều dày hoặc hàm lượng ở các công trình rất
khác nhau
Bảng 6. Ví dụ về mẫu tính trữ lượng bằng phương pháp khối khai thác
N
0
hình
Diện
tích (m
2
)
Chiều
dày
(m)
Thể
tích
(m
3
)
Thể
trọng
(t/m

3
)
Trữ lượng
quặng
(T)
Hàm
lượng Cu
(%)
Trữ lượng
Cu (T)
1

350

10

3500

3.5

12250

1.2

147.0

2 420 8 3360 3.5 11760 2.1 246.9

12 475 9.2 4370 3.5 15295 2.6 397.7
Cộng/TB 5225 9.5 49595 3.5 173582 2.27 3938.9

17

I.1.4.6. Phương pháp hình tam giác
Các hình tam giác có đỉnh là các công trình thăm dò (giếng hay khoan). Cách khoanh ranh giới
ngoài của thân qaựng cũng như trên. Nhưng trữ lượng của mỗi hình có đến 3 công trình có các
thông số tính trữ lượng. Do đó trữ lượng tính được có tính chính xác cao.
Bảng 7. Ví dụ về mẫu tính trữ lượng bằng phương pháp khối khai thác
N
0

công
trình
N
0

tam
giác
Diện
tích tam
giác
(m
2
)
Chiều
dày thân
quặng
(m)

Chiều
dày
trung
bình (m)
Thể
tích
(m
3
)
Thể
trọng
Trữ
lượng
quặng
(T)
Hàm lượng
Cu ở các
công trình
(%)
Hàm
lượng
Cu TB
(%)
Trữ
lượng
Cu (T)
1

4

3.2

2

6

3.6

3


I

2800
3


4.3

12040

3.6

43344
2.8


3.2

1387

1 4 3.2
2 6 3.6
4

II

3600
8

6.0

21600

3.6

77760
4.2

3.7

2877
2 6 3.6
4 8 4.2
5
III 4200
6
6.6 27720 3.6 99792
3.8
3.9 3892
4 8 4.2

5 6 3.6
6
IV 3780
4
6.0 22680 3.6 81648
4.1
4.0 3260
Cộng/
TB

14380

5.8 84040 3.6 302544

3.8 11422
Bảng 8. Trữ lượng Cu có khác đi khi hàm lượng trung bình Cu tính theo phương pháp trung bình
cân bằng giữa hàm lượng với chiều dày
N
0

công
trình
N
0

tam
giác
Diện
tích tam
giác

(m
2
)
Chiều dày
thân
quặng
(m)
Chiều
dày
trung
bình
(m)
Thể tích
(m
3
)
Thể
trọng
Trữ
lượng
quặng
(T)
Hàm lượng
Cu ở các
công trình
(%)
Tích hàm
lượng
với chiều
dày

Hàm
lượng Cu
trung
bình (%)
Trữ
lượng
Cu (T)
1 4 3.2 12.8
2 6 3.6 21.6
3

I


2800

3

4.3


12040


3.6

43344

2.8 8.4
3.3 1430

1 4 3.2 12.8
2 6 3.6 21.6
4

II
3600
8

6.0

21600

3.6
77760
4.2 33.6
3.8 2955
2 6 3.6 21.6
4 8 4.2 33.6
5
III 4200
6
6.6 27720 3.6 99792
3.8 22.8
3.89 3892
4 8 4.2 33.6
5 6 3.6 22.8
6
IV 3780
4
6.0 22680 3.6 81648

4.1 16.4
4.0 3266
Cộng
/TB

14380

5.8 84040 3.6 302544

3.8 11543



18
I.1.4.7. Phương pháp đường đẳng cao
Phương pháp được dùng để tính trữ lượng các thân quặng dạng lớp có chiều dày ổn định. Mái
của lớp lộ ra trên bề với độ cao bằng nhau (đẳng cao) có hệ thống. Khi chiều dày lớp trên 5m thì
có thể vẽ hệ thống đường đẳng cao của lớp lên bề mặt (hìmh ).
Theo hệ thống đẳng cao, thể tích của một khoảnh của lớp nằm giữa 2 đường đẳng cao AB và CD
bằng diện tích ABCD nhân v
ới chiều dày của lớp m. Nếu gọi diện tích ABCD là S thì:

S=l.a (35)
trong đó:
h b a
22
+=
(36)
và do đó
h bl. S

22
+= (37)
lúc đó:
h bl. m. V
22
+=
(38)
Trong đó:
V-thể tích lớp giữa 2 đường đẳng cao, m
3
;
m-chiều dày trung bình lớp tính theo các công trình thăm dò, m;
l-chiều dài lớp giữa các đường đẳng cao được do trên bình đồ, m;
b-khoảng cách giữa các đường đẳng cao, là trị số trung của nhiều số đo, m;
h-khoảng cách giữa các đường đẳng cao, phụ thuộc vào hệ thống các đường đẳng cao.
Trữ lượng quặng là tích của thể tích với thể trọng trung bình. Cộng tất cả trữ lượng của các
đường đẳng cao ta được trữ
lượng chung.
Bảng 9. Mẫu tính trữ lượng theo phương pháp đường đẳng cao
Mặt lớp phía
trên các
đường đẳng
cao

Khoảng cách
giữa các
đường đẳng
cao (b), m

b

2
độ cao chênh
lệch của các
đường đẳng
cao h (m)

h
2
b
2
+h
2
22
h b +

Chiều dài lớp
giữa các
đường đẳng
cao, m

Diện
tích S,
m
2

150 15 225 10 100 325 18 5500 99000
160 18 324 10 100 424 21 5300 111300
170 20 400 10 100 500 22 5100 112200
180 21 441 10 100 541 23 4900 112700
190 23 529 10 100 629 25 4700 117500

200

25

625 10

100 725

27

4500

121500
Cộng

674200
Khi chiều dày m = 1.2m, thì V = 674200 x 1.2 = 709040m
3
. Khi thể trong d = 1.4 thì trữ lượng
than Q = 709040 x 1.4 = 992656 T .