1、1美国地浸卷状铀资源评价方法王海峰 1 肖作学 2 李建东 1（1 核工业北京化工冶金研究院，北京，101149；2 新疆中核天山铀业有限公司 739厂，新疆伊宁，835000）摘要：地浸采铀目前基本限定在砂岩型矿床中，因此，圈定和评价此类资源就显得十分重要，不但需要制定可在实际中应用的规则，而且更需确定所使用的参数值，如矿体厚度、品位、密度、GT 值等。美国在多年的实践中定义了探明资源、控制资源和推断资源以及证实储量和概实储量，推出了评价方法，制定了与其对应的勘探网度、钻孔见矿程度划定、不同参数计算处理的规则，特别是地浸铀矿山集中的怀俄明州，归纳出一套系统的地浸卷状铀资源的勘探和评价方法。关
2、键词：地浸； 卷状； 铀资源； 评价1 铀资源分类1.1 铀资源定义铀资源是地壳内具有内在经济价值的铀金属的原地积聚体，从需求和经济角度出发，可为开采开展合理的勘探工作。矿床的某部分，其开采最终经济价值不值得开展勘探时，不应包括在铀资源内。1.2 铀资源分类从铀资源勘探程度出发，铀资源可分为探明资源、控制资源和推断资源三类 1。探明资源(measured resources)探明资源是指铀资源已被勘探、取样，并通过露头、探槽、探坑、巷道、钻孔等适宜的勘探手段验证。这些探矿工程必须足够密集，以便确定铀资源矿化的连续性。同时，借助这些勘探手段能收集详细可靠的数据，用以估算矿床储量、形状、物理特性、
3、质量、矿物成分和密度，并且估算结果具有较高的可信度。控制资源(indicated resources)控制资源是指铀资源已被勘探、取样，并通过露头、探槽、探坑、巷道、钻孔等适宜的手段验证。但这些探矿工程因分布太稀疏或不适当，以致无法确定铀资源矿化的连续性，只能假定铀资源矿化的连续性。借助这些勘探手段能收集详细可靠的数据，用以估算矿床储量、形状、物理特性、质量、矿物成分和密度，但结果可信度较低。推断资源(inferred resources)2推断资源是指根据地质证物而假定矿化连续性，但未证实，并通过露头、探槽、探坑、巷道、钻孔等适宜的勘探工程验证。这些探矿工程很有限，准确度和可靠性低。然而，可
4、借助这些数据可估算矿床储量、质量和矿物成分，但结果可信度低。探明资源的估算可信度最高，推断资源的估算可信度最低，控制资源的估算可信度位于这两者之间。2 铀储量分类2.1 铀储量定义铀储量是指探明资源和控制资源中的可采部分，包括铀矿石在开采、运输和水冶过程中所发生的贫化和损失量。对储量必须进行适当的评价，阐述采矿、水冶、经济、市场、法律、环境、社会和政府政策等条件对其影响，提交的报告必须证明，在目前的开采技术和经济环境下储量的确定是切合实际的。对于铀储量必须开展采矿和生产的可行性研究，或经试验和研究可假定储量认可是合理的。提及铀储量的概念并非意味采矿工程已存在，设施已安置在现场，有关生产的许可已
5、得到政府批准。经济概念是指铀储量的开采在确定的投资条件下可自负盈亏并有利可图。从增强地质和经济可信度考虑，储量可分级为证实储量和概实储量。2.2 铀储量分类证实储量（proven reserve）证实储量是指探明资源中的可采部分，包括铀矿石在开采、运输和水冶过程中所发生的贫化和损失量。对证实储量必须进行适当的评价，阐述采矿、水冶、经济、市场、法律、环境、社会和政府政策等条件对其影响，提交的报告必须证明，在目前的开采技术和经济环境下储量的确定是切合实际的。概实储量(probable reserve)概实储量是指控制资源中的可采部分，包括铀矿石在开采、运输和水冶过程中所发生的贫化和损失量。对概实储
6、量必须进行适当的评价，阐述采矿、水冶、经济、市场、法律、环境、社会和政府政策等条件对其影响，提交的报告必须证明，在目前的开采技术和经济环境下储量的确定是切合实际的。探明资源、控制资源、推断资源与证实储量、概实储量之间的关系如图 1 所示。3图 1 各类铀资源和储量之间的关系从图 1 中看出，从推测资源到探明资源其可信度在不断提高，而从资源到储量的可信度也在增加。经过进一步的地质勘探及相应的工作，各级资源和储量可从可信度低的类型向可信度高的类型转换。3 卷状铀矿床参数确定3.1 卷头、过渡带和卷尾 GT 值的确定目前，地浸铀矿床基本限定在卷状矿床。卷状矿床的卷头、过渡带和卷尾通过 异常值和矿石样
7、品化验确定。在美国，勘探线必须横切卷状矿体，确定氧化还原边界。用 GT值（矿体品位与厚度之积）表示，单位%ft,一般规定，卷头前端 0.50%ft GT 0.30%ft；卷头、过渡带和卷尾 GT 0.50%ft。3.2 矿床表征参数卷状矿床的面积使用面积仪圈定，以 GT值为基准，单位 ft2；矿体平均厚度为矿化垂直范围，是样品的算术平均值，单位 ft，即 GT 值被平均品位所除；矿体体积为以 GT值圈定的平面面积与矿体平均厚度乘积，单位为 ft3；矿体质量为基岩质量，等于体积与密度之积，单位 t；矿石比容为基岩的比容，单位 ft3/t；矿石平均品位等于矿体总 GT 被总厚度所除，以 U3O8
8、的质量百分数表示。矿床铀金属量计算时，美国 Reynolds Ranch和Smith Ranch矿山都以 16ft3/t作为矿石比容。 3.3 矿床表征参数确定的规则和公式3.3.1 钻孔见矿类别推 测 资 源 概 实 储 量推 断 资 源控 制 资 源探 明 资 源 证 实 储 量可 信 度可信度4GT图是依据钻孔 GT值所圈定的边界线，绘图中规定，卷头 GT 0.30%ft，翼部 GT 0.50%ft 。见矿孔为在勘探区范围内任何穿过矿化带的钻孔，且见矿厚度 3ft， GT 0.50%ft，平均品位 0.03%。只有当考虑采矿和冶金因素后，才能确定见矿孔的经济性；强见矿孔为在勘探区范围内任
9、何穿过矿化带的钻孔，且 GT 0.50%ft，平均品位 0.03%；弱见矿孔为在勘探区范围内任何穿过矿化带的钻孔，且 0.30%ft GT 0.095%ft，0.03%平均品位 0.01%；异常孔为在勘探区范围内任何穿过矿化带的钻孔，且 2倍本底值的 GTGT0.15%ft），则从矿体内距离最近的、高于边界值的钻孔向此钻孔外推确定矿块边界，外推距离为两孔间距的；6- 如果矿体边界的钻孔低于边界 GT值（GT 0.15%ft），则从矿体内距离最近的高于边界值的钻孔向此钻孔外推确定矿块边界，外推距离为两孔间距的；在任何情况下，矿块边界确定时，从距离最近的高于边界值得钻孔外推都不能超过75ft。4.
10、3 各类铀资源的勘探网度4.3.1 探明铀资源勘探圈定地浸开采卷状矿床的探明铀资源时，勘探线应横切穿过卷头，线间距不大于100ft。正常情况下，勘探线上布置的钻孔间距不大于 70ft。对于每一个需圈定的探明铀资源矿块必须包括最少 10个见矿孔，其 GT 0.50%ft。为确定矿体宽度，垂直于卷状体前端走向的勘探线数量必须超过一条。4.3.2 控制铀资源勘探圈定地浸开采卷状矿床的控制铀资源时，勘探线应横切穿过卷头，线间距不大于300ft。如果将勘探网设计成矩形，其网度应不大于 100200ft（孔间距线间距）。正常情况下，勘探线上布置的钻孔间距不大于 70ft。对于每一个需圈定的控制铀资源矿块必
11、须包括最少 5个见矿孔，其 GT 0.50%ft。为确定矿体宽度，垂直于卷状体前端走向的勘探线数量必须超过 1条。4.3.3 推断铀资源勘探圈定地浸开采卷状矿床的推断铀资源时，线间距不大于 500ft。对于每一个需圈定的推断铀资源矿块必须包括最少 2个钻孔，且应确定矿体的宽度。4.3.4 推测铀资源(speculative resources) 推测铀资源包括划定的推测铀资源和影射的推测铀资源。通过穿过矿化带钻孔的 特性值和矿化特征，可确定划定的推测铀资源其卷状体的线性长度，但钻孔分布稀疏。影射的推测铀资源基于卷状体的影射长度，无钻孔或极少钻孔资料，无矿化特征资料，但是有足够的地质数据（大多数
12、为 特性值）提出卷状体的连续性。划定的推测铀资源，为现有铀资源矿块向直接邻近的区域的延伸，延伸的判断依据地质科学的理论和经验。对于每一个卷状体假定 GT 值为 0.50%ft，最大宽度 50ft，这相当于每一卷状体每 1ft线上占有 31.25Ib U3O8 ，且走向长度不超过 1000ft。既然每一个划定的矿块由一系列卷状体组成，依据直接邻近的确定、推定或推断资源矿块，可将划定区归结为 1个(31.25 lb/ft)、2 个(62.50 lb/ft)或 3个(93.75 lb/ft)独立的卷状体。7影射的推测铀资源是潜在的可能勘探的勘探区，潜在资源区域要通过将来额外的地质工作证实。这种类型资
13、源的可信度最低。影射的推测铀资源限制在每一卷状体每一英尺线上占有 31.25Ib U3O8 ，这相当于以平均 GT值 0.50%ft，平均宽度 50ft影射或外推单一含铀卷状体。影射卷状体的走向长度必须由足够的地质数据证明，向极少孔或无孔区域外推是合理的。 不同类型资源和储量之间的关系由图 2 反映出来。从图 2 中还可以看出，资源上升为储量以及金属产量之间的关系，以及与回收储量和铀生产之间的关系。无论是资源还是储量，各类之间的变化取决于勘探、开采条件评价、水冶条件评价工作的详细程度。同时，从推测资源最终转变为可回收储量除进行上述工作外，在评价的同时还要考虑图中未给出的经济、环境、国家政策等一
14、些因素。5 结论美国自上世纪 60 年代开始采用地浸方法采铀，鼎盛时期 20 多个地浸铀矿山同时生产。从开采的矿床种类上，目前仍集中在砂岩卷状铀矿床。为规范此类矿床的勘探网度和方法，确定评价不同类型资源的参数原则和取值范围，制定了一系列规则。从卷状砂岩型铀资源和储量的分类上，定义合理。分类以地质工程为主，借助详细可靠的数据估算矿床储量、形状、物理特性、质量、矿物成分和密度，方法科学。与资源有关的各不同参量计算时舍入规定，考虑了参量的特性，结果能完全反映真实状况。卷状砂岩型铀矿床钻孔勘探后，资源量计算插值与外推规则细致、灵活，获得的资源量更接近实际。针对不同级别资源的影 射 推 测 资 源划 定
15、 推 测 资 源采 冶 评 价 水 冶 评 价 回 收 储 量矿石圈定矿物勘探矿山开拓 开 采 评 价 地 浸 生 产生 产 地 浸 资 源开 拓 地 浸 资 源推 断 资 源推 测 资 源控 制 资 源探 明 资 源 铀 产 量证 实 储 量概 实 储 量8勘探网度既考虑了线距和孔距的疏密，又结合矿体走向和矿块内见矿钻孔数量，全面、科学。特别是以 GT 值的高低确定钻孔见矿程度反映了矿体品位和厚度的综合因素，便于各矿体之间质量的比较，与平米铀量相比排除了矿石密度值的影响 2。参考文献1DEStover，Uranium resources and reserve estimation，IAEA
16、 Seminar of in-situ leaching of uranium, Beijing,2003.122王海峰，大流量、低浓度地浸采铀浸出工艺试验， 有色金属，2007.5，p9-13US EVALUATION RULE OF ROLL FRONT URANIUM RESOURCES FOR IN-SITU LEACHING Wang Haifeng1 Xiao Zuoxue2 Li Jiandong1（1 Beijing Research Institute of Chemical Engineer and Metallurgy,CNNC,Beijing,101149；2 Plan
17、t 739 of Tianshan Uranium Industry Ltd.Co, CNNC，Yining Xinjiang,835000）Abstract：Nowadays the in-situ leaching of uranium is basically restricted on sandstone deposit, therefore, the importance of delineation and evaluation of this type of resources is revealed, particularly at establishing rule that
18、 can be applied for determining the value of various parameters such as thickness of ore body, grade, density, GT and so on. The measured resources, indicated resources and inferred resources as well as proven reserve and probable reserve are defined in US based on many years practice, the evaluatio
19、n rule is presented, the spacing of exploration grid regarding with roll type uranium resources is determined, the classification of drilling hole intercepting uranium mineralization and processing regulation for different parameters are introduced, especially in Wyoming where in-situ leaching urani
20、um mines are concentrated and a series of systemic exploration and evaluation procedure of roll type uranium resources for in-situ leaching are concluded. Keywords：in-situ leaching; roll front; uranium resources; evaluationReference1DEStover,Uranium resources and reserve estimation，IAEA Seminar of i
21、n-situ leaching of uranium, Beijing,2003.122Wang Haifeng, In-situ leaching test of uranium with technology of high pumping volume and low uranium concentration, nonferrous metal, May 2007, p9-13作者：王海峰，出生日期：1948 年 7 月 12 日，出生地：哈尔滨，籍贯：吉林省梨树县，工作单位：核工业北京化工冶金研究院，职称：研究员，中国核工业集团公司科技委委员，专业：采矿，目前从事专业：原地浸出采铀研究与试验，通信地址：北京 234 信箱，邮编：101149，电话：010-51674367，电子信箱：Email:
