Tất cả các sai số tính trữ lượng được chia thành ba nhóm cơ bản: sai số địa chất, sai số kỹ thuật và sai số liên quan đến lựa chọn phương pháp tính trữ lượng.
Sai số địa chất (sai số tương tự) liên quan chủ yếu đến việc mở rộng (ngoại suy) tài liệu thực tế thu thập trong công trình thăm dò ra các khu vực lân cận (kết quả lấy mẫu, kết quả đo chiều dày,…). Trong thực tế, sai số địa chất thường là sai số lớn nhất trong tính trữ lượng nhưng ít được nhắc tới. Theo nhiều nhà nghiên cứu, sai số địa chất trong tính trữ lượng cấp cao có thể lên tới 10 ÷ 15%.
Sai số kỹ thuật liên quan chủ yếu đến kỹ thuật đo và xác định các thông số ban đầu để tính trữ lượng như: đo chiều dày, phân tích hoá, xác định hàm lượng thành phần có ích, thể trọng, đo diện tích…
Các sai số kỹ thuật liên quan đến tính trữ lượng gồm có:
- Sai số xác định thể trọng (∆d) dao động từ 5% (theo I.X. Vaxiliev, 1929) đến 10%
(theo A.A. Krenig, A.A. Rozin, K.L. Pojariski, 1940).
- Sai số xác định diện tích (∆s) trên bình đồ từ 2 ÷ 3%.
- Sai số đo chiều dày (∆m) thay đổi phụ thuộc vào chiều dày thân khoáng, loại công trình thăm dò và phương pháp đo. Theo I.X. Vaxiliev và Đ.A. Kazakovski, sai số chiều dày thường từ 2 ÷ 3%. Năm 1940, A.A. Krenig và nhiều người khác cho rằng, sai số đo chiều dày những mạch quặng trong công trình khai đào thường từ 2÷10%, còn theo lỗ khoan đến 20 ÷ 30%. Trong đó, sai số lớn nhất chủ yếu liên quan với những mạch quặng có chiều dày mỏng.
- Sai số ngẫu nhiên trung bình cho phép trong phân tích hóa (∆c) của các kim loại đen, màu và hiếm dao động từ 1 ÷ 20%, đôi khi tới 30%. Trong trường hợp chung, sai số này thường nằm trong khoảng ± (2 ÷ 5%) đối với quặng giàu và tới ± (25÷ 30%) đối với quặng nghèo.
- Sai số ngẫu nhiên khi xác định các hệ số điều chỉnh (∆k) trong tính trữ lượng từ 10 ÷ 15%.
Theo A.B. Kajđan (1977), tổng sai số kỹ thuật trong tính trữ lượng ở từng khối được xác định theo công thức sau:
228
∑∆= ∆2m +∆2s+∆2d +∆2c +∆2k (9.68)
Tổng sai số tính theo công thức trên có thể đạt 12 ÷ 15% hoặc lớn hơn.
Sai số kỹ thuật bao gồm sai số hệ thống và ngẫu nhiên. Các sai số ngẫu nhiên thường có dấu ngược nhau và có thể bù trừ lẫn nhau nên ảnh hưởng không đáng kể đến kết quả tính trữ lượng. Sai số hệ thống là sai số chỉ mang dấu dương hoặc dấu âm nên chúng thường ảnh hưởng một chiều đến kết quả tính trữ lượng. Những sai số này được phát hiện bằng công tác kiểm tra và hiệu chỉnh nhờ sử dụng hệ số điều chỉnh.
Sai số liên quan đến việc áp dụng các phương pháp tính trữ lượng không ảnh hưởng đáng kể đến kết quả tính trữ lượng. Theo tài liệu thống kê của nhiều nhà nghiên cứu, số lượng trữ lượng tính bằng nhiều phương pháp khác nhau trong cùng ranh giới thân khoáng chỉ khác nhau từ 1 - 5%. Vì vậy, phương pháp tính trữ lượng nào đó cho khả năng phản ánh đúng cấu trúc địa chất mỏ, sự phân bố của các kiểu và hạng khoáng sản, đồng thời chi phí về thời gian và nhân lực ít nhất được coi là phương pháp tối ưu.
9.7.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của tính trữ lượng
Độ chính xác của tính trữ lượng trong lòng đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là yếu tố địa chất, hệ thống và mật độ mạng lưới thăm dò, phương pháp nội suy tài liệu địa chất và phương pháp xác định các thông số địa chất - công nghiệp (thông số tính trữ lượng).
Yếu tố địa chất ảnh hưởng đến độ chính xác của tính trữ lượng tương đối đa dạng, bao gồm cấu trúc địa chất mỏ, loại khoáng sản, hình dạng, điều kiện thế nằm và cấu trúc nội bộ của thân khoáng, số lượng thân khoáng, mức độ biến hóa của các thông số địa chất - công nghiệp… Mỏ (thân khoáng) càng phức tạp thì sai số tính trữ lượng có nguy cơ càng lớn và ngược lại.
Hệ thống và mật độ mạng lưới thăm dò là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng quyết định đến độ chính xác của tính trữ lượng khoáng sản trong lòng đất. Khi hệ thống thăm dò, mật độ và sự định hướng của mạng lưới thăm dò được lựa chọn không hợp lý có thể dẫn đến nhận thức sai lệch về đặc điểm địa chất mỏ, hình dạng, độ sâu thế nằm và qui luật phân bố của khoáng sản… là nguyên nhân làm tăng sai số tính trữ lượng. Trong trường hợp chung, cấu trúc địa chất mỏ và số lượng trữ lượng được xác định càng chính xác thì mật độ mạng lưới thăm dò càng cao và chi phí càng lớn. Vì vậy, để nâng cao hiệu quả của công tác thăm dò và độ chính xác của tính trữ lượng cần lựa chọn hợp lý hệ thống và hình dạng mạng lưới thăm dò trên cơ sở phân tích đầy đủ về nhóm mỏ thăm dò, tính không đồng nhất và tính dị hướng của khoáng sản…
Các phương pháp nội suy tài liệu địa chất bao gồm phương pháp khoanh nối thân khoáng, liên hệ các mặt cắt theo hệ thống tuyến thăm dò, xác định qui luật phân bố không gian của thành phần có ích và có hại. Kết quả nội suy tài liệu địa chất là cơ sở để xác định tất cả tài liệu ban đầu cho tính trữ lượng, đó là diện tích, chiều dày, thể trọng và hàm lượng thành phần có ích. Chính vì vậy, phương pháp nội suy tài liệu địa chất được coi là một trong những yếu tố thực tế phát sinh sai số và dẫn đến là giảm hoặc tăng việc xác định trữ lượng khoáng sản trong lòng đất. Để giải quyết vấn đề này, các nhà địa chất cần phải phân tích, lựa chọn các phương pháp nội suy tài liệu địa chất phù hợp với đối tượng thăm dò.
Phương pháp xác định các thông số địa chất - công nghiệp (thông số tính trữ lượng) ảnh hưởng trực tiếp đến việc khoanh nối hình dạng thân khoáng và xác định số lượng trữ lượng khoáng sản trong lòng đất. Mức độ ảnh hưởng của chúng đặc biệt lớn khi xuất hiện sai số hệ thống trong quá trình lấy, gia công và phân tích mẫu hoặc xác định các thông số khác.
Các sai số này chỉ có thể khắc phục bằng cách hoàn thiện phương pháp và kỹ thuật lấy mẫu, phương pháp đo chiều dày, diện tích và xử lý mẫu đặc cao (mẫu dị thường).
229 Tóm lại, vấn đề đánh giá và nâng cao độ chính xác của việc xác định trữ lượng khoáng sản trong lòng đất là vấn đề tổng hợp, nó yêu cầu phải giải quyết đồng thời các nhiệm vụ như tối ưu hóa mật độ mạng lưới thăm dò, nâng cao độ chính xác của công tác mẫu, hoàn thiện hệ thống thăm dò và phương pháp nội suy tài liệu địa chất…
9.7.3. Hệ số điều chỉnh trong tính trữ lượng
Hệ số điều chỉnh được sử dụng nhằm chính xác hóa giá trị của các thông số địa chất - công nghiệp và làm giảm sai số trong tính trữ lượng. Trong thực tế tính trữ lượng thường sử dụng ba nhóm hệ số điều chỉnh:
- Nhóm hệ số điều chỉnh liên quan với sai số làm tăng kết quả tính trữ lượng gồm: hệ số điều chỉnh liên quan tới thể trọng, hệ số chứa quặng, hệ số đai cơ không quặng, hệ số điều chỉnh hang hốc karst, hệ số đá cục, hệ số điều chỉnh đối với sự uốn cong có hệ thống của lỗ khoan.
- Nhóm hệ số điều chỉnh liên quan với sai số làm giảm kết quả tính trữ lượng gồm: hệ số nở rời, hệ số điều chỉnh kết quả đo chiều dày thân khoáng khi thăm dò bằng khoan.
- Nhóm hệ số điều chỉnh liên quan với sai số làm tăng, cũng như giảm kết quả tính trữ lượng gồm: hệ số điều chỉnh kết quả lấy mẫu khi thăm dò bằng khoan, hệ số điều chỉnh kết quả phân tích hoá.
Trong tập hợp các hệ số điều chỉnh thuộc ba nhóm nêu trên, hệ số chứa quặng, hệ số đá cục, hệ số điều chỉnh hang hốc karst, hệ số điều chỉnh kết quả đo chiều dày thân khoáng khi thăm dò bằng khoan và hệ số điều chỉnh kết quả phân tích hóa được sử dụng rộng rãi nhất trong tính trữ lượng.
- Hệ số chứa quặng được sử dụng để loại bỏ các khu vực không quặng khi tính trữ lượng một số mỏ khoáng có thành phần có ích phân bố rất không đồng đều và cực kỳ không đồng đều. Hệ số này chỉ sử dụng trong trường hợp khi các khu vực không quặng thoả mãn các yêu cầu sau:
- Không thể khoanh nối trực tiếp trong thăm dò và tính toán khi đo diện tích thân khoáng.
- Có thể để lại làm trụ bảo vệ trong quá trình khai thác.
- Có thể khai thác chọn lọc hoặc bằng các phương pháp khác.
Hệ số chứa quặng có thể tính theo tuyến, diện tích và thể tích. Trong thăm dò sử dụng chủ yếu hệ số chứa quặng theo tuyến và đôi khi là hệ số chứa quặng theo diện tích, còn hệ số chứa quặng theo thể tích rất ít được sử dụng do không xác định chính xác thể tích các khu vực không quặng.
Hệ số điều chỉnh hang hốc karst được xác định theo mối quan hệ của diện tích phân bố karst đối với diện tích chung của mỏ. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm nên rất thuận lợi cho sự hình thành và phát triển hang hốc karst. Kết quả thống kê cho thấy, hệ số điều chỉnh hang hốc karst trong đá cacbonat Việt Nam dao động từ 0,8 - 0,9.
Hệ số đai cơ không quặng là mối quan hệ giữa diện tích tiết diện của các đai cơ đối với diện tích chung của mỏ hoặc các khu vực của nó. Các thông số diện tích được xác định trên cơ sở bản đồ hoặc mặt cắt địa chất.
Hệ số điều chỉnh đối với kết quả đo chiều dày thân khoáng khi thăm dò bằng khoan là tỷ số giữa chiều dày thân khoáng theo tài liệu đo kiểm tra (mk) trong công trình khai đào với chiều dày thân khoáng (mtk) theo tài liệu khoan. Cần lưu ý, số lượng công trình kiểm tra và tài liệu đo chiều dày cần đủ lớn để tính toán tin cậy hệ số điều chỉnh.
- Hệ số điều chỉnh kết quả phân tích hóa được sử dụng khi kết quả phân tích mẫu cơ bản có sai số hệ thống vượt quá giới hạn cho phép. Hệ số điều chỉnh được tính theo công thức sau:
230
cb kt
C
K = C (9.69)
Trong đó: K - Hệ số điều chỉnh;
Ckt - Hàm lượng trung bình của tập mẫu kiểm tra;
Ccb - Hàm lượng trung bình của tập mẫu cơ bản.