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核耀七秩 岁月如歌 ⑭ | 听狄局长谈401铀矿储量计算

发布日期:2025-09-04 10:31作者:宣传部

狄局长对西北局中早期铀矿勘查中的储量计算工作感触极深,应提议详细讲述了这段经历。1966 年 4 月,四小队发现蓝田 401 矿,这是当年出队发现的首个优质矿点。1970 至 1972 年,101 矿床进入储量计算阶段,102 矿床勘探陆续完成并进入计算准备阶段,狄局长主持了 101 矿床储量计算的准备工作及 102 矿床储量计算的全过程。

211 大队自 1956 年建队后,前十余年未能找到像样的铀矿,401 矿的发现彻底扭转局面,队伍工作热情空前高涨,规模也迅速壮大。

铀矿储量计算的核心任务是核算矿床铀金属储量、评估开采条件、预测经济效益,并形成正式储量报告。该工作可分为四个关键步骤:整理单项工程资料、依据综合工程资料编制垂直纵投影图、计算储量并编写报告、交付验收与归档。其计算程序与其他矿产相近,核心在于细致与精准。

不同矿产的储量规模标准差异显著:煤矿 100 万吨才算小型矿,如同 “大象”;金矿以公斤计量,堪比 “松鼠”;铀矿则类似 “兔子”,建国初期成矿标准较低,100 吨为小型矿、500 吨为中型矿、1000 吨以上为大型矿。因铀矿关乎国家安全,当时不计成本,即便小型矿也不放弃。如今成矿标准提高,1000 吨才属小型矿,还出现了万吨级矿床。102 矿在当时属中型矿,是 401 矿群中最大的,但按现行标准,401 矿群四个矿床总和也达不到中型矿规模,不过在当时,矿冶局很快便建立 794 矿进行开采提炼,其战略价值可见一斑。尽管当时找矿效率有限,但仍支撑了核试验,完成了那一代人的时代使命。

铀矿储量计算有专门规范,各单项工作亦有明确要求。理论上,若勘探全程严格遵循规范,可直接进入储量计算,但实际操作中存在三大阻碍:一是勘探初期无法确定矿床是否达标;二是建国初期国家资金有限,需优先保障关键工作,部分前期工作暂缓;三是经验不足导致工作存在疏漏与偏差。因此,前期资料往往不完整、不规范,储量计算前必须开展大量准备工作。

准备工作内容繁杂且工作量大,需全面检查各单项工程原始资料的完整性并修正误差,例如核查探槽布置密度、取样是否覆盖矿体边界、样品外检比例、仪器量具外检情况、图板达标与否等,未完成或不达标的工作必须补做甚至重做。同时,需向国家储委申请储量计算指标,包括工业品位、边际品位、最小可采厚度、夹石厚度等。勘探初期使用的指标需结合矿床特点、开发条件与预期效益重新评估,最终由储委审定,获批后方可推进后续工作,计算结果也才能通过验收并纳入国家矿产资源储量平衡表。

矿产资源储量是国家机密,申请指标虽属常规程序,但核心在于确保资料符合国家标准以满足计算精度要求,这与勘探程度直接相关。勘探程度分 A、B、C、D 四级,A 级要求最高,B 级可直接用于矿山建设,当时铀矿勘探多为 C 级,仅有少量 B、D 级。

准备工作执行中常遇难题,例如工艺加工实验曾未达标 —— 仅完成实验室实验,未开展半工厂生产试验。半工厂试验需 8 吨矿石样品,样品需按规范从不同位置采集,分装成两百余箱(每箱四五十斤),用两辆卡车运往灞桥车站托运时,因矿石含放射性,车站要求防护措施,后需到西安市防疫站开证明。防疫站工作人员因忌惮放射性,不让运矿车进院,最终检测显示仪器无反应(推测因计量单位差异),才开具证明。返回车站后,又因规定 “人与矿石需距两米以上” 且无吊车,工作人员只能自行搬运,过程十分曲折。

储量计算如同地质工作的 “总装车间”,数据处理与图纸制作是两大核心基础。数据处理方面,需核查钻孔、探槽、浅井、坑道等单项工程的数据完整性与准确性,原始数据需修正后使用,例如钻孔矿石品位需修正孔径、孔内液体浓度的影响,钻孔形态需根据测斜资料用三角函数矫正,矿体厚度需计算真厚度与水平厚度(窦玉祥发明的计算表在此发挥重要作用)。此外,标准源需定期外检,102 矿床曾遇标准源漏气问题,后经北京原子能研究所提供修正系数才解决,该矿床部分数据修正系数多达七个,均直接影响计算结果。各单项工程的水文、地质、测井数据需逐一落实,仅钻孔数据便需制成单孔综合柱状图,且所有资料需多次内审,确保无错漏。

绘图需以国家地理坐标为基础,通常需找到最近的四等坐标点(二三等点稀少),通过支导线引入矿区。1967 年 401 矿床初具规模时已完成坐标引入,避免了后续补做的麻烦。人工绘图精度要求极高,误差不得超过 0.2mm,需使用经特殊处理的重磅纸(用蛋清裱糊在五合板上以防伸缩),绘图量具需用铟钢尺在省测绘局校对,且需使用专用工具。图纸是地质工作成果的核心载体,丢失后果严重,曾有工程师因借阅图纸丢失一张被记 “窃密嫌疑”,影响后续发展,甚至无法参与重要技术工作。

单项资料完善后,进入综合资料编制阶段,需汇总形成钻探剖面图、坑道取样平面图、物探成果图、水文地质图等,其中垂直纵投影图最为关键,需将所有资料与取样数据标注其上,并按储委获批指标(如 0.03% 工业品位)划定矿体边界,可酌情纳入少量表外样品(品位 0.01%-0.02%),但需权衡对储量的影响。

矿体连接环节需在图纸上完成,因无电脑设备,全靠人工绘图、晒图,需各专业技术员(测量、地质、钻探、物探、水文、绘图等)集中办公协作,按阶段推进。连接方式受技术人员对矿体认知影响,例如相邻钻孔矿体的分叉与尖灭判断,会直接影响预测准确性,因此需制作两套图纸:“方案图” 用于反复推演,“正式图” 待方案确定后填写。当时集中办公的房间摆满图板,工作人员加班加点,陈文良、池庆祥等技术人员与陆爱霞等描图员均参与其中,大家虽无加班费,但因认可工作价值而积极性高涨 —— 参与储量计算是对个人能力的肯定,许多地质工作者终身难有此机会。狄局长坦言,期间曾受彭永石(182 大队驻工区技术员)、尚慎录(有储量计算经验,曾主持 101 矿床计算)帮助,少走许多弯路,而肖中华当时负责普查,后接手狄局长工作,主持了 103、104 矿床的储量计算。

当时计算条件简陋,无电脑与现代计算器,主要依赖算盘、计算尺,仅有一台 1956 年苏联产电动计算机(操作复杂、易故障)与一台手摇计算机(需排队使用,常利用下班时间)。仅 102 矿床储量计算,从组建团队到完成报告便耗时半年,而如今借助专业软件,数据输入后即可得出结果,效率天差地别。

102 矿床采用块段法计算储量,以垂直纵投影图为基础:沿勘探基线做纵向剖面,将工程与矿体投影其上,用不同颜色标注品位(红色为工业品位、黄色为表外品位),划定矿体界线并编号;因 401 矿属脉状矿,形态复杂,需按工程密度划分块段,确保每块段内规模、品位、厚度相近,不同块段勘探程度不同(部分达 B 级,部分为 C1、C2 级);计算时先用求积仪算块段体积,结合矿石比重得矿石量,再乘以品位得金属量,汇总后即为总储量,最终将参数标注于图上并列入成果表。

储量报告编写需遵循固定规范,包括统一计量单位、汉字符号、章节设置,甚至图纸折叠方式均有要求。报告需签名确认,虽签名名额有限,但大家均视其为工作业绩的证明,无人因怕担责推诿。报告完成后,需经国家专家团队验收,达标后方可交矿,资料归档至 182 大队咸阳档案馆(当时未迁至西安)。档案管理同样严格,不符合规范即拒收。当年 102 矿床验收通过后,刘德芳队长带领团队携带资料前往咸阳交矿,众人在刘德芳家中聚餐庆祝,自豪感十足。

《西北局中早期铀矿勘查中的科研工作》成文过程中,狄局长多次修正内容,确保这段关于铀矿储量计算的历史细节准确呈现。

(本文精简自182茶社《听狄局长谈401铀矿储量计算》)