Theo các văn liệu chuyên ngành và kinh nghiệm thực tế cho thấy, khả năng áp dụng phương pháp tính trữ lượng nào đó phụ thuộc chủ yếu vào hình thái - cấu trúc của vỉa than và mức độ nghiên cứu chi tiết của giai đoạn thăm dò. Những thông số địa chất công nghiệp vỉa than như: hình dạng, góc dốc (α), chiều dày (m) và mức độ biến thiên (V) của các thông số là những yếu tố cơ bản để lựa chọn phương pháp tính trữ lượng. Để có cơ sở lựa chọn phương pháp tính trữ lượng các vỉa than cần tính đến các yếu tố cơ bản sau: (1) Hình dạng vỉa; (2) Chiều dày và mức độ biến thiên chiều dày; (3) Góc dốc (cắm); (4) Các yếu tố kiến tạo như: đứt gãy, nếp uốn, gián đoạn vỉa,..(5) Chất lượng và mức độ ổn định chất lượng than; (6) Mức độ thăm dò (thể hiện bởi mật độ mạng lưới thăm dò); (7) Phương pháp khai thác dự kiến. Các yếu tố trên có thể ghép thành những nhóm cơ bản liên quan đến sự phân bố các công trình thăm dò và nhóm mỏ thăm dò. 

1. Các phương pháp tính trữ lượng mỏ than

          Trong công tác thăm dò các mỏ khoáng có rất nhiều các phương pháp xác định (tính) trữ lượng (khoảng hơn 20 phương pháp). Đối với các mỏ than khoáng, hiện đang sử dụng một số phương pháp phổ biến gồm:

          a) Nhóm I: Đối với các vỉa than có chiều dày trung bình, hình dạng vỉa ít thay đổi đột ngột, nằm ngang hoặc uốn nếp phức tạp, không có hoặc có nhiều đứt gãy cắt qua, mức độ thăm dò vỉa ở từng khối khác nhau và được phân ra thành từng cấp trữ lượng. Phương pháp tính trữ lượng dùng cho nhóm này là: Sêcăng (góc dốc, α< 60^o) và Côsêcăng (α> 60^o)

b) Nhóm II: Đối với các vỉa than có chiều dày lớn, hình dạng thay đổi đột ngột. Theo đường phương vỉa ít bị uốn nếp và đứt gãy làm thay đổi thế nằm, độ dốc của vỉa lớn hoặc trung bình. Công trình bố trí trên các tuyến thăm dò, các tuyến này có thể song song hoặc giao nhau. Các phương pháp tính trữ lượng dùng cho nhóm này là: mặt cắt song song và mặt cắt giao nhau.

c) Nhóm III: Đối với các vỉa than có chiều dày lớn, chiều dày thay đổi đột ngột, hình dạng vỉa phức tạp, có nhiều yếu tố kiến tạo phá huỷ, độ dốc của vỉa lớn hoặc trung bình. Công trình bố trí trên các tuyến thăm dò song song hoặc giao nhau. Các phương pháp tính trữ lượng dùng cho nhóm này là: mặt cắt nằm ngang, chiều dày thẳng đứng (α<60^o), chiều dày nằm ngang (α>60^o) hoặc phương pháp đồng chiều dày.

ở Việt Nam căn cứ vào đặc điểm địa chất cấu tạo của các vỉa than và dự kiến phương pháp khai thác thường sử dụng các phương pháp chủ yếu: Secang hoặc CoSecang; mặt cắt nằm ngang (phân tầng) hoặc mặt cắt song song.

2. Phương pháp Secang và Cosecang

          Tài liệu cơ sở của phương pháp tính trữ lượng này là bình đồ chiếu bằng (bình đồ đồng đẳng trụ) và bình đồ chiếu đứng (Cosecang) của vỉa.

          a) Công thức tính phương pháp Secang (Hình 2.1):

          Trữ lượng của vỉa than (Q) bằng tổng trữ lượng của tổng hình nhỏ đã chia theo cấp (Q_i). Q_i được tính bằng công thức:

                                            Q_i = ∑ S_iseca_i  x m_i x D                                      (2.1)

          Trong đó:

+ S_i: Diện tích hình chiều bằng mặt trụ vỉa, m².

+ α_i: Góc gốc trung bình từng khối tính trữ lượng.

+ m_i: Chiều dày thật trung bình của khối tính trữ lượng (m)

+ D: Thể trọng than (tấn/m³).

          b) Công thức tính phương pháp Secang (Hình 2.2):

                                             Q = ∑ S_đ cosec(a) cos(y) x m_i x D               (2.2)

Trong đó:

          + S_đ: diện tích chiếu đứng của khối nhỏ.

          + y: góc kẹp giữa phương vị của mặt chiếu đứng và phương vị của vỉa tại khối nhỏ, được tính bằng Cosy      = Ln/Lđ  (Ln, Lđ độ dài chiếu ngang và độ dài chiếu đứng của khối nhỏ.

2. Những sai số trong tính trữ lượng tài nguyên địa chất

Tất cả các sai số tính trữ lượng tài nguyên 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. 

- 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 tài nguyên nhưng ít được nhắc tới vì chủ yếu thuộc phần tài nguyên xác định hoặc tài nguyên dự báo. 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 tài nguyên 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_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 (D_s) trên bình đồ từ 2 ÷ 3%.

+ Sai số đo chiều dày (D_m) thay đổi phụ thuộc vào chiều dày các điểm công trình gặp vỉa (quặng), loại công trình thăm dò và phương pháp xác định. Theo I. X. Vaxiliev và Đ. A. Kazakovski, sai số chiều dày thường từ 2 ÷ 3%. Năm 1940, A. A. Krenig và nnk cho rằng, sai số đo chiều dày trong công trình khai đào thường từ 2 ÷ 10%, theo lỗ khoan đến 20 ÷ 30%. Trong đó, sai số lớn nhất chủ yếu liên quan với những thân quặng hoặc vỉa có chiều dày mỏng.

- Sai số ngẫu nhiên trung bình cho phép trong phân tích hoá (D_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 (D_k) trong tính trữ lượng từ 10 ÷ 15%. Sai số ngẫu nhiên trong phân tích mẫu hóa than ít ảnh hưởng đến tính trữ lượng tài nguyên than.

- 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.

Tài liệu tham khảo: (1) Giáo trình “Cơ sở địa chất và phương pháp thăm dò các mỏ than Việt Nam”, Nguyễn Phương, Nguyễn Văn Lâm, Nguyễn Tiến Dũng (2017). (2) Tài liệu “Quy trình thành lập báo cáo địa chất kết quả thăm dò mỏ than”, Công ty