Принципы выделения подсчетных блоков

Принципы подсчета и учета запасов п. и.

Способы подсчета запасов и условия их применения.

Подсчет запасов полезного ископаемого и содержащихся в нем ценных компонентов включает следующие последовательные операции:

1 - определение объемов тел, сложенных полезным ископаемым;

2-определение массы (запасов) полезного ископаемого в недрах (умножением объемов на среднее значение плотности горной массы);

3- вычисление средних содержаний ценных компонентов;

4- определение весовых количеств (запасов) ценных компонентов (умножением запасов полезного ископаемого на средние содержания).

Существующие способы подсчета запасов, которые различаются прежде всего приемами определения объемов тел. Выделяются две группы способов. В первой из них для определения объемов используются площади сечения тел (способы “разрезов”, “изолиний”). Во второй - площади тел в продольной проекции и их средняя мощность (способы “блоков”, “многоугольников” и др.).

Главным требованием при выборе способа подсчета является максимально полный учет геологических особенностей месторождений и разведочных систем и минимальные искажения реальных тел полезного ископаемого в процессе их геометризации для определения объемов.

Способ разрезов является оптимальным, если месторождение представлено сложными телами с невыдержанными, меняющимися элементами залегания, а созданная система разведочных пересечений позволяет построить серию равноточных параллельных горизонтальных или вертикальных разрезов. Обычно способ разрезов находит применение при подсчетах запасов колчеданных месторождений, скарновых и штокверко- метасоматических рудных залежей и т.п., т.е. тел сложной, изогнутой, ветвящейся формы.

Способ разрезов не следует использовать, если увязка тел на разрезах оказывается не одновариантной.

Способ блоков является оптимальным при подсчетах запасов месторождений с телами простой, плитообразной формы, разведанных изометрическими или неравномерными сетями пересечений. Этим способом обычно подсчитываются запасы месторождений жильного типа, пластов с выдержанными элементами залегания, россыпей и др.

При способе блоков хорошо учитываются геологические закономерности распределения полезного ископаемого в продольной плоскости залежей, наличие тектонических нарушений-сместителей, экранирующих поверхностей, контактов пород, в различной степени компетентных для развития оруденения и т.п. На применимость способа не оказывают влияния неравномерность разведочной сети и отклонения пересечений от плоскостей разрезов.

Способы многоугольников и трехугольников применяются сравнительно редко. Обычно их используют для подсчета запасов месторождений с закономерно и плавно меняющейся мощностью и выдержанными качественными показателями сырья (нерудные ископаемые, стройматериалы и т.п.).

Способ изолиний является оптимальным при подсчете запасов месторождений, представленных сплошными массивами полезного ископаемого, для которых естественной верхней границей является земная поверхность, а нижней - условная горизонтальная плоскость, отвечающая заданной глубине отработки.

Статистический способ применяется редко, в основном на месторождениях, где распределение полезного компонента крайне неравномерное. Применяется также на месторождениях второй группы, где полезный компонент минерал (кристаллосырьё).

Геостатистические методы используются для минимизации ошибок распределения на месторождениях с сильной изменчивостью признаков. Они дают более близкую оценку запасов, которые будут извлекаться по сравнению с традиционными методами. С помощью этих методов оценивают не запасы в недрах, а извлекаемые запасы, т.е. те которые будут добыты. Снижение ошибки достигается за счет использования всех сведений об изменчивости параметров.

Способ разрезов.

Заключается в том, что тело полезного ископаемого разделяется на блоки системой вертикальных или горизонтальных разрезов. В каждом разрезе осуществляется оконтуривание полезного ископаемого и измеряется площадь отстроенного контура (площадь сечения тела). Затем, через площади сечения и расстояния между смежными разрезами, вычисляются объемы соответствующих блоков, а суммированием этих объемов определяется объем тела в целом.

Вычисление объемов блоков между смежными разрезами производится по известным геометрическим формулам. Если площади сечения тела в смежных разрезах относительно близки, используется формула призмы:

V = 1/2(S₁+ S₂ ) h

Если же эти площади сильно отличаются - формула усеченной пирамиды:

V = 1/3 (S₁ + S₂ + Ö S₁ S₂) h

Объемы крайних блоков, опирающихся на единственный разрез, подсчитывают соответственно по формулам клина

V = 1/2 S₀ h

или конуса

V = 1/3 S₀ h

где S_{0 -} площадь сечения тела в крайнем разрезе;

h - расстояние между разрезами.

Общий объем тел получают суммируя вычисленные объемы всех слагающих их блоков.

Реальная форма геологических тел обычно достаточно далека от простых геометрических фигур и вычисление объемов по указанным формулам естественно дает приближенный результат. Однако, эта реальная форма, как правило, сама устанавливается приближенно и с подобной оценкой объемов приходится мириться. Некоторое уточнение вычислений иногда может быть достигнуто применением формул приближенного интегрирования, выведенных Ж.Матероном. В этих формулах для вычисления объема блока используются не только площади сечения тела в ограничивающих этот блок разрезах, но и площади сечения в более удаленных разрезах, чем в некоторой мере учитывается общая тенденция изменения формы тела в пространстве. Для “внутренних” блоков, формула приближенного интегрирования имеет вид:

V_2--3 = [0,5415 (S₂+ S₃) - 0,0415 (S₁ + S₄)] h,

а для крайних

V_0-1 = (0,666 S₁ + 0, 416 S₀ - 0,083 S₂) h,

гдеS₂ и S₃ площади сечения тела в разрезах, ограничивающих внутренний блок;

S₁ и S₄ площади сечения тела в разрезах, следующих за ограничивающими;

S₀ -площадь сечения тела в крайнем разрезе (см. рис. 6.25 ).

Формулы приближенного интегрирования по сравнению с формулой призмы дают несколько больший результат для тел общей выпуклой (“бочкообразной”) формы и несколько меньший для тел общей вогнутой (типа песочных часов) формы.

Способ блоков.

Заключается в том, что измеряется площадь тела в продольной проекции на горизонтальную или вертикальную плоскости. Объем тела определяется затем по формуле:

V = Sxm

где S - измеренная площадь,

m - средняя мощность тела, нормальная к плоскости проекции (при проекции на горизонтальную плоскость берется вертикальная, а при проекции на вертикальную плоскость- горизонтальная мощность).

При этом способе измеренные в разведочных выработках стволовые мощности необходимо приводить к единой системе горизонтальных, вертикальных или истинных, с учетом фактических углов встречи тел выработками и углов падения тел. В случае расчета средних мощностей, как истинных, измеренные на проекциях площади блоков также должны приводится к истинным, по формуле:

S_ист= S_пр/ sin a

где a -угол падения тела.

Плюсы данного метода, что более свободно подходим к выделению блоков, даже если неравномерная сеть пересечений. Блоки выделяются по степени разведанности. Проще учитывать выделение разных сортов. Если тело имеет прерывистое строение, то выделяется рудоносная зона, в пределах которой подсчитывают запасы с коэффициентом рудоносности. Определяют какую долю составляют рудные интервалы от доли общей зоны.

Коэффициент рудоносности – отношение объёма руды к объёму рудной зоны:

Круд=Vp/Vзоны=сумма мощностей руды/сумма мощностей зоны.

Этим приёмом пользуются если:

1) Можно доказать, что невозможно произвести увязку. На участке детализации надо показать, что при сгущении сетки можно выделить отдельные рудные тела.

2) Необходимо четко сформулировать принципы выделений рудной зоны (не выходит за пределы определённых геологических границ).