Группы месторождений по сложности геологического строения
Вариант 1
Документация геологоразведочных работ.
Это текстовые записи: описание обнажений в пикетажных книжках, журналы описания, буровые журналы, журналы опробования. Таблицы, реестры, акты заложения, ликвидация выработок.
Графические изображения – зарисовки, литолого-стратиграфические колонки, геологические разрезы, составленные по результатам геолого-разведочных работ, планов расположения геологоразведочных выработок, планов опробования, подсчёта запасов блок-диаграмм.
Фотографии: документированный характер и особенности ландшафта, условия залегания пород, особенности строения и залегания, естественные и искусственные обнажения. Микрофото шлифов пород, аншлифов. Аэрофото карьеров и месторождений.
Геологическая документация каменного материала осуществляется путём отбора и описания образцов пород, руд, минералов, бурового керна, шлама, мути и разнообразных проб. Содержание геологической документации геологоразведочных выработок заключается в отображении геологической природы, условий залегания, формы тел и внутреннего строения, встреченных выработкой пород и ПИ; сопутствующих геологических явлений, результатов опробования, гидрогеологических, каротажных, геофизических наблюдений.
На графических документах показывают масштаб изображения (линейный и числовой), ориентировку планов, карт, разрезов, зарисовок разведочных выработок относительно сторон света, а также приводят условные обозначения. Зарисовки 1:2-1:50, 1:100-1:500, литолого-стратиграфические колонки 1:200-1:1000, 1:2000.
Геологические разрезы составляются в масштабе, соответствующем геологическим картам и планам геологоразведочных работ или в более детальных. Желательно выдерживать соотношение вертикального масштаба разреза к горизонтальному 1:1, иначе изображение пород исказится.
Способы опробования.
Способы отбора проб в горных выработках определяются соотношением ориентировки этих выработок с элементами залегания тел ПИ, а с другой стороны – технологическим процессом проходки выработок и в конечном счёте зависят от характера обнажения тела ПИ.
Штуфной способ опробования – отбойка отдельных кусков породы весом 0.5-2 кг. Используется для установления качества простейших ПИ или для получения хотя бы приблизительной его характеристики.
Точечный: в забое или в стенке выработки по рудному телу намечается сетка, из середины клеток сетки или по углам их отбиваются кусочки руды равного объёма, которые вместе составляют начальную пробу массой 1-5 кг.
Вычерпывание (горстьевой способ): производится после отпалки руды в навале у забоя. Для этого на навал набрасывается верёвочная сетка 1.5х2 м с ячейками 0.2-2 м и из середины её ячеек отбиваются частичные пробы от 10 до 20 определённого веса (50-100 г), составляя начальную пробу данного навала. Целесообразно применять в забоях, пройденных по сплошной руде с хорошо развитой трещиноватостью, обеспеч. При отбойке однородную кусковатость средней и мелкой крупности.
Шпуровой: сбор буровой муки или шлама в процессе бурения шпуров. При этом используются шпуры, пробуриваемые для проходки выработок, или же задаются специальные шпуры вкрест простирания рудного тела, позволяя вести опробование для оконтуривания рудных тел.
Бороздовый: проведение на обнажённой поверхности рудного тела борозды, форма и размеры которой зависят от мощности тела и характера распределения в нём ПИ и вредных примесей. Форма и размеры сечения борозды сохраняются неизменёнными на всём её протяжении.
Длина секций зависит от степени изменчивости состава и условий производства селективной эксплуатации. Особенно коротких секций при секционном опробовании, если секции имеют одинаковые размеры, принимать не следует. Если руда имеет однородное строение, то длины борозд 1-3 м.
Масса бороздовой пробы: P=SLd; S-площадь сечения борозды, L-длина борозды, d-объёмная масса руды.
Керновое: производится из керна скважин путём отбора части или всей массы керна. Длина керновых проб опробования учитывается по проходке скважины. Секции опробования при однородном составе руды составляют 0.5-4 м. Запрещается отбор в одну пробу интервалов с разным диаметром керна. Масса керновой пробы: P=0.25πldD^4; D-диаметр керна, мм; l-длина пробы, мм; d-средняя удельная масса, г/см3.
Задирковый: отбойка (задирка) ровного слоя ПИ по всей обнажённой части тела в забое, кровле или почве горной выработки. Опробование почв иногда целесообразно производить лишь в канавах. Длина задирки при опробовании кровли горных выработок и почвы принимается от 1 до 2 м. При опробовании забоев она определяется их высотой. Глубина задирки 5-10 м. Вес задирковой пробы зависит от мощности рудных тел. Начальная масса задирковых проб зависит от размера опробуемой площади, глубины задтрки и объёмного веса руды, с 2 м2 масса пробы может составлять от 100 до 500 кг.
Валовое – медленность производства, сложность определения ПК в случае, когда горные выработки вместе с рудой обнажают вмещающие породы. В пробу может отбираться вся рудная масса с каждой второй или третьей уходит или только некоторая его часть. Вес пробы – несколько десятков тонн. Используется на россыпях с крайне невыдержанным и низким содержанием полезных минералов (ювелирные камни, золото, платина) при отборе проб для технологических испытаний на россыпях всех видов ПИ при специальных (технических) видах опробования рыхлых отложений.
Вариант 2
Виды опробования.
По целевому назначению выделяется 7 видов опробования:
1) Химическое – является основным видом опробования. Проводиться с целью отбора проб для последующего определения по ним содержания полезных компонентов методами аналитической химии.
2) Минералогическое – производится с целью определения минерального и петрографического состава руд, их природных разновидностей и сортов, а также вмещающих пород. Оно выполняется путем минералогического изучения шурфов, антишлифов, мономинеральных и др. проб, более или менее равнозначно представляющие рудные тела и природные типы руд. Это опробование может производиться как с отбором проб, так и без него.
Систематическое специальные минералогические исследования осуществляются с целью изучения характера и глубины распространения зоны окисления, выделения и оконтуривания природных технологических сортов (по степени окисленности, минеральному составу, текстурно-структурным признакам и др.).
Минеральный состав руд, их текстурно-структурные особенности и физические свойства должны быть изучены с применением минерально-петрографических, физических, химических и др. видов анализа. При этом наряду с описанием отдельных минералов количественно оценивается их распространенность.
Виды минералогического опробования:
а) гравитационные методы минералогического опробования, основанные на различии в плотностных свойствах. В первую очередь эти методы применимы к самородным элементам: золоту, платине, иридию и др.
б) минералогическое опробование по естественным типам руд основано на использовании геологической документации забоев по этим типам руд и устойчивого среднего содержания полезного компонента по каждому типу руды.
в) Оптико-минералогические методы. В полированном шлифе равномерно распределяют по квадратной сети большое количество точек наблюдений под микроскопом и подсчитывают количество их попавшее на каждый минерал.
3) Геофизическое – основано на определении качества руд по их физическим свойствам. При этом используются естественные и искусственные физические поля. Опробование является вспомогательным и дополняет химическое. Проводится как с отбором проб, так и без него. Разновидности геофизических методов:
а) определение содержания железа в рудах магнитным методом с помощью феррометра;
б) определение содержания урана и тория методом естественной радиоактивности;
в) определение содержания металла в рудах при опробовании гамма-гамма методом основано на эффекте фотопоглащения гамма-квантов низких энергий («мягких» гамма-лучей: селен – 75, барий – 133 и цезий – 137) атомами элементов с высокими атомными номерами (сурьма, свинец, барий и др.).
г) определение содержания меди и других элементов методом искусственной (наведенной) радиоактивности. Для определения содержания меди в руде, вскрытой буровой скважиной, используют долгоживущий изотоп Cu64.
4) Геохимическое – сводится к отбору проб коренных и рыхлых пород, воды, воздуха, биохимических объектов и почв при проведении геохимических работ.
5) Техническое – проводится для изучения физико-механических свойств пород и руд. Является основным видом опробования для строительных материалов, пьезосырья, драгоценных и поделочных камней, слюды, асбеста и др.
6) Технологическое – проводится для разработки схемы обогащения и переработки руд, что является непременным условием отнесения запасов к промышленным категориям. Технологически пробы по назначению подразделяются на лабораторные (весом до 10т), полупромышленные (от 10т до 300т), промышленные (от 2 до 5 тыс. т).
7) Товарное – используется для определения качества сырья в вагонах, платформах, судах при его продаже. Каждому вагону прилагается сертификат для его продажи.
Цель опробования – контроль качества поставляемых руд для взаиморасчетов между рудником и потребителем, а также учет потерь (извлечения) на обогатительной фабрике и при переделе.
Методы подсчета запасов.
Методы геологических разрезов и геологических блоков.
Способ геологического разреза использует поперечные геологоразведочные разрезы, образуя систему разведочных работ. Контуры рудных залежей или зон отстраиваются в плоскостях геологических разрезов, а границы подсчётных блоков совпадают с плоскостями разрезов. Запасы подсчитываются раздельно в каждом блоке, а затем суммируются.
Обеспечивает наиболее правдоподобное преобразование объёмов залежей, а совмещение подсчётных и геологических разрезов в одной плоскости способствует полному учёту геологических особенностей месторождений при проведении контуров промышленной минерализации. В зависимости от ориентировки разведочных разрезов различают способы подсчёта запасов: вертикальный, горизонтальный, параллельными и непараллельными разрезами.
Для вычисления объёмов блоков между разрезами располагают друг от друга на расстоянии Lв зависимости от формы и соотношения площадей продуктивных залежей S1, S2. Применяются следующие формулы. Призмы (S1~S2): V=0.5(S1+S2)L; усечённойпирамиды: V=(S1+S2+(S1S2)^0.5)L/3 (S1 иS2 подобные или близкие и изометричные формы, но различаются по величине не более чем на 40%); конуса: V=S1L/3; клина: V=0.5S1L.
Применение способа разрезов эффективно при подсчёте запасов в залежах сложной формы и большой мощности.
Недостаток: ограничения для применения в слуюаях разведки системами поперечных разрезов. Данные по разведочным пересечениям, расположенным не в плоскостях поперечных разведочных разрезов, не могут быть использованы для вычисления основных подсчётных параметров. В таких случаях разведочные запасы подсчитываются способом блоков.
Способ геологических блоков используется для подсчёта запасов залежей ПИ, разведуемых по неправильной геометрической сети, когда построить систему поперечных разведочных разрезов невозможно, а также для подсчёта запасов маломощных пластов и жилоподобных залежей.
Площадь залежи разделяется на отдельные участки – блоки. Объём залежи при этом преобразуется в ряд сомкнутых фигур с высотами, равными средним мощностям подсчётных блоков.
Выделение и оконтуривание подсчётных блоков по степени изученности и близкими значениями ведущих геолого-промышленных параметров (мощности, содержания, условиям залегания).
Метод позволяет с максимальной обоснованностью для данной степени степени разведанности блока определить средние значения подсчётных параметров и надёжные пределы их интерполяции и экстраполяции. Истинная сложная форма блока при этом заменяется формой плоского параллелепипеда, площадь основания которого равна площади блока, а высота средней мощности залежи.
Преимущества: обоснованность вывода подсчётных параметров, простота подсчёта, тесная увязка с системой разведки с одной стороны и требованиями проектирования предприятия – с другой.
Вариант 3
Группы месторождений по сложности геологического строения.
Принципы группировки:
Размеры рудных тел. Крупные (пласты, штоки, штокверки, n∙100 м); средние (штоки, линзы, жилы, 100 м); малые (шлиры, гнёзда, трубки, 10 м).
Устойчивость морфологии рудных тел. Устойчивые (характеризуются плавным и незначительным изменением мощности); изменчивые (характеризуются наличием редких раздувов и пережимов); крайне изменчивые (характеризуются частым чередованием раздувов и пережимов).
Непрерывность оруденения. Коэффициент рудоносности (Sоруденения/Sобщ): непрерывные (Kp=1), слабо-прерывистые (Kp=0.7-1), прерывистые (Kp=0.4-0.7), крайне-прерывистые (Kp<0.4).
Характер распределения ПИ в рудах. Характеризуется коэффициентом вариации V, %. Весьма равномерное (V<20%), равномерное (V=20-40%), неравномерное (V=40-100%), весьма неравномерное (V=100-150%), крайне неравномерное (V>150%).
Необходимая и достаточная степень разведанности запасов твёрдых ПИ определяется в зависимости от сложности геологического строения месторождений. Сложность геологического строения увеличивается от 1-й группы к 4-й.
По степени разведанности месторождений, по которым подсчитываются запасы A+B+C1+C2 или оцениваются прогнозные ресурсы P1(C3) могут относиться к разведанным или оценённым.
Разведанные месторождения – их запасы, качество, технологические свойства сырья и горнотехнические условия отработки изучены по скважинам и горным выработкам с полнотой, достаточной для технико-экономического обоснования решения о порядке и условиях вовлечения в промышленное освоение, а также о проектировании и строительстве.
Оценённые месторождения изучены в степени, позволяющей обосновать целесообразность дальнейшей разведки и разработки.