Кен орындарын геотехнологиялық әдіспен өндіруде қандай тау-кен геологиялық жағдайлар қолайлы болып саналады?

Геотехнология (подземная, открытая и строительная) — наука, изучающая способы и процессы освоения недр, создающая теоретические основы и инженерные решения эффективной, экономически и экологически целесообразной разработки месторождений, строительства и эксплуатации горнодобывающих и других подземных сооружений, а также промышленных зданий в разнообразных инженерно-геологических условиях[1]. Иногда под геотехнологией понимают скважинные методы добывания полезных ископаемых

В понятии геотехнологии по современным представлениям обобщаются направления добывания полезных ископаемых открытым и подземным способом, а также подземное строительство: «Группа горных наук изучающих технологические процессы, технические средства, технологии, способы и горные объекты, позволяющие извлечь георесурсы из недр или использовать их например, в виде подземных полостей»[3].

Скважинные методы добычи все чаще относят к «Физико-химической геотехнологии

орно-геологические и горнотехнические условия и характеристики месторождений твердых полезных ископаемых, способы вскрытия и методов доступа к георесурсам. Исследование и оптимизация параметров физико-технических, физико-химических и строительных технологий. Создание и научное обоснование технологии разработки природных и техногенных месторождений твердых полезных ископаемых. Разработка технологических способов управления качеством продукции горного предприятия и методов повышения полноты извлечения запасов недр. Разработка и научное обоснование критериев и технологических требований для создания новой горной техники и оборудования.

Разработка теоретических положений и технических решений по использованию подземного пространства. Изучение процессов взаимодействия инженерных конструкций с породными массивами и устойчивости горных выработок, разработка и научное обоснование способов строительства подземных сооружений, их восстановления. Научное обоснование параметров горнотехнических сооружений и разработка методов их расчета.

Разработка и исследование методов и способов подготовки массива горных пород при освоении георесурсов. Разработка научных и методических основ исследования процессов изменения строительных свойств грунтов, подвергающихся физико-техническому, физико-химическому и строительно-технологическому воздействию, а также целенаправленного преобразования и улучшения их строительных свойств. Разработка, научное обоснование и экспериментальная проверка геотехнологий, или их элементов, применительно к различным классам строительства, а также целенаправленному изменению строительных свойств грунтов.

Геотехнологические способы добычи полезных ископаемых, которые являются наи­более эффективными методами повышения полноты использования богатств недр, вовлечения в экс­плуатацию некондиционных или потерянных руд; рациональными способами извлечения из недр жидких, газообразных полезных ископаемых, их смесей.

В каждой из перечисленных выше групп выделяются подгруппы, классы, виды, подвиды и дру­гие более мелкие подразделения.

Анализируя указанные методы изъятия из ГС минеральных образований с позиции определения возможных воздействий, следует отметить, что помимо главной цели, ради которой они созданы и постоянно совершенствуются, т.е. добычи полезного ископаемого, этим способам присущи все дру­гие виды воздействий, проявляющиеся в разных масштабах мощности и интенсивности. Они имеют свои специфические особенности, в соответствии с которыми целесообразно осуществлять диффе­ренциацию групп.

Сущность и значение геотехнологических методов добычи полезных ископаемых

Задаче интенсификации горного производства и дальнейшего повышения эффективности разра­ботки месторождений полностью отвечают развивающиеся в последние годы новые, так называемые геотехнологические способы добычи минерального сырья, основанные на переводе полезных ископае­мых на месте их залегания посредством осуществления тепловых, массообменных, химических и гид­родинамических процессов в подвижное состояние (жидкое или газообразное), удобное для транспор­тирования и дальнейшей переработки. Добыча полезных ископаемых геотехнологическими методами производится, как правило, через скважины, буримые с поверхности до месторождения [5; 124].

Геотехнологические методы возможны при подземной газификации углей, кислотном и бакте­риальном выщелачивании металлов, расплавлении серы, извлечении минеральных продуктов из тер­мальных вод и вулканических выделений, добыче калийных солей растворением с последующим вы­качиванием раствора и выпариванием его на поверхности. Например, при гидравлической добыче серы все операции по проходке стволов, развитию сети горных выработок, систем выемки и транс­порта заменяются двумя операциями: бурение скважин и нагнетание горячей воды в пласт с после­дующей откачкой расплавленной серы на поверхность. При этом ликвидируется вообще постоянное присутствие людей под землей, за исключением производства ремонтных работ.

Геотехнологические методы позволяют вовлечь в эксплуатацию месторождения, залегающие в особо сложных условиях, с непромышленным содержанием руд, расширить добычу рассеянных эле­ментов. В связи с этим в мировой практике прослеживается тенденция перехода от классической гор­ной технологии к геотехнологическим методам добычи полезных ископаемых.

30) Пайдалы қазбалар қорларын есептеу кезінде негізгі түсініктер мен анықтамалар:

Қорларды есептеу – кен орындағы геологиялық барлау жұмыстарының барлау кезеңіндегі ақырғы мақсаты. Ол қарастырады:

1) сорттарға бөлінумен қатар пайдалы қазбаның мөлшерін анықтау

2) сортттарға бөлінумен қатар пайдалы қазбаның сапалық сипаттамасын

3) пайдалы қазбаның жалпы кен орын бойынша, сондай-ақ жеке учаскелері бойынша кеңістіктік таралу сипатын

4) есептелген қорлардың нақтығын анықтау

5) есептелген қорлардың халық шаруашылық мақсатын алдын ала анықтау

Экономикалық мәні бойынша қордың екі тобы бөлінеді:баланстық және тысбаланстық.

Баланстық (өнеркәсіптік) қорлар – қабылданған кондицияларға сай қазіргі немесе игеріле бастаған техника мен тезнология бойынша жер қойнауын тиімді пайдалану мен қорғау талаптарын сақтай отырып, пайдаланылуы экономикалық тұрғыдан ұтымды қор жатады.

Баланстан тыс (өнеркәсіптік) қорлар – қазіргі кезде пайдаланылуы экономикалық тұрғыдан тиімсіз немесе қазіргі техника мен технология бойынша мүмкін емес, бірақ алдағы уақытта баланстыққа өтуі әбден ықтимал.

Қорларды есептеу геологтың жоғары біліктілігін талап етеді. Қорларды есептеу барысында тек кен орындар туралы геологиялық қана емес, сондай-ақ экономикалық және тау-кентехникалық мағлұмат қолданылады.

Геологиялық барлау жұмыстарының барлық кешенін жүргізу нәтижесінде пайдалы қазба кен орнының моделі жасалады. Пайдалы қазба кен орнының моделіне кіретін әр түрлі графикалық және кестелік материалдар комплексі - тік және көлбеу қималардың жүйесі ; тік, көлбеу, және еңіс жазықтықтардағы проекциялар, блок-диаграммалар; сынамалау нәтижелерінің, геофизикалық, гидрогеологиялық және инженерлік-геологиялық зерттеулердің кестесі: сондай-ақ, кен орынды сипаттайтын басқа да материалдар. Қорды есептеудің негізгі мақсаты- пайдалы қазба мен пайдалы компоненттердің мөлшерін анықтау. Қорды есептеу тәсілі мынадай тәсілдерден тұрады: п.қ. денесі контурланады, бұл контур біршама қарапайым пішінді блоктарға бөлінеді. Әр бөлікшеде қорды есептеу үшін бастапқы деректердің біршама біркелкі мәндері анықталады.Пайдалы қазбаның мөлшерін есептеу үшін мына формуланы қолданады:

V – пайдалы қазбаның көлемі

S – пайдалы қазба денесінің ауданы

m- дененің орташа қалыңдығы

d – пайдалы қазбаның орташа тығыздығы

Пайдалы қазбадағы пайдалы компоненттің ( мысалы кендегі металлдың) қоры (Р) мына формуламен анықталады:

P=QS/100=SmdC/100

C – есептеу блогындағы пайдалы компоненттің орташа мөлшері

Пайдалы қазба денесінің ауданы графикалық материалдар (план, проекция) бойынша көбінесе аспаптық тәсілмен арнайы аспап – планиметрдің көмегімен анықталады.Ауданды жуықтап анықтау үшін (планиметр жоқ болса) пайдалы қазба денесі қарапайым геометриялық фигуралар ретінде қарастырылып (егер денелердің немесе есептеу блоктарының шекаралары түзу сызық болса)белгілі формулалар арқылы анықталады. Орташа қалыңдық әдетте орташа арифметикалық тәсілмен мына формула арқылы анықталады: m=m_i/n

m_i - қалыңдықтың i өлшеміндегі жеке мәні,

n – өлшеулер саны

Орташа мөлшер С – пайдалы компонент бойынша орташа арифметикалық тәсілмен немесе орташа өлшемдік тәсілі бойынша мына формуламен анықталады:

C=C_ixa_i/ _I

C_{i –}пайдалы компоненттің і сынамадағы мөлшерінің жекелеген мәндері

_{I –} мөлшер өлшенетін параметрдің жекелеген мәндері