|
На оглавление
Как уже отмечалось, в соответствии с принципом последовательных приближений геологоразведочный процесс осуществляется в пять последовательных стадий разведки: поисково-оценочные работы, предварительная разведка, детальная разведка, доразведка и эксплуатационная разведка. В практике геологоразведочных работ стадии разведки обычно отчетливо отличаются друг от друга, особенно при разработке новых месторождений с неясными промышленными перспективами. В то же время при разведке месторождений достаточно крупных или содержащих остродефицитное сырье нередки случаи, когда не только невозможно отделить стадии друг от друга во времени, но и уже в процессе разведки начинается строительство горно-добывающего предприятия.
Стадия поисково-оценочных работ. Основные задачи поисково-оценочных работ — установление промышленного типа найденного проявления полезных ископаемых и его приближенная геолого-экономическая оценка. Как правило, поисково-оценочные работы приурочены к поверхности и тяжелые технические средства (подземные горные выработки, глубокие скважины) еще не применяются. На этой стадии проводится первая отбраковка месторождений, и, по своей сути, поисково-оценочные работы являются промежуточным звеном между поисками и собственно разведкой. На основе данных поисковых работ обычно разрабатываются технико-экономические соображения о перспективах выявленного рудопроявления полезных ископаемых (ТЭС), позволяющие принять обоснованное решение о целесообразности и сроках проведения предварительной разведки объекта (начальная оценка).
Стадия предварительной разведки. Главная задача предварительной разведки - общая оценка месторождения полезных ископаемых. Для ее решения проводится следующий комплекс работ:
выясняются общие размеры месторождения;
приближенно определяются форма, условия залегания, мощность, интенсивность развития тектонических нарушений и общие размеры тел полезных ископаемых;
приближенно оцениваются качественные показатели, особенности распределения полезных и вредных компонентов, минеральных типов и промышленных сортов, возможная схема технологического процесса переработки или обогащения полезного ископаемого;
4) проводится общая оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий месторождения и экономико- географической обстановки района его размещения.
На основе материалов предварительной разведки выполняется ориентировочный подсчет запасов (по категориям С1 и С2) с целью оценки масштабов месторождения, а также составляется технико-экономический доклад (ТЭД), в котором дается экономически обоснованная предварительная промышленная оценка месторождения, обосновываются предварительные кондиции для отбраковки непромышленной части запасов. Если месторождение имеет очень большие размеры и дальнейшая разведка всей площади нецелесообразна, то выделяются (обосновываются) участки для постановки детальной разведки.
Стадия детальной разведки. Основная задача детальной разведки - изучить месторождение с полнотой и достоверностью, достаточной для составления проекта его разработки. Проведение работ этой стадии требует вложения значительных средств и большого времени. В общих затратах на разведку на их долю приходится основная часть. Поэтому детальная разведка начинается только, если принято решение о разработке месторождения. Детальная оценка служит основой для разработки приемлемого для банка документа, обеспечивающего целесообразность и экономическую эффективность инвестиций в реализации проекта.
На крупных месторождениях, а также на месторождениях остродефицитного сырья и сложного геологического строения, где разведка осуществляется преимущественно горными выработками, детальная разведка должна совмещаться с проектированием и строительством горно-добывающего предприятия.
В процессе детальной разведки ведут следующие работы:
с высокой точностью оконтуривают каждое тело полезного ископаемого, устанавливают его форму и условия залегания;
детально изучают характер и закономерности изменчивости морфологии и внутреннего строения тел полезных ископаемых;
выделяют и оконтуривают в пространстве минеральные типы и промышленные сорта полезного ископаемого, а также безрудные и некондиционные участки внутри тел полезных ископаемых;
устанавливают все разрывные нарушения и выявляют их типы, направления и амплитуды смещения по ним;
определяют содержания и особенности распределения в пространстве полезных, сопутствующих и вредных компонентов;
исследуют структурно-текстурные характеристики полезного ископаемого и его технологические свойства (для каждого промышленного сорта и минерального типа) с детальностью, достаточной для составления проекта технологической схемы обогащения;
устанавливают гидрогеологические условия месторождения;
определяют инженерно-геологические свойства полезного ископаемого и вмещающих пород и другие горно-технические условия разработки месторождения.
Конечными результатами детальной разведки являются подсчет запасов и разработка промышленных кондиций. Эти основные отчетные документы детальной разведки. Все материалы разведки (карты, разрезы, планы, проекции, результаты испытаний и анализов, геофизических, гидрогеологических и инженерно-геологических исследований) передаются проектным организациям для составления проекта отработки разведанного месторождения.
Стадия доразведки. После передачи месторождения в промышленное освоение обычно возникает необходимость дополнительного изучения детально разведанного участка месторождения или расширения его размеров. В таких случаях проводится доразведка месторождения (ранее эта стадия геологоразведочного процесса носила название «разведка в пределах горного отвода», или «промразведка»).
Основные задачи, методика выполнения работ, расположение и типы выработок в процессе доразведки нового, еще не разрабатываемого месторождения полностью аналогичны таковым при детальной разведке. Дополнительно может быть поставлена лишь одна задача - перевод запасов в более высокие категории (из В в А, из С в В и др.) в пределах участков, подлежащих первоочередной разработке, если количество разведанных запасов высоких категорий (А и В) недостаточно для рентабельной эксплуатации месторождения в начальный период его отработки.
Доразведка месторождения осуществляется с целью расширения минерально-сырьевой базы действующего горнодобывающего предприятия. Она охватывает преимущественно фланги и глубокие горизонты месторождения. Основные задачи и методика, в общем, те же, что и на предыдущих стадиях разведки, однако есть ряд особенностей, обусловленных тем, что доразведка обычно ведется в пределах месторождения с хорошо изученными геологическими и географо-экономическими условиями.
Рассмотрим основные особенности доразведки (по сравнению с детальной разведкой). Во-первых, одной из главных ее задач является перевод запасов в более высокие категории. Во- вторых, в ходе работ этой стадии широко применяются технические средства горнодобывающего предприятия, а площадь сечения горных выработок принимается такой, чтобы их без реконструкции можно было бы использовать в процессе эксплуатации, даже если это увеличивает затраты на доразведку. В- третьих, расстояния между горно-разведочными выработками выбираются кратными расстоянию между горно-эксплуатационными выработками. Это положение можно пояснить следующим примерам.
Для изучения участка месторождения с детальностью, соответствующей категории А, достаточно проходить рудные штреки на расстоянии 60 м по вертикали. Однако, если высота эксплуатационного этажа принята равной 50 м, то разведочные рудные штреки должны отстоять друг от друга именно на 50 м. В случае, если высота этажа 50 м, а для обеспечения категории А расстояние между выработками должно составлять 30 м, то следует проходить их через 25 м, применяя для промежуточных межгоризонтных выработок уменьшенные сечения.
5. Стадия эксплуатационной разведки. Эксплуатационная разведка начинается с момента строительства горнодобывающего предприятия и ведется вплоть до его ликвидации. Опыт разработки месторождений, особенно цветных, редких и благородных металлов, показывает, что во многих случаях степень разведанности (достоверность общих результатов разведки), получаемая при подсчете запасов по категориям А + В + С, обычно достаточна для составления технических проектов строительства горнодобывающих предприятий, но не обеспечивает оптимального оперативного и текущего планирования, а также рационального проведения горно-подготовительных, нарезных и очистных работ. Геологоразведочные работы на этой стадии разведки выполняются в пределах сравнительно небольших участков месторождения, которые планируется отработать в ближайшие месяцы или год-два (минимальный срок).
Основные задачи эксплуатационной разведки - уточнение в пределах эксплуатационного блока или группы блоков количества и качества запасов полезного ископаемого, условий залегания, горнотехнических условий и других характеристик, необходимых для обеспечения годовых и текущих планов горнодобывающих предприятий наиболее разведанными достоверными запасами и повышение на этой основе технико-экономических показателей работы предприятий.
В отличие от предшествующих стадий, эксплуатационная разведка проводится в контурах рудных тел, характеризуется (с учетом ранее пройденных горных выработок и скважин) максимальной плотностью сети наблюдения и, соответственно, наиболее достоверными результатами, она тесно связана с горно-подготовительными и нарезными работами, а также с добычей руды.
В соответствии с целевым назначением, временем проведения и типом решаемых задач эксплуатационная разведка разделяется на опережающую и сопровождающую.
Основные задачи опережающей эксплуатационной разведки - определение запасов полезного ископаемого и полезных компонентов и уточнение горно-технических условий в пределах подготавливаемых к выемке запасов. Данные этого вида эксплуатационной разведки используются для текущего планирования. Разведочные выработки размещают по определенной сети с учетом сложности геологического строения разведуемого участка. По времени проведения опережающая эксплуатационная разведка совпадает или несколько опережает проходку горно-подготовительных выработок.
Результаты опережающей эксплуатационной разведки, наряду с информацией, получаемой при проходке горноподготовительных и нарезных выработок, используются для подсчета подготовленных запасов, корректировки схем подготовки и проектов отработки рудных тел или их участков, расчета нормативов потерь и разубоживания, геолого-экономической оценки части запасов эксплуатируемых месторождений, оперативного планирования, перевода запасов из низших категорий в высшие.
Объектом основного внимания при эксплуатационной разведке на конкретном месторождении являются параметры руд и рудных тел, недостаточно изученные на стадиях предварительной или детальной разведки и значительно влияющие на ход горно-добычных работ. Эти обстоятельства обусловливают следующие особенности эксплуатационной разведки, отличающие ее от других стадий:
разведка проводится не на всем месторождении, а по мере развития добычных работ, опережая их не более чем на один-два года (проведение разведки на больший период приводит к «омертвлению» основных фондов;
кроме того, эффективность ее будет уменьшаться с увеличением глубины);
задачи, последовательность проведения, пространственная приуроченность и допустимые пределы опережения фронта очистных работ приводят к тому, что разведочные выработки и скважины часто не пересекают рудное тело на всю мощность, поскольку в ряде случаев скважины и выработки задаются для решения частной задачи, например, для установления контакта висячего или лежачего блока, амплитуды смещения, прослеживания тектонически ослабленных зон и др.;
система эксплуатационной разведки и плотность разведочной сети зависят не только от природных геологических факторов, но и от применяемых систем разработки;
методики эксплуатационной разведки при открытом и подземном способах разработки существенно различаются.
Главная задача сопровождающей эксплуатационной разведки заключается в уточнении конкретных деталей строения, особенностей залегания, качественных показателей полезного ископаемого и горнотехнических условий в пределах эксплуатационного блока. Объекты сопровождающей эксплуатационной разведки - участки рудных тел в пределах очистных блоков, уступов карьеров, где ведется добыча.
Результаты сопровождающей эксплуатационной разведки служат основой для решения следующих задач геологического обеспечения: повседневного контроля и корректировки проводимых очистных работ; оперативного планирования и составления оптимальной шихты (сутки, декада, месяц); учета и нормирования потерь и разубоживания; сравнения (по отдельным блокам) данных детальной разведки с результатами эксплуатации.
Объемы и целевое задание сопровождающей эксплуатационной разведки на действующем предприятии определяются годовым планом горных работ и корректируются при составлении месячных графиков проходки выработок и добычи. Для новых предприятий, согласно нормативным требованиям, объемы сопровождающей разведки учитываются при составлении проектов их строительства. Эксплуатационная разведка обоих видов выполняется за счет средств горно-добывающего предприятия, его техническими средствами и под руководством его геологической службы.
Экономическая эффективность эксплуатационной разведки определяется достигнутым за счет ее проведения снижением себестоимости выпускаемой продукции и более эффективным использованием вложенных в предприятие капитальных затрат, т.е. увеличением прибыли предприятия. Эксплуатационная разведка экономически оправдана лишь в случае, если затраты на ее проведение меньше, чем сумма экономии, получаемая при эксплуатации месторождения за счет накопления дополнительной информации. Эта информация должна обеспечить более эффективную и планомерную работу, прежде всего, горного цеха и обогатительной фабрики за счет уменьшения количества горноподготовительных работ, снижения потерь и т.д.
При расчете удельных объемов горных выработок, скважин и проб эксплуатационной разведки на рудных месторождениях учитываются следующие горно-геологические условия: способ отработки месторождения, структурно-морфологические типы рудных тел; сложность их внутреннего строения и условия залегания в масштабах участка или горизонта; степень неравномерности распределения в рудах основных, сопутствующих и вредных компонентов и сортности руд; горнотехнические параметры эксплуатации и системы разработки.
Различные способы разработки месторождений (открытый или подземный) обусловливают применение различных систем и технических средств эксплуатационной разведки.
Методика и объемы эксплуатационной разведки для месторождений, отрабатываемых открытым способом, определяются в зависимости от сложности их внутреннего строения, кроме того, они учитывают способ проведения и объемы вскрышных работ, высоту и число уступов, схему последовательности их разработки. Назначение опережающей эксплуатационной разведки на карьерах или угольных разрезах состоит в уточнении, прежде всего, внешних контуров залежи на горизонтах (одном-двух), расположенных ниже горизонта текущих очистных работ, в предварительном прослеживании и оконтуривании внутрирудных блоков пустых пород, ореолов развития различных природных типов и промышленных сортов руд. Это связано с необходимостью определения разносов бортов карьера, а также с задачами перспективного и текущего планирования добычи. Соответственно запасы руд, охваченные опережающей эксплуатационной разведкой, должны быть не меньше объема годовой добычи, а для обеспечения маневрирования горными работами - превышать его в два-три раза.
Основными техническими средствами опережающей эксплуатационной разведки на карьерах являются колонковые вертикальные или наклонные скважины, а также бескерновые скважины, реже - канавы и данные шламового опробования перебуров буровзрывных скважин. При сопровождающей эксплуатационной разведке, как правило, проводятся опробование шлама буровзрывных скважин, а также бороздовое опробование стенок и подошвы уступов.
Плотность разведочной сети определяется в зависимости от сложности геологического строения. В среднем она в два раза превышает плотность сети для запасов категории В.
Систему эксплуатационной разведки часто приспосабливают к системе детальной разведки путем последовательного уменьшения расстояния между скважинами в профилях детальной разведки. Разведочная сеть сгущается дифференцированно в зависимости от сложности строения залежи. При этом, в первую очередь, бурят скважины в контурной зоне. Промежуточные профили разбуривают в случаях, если данные основных профилей не дают однозначного решения.
Профили могут быть различной протяженности, например, короткими, охватывающими приконтурную полосу либо участки внутрирудных прослоев пустых пород, технологически различных типов и сортов руд и др. На участках сложного выклинивания и сильной тектонической нарушенностью сеть может сгущаться. Кроме того, для решения отдельных неясных вопросов о геологическом строении объекта бурят одиночные скважины. На рис. 2.8 показана схема эксплуатационной разведки для пластовых залежей. Первоначальная сеть скважин (50x50 м) сгущена здесь в два раза, что вызвано необходимостью уточнения качественного состава руд и контуров рудных пластов.
Рис. 2.8. Схема эксплуатационной разведки пластообразных залежей «бакальского» типа. По М.Н. Альбову и А.М. Быбочкину. 1 - рудные тела; 2 - доломиты и известняки; 3 - диабазы; 4, 5 - скважины: 4 - детальной разведки, 5 - эксплуатационной разведки; 6 - положения контура карьера по мере углубления добычных работ
На месторождениях руд цветных и редких металлов эксплуатационная разведка проводится преимущественно с помощью бурения колонковых или бескерновых скважин, а также проходки контрольных шурфов (иногда канав). Необходимость проходки горных выработок обусловлена расхождением данных разведки и эксплуатации, возникающим из-за избирательного истирания керна. Однако в ряде случаев доказана высокая представительность шламов бескерновых скважин большого диаметра, поэтому они могут служить контрольными по отношению к скважинам колонкового бурения малого диаметра. К сожалению, в бескерновых скважинах нельзя установить текстурные особенности руд, ориентировку и строение прожилков, характер распределения компонентов, что значительно снижает достоверность и представительность получаемой по ним информации.
Сопровождающая эксплуатационная разведка на карьерах (угольных разрезах) совпадает по времени с очистными работами, ведущимися с использованием буровзрывных скважин. Кроме того, роль разведочных выполняют также нарезные траншеи, борта уступов и забои карьера. Основные задачи, стоящие перед сопровождающей эксплуатационной разведкой, состоят в детальном оконтуривании типов руд, внутрипородных прослоев, изучении характера распределения компонентов в рудах, проведении технологического опробования и картирования. По данным опробования буровзрывных скважин составляются проекты на массовые взрывы, осуществляются планирование и контроль добычи.
Плотность сети отбора проб зависит от характера распределения компонентов в рудном теле; определенное влияние оказывают также размеры очистного блока и расстояния между буровзрывными скважинами. Наиболее распространены системы с отбором проб из каждой пробуренной скважины по сети 6x6, 8x8 м (сложные по распределению компонентов и сортов залежи) или через одну скважину 12x12 м (относительно простые залежи). Для залежей с отчетливо выраженной анизотропией в горизонтальном сечении распределения компонентов устанавливается, как правило, прямоугольная сеть: опробуется каждая скважина вкрест простирания и через одну по простиранию. Параметры сети опробуемых скважин и представительность шламовых проб на каждом месторождении. Устанавливаются экспериментально, иногда методом аналогии, а также с помощью аналитических методов. Следует также отметить, что, помимо химического опробования, шлам буровзрывных скважин используют для анализа малых технологических проб. При определенных условиях для опробования буровзрывных скважин применяют геофизические методы.
Одна из важнейших задач эксплуатационной разведки на карьерах - прогноз основных параметров залежи на нижних горизонтах. Эта задача в большинстве случаев решается путем последовательного сгущения сети скважин детальной разведки. Однако на ряде месторождений скважины эксплуатационной разведки не позволяют осуществить прогноз пространственного размещения сортов руд на нижележащих горизонтах. Так, для условий Сарбайского и Соколовского железорудных месторождений России доказано, что опережающая эксплуатационная разведка практически не позволяет уточнить данные детальной разведки о распределении, количественном соотношении и качественной характеристике сортов руд. Указанные обстоятельства заставили отказаться от опережающей эксплуатационной разведки, а сортовые планы и разрезы составлять с учетом структурных элементов и особенностей внутреннего строения рудных залежей, установленных по данным детальной разведки и уточненных в процессе геологической документации уступов карьера.
Рис. 2.9 Система разработки подэтажными штреками с маганизированием руды: |
1 - буровзрывные скважины, подлежащие опробованию при сопровождающей эксплуатационной разведке; 2 - выработки, подлежащие опробованию при опережающей эксплуатационной разведке; 3 - отрезные восстающие.
Эксплуатационная разведка при подземной разработке значительно многовариантнее, чем при открытой. Это обусловлено, с одной стороны, разнообразием морфологических типов залежей, вовлекаемых в обработку, а с другой стороны - многочисленностью систем разработки: с открытым выработанным пространством, с креплением, с закладкой выработанного пространства или с обрушением налегающих пород (при наличии средне- и неустойчивых руд и вмещающих пород)и др.
При подземных работах более отчетливо, чем при открытых, обособляются две подстадии эксплуатационной разведки. Для обоснования методики сопровождающей эксплуатационной разведки системы разработок при подземной добыче руды разделены на две группы: 1) допускает пребывание людей в очистном пространстве (потолкоуступная с распоркой крепью, с маганизированием руды, слоевая с закладкой), что обеспечивает непосредственно наблюдение и опробование очистного забоя; 2) допуск людей в очистное пространство исключен (подэтажное и этажное обрушение, подэтажные штреки и др., рис. 2.9, так как отбойка руды ведется с помощью скважин. При этом сопровождающаяся разведка совмещается с проходкой нарезных выработок и бурением скважин для отбойки руды.
Основными техническими средствами сопровождающей эксплуатационной разведки служат горные выработки, подземное колонковое или ударно-механическое бурение.
При разработке рудных тел малой мощности, допускающими пребывание людей в очистном пространстве, сопровождающая разведка сводится, в основном, к организации эксплуатационного опробования; чаще всего применяется бороздовое опробование. При отработке жильных рудных тел со сложной морфологией или значительной нарушенностью проводится эксплуатационное опробование, проходятся горные выработки (орты, рассечки), реже бурятся колонковые скважины. При отработке мощных линейно-вытянутых рудных тел системами с отбойкой руды глубокими скважинами, исключающими пребывание людей в очистном пространстве, сопровождающая разведка сводится к бурению колонковых скважин и организации опробования и каротажа взрывных скважин.
Рис. 2.10. Уточнение контура рудного тела по результатам магнитного каротажа (Ауэрбаховское скарново-магнетитовое месторождение, Россия).
1,2 - контуры рудного тела: 1 - на время составления проекта отработки, 2 - по данным магнитного каротажа буровзрывных скважин; 3 - выработанное пространство
Плотность эксплуатационного опробования, т.е. число взрывных скважин на очистной блок, подлежащих опробованию, а также длина интервалов опробования, зависят от степени неравномерности оруденения, расположения вееров скважин и целей опробования. Например, для уточнения содержания полезного компонента в обуренной ленте желательно опробовать интервалы всех скважин, расположенных в пределах промышленных руд при длине секции 2-3 м. Для уточнения контура промышленных руд с помощью горизонтальных или вертикальных вееров взрывных скважин, расположенных по простиранию рудного тела, полностью опробуются только оконтуривающие скважины. При расположении вееров перпендикулярно простиранию рудного тела опробуются лишь конечные интервалы взрывных скважин. Если необходимо установить качество отбитой руды, то взрывные скважины опробуются на всю длину.
На рис. 2.10. показаны схема разведки, совмещенная с очистной выемкой, и уточнение контуров рудного тела по данным магнитного каротажа для условий Ауэрбаховского скарново-магнетитового месторождения железа в России. При расчете средних содержаний в сечении веера буровзрывных скважин учитывалось, что расстояние между скважинами не остается постоянным, плотность сети опробования у устья скважин несравненно выше, чем у забоев. Если не учитывать отмеченное обстоятельство, то можно получить значительно искаженные средние содержания по вееру и в целом по блоку. Так, по данным А.С. Сунцева, при опробовании месторождений абсолютное отклонение расчетных содержаний от истинного среднего в сечении может варьировать по модулю от 1,8 до 8,7 %, что при среднем содержании железа в рудах 45 % дает отклонение (относительное) от 4 до 20 % при допустимом до 2 %.
Опережающая эксплуатационная разведка, как уже отмечалось, совмещается с проходкой горно-капитальных или горноподготовительных выработок. По ее результатам определяются или уточняются запасы, качество и пространственное размещение полезного ископаемого в пределах выемочного участка и эксплуатационного блока. Полученные данные используют для локального проектирования отработки и текущего (годового) планирования горных работ.
В процессе подготовки рудных тел, относящихся к жильному типу, опережающая разведка чаще всего проводится с помощью ортов и подземных скважин, которые проходятся из этажных штреков и восстающих. Это позволяет установить особенности морфологии и условий залегания смещенных частей жил, проследить параллельное расположение сближенных рудных тел и коротких апофиз (рис. 2.11;2.12), определить размер и пространственное положение встречающихся в жилах безрудных участков, оконтуривать рудные столбы, выяснить возможности их селективной отработки и т.д.
Рис. 2.11.. Поиски смещающих частей рудной жилы рассечками (А) и скважинами (Б):
1 — жила; 2 — разрывные нарушения; 3 — горные выработки; 4 — выработки эксплуатационной разведки (а — рассечки, б — скважины)
Рис. 2.12. Прослеживание апофиз и поиски сближенных рудных тел горизонтальными скважинами.
Усл. обозначения - см. рис. 2.11.
На месторождениях, представленных мощными рудными телами, уточняются углы падения рудного тела между горизонтами, прослеживаются нарушения и выясняются амплитуды смещения рудных тел, устанавливаются положение контактов, наличие сближенно-параллельных рудных тел, прослеживается выдержанность рудных тел по простиранию и падению, особенно на этажных горизонтах. Эти задачи решаются путем проходки расположенных соосно или в шахматном порядке ортов и рассечек, а также бурения одиночных скважин или вееров горизонтальных подземных скважин, а также нисходящих или восходящих вееров скважин (рис. 2.13.).
При исключительно сложной морфологии рудных тел скважины в значительной мере заменяются горными выработками, например, проходят рассечки из восстающих выработок, в отдельных случаях — подэтажные штреки с ортами. Это позволяет уточнить мощность рудного тела (рис. 2.14).
При выборе методики опережающей эксплуатационной разведки и плотности сети наблюдений за основу принимается тот фактор, который оказывает решающее влияние на ход подготовительных и очистных работ в конкретных горно-геологических условиях. Например, при установлении плотности сети на Высокогорном железорудном месторождении определяющим критерием служит факт смещения рудных тел послерудной тектоникой (рис. 2.15.). Плотность сети бурения разведочных скважин определяется длиной тектонически однородных блоков, размеры которых варьируют от 5 до 90 м, составляя в среднем 25 м. Поэтому задачей эксплуатационной разведки является уточнение положения тектонически однородных участков на нижележащем горизонте. Скважины задаются с таким расчетом, чтобы получить хотя бы одно пересечение в пределах блока. Поэтому расстояние между разведочными пересечениями составляет в среднем 25 м и изменяется в зависимости от конкретной обстановки, которая выясняется на основании данных эксплуатации верхних горизонтов. После оконтуривания руд на основном горизонте обосновывается система разработки и составляется проект на отработку камер и дальнейшую разведку блока.
Рис. 2.13. Система опережающей эксплуатационной разведки линзообразных рудных тел веерами подземных горизонтальных скважин
Рис. 2.14. Опережающая эксплуатационная разведка линзообразного рудного тела системой ортов:
1 - контур рудного тела; 2 - зоны брекчирования; 3 - тектонические нарушения
При разведке рудных тел Богословской группы скарново-магнетитовых месторождений в качестве основного критерия принята сложность формы рудного тела и его внутреннего строения (рис. 2.16.). Эксплуатационная разведка осуществляется бурением скважин из выработок технического назначения. Наиболее рациональное расположение разведочных скважин — веерообразное в одной плоскости, вкрест простирания или по падению рудного тела. Ввиду незакономерного изменения формы и внутреннего строения в первую очередь сеть детальной разведки сгущается вдвое, а при выявлении больших изменений — еще вдвое, вплоть до 10-12 м.
Скважины располагаются преимущественно в плоскостях вертикальных и горизонтальных сечений, но иногда применяется и «пучкообразное» их бурение с расчетом пересечения руды на различных разведочных линиях. Таким образом, разведочная сеть не может быть стандартной, ее параметры изменяются от 25x25 до 25х(10-И2) м. Применение геофизических исследований, например, магнитного каротажа, является обязательным и существенно повышает эффективность разведочно-эксплуатационных работ.
Значительно сложнее в техническом отношении разведка горизонтальных и пологозалегающих тел с изменчивой мощностью и непостоянным углом падения. В этих случаях для разведки используют подготовительные выработки, пройденные в лежачем боку рудного тела, из которых бурятся восстающие скважины; часто скважины располагаются веером с очень острыми углами встречи рудного тела.
Эксплуатационная разведка весьма сложных по строению залежей редких и благородных металлов проводится штреками, ортами и рассечками, которые проходят так, чтобы их можно было использовать в качестве заездов при выпуске руды из блоков. Для разведки используют также вентиляционные или перепускные восстающие, отстоящие друг от друга по простиранию рудного тела на 20 м, из которых проходятся рассечки или бурятся короткометражные скважины с расстоянием между ними по падению рудного тела 10-20 м.
Рис. 2.15. Схема эксплуатационной разведки рудных тел Высокогорского скарново-магнетитового месторождения. (Россия) Контуры рудного тела по данным: 1 - детальной разведки. 2 - эксплуатационной разведки; 3 - тектонические нарушения; 4 - скважины эксплуатационной разведки
Рис. 2.16. Разрез Северопесчаного скарново-магнетитового железорудного месторождения. Россия 1 — порфириты; 2 — диориты; 3 — известняки; 4 — скарны; 5, 6 — контуры рудного тела по данным: 5 — детальной разведки, 6 — эксплуатационной разведки; 7, 8 — скважины: 7 — детальной разведки, с? — эксплуатационной разведки; 9 — тектонические контакты; 10 — геологические границы |
Эксплуатационная разведка при подземной добыче углей. Необходимость эксплуатационной разведки на действующих угольных шахтах вызвана высокой изменчивостью горногеологических факторов на месторождениях, недоразведанностью шахтных полей в период детальной разведки, а также повышенными требованиями современной высокомеханизированной технологии добычи угля. К основным задачам эксплуатационной разведки относятся:
уточнение и детальное изучение тектоники шахтных полей, характера изменчивости гипсометрии кровли и почвы угольных пластов, поиски смещенных частей последних;
выяснение изменчивости структуры и мощности пластов, их вещественного состава, обеспечение реальными запасами угля;
детальное изучение газоносности угольных пластов и газодинамических явлений для выбора схемы и расчета параметров вентиляции выработок;
изучение физико-механических свойств горных пород с целью управления кровлей и обеспечения бесперебойной работы механизированных комплексов в очистных забоях.
По данным эксплуатационной разведки проводится текущее и оперативное планирование добычи угля, разрабатываются мероприятия по безопасному ведению горных работ, предварительному осушению и дегазации угольных пластов.
Эксплуатационная разведка осуществляется путем бурения колонковых разведочных скважин с поверхности, проходки подземных выработок (орты, квершлаги, рассечки и др.), а также бурения подземных скважин из горных выработок. Широкое распространение получили геофизические методы, в частности, для прослеживания тектонических разрывов угольных пластов (подземная радиолокация), выявления карстовых полостей (электроразведка, сейсмоакустический метод).
В процессе эксплуатационной разведки уточняют положение водоносных горизонтов и водообильных зон путем бурения скважин из подземных горных выработок. Для предупреждения внезапного прорыва воды бурят опережающие скважины по оси выработок. Водоносные зоны тектонических нарушений разведуют скважинами, которые бурят из горных выработок вкрест простирания сместителей.
Дополнительное изучение физико-механических свойств горных пород при эксплуатационной разведке проводится по керну скважин, а также путем изучения материала подготовительных, очистных и горно-разведочных выработок. Участки, опасные по выбросу угля и газа, изучаются специально путем бурения опережающих скважин, в горных выработках анализируются признаки выбросоопасности и горных ударов. Газоносность угольных пластов на разрабатываемом горизонте определяют и в выработках, и в подземных скважинах.
Дата добавления: 2015-09-12; просмотров: 110 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |