Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Основные задачи стадий разведки

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

Часть 2. Месторождения полезных ископаемых и их разведка | Морфология и условия залегания тел полезных ископаемых | Вещественный состав полезных ископаемых | Генетическая классификация месторождений | Связь месторождений с основными структурными элементами земной коры | Геологические и физико-химические факторы, определяющие условия образования и размещения месторождений | Система геологического изучения недр. | Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых | Геологическая съемка и поиски | Задачи разведки |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.021 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав