|
На оглавление
Система геологических разрезов создается на основе анализа геологической документации разведочных выработок, поэтому эти выработки должны располагаться в определенном порядке, обеспечивающем достаточно правильное представление о форме, строении и особенностях распределения качественных показателей полезного ископаемого.
В соответствии с принципом полноты исследования разведочные выработки должны полностью пересекать тело полезного ископаемого, что позволит получить данные о морфологических и качественных особенностях этого тела на всем его протяжении в данном направлении. С помощью построения разрезов через соседние выработки можно уже осветить некоторый объем месторождения или отдельного тела полезного ископаемого. Точность разреза тем выше, чем ближе к его плоскости будут размещаться разведочные выработки, так как построение разреза путем проекций на его плоскость всегда чревато ошибками, особенно в случае сложного залегания и изменчивой морфологии тел. Отсюда вытекает первое правило: разведочные выработки должны располагаться по возможности в плоскости намечаемого разреза. Назначение разрезов состоит в том, чтобы с максимальной полнотой освещать форму, элементы залегания, внутреннее строение полезного ископаемого и его взаимоотношения с вмещающими породами. Очевидно, что наилучшим образом это может быть достигнуто, когда направление разреза совпадает с направлением наиболее резкого изменения свойств полезного ископаемого. Это утверждение справедливо и в отношении отдельных выработок. Из этого следует второе правило: разведочные разрезы (и отдельные разведочные выработки) должны быть ориентированы по направлению максимальной изменчивости свойств полезного ископаемого.
Чаще всего изменчивость свойств полезного ископаемого наименьшая по простиранию тел, поэтому третье правило может быть сформулировано так: плоскости разведочных разрезов должны быть ориентированы поперек направления простирания тела полезного ископаемого. В том случае, когда тела полезного ископаемого имеют изометричную форму и не обладают закономерной изменчивостью свойств в каком-либо направлении, ориентировка разрезов определяется техническими соображениями. И здесь правильнее говорить не об ориентировке разрезов, а о расположении выработок по площади месторождения, т.е. о сети выработок.
Размещение выработок по сетке возможно и тогда, когда тело полезного ископаемого характеризуется выраженной анизотропией формы или свойств; только в этом случае сетка тоже будет анизотропной.
Таким образом, существуют два способа расположения разведочных выработок: по линиям (разрезам, профилям) и по сетке. При расположении по сетке разведочные выработки помещаются в ее узлах. По форме сетка может быть квадратной, прямоугольной или ромбической (треугольной). Пересечение линий, проведенных через ее узлы, образует систему пересекающихся разрезов, чем достигается объемная характеристика тела полезного ископаемого.
Необходимо иметь в виду, что термин «разведочная сеть» подразумевает любое регулярное расположение разведочных выработок, т.е. не только по геометрически правильной сетке, но и по линиям (профилям). Нерегулярное размещение разведочных выработок допускается только на отдельных участках при очень резких отклонениях от общей закономерности каких-либо параметров месторождения (мощности, условий залегания, распределения полезных компонентов и др.) для уточнения этих аномальных явлений.
Выбор той или иной формы разведочной сети обусловлен морфологическим типом тела полезного ископаемого, поскольку для каждого из них требуется различный подход к разведке, в частности, разная ориентировка разрезов. Напомним, что по соотношению размеров выделяются тела трех морфологических типов: изометричные, плито- и трубообразные.
Изометричные тела (штокверки, гнезда и др.), имеющие близкие размеры во всех трех измерениях, обычно разведуются по квадратной или треугольной сетке, чтобы можно было построить систему разноориентированных пересекающихся разрезов.
Плитообразные тела (пласты и пластообразные залежи, жилы, линзы и др.) - наиболее распространенные в природе. Разведка их определяется условиями залегания и очертаниями в плане или в проекции на плоскость, параллельную падению тела. При горизонтальном или пологом залегании тела полезного ископаемого может применяться сетка любой формы: квадратная, прямоугольная или ромбическая. В случае крутого падения тела разведка осуществляется профилями (линиями), ориентированными перпендикулярно его простиранию. Положение профилей и выработок на профиле выбирается так, чтобы точки пересечения выработками полезного ископаемого составили в плоскости тела правильную сеть (рис. 2.19).
Трубообразные тела (рудные столбы, трубы, вытянутые штоки) разведуются системой разрезов, ориентировка которых зависит от положения тела полезного ископаемого в пространстве. Горизонтальные или пологие трубы рассекаются вертикальными разведочными разрезами вкрест простирания (точнее, протяжения) тел, так как максимальная изменчивость их свойств чаще всего наблюдается в поперечном направлении. Крутопадающие трубы разведуют горизонтальными разрезами. Итак, расположение разведочных выработок определяется формой, условиями залегания и изменчивостью свойств полезного ископаемого. Для количественной характеристики разведочные разрезы (и отдельные разведочные выработки) должны быть ориентированы по направлению максимальной изменчивости свойств полезного ископаемого.
Чаще всего изменчивость свойств полезного ископаемого наименьшая по простиранию тел, поэтому третье правило может быть сформулировано так: плоскости разведочных разрезов должны быть ориентированы поперек направления простирания тела полезного ископаемого. В том случае, когда тела полезного ископаемого имеют изометричную форму и не обладают закономерной изменчивостью свойств в каком-либо направлении, ориентировка разрезов определяется техническими соображениями. И здесь правильнее говорить не об ориентировке разрезов, а о расположении выработок по площади месторождения, т.е. о сети выработок.
Итак, расположение разведочных выработок определяется формой, условиями залегания и изменчивостью свойств полезного ископаемого. Для количественной характеристики размещения разведочных выработок по площади месторождения пользуются понятием параметры разведочной сети. Это понятие включает в себя следующие характеристики: глубину разведки, плотность и густоту разведочной сети.
Рис. 2.19. Схема разведки плитообразного тела (жилы):
а - план; б - разрез по линии II-II; в-проекция на наклонную плоскость, параллельную падению жилы; 1,2 - скважины: 1 - не встретившие полезное ископаемое, 2 - пересекшие рудное тело; 3 — рудное тело (а) и его контур в проекции (б)
Глубина разведки показывает, на какое расстояние от поверхности вскрыто разведочными выработками полезное ископаемое. Она обусловлена, с одной стороны, глубиной распространения полезного ископаемого, с другой, если полезное ископаемое простирается на очень большие глубины, - технико-экономическими соображениями. В последнем случае глубина разведки устанавливается заранее исходя из сроков отработки месторождения по падению или технических возможностей применяемого оборудования.
Плотность разведочной сети 50 выражается отношением всей площади месторождения 5 к числу разведочных выработок п, полностью пересекших полезное ископаемое, т.е. 50 = 8/п.
В практике геологоразведочного дела для количественной характеристики разведочной сети чаще используют понятие густота разведочной сети — т.е. расстояние между выработками, выраженное в метрах, например, 100x50 м. Первая цифра обычно соответствует расстоянию между соседними выработками по простиранию тела, вторая — по падению. При разведке профилями указываются расстояние между профилями (первая цифра) и расстояние между выработками в профиле (вторая цифра).
Все параметры разведочной сети должны отвечать следующим требованиям:
общее число выработок и глубина разведки должны быть минимально необходимыми;
в каждом разведочном разрезе тело полезного ископаемого должно быть пересечено в нескольких (минимум в двух) точках (требование «перекрытого пересечения»).
Необходимость соблюдений первого требования диктуется, главным образом, экономическими соображениями и соответствует принципам наименьших материальных и трудовых затрат и наименьших затрат времени. Несоблюдение требования перекрытого пересечения ведет к неверному или недостаточно полному определению формы, условий залегания и качества полезного ископаемого.
Так, при разведке месторождения цементного сырья — известняка, погребенного под наносами небольшой мощности, использовалась система вертикальных скважин (рис. 2.20), каждая из которых только один раз пересекала пласт известняка или глины, т.е. разрез получается не перекрытым. В результате, качество сырья определялось только в одном пересечении и судить о характере его распределения по простиранию каждого пласта было невозможно. Следовало применить систему наклонных скважин. В этом случае качество и условия залегания полезного ископаемого характеризуются достаточно полно. Использование такой системы несколько удорожает разведку, но достоверность и полнота полученной информации с избытком окупают незначительное увеличение затрат.
На параметры разведочной сети влияют следующие факторы:
степень и характер изменчивости полезного ископаемого;
размеры тела полезного ископаемого;
тип применяемых разведочных выработок;
стадия разведки.
Рис. 2.20. Пример создания перекрытого пересечения: 1 — наносы; 2 — глины; 3 — известняки; 4 — неправильная (а), не дающая возможность получить перекрытое сечение, и правильная (б) ориентировка скважин |
Значение первого фактора очевидно - чем больше и сложнее изменчивость распределения полезного компонента, мощности и условий залегания, тем плотнее должна быть разведочная сеть.
Влияние второго фактора - размеров тела полезного ископаемого сказывается, главным образом, при разведке небольших тел. В таких случаях на первый план выступают требования точности расчета средних величин показателей, для чего могут потребоваться расстояния между выработками меньшие, чем это понадобилось бы для характеристики собственно геологических условий месторождения. Например, размеры тела меньше, чем необходимая густота разведочной сети, но для выполнения требования перекрытого разреза нужно не менее двух выработок. Следовательно, фактическое расстояние между выработками будет меньше, чем принятые параметры.
Зависимость от третьего фактора обусловлена достоверностью разведочных данных, получаемых техническими средствами различного типа. Так, при разведке горными выработками расстояния между ними будут больше, а плотность или густота соответственно меньше, чем при разведке скважинами.
Параметры разведочной сети должны соответствовать детальности решения поставленных задач, поэтому на стадии предварительной разведки, когда требуется общая приближенная оценка месторождения, расстояния между выработками будут значительно больше, чем на стадии детальной разведки, в задачи которой входит точное и полное определение всех характеристик месторождения.
Оптимальные параметры разведочной сети устанавливают несколькими способами: аналогий, экспериментальным и аналитическим.
Способ аналогий. Заключается в применении уже апробированной на другом месторождении разведочной сети, если разведуемое месторождение имеет близкие к эталонному характеристики. На способе аналогий основаны и специальные инструкции, рекомендующие определенные сети выработок и технические средства для разных стадий разведки определенных типов месторождений.
Экспериментальный способ выявления параметров разведочной сети имеет две модификации. Первая основывается на сравнении параметров месторождения, установленных по данным различных вариантов более редкой сети, с параметрами, полученными при эксплуатации или при заведомо переуплотненной разведочной сети. По мере увеличения расстояний между разведочными выработками, принимаемыми в расчет, ошибка в оценке величины показателей месторождения тоже растет. В итоге выбирается такая плотность разведочной сети, которая при наибольших расстояниях между выработками дает достаточно точные значения сравниваемых показателей месторождения. Результаты расчетов используются на том же месторождении, если оно продолжает разведываться, или на других аналогичных объектах. Этот способ, очень широко применяющийся в практике геологоразведочных работ, получил название способа разрежения.
Вторая модификация экспериментального способа определения параметров разведочной сети построена на том же принципе разрешения, но эталоном служит искусственная модель. Модель может быть как физическая (из гипса, глины и других материалов), так и математическая. Выводы о рациональности параметров разведочной сети для месторождения с моделируемыми свойствами распространяются на подобные месторождения.
Аналитические способы расчета параметров разведочной сети базируются на применении математической статистики, теории вероятностей и других математических методов оценки степени изменчивости различных показателей полезного ископаемого. Широкое использование этих способов сдерживается тем, что пока не установлены количественные закономерности изменчивости свойств полезного ископаемого в зависимости от условий образования и факторов локализации оруденения.
В настоящее время многие научно-исследовательские организации работают над вопросами применения математических методов и ПК в геологоразведочном деле, так как от того, насколько правильно определены параметры разведочной сети, зависят сроки, стоимость, а главное — достоверность разведочных данных.
Контрольные вопросы и задания
1. Перечислите этапы геологического изучения недр.
2. Что понимается под запасами и прогнозными ресурсами недр?
3. Дайте характеристику балансовых запасов полезных ископаемых.
4. Дайте характеристику забалансовых запасов полезных ископаемых Дайте характеристику запасов в зависимости от степени изученности
5. недр.
6. Какие факторы и показатели характеризуют степень изученности запасов различных категорий?
7. Дайте характеристику месторождений по сложности геологического строения.
8. Что является основной целью геологической съемки и поисков?
9. Что такое разведка месторождений полезных ископаемых и каковы ее главные задачи?
10. Назовите основные принципы разведки. В чем заключается принцип полноты исследований и соблюдение каких требований он предусматривает?
11. Поясните смысл принципа последовательных приближений. Как он отражается в практике геологоразведочных работ?
12. В чем заключается принцип равномерности? Какие требования он предъявляет к методике и технике проведения геологоразведочных работ?
13. Каковы основные требования принципа наименьших материальных затрат?
14. Перечислите основные цели, задачи и результаты поисково- оценочной стадии и предварительной разведки.
15. Каковы цели, задачи и результаты детальной разведки месторождений? В каких случаях проводится детальная разведка?
16. Охарактеризуйте цели и задачи опережающей эксплуатационной разведки. Для решения каких вопросов используются данные опережающей эксплуатационной разведки?
17. Охарактеризуйте цели и задачи сопровождающей эксплуатационной разведки. Для решения каких вопросов используются данные сопровождающей эксплуатационной разведки?
18. Дайте сравнительную характеристику эксплуатационной разведки при открытых и подземных горных работах.
19. Назовите и охарактеризуйте основные методы разведки.
20. На какие группы делятся технические средства разведки?
21. Что такое системы разведки? Назовите их основные виды и укажите условия выбора той или иной системы.
22. Дайте краткую характеристику буровых систем разведки.
23. Когда принимаются горные и горно-буровые системы разведки? Какие их виды Вам известны?
24. Какие основные правила определяют расположение разведочных выработок? Назовите главные способы их размещения.
25. От каких основных характеристик месторождений зависит выбор формы разведочной сети?
26. Что такое параметры разведочной сети? Какими способами выбираются оптимальные параметры сети?
Дата добавления: 2015-09-12; просмотров: 87 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |