MPI_otvety


Вариант 1
1. Документация геологоразведочных работ.
Это текстовые записи: описание обнажений в пикетажных книжках, журналы описания, буровые журналы, журналы опробования. Таблицы, реестры, акты заложения, ликвидация выработок.
Графические изображения – зарисовки, литолого-стратиграфические колонки, геологические разрезы, составленные по результатам геолого-разведочных работ, планов расположения геологоразведочных выработок, планов опробования, подсчёта запасов блок-диаграмм.
Фотографии: документированный характер и особенности ландшафта, условия залегания пород, особенности строения и залегания, естественные и искусственные обнажения. Микрофото шлифов пород, аншлифов. Аэрофото карьеров и месторождений.
Геологическая документация каменного материала осуществляется путём отбора и описания образцов пород, руд, минералов, бурового керна, шлама, мути и разнообразных проб. Содержание геологической документации геологоразведочных выработок заключается в отображении геологической природы, условий залегания, формы тел и внутреннего строения, встреченных выработкой пород и ПИ; сопутствующих геологических явлений, результатов опробования, гидрогеологических, каротажных, геофизических наблюдений.
На графических документах показывают масштаб изображения (линейный и числовой), ориентировку планов, карт, разрезов, зарисовок разведочных выработок относительно сторон света, а также приводят условные обозначения. Зарисовки 1:2-1:50, 1:100-1:500, литолого-стратиграфические колонки 1:200-1:1000, 1:2000.
Геологические разрезы составляются в масштабе, соответствующем геологическим картам и планам геологоразведочных работ или в более детальных. Желательно выдерживать соотношение вертикального масштаба разреза к горизонтальному 1:1, иначе изображение пород исказится.
2. Способы опробования.
Способы отбора проб в горных выработках определяются соотношением ориентировки этих выработок с элементами залегания тел ПИ, а с другой стороны – технологическим процессом проходки выработок и в конечном счёте зависят от характера обнажения тела ПИ.
Штуфной способ опробования – отбойка отдельных кусков породы весом 0.5-2 кг. Используется для установления качества простейших ПИ или для получения хотя бы приблизительной его характеристики.
Точечный: в забое или в стенке выработки по рудному телу намечается сетка, из середины клеток сетки или по углам их отбиваются кусочки руды равного объёма, которые вместе составляют начальную пробу массой 1-5 кг.
Вычерпывание (горстьевой способ): производится после отпалки руды в навале у забоя. Для этого на навал набрасывается верёвочная сетка 1.5х2 м с ячейками 0.2-2 м и из середины её ячеек отбиваются частичные пробы от 10 до 20 определённого веса (50-100 г), составляя начальную пробу данного навала. Целесообразно применять в забоях, пройденных по сплошной руде с хорошо развитой трещиноватостью, обеспеч. При отбойке однородную кусковатость средней и мелкой крупности.
Шпуровой: сбор буровой муки или шлама в процессе бурения шпуров. При этом используются шпуры, пробуриваемые для проходки выработок, или же задаются специальные шпуры вкрест простирания рудного тела, позволяя вести опробование для оконтуривания рудных тел.
Бороздовый: проведение на обнажённой поверхности рудного тела борозды, форма и размеры которой зависят от мощности тела и характера распределения в нём ПИ и вредных примесей. Форма и размеры сечения борозды сохраняются неизменёнными на всём её протяжении.
Длина секций зависит от степени изменчивости состава и условий производства селективной эксплуатации. Особенно коротких секций при секционном опробовании, если секции имеют одинаковые размеры, принимать не следует. Если руда имеет однородное строение, то длины борозд 1-3 м.
Масса бороздовой пробы: P=SLd; S-площадь сечения борозды, L-длина борозды, d-объёмная масса руды.
Керновое: производится из керна скважин путём отбора части или всей массы керна. Длина керновых проб опробования учитывается по проходке скважины. Секции опробования при однородном составе руды составляют 0.5-4 м. Запрещается отбор в одну пробу интервалов с разным диаметром керна. Масса керновой пробы: P=0.25πldD^4; D-диаметр керна, мм; l-длина пробы, мм; d-средняя удельная масса, г/см3.
Задирковый: отбойка (задирка) ровного слоя ПИ по всей обнажённой части тела в забое, кровле или почве горной выработки. Опробование почв иногда целесообразно производить лишь в канавах. Длина задирки при опробовании кровли горных выработок и почвы принимается от 1 до 2 м. При опробовании забоев она определяется их высотой. Глубина задирки 5-10 м. Вес задирковой пробы зависит от мощности рудных тел. Начальная масса задирковых проб зависит от размера опробуемой площади, глубины задтрки и объёмного веса руды, с 2 м2 масса пробы может составлять от 100 до 500 кг.
Валовое – медленность производства, сложность определения ПК в случае, когда горные выработки вместе с рудой обнажают вмещающие породы. В пробу может отбираться вся рудная масса с каждой второй или третьей уходит или только некоторая его часть. Вес пробы – несколько десятков тонн. Используется на россыпях с крайне невыдержанным и низким содержанием полезных минералов (ювелирные камни, золото, платина) при отборе проб для технологических испытаний на россыпях всех видов ПИ при специальных (технических) видах опробования рыхлых отложений.
Вариант 2
1. Виды опробования.
По целевому назначению выделяется 7 видов опробования:
Химическое – является основным видом опробования. Проводиться с целью отбора проб для последующего определения по ним содержания полезных компонентов методами аналитической химии.
Минералогическое – производится с целью определения минерального и петрографического состава руд, их природных разновидностей и сортов, а также вмещающих пород. Оно выполняется путем минералогического изучения шурфов, антишлифов, мономинеральных и др. проб, более или менее равнозначно представляющие рудные тела и природные типы руд. Это опробование может производиться как с отбором проб, так и без него.
Систематическое специальные минералогические исследования осуществляются с целью изучения характера и глубины распространения зоны окисления, выделения и оконтуривания природных технологических сортов (по степени окисленности, минеральному составу, текстурно-структурным признакам и др.).
Минеральный состав руд, их текстурно-структурные особенности и физические свойства должны быть изучены с применением минерально-петрографических, физических, химических и др. видов анализа. При этом наряду с описанием отдельных минералов количественно оценивается их распространенность.
Виды минералогического опробования:
а) гравитационные методы минералогического опробования, основанные на различии в плотностных свойствах. В первую очередь эти методы применимы к самородным элементам: золоту, платине, иридию и др.
б) минералогическое опробование по естественным типам руд основано на использовании геологической документации забоев по этим типам руд и устойчивого среднего содержания полезного компонента по каждому типу руды.
в) Оптико-минералогические методы. В полированном шлифе равномерно распределяют по квадратной сети большое количество точек наблюдений под микроскопом и подсчитывают количество их попавшее на каждый минерал.
Геофизическое – основано на определении качества руд по их физическим свойствам. При этом используются естественные и искусственные физические поля. Опробование является вспомогательным и дополняет химическое. Проводится как с отбором проб, так и без него. Разновидности геофизических методов:
а) определение содержания железа в рудах магнитным методом с помощью феррометра;
б) определение содержания урана и тория методом естественной радиоактивности;
в) определение содержания металла в рудах при опробовании гамма-гамма методом основано на эффекте фотопоглащения гамма-квантов низких энергий («мягких» гамма-лучей: селен – 75, барий – 133 и цезий – 137) атомами элементов с высокими атомными номерами (сурьма, свинец, барий и др.).
г) определение содержания меди и других элементов методом искусственной (наведенной) радиоактивности. Для определения содержания меди в руде, вскрытой буровой скважиной, используют долгоживущий изотоп Cu64.
Геохимическое – сводится к отбору проб коренных и рыхлых пород, воды, воздуха, биохимических объектов и почв при проведении геохимических работ.
Техническое – проводится для изучения физико-механических свойств пород и руд. Является основным видом опробования для строительных материалов, пьезосырья, драгоценных и поделочных камней, слюды, асбеста и др.
Технологическое – проводится для разработки схемы обогащения и переработки руд, что является непременным условием отнесения запасов к промышленным категориям. Технологически пробы по назначению подразделяются на лабораторные (весом до 10т), полупромышленные (от 10т до 300т), промышленные (от 2 до 5 тыс. т).
Товарное – используется для определения качества сырья в вагонах, платформах, судах при его продаже. Каждому вагону прилагается сертификат для его продажи.
Цель опробования – контроль качества поставляемых руд для взаиморасчетов между рудником и потребителем, а также учет потерь (извлечения) на обогатительной фабрике и при переделе.
2.Методы подсчета запасов.
Методы геологических разрезов и геологических блоков.
Способ геологического разреза использует поперечные геологоразведочные разрезы, образуя систему разведочных работ. Контуры рудных залежей или зон отстраиваются в плоскостях геологических разрезов, а границы подсчётных блоков совпадают с плоскостями разрезов. Запасы подсчитываются раздельно в каждом блоке, а затем суммируются.
Обеспечивает наиболее правдоподобное преобразование объёмов залежей, а совмещение подсчётных и геологических разрезов в одной плоскости способствует полному учёту геологических особенностей месторождений при проведении контуров промышленной минерализации. В зависимости от ориентировки разведочных разрезов различают способы подсчёта запасов: вертикальный, горизонтальный, параллельными и непараллельными разрезами.
Для вычисления объёмов блоков между разрезами располагают друг от друга на расстоянии Lв зависимости от формы и соотношения площадей продуктивных залежей S1, S2. Применяются следующие формулы. Призмы (S1~S2): V=0.5(S1+S2)L; усечённойпирамиды: V=(S1+S2+(S1S2)^0.5)L/3 (S1 иS2 подобные или близкие и изометричные формы, но различаются по величине не более чем на 40%); конуса: V=S1L/3; клина: V=0.5S1L.
Применение способа разрезов эффективно при подсчёте запасов в залежах сложной формы и большой мощности.
Недостаток: ограничения для применения в слуюаях разведки системами поперечных разрезов. Данные по разведочным пересечениям, расположенным не в плоскостях поперечных разведочных разрезов, не могут быть использованы для вычисления основных подсчётных параметров. В таких случаях разведочные запасы подсчитываются способом блоков.
Способ геологических блоков используется для подсчёта запасов залежей ПИ, разведуемых по неправильной геометрической сети, когда построить систему поперечных разведочных разрезов невозможно, а также для подсчёта запасов маломощных пластов и жилоподобных залежей.
Площадь залежи разделяется на отдельные участки – блоки. Объём залежи при этом преобразуется в ряд сомкнутых фигур с высотами, равными средним мощностям подсчётных блоков.
Выделение и оконтуривание подсчётных блоков по степени изученности и близкими значениями ведущих геолого-промышленных параметров (мощности, содержания, условиям залегания).
Метод позволяет с максимальной обоснованностью для данной степени степени разведанности блока определить средние значения подсчётных параметров и надёжные пределы их интерполяции и экстраполяции. Истинная сложная форма блока при этом заменяется формой плоского параллелепипеда, площадь основания которого равна площади блока, а высота средней мощности залежи.
Преимущества: обоснованность вывода подсчётных параметров, простота подсчёта, тесная увязка с системой разведки с одной стороны и требованиями проектирования предприятия – с другой.
Вариант 3
1. Группы месторождений по сложности геологического строения.
Принципы группировки:
Размеры рудных тел. Крупные (пласты, штоки, штокверки, n∙100 м); средние (штоки, линзы, жилы, 100 м); малые (шлиры, гнёзда, трубки, 10 м).
Устойчивость морфологии рудных тел. Устойчивые (характеризуются плавным и незначительным изменением мощности); изменчивые (характеризуются наличием редких раздувов и пережимов); крайне изменчивые (характеризуются частым чередованием раздувов и пережимов).
Непрерывность оруденения. Коэффициент рудоносности (Sоруденения/Sобщ): непрерывные (Kp=1), слабо-прерывистые (Kp=0.7-1), прерывистые (Kp=0.4-0.7), крайне-прерывистые (Kp<0.4).
Характер распределения ПИ в рудах. Характеризуется коэффициентом вариации V, %. Весьма равномерное (V<20%), равномерное (V=20-40%), неравномерное (V=40-100%), весьма неравномерное (V=100-150%), крайне неравномерное (V>150%).
Необходимая и достаточная степень разведанности запасов твёрдых ПИ определяется в зависимости от сложности геологического строения месторождений. Сложность геологического строения увеличивается от 1-й группы к 4-й.
По степени разведанности месторождений, по которым подсчитываются запасы A+B+C1+C2 или оцениваются прогнозные ресурсы P1(C3) могут относиться к разведанным или оценённым.
Разведанные месторождения – их запасы, качество, технологические свойства сырья и горнотехнические условия отработки изучены по скважинам и горным выработкам с полнотой, достаточной для технико-экономического обоснования решения о порядке и условиях вовлечения в промышленное освоение, а также о проектировании и строительстве.
Оценённые месторождения изучены в степени, позволяющей обосновать целесообразность дальнейшей разведки и разработки.
2.Класcификация запасов полезных ископаемых.
I. Группы запасов твердых полезных ископаемых по их экономическому значению
7. По экономическому значению запасы твердых полезных ископаемых и содержащихся в них полезных компонентов, подлежащих государственному учету, подразделяются на две основные группы:
- балансовые (экономические);
- забалансовые (потенциально экономические), которые подлежат раздельному подсчету и учету.
К балансовым (экономическим) запасам относятся запасы, разработка которых на момент оценки согласно технико-экономическим расчетам экономически эффективна в условиях конкурентного рынка при использовании техники, технологии добычи и переработки минерального сырья, обеспечивающих соблюдение требований по рациональному использованию недр и охране окружающей среды.
К забалансовым (потенциально экономическим) относятся:
1) запасы, разработка которых на момент оценки согласно технико-экономическим расчетам экономически не эффективна (убыточна) в условиях конкурентного рынка из-за низких технико-экономических показателей, но освоение которых становится экономически возможным при изменении цен на полезные ископаемые, появлении оптимальных рынков сбыта или новых технологий;
2) запасы, отвечающие требованиям, предъявляемым к балансовым запасам, но использование которых на момент оценки невозможно в связи с расположением в пределах водоохранных зон, населенных пунктов, сооружений, сельскохозяйственных объектов, заповедников, памятников природы, истории и культуры.
Забалансовые запасы подсчитываются и учитываются в случае, если технико-экономическими расчетами установлена возможность их последующего извлечения или целесообразность попутного извлечения, складирования и сохранения для использования в будущем.
Забалансовые запасы подсчитываются раздельно в зависимости от оснований отнесения к данной группе.
8. Оценка балансовой принадлежности запасов полезных ископаемых производится на основании технико-экономических обоснований, подтвержденных государственной экспертизой. В рамках оценки должны быть предусмотрены наиболее эффективные способы разработки месторождений и предложены параметры кондиций, обеспечивающие максимально полное и комплексное использование запасов с учетом требований законодательства Российской Федерации.
II. Категории запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых по степени геологической изученности
9. Запасы полезных ископаемых по степени геологической изученности подразделяются на категории: A, B, C1, C2.
10. Запасы категории A выделяются на участках детализации разведываемых и разрабатываемых месторождений 1-й группы сложности геологического строения и должны удовлетворять следующим основным требованиям:
1) установлены размеры, форма и условия залегания тел полезного ископаемого, изучены характер и закономерности изменчивости их морфологии и внутреннего строения, выделены и оконтурены безрудные и некондиционные участки внутри тел полезного ископаемого, при наличии разрывных нарушений установлены их положение и амплитуда смещения;
2) определены природные разновидности, выделены и оконтурены промышленные (технологические) типы и сорта полезного ископаемого, установлены их состав и свойства; качество выделенных промышленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого охарактеризовано по всем предусмотренным промышленностью параметрам;
3) изучены распределение и формы нахождения ценных и вредных компонентов в минералах и продуктах переработки и переделов полезного ископаемого;
4) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций по скважинам и горным выработкам по результатам их детального опробования.
11. Запасы категории B выделяются на участках детализации разведываемых и разрабатываемых месторождений 1-й и 2-й групп сложности геологического строения и должны удовлетворять следующим основным требованиям:
1) установлены размеры, основные особенности и изменчивость формы и внутреннего строения, условия залегания тел полезного ископаемого, пространственное размещение внутренних безрудных и некондиционных участков; при наличии крупных разрывных нарушений установлены их положение и амплитуды смещения, охарактеризована возможная степень развития малоамплитудных нарушений;
2) определены природные разновидности, выделены и при возможности оконтурены промышленные (технологические) типы полезного ископаемого; при невозможности оконтуривания установлены закономерности пространственного распределения и количественного соотношения промышленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого; качество выделенных промышленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого охарактеризовано по всем предусмотренным кондициями параметрам;
3) определены минеральные формы нахождения полезных и вредных компонентов;
4) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций по результатам опробования скважин и горных выработок.
12. Запасы категории C1 составляют основную часть запасов разведываемых и разрабатываемых месторождений 1-й, 2-й и 3-й групп сложности геологического строения, а также могут выделяться на участках детализации месторождений 4-й группы сложности и должны удовлетворять следующим основным требованиям:
1) выяснены размеры и характерные формы тел полезного ископаемого, основные особенности условий их залегания и внутреннего строения, оценены изменчивость и возможная прерывистость тел полезного ископаемого, а для пластовых месторождений и месторождений строительного и облицовочного камня также наличие площадей развития малоамплитудных тектонических нарушений;
2) определены природные разновидности и промышленные (технологические) типы полезного ископаемого, установлены общие закономерности их пространственного распространения и количественные соотношения промышленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого, минеральные формы нахождения полезных и вредных компонентов; качество выделенных промышленных (технологических) типов и сортов охарактеризовано по всем предусмотренным кондициями параметрам;
3) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций по результатам опробования скважин и горных выработок, с учетом данных геофизических и геохимических исследований.
13. Запасы категории C2 выделяются при разведке месторождений всех групп сложности, а на месторождениях 4-й группы сложности геологического строения составляют основную часть запасов, вовлекаемых в разработку, и должны удовлетворять следующим требованиям:
1) размеры, форма, внутреннее строение тел полезного ископаемого и условия их залегания оценены по геологическим, геофизическим и геохимическим данным и подтверждены вскрытием полезного ископаемого ограниченным количеством скважин и горных выработок;
2) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций на основании опробования ограниченного количества скважин, горных выработок, естественных обнажений или по их совокупности, с учетом данных геофизических и геохимических исследований и геологических построений.
14. Запасы комплексных руд и содержащихся в них основных компонентов подсчитываются по одним и тем же категориям. Запасы попутных компонентов, имеющих промышленное значение, подсчитываются в контурах подсчета запасов основных компонентов и оцениваются по категориям в соответствии со степенью их изученности, характером распределения и формами нахождения.
15. На разрабатываемых месторождениях вскрытые, подготовленные и готовые к выемке, а также находящиеся в охранных целиках горнокапитальных и горноподготовительных выработок запасы полезных ископаемых подсчитываются отдельно с подразделением по группам и категориям в соответствии со степенью их геологической изученности.
16. При квалификации запасов полезных ископаемых по категориям в качестве дополнительного классификационного показателя должны использоваться количественные и вероятностные оценки точности и достоверности определения основных подсчетных параметров.
17. Прогнозные ресурсы участков недр по степени их обоснованности подразделяются на:
прогнозные ресурсы категории P1;
прогнозные ресурсы категории P2;
прогнозные ресурсы категории P3.
18. Прогнозные ресурсы категории P1 учитывают возможность расширения границ распространения полезного ископаемого за контуры запасов C2 или выявления новых рудных тел полезного ископаемого на рудопроявлениях, разведанных и разведываемых месторождениях. Для количественной оценки ресурсов этой категории используются геологически обоснованные представления о размерах и условиях залегания известных тел. Оценка ресурсов основывается на результатах геологических, геофизических и геохимических исследований участков недр возможного нахождения полезного ископаемого, на материалах структурных и поисковых скважин, а в пределах месторождений – на геологической экстраполяции структурных, литологических, стратиграфических и других особенностей, установленных на более изученной их части, ограничивающих площади и глубину распространения полезного ископаемого, представляющего промышленный интерес.
19. Прогнозные ресурсы категории P2 учитывают возможность обнаружения в бассейне, рудном районе, узле, поле новых месторождений полезных ископаемых, предполагаемое наличие которых основывается на положительной оценке выявленных при крупномасштабной (в отдельных случаях среднемасштабной) геологической съемке и поисковых работах проявлений полезного ископаемого, а также геофизических и геохимических аномалий, природа и возможная перспективность которых установлены единичными выработками. Количественная оценка ресурсов, представления о размерах предполагаемых месторождений, минеральном составе и качестве руд основано на комплексе прямых и косвенных признаков рудоносности, на материалах отдельных рудных пересечений, а также по аналогии с известными месторождениями того же формационного (геолого-промышленного) типа. Прогнозные ресурсы выявляются при крупномасштабной геологической съемке, поисках и (частично) при геологических съемках с комплексом прогнозно-поисковых работ, геолого-минерагеническом картировании масштаба 1:200000. Прогнозные ресурсы в количественном выражении с привязкой к локальным площадям служат основой для постановки детальных поисковых работ.
20. Прогнозные ресурсы категории P3 учитывают лишь потенциальную возможность открытия месторождений того или иного вида полезного ископаемого на основании благоприятных геологических и палеогеографических предпосылок, выявленных в оцениваемом районе при средне-мелкомасштабных геолого-геофизических и геологосъемочных работах, дешифрировании космических снимков, а также при анализе результатов геофизических и геохимических исследований. Прогнозные ресурсы категории P3 оцениваются при геологосъемочных работах масштаба 1:200000 с комплексом прогнозно-поисковых работ, геолого-минерагеническом картировании масштабов 1:200000 и 1:500000, а также по итогам геологического картографирования масштаба 1:1000000.
Их количественная оценка проводится без привязки к конкретным объектам.
Количественно оцененные ресурсы служат основанием для постановки геологического картографирования масштаба 1:50000 и поисковых работ.
Количественная и качественная оценка прогнозных ресурсов производится до глубин, доступных для эксплуатации при современном и возможном в ближайшей перспективе уровне техники и технологии разработки месторождений, на основе ориентировочных технико-экономических расчетов.
III. Группы месторождений (участков недр) твердых полезных ископаемых по сложности геологического строения
21. Необходимая и достаточная степень разведанности запасов твердых полезных ископаемых определяется в зависимости от сложности геологического строения месторождений, которые подразделяются по данному признаку на следующие группы:
1) 1-я группа. Месторождения (участки недр) простого геологического строения с крупными и весьма крупными, реже средними по размерам телами полезных ископаемых с ненарушенным или слабонарушенным залеганием, характеризующимися устойчивыми мощностью и внутренним строением, выдержанным качеством полезного ископаемого, равномерным распределением основных ценных компонентов. Особенности строения месторождений (участков недр) определяют возможность выявления в процессе разведки запасов категорий A, B, C1 и C2.
2) 2-я группа. Месторождения (участки недр) сложного геологического строения с крупными и средними по размерам телами с нарушенным залеганием, характеризующимися неустойчивыми мощностью и внутренним строением, либо невыдержанным качеством полезного ископаемого и неравномерным распределением основных ценных компонентов. Ко второй группе относятся также месторождения углей, ископаемых солей и других полезных ископаемых простого геологического строения, но со сложными или очень сложными горно-геологическими условиями разработки. Особенности строения месторождений (участков недр) определяют возможность выявления в процессе разведки запасов категорий B, C1 и C2.
3) 3-я группа. Месторождения (участки недр) очень сложного геологического строения со средними и мелкими по размерам телами полезных ископаемых с интенсивно нарушенным залеганием, характеризующимися очень изменчивыми мощностью и внутренним строением либо значительно невыдержанным качеством полезного ископаемого и очень неравномерным распределением основных ценных компонентов. Особенности строения месторождений (участков недр) определяют возможность выявления в процессе разведки запасов категорий C1 и C2.
4) 4-я группа. Месторождения (участки недр) с мелкими, реже средними по размерам телами с чрезвычайно нарушенным залеганием либо характеризующиеся резкой изменчивостью мощности и внутреннего строения, крайне неравномерным качеством полезного ископаемого и прерывистым гнездовым распределением основных ценных компонентов. Особенности строения месторождений (участков недр) определяют возможность выявления в процессе разведки запасов категорий C2.
22. При отнесении месторождений к той или иной группе могут использоваться количественные показатели оценки изменчивости основных свойств оруденения, характерные для каждого конкретного вида полезного ископаемого.
IV. Группы месторождений твердых полезных ископаемых по степени их изученности
23. Месторождения полезных ископаемых по степени их изученности подразделяются на разведанные и оцененные.
24. К разведанным относятся месторождения (участки недр), запасы которых, их качество, технологические свойства, гидрогеологические и горнотехнические условия разработки изучены по скважинам и горным выработкам с полнотой, достаточной для технико-экономического обоснования их вовлечения в промышленное освоение в установленном порядке.
Разведанные месторождения по степени изученности должны удовлетворять следующим требованиям:
1) обеспечивается возможность квалификации запасов по категориям, соответствующим группе сложности геологического строения месторождения;
2) вещественный состав и технологические свойства промышленных типов и сортов полезного ископаемого изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования рациональной технологии их переработки с комплексным извлечением полезных компонентов, имеющих промышленное значение, и определения направления использования отходов производства или оптимального варианта их складирования или захоронения;
3) запасы других совместно залегающих полезных ископаемых, включая породы вскрыши и подземные воды, с содержащимися в них компонентами, отнесенные на основании кондиций к балансовым, изучены и оценены в степени, достаточной для определения их количества и возможных направлений использования;
4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и другие природные условия изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, необходимых для составления проекта разработки месторождения с учетом требований природоохранительного законодательства и безопасности горных работ;
5) достоверность данных о геологическом строении, условиях залегания и морфологии тел полезного ископаемого, качестве и количестве запасов подтверждены на представительных для всего месторождения участках детализации, размер и положение которых определяются недропользователями в каждом конкретном случае в зависимости от геологических особенностей полезного ископаемого;
6) подсчетные параметры кондиций установлены на основании технико-экономических расчетов, позволяющих определить масштабы и промышленную значимость месторождения с необходимой степенью достоверности;
7) рассмотрено возможное влияние разработки месторождения на окружающую среду и даны рекомендации по предотвращению или снижению прогнозируемого уровня отрицательных экологических последствий.
25. К оцененным относятся месторождения, запасы которых, их качество, технологические свойства, гидрогеологические и горнотехнические условия разработки изучены в степени, позволяющей обосновать целесообразность дальнейшей разведки и разработки.
Оцененные месторождения по степени изученности должны удовлетворять следующим требованиям:
1) обеспечивается возможность квалификации всех или большей части запасов по категории C2;
2) вещественный состав и технологические свойства полезного ископаемого оценены с полнотой, необходимой для выбора принципиальной технологической схемы переработки, обеспечивающей рациональное и комплексное использование полезного ископаемого;
3) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и другие природные условия изучены с полнотой, позволяющей предварительно охарактеризовать их основные показатели;
4) достоверность данных о геологическом строении, условиях залегания и морфологии тел полезного ископаемого подтверждены на участках детализации;
5) подсчетные параметры кондиций установлены на основании укрупненных технико-экономических расчетов или приняты по аналогии с месторождениями, находящимися в сходных географических и горно-геологических условиях;
6) рассмотрено и оценено возможное влияние отработки месторождения на окружающую среду.
Вариант 4
1. Предпосылки поисков месторождений полезных ископаемых.
Климатические: указывают на связь климатических условий и процессов минералообразования и определяются особенностями осадкообразования с осадконакоплением на больших территориях.
Стратиграфические: заключаются в использовании возраста пород для прогнозирования мпи. Уголь D, C-P, T, J-K, ископаемые слои E, D, P, T. Их можно использовать для прогнозирования эндогенных месторождений. Выделение тектоно-магматических циклов, которые обусловливают формирование мпи.
Литологические: используется состав пород для прогнозирования месторождений. Выделяются морские, лагунные, континентальные фации. По характеру осадконакопления выделяются хемогенные, биогенные, терригенные типы. С каждым типом фаций и типом осадконакопления связаны свои ПИ.
Структурные:указывают на связь эндогенных и экзогенных месторождений с определёнными типами складчатости структур характерен свой тип осадконакопления, магматизма и рудообразования. Дизъюнктивные структуры являются рудопроявляющими и рудовмещающими.
Магматические:Различают генетическую и парагенетическую связь месторождений с интрузивными образованиями. С УО и основными породами месторождения связаны генетически, а со средними и кислыми парагенетически. Для УО-интрузий характерны: хром, алмазы, медь-никель, для основных – платина, титан, магний; для УО с щёлочным уклоном – редкие земли; для средних и кислых – железо, вольфрам, Sb, Au, полиметаллы, редкие земли.
Геохимические:используются химические особенности состава пород. Для всех типов руд характерны группы элементов: рудообразующие, проводящие или сквозные, элементы индикаторы.
Геохимические показатели:
1 Особенности распределения элементов примесей в породах; перспективные образования – с большим коэффициентом вариации содержания и с большими кларками концентрации
2 Особенности распределения тетрогенных элементов. Если в гранитоидах Na>K, то они перспективны на Fe, Au, полиметаллы. Если K>Na, то на редкие земли
3 Особенности распределения элементов-индикаторов. Кимберлиты перспективны на алмазы в том случае, если в пиропах Ti>Crболее чем в 3 раза
4 Характер корреляционных связей между элементами. В золоторудных месторождениях видны тесные корреляционные связи с Ag, As, Cu, Bi
Гидрогеологические:базируются на изучении химического состава вод. Наличие в водах ассоциаций элементов, характерных для руд; низкие значения pHвод (выщелачивание S); повышенное содержание в водах сульфат ионов; наличие между элементами в водахкорреляционных связей, характерных для первичных руд.
Геофизические:совокупность физических полей, характерных для определённых типов ПИ. Скарновые месторождения Fe характеризуются повышенными значениями магнитного и гравитационного полей
Геоморфологические:Использование рельефа местности. По характеру связей с рельефом выделяются два типа месторождений.
1 Месторождения, сформировавшиеся одновременно с рельефом – россыпные, остаточные коры выветривания; поиски таких месторождений проводятся путём геоморфологического анализа территории поиска
2 Месторождения, формирование которых не связано с рельефом – эндогенные месторождения, при окислении создаются либо положительные (серные бугры в аридном климате), либо отрицательные формы рельефа, которые могут быть использованы для поисков МПИ.
2. Классификация минерального сырья.
По применимости в промышленности
9 групп, 35 подгрупп. Извлекается около 200 видов ПИ.
I Твёрдое топливно-энергетическое и химическое сырьё
1 Каменный уголь – коксующийся антрацит, энергетический
2 Бурый уголь и лигниты
3 Уран
4 Горючие сланцы
5 Торф
II Жидкое и газообразное топливно-энергетическое и химическое сырьё
1 Нефть
2 Природный газ
3 Газовый конденсат
4 Попутный нефтяной газ
III Металлы
1 Чёрные: Fe, Mn, Cr, Ti, V
2 Цветные: Al, Mg, Cu, Pb, Zn, Ni, Co, Sn, W, Mo, Hg, B, Sb, As
3 Редкие: Li, Be, Nb, Ta, Zr, Sr, редко-земельные металлы
4 Рассеянныеэлементы: Sc, Ga, Ge, Rb, Cs, Cd, In, Ta, Se, Te, Re
5 Благородные: Au, Ag, Pt, Pd, Ir, Os, Rh, RuIV Нерудное сырьё для металлургии
1 Флюсы: известняки и другие карбонаты, плавиковый шпат (флюорит)
2 Огнеупоры: магнезиты, доломиты, огнеупорные глины, кварциты, графиты, пирофиллиты, формовочные пески
3 Высокоглиноземистое сырьё: нефелиновые сиениты, алуниты, силлиманит, кианит, андаллузит, диаспор
VТехническое сырьё, драгоценные, полудрагоценные и поделочные камни
1 Абразивы, технические алмазы, корунд, топаз, гранат, кварц
2 Пьезооптическое сырьё: пьезокварц, оптический кварц, горный хрусталь, исландский шпат (разновидность кальцита), оптический флюорит
3 Тепло- и электроизоляционное сырьё: азбест, тальк, тальковый камень, слюда (мусковит, флогопит, вермикулит)
4 Драгоценные и полудрагоценные камни
1 класс: алмаз, рубин, сапфир, изумруд, александрит
2 класс: топаз, аквамарин, красный турмалин
3 класс: благородные разновидности гранатов (альмандин), кордиерита, кианита, эпидота, турмалина
Драгоценные камни органического происхождения: жемчуг, коралл, янтарь
5 Поделочные камни
1 класс: нефрит, родонит, лазурит, малахит
2 класс: агальматомит, обсидиан
3 класс: лабрадорит, мрамор, яшма
Поделочные камни органического происхождения: мамонтовая кость, окаменелое дерево
6 Сырьё для каменного литья, диабазы, базальты
7 Каменные кислотоупорыVI Сырьё для строительной индустрии
1 Строительные камни: стеновые (изверженные, осадочные, метаморфические горные породы), кровельные (сланцы), дорожные ( галька, гравий, щебеень), бутовые
2 Облицовочные камни: мраморы, граниты, лабрадориты
3 Цементное сырьё: мергели, известняки, глинистые сланцы, глины
4 Наполнители бетона: щебень, песок
5 Вяжущие материалы: мергели, известняки, глины, гипс, ангидрит
6 Гибравлические добавки трассы: пемза, диатомиты, трепел, опока, перлит
SiO2+Ca(OH)2+1.5H2O=CaO∙SiO2∙2.5H2O – гидросиликат кальция
7 Минеральные краски: мумиё, охра, умбра
8 Стекольно-керамическое сырьё: стекольные пески, полевой шпат, пегматиты, керамические глины, каолины
VIIГорно-химическое сырьё
1 Химическое сырьё: натрийсодержащие соли (галит), сера, серный колчедан, сульфаты кальция, бария, алунит, корбонатное сырьё.
2 Агрономическое сырьё: фосфориты, апатиты, калийные соли, бариты, глауконит, селитра, известняки
VIII Воды
1 Подземные: питьевые, технические, геотермальные, минеральные, бальнеологические, соляные, нефтяные, с содержанием брома, йода
2 Поверхностные: озёрные рассолы, морские воды
3 Минеральные грязи и илы
IX Газы
1 Азот
2 Углекислые газы
3 Инертныегазы: He, Ne, Ar, Rn4 H2S
По отношению к транспротным издержкам
1 Сырьё повсеместного размещения или общераспространённые ПИ. Материалы, одинаково размещённые по территории региона: подземные воды, глина, песок, песчано-гравийная смесь, известняк, строительный камень
2 Локализованное сырьё из индивидуально расположенных месторождений. Виды, которые в силу геологических или экономических причин могут быть воволечены в производство лишь в определённых местах – участках расположения месторождений
По степени освоенности
Традиционные ПИ – сырьё, используемое для производства определённых товаров и услуг в течение долгого времени (10-100 лет)
Нетрадиционные ПИ – новые минеральные виды, не вовлекаемые в производство
Вариант 5
1. Признаки поисков месторождений полезных ископаемых.
Прямые – выходы рудных тел на поверхность; первичные и вторичные ореолы рассеяния и следы старых горных работ с остатками рудного вещества.
I Выходы рудных тел:
Группы месторождений:
1 Месторождения в зоне окисления которых не изменяется ни минеральный состав, ни соднржание природных компонентов (C, Ti, O2, Cr).
2 Месторождения, в зоне окисления которых изменяется минеральный состав, но не происходит вынос полезного компонента. Проблема рекрнструкции минерального состава: Sn, W.
3 Месторождения, в зоне окисления которых изменяется минеральный состав и начинается вынос руд: Cu, Pb, Zn.
4 Месторождения, в зоне проникновения которых накапливаются не свойственные природные компоненты. Если в первичных рудах имеется примесь какого-то элемента, то в благоприятных условиях могут образоваться собственные минералы в зоне окисления (сиениты-бокситы-ультрамафиты-бурые железняки)
IIПервичные и вторичные ореолы рассеяния
Первичные ореолы – зоны обогащённых пород в результате привноса в них химических элементов. Химические элементы могут находиться в породах в виде минералов, газово-жидких включений и изоморфной примеси.
1 Минеральные ореолы: собственно минеральные (вкрапление минералов во вмещающие породы); кристалломорфологические (закономерное изменение кристаллической формы); кристаллооптические (закономерное изменение оптических свойств минералов по простиранию и падению рудных тел)
2 Термобаргеохимические ореолы – ореолы газово-жидких включений первичных гидротермальных растворов (одно-двух-трёхфазные). Tдекретизации и гомогенизации этих минералов используется для поиска пегматитовых месторождений
3 Геохимические ореолы – ореолы, в которых элементы наблюдаются в виде изоморфной примеси. По отношению к дневной поверхности бывают открытые, скрытые, перекрытые
Первичные ореолы всегда бывают многоэлементны. Для получения более контрастных аномалий используется способ аддитивной или мультипликаитвной концентрации элементов. Различные аддитивные и мультипликативные ореолы.
Вторичные ореолы рассеяния образуются за счёт разрушения руд и первичных ореолов, они бывают крупнообломочные, минералогические, шлиховые, геохимические, солевые ореолы. Шлиховые ореолы представлены устойчивыми к выветриванию минералами; геохимические ореолы проявляются в рыхлых отложениях или почвах, по отношению к дневной поверхности могут быть скрытые, открытые, перекрытые.
На форму вторичных геохимических ореолов оказывают влияние различные барьеры: термодинамические, окислительно-восстановительные, цёлочно-кислотные, испарительные, сорбционные (способы к поглощению)
IIIСледы старых горных работ с остатком горного вещества
Косвенные
IИзменённые породы. По характеру изменения пород можно судить о наличии руд. По глубинам формирования изменённые породы разделяются на группы.
1 Приповерхностные метасоматиты до 1 км (аргиллиты, пропиллиты, метасоматические кварциты) – с ними связаны Au-Ag, S, Hg.
2 Среднеглубинные месторождения до глубины 5 км представлены березитами, лиственитами, грейзенами, скарнами, связаны мест-я: B, Sn, W, Li, Au, Pb-Zn.
3 Глубинные метасоматиты >5 км представлены магнезиальными скарнами (Au, Fe, B, флогопит)
IIМинералы-индикаторы. Пироп – индикатор алмазов.
IIIЭлементы-индикаторы.Cr, Tiв УО-породах является индикатором титан-ильменитовых месторождений.IVГеофизические аномалии. Для прогнозирования месторождений ПИ могут быть использованы все физические поля и аномалии
VБиогеохимические аномалии. Химические аномалии в растениях и животных. Растения по типу накопления элементов:
1 Безбарьерные – накапливаются элементы в больших количествах, сюда относятся различные виды мхов и лишайников.
2 Практически безбарьерные – накапливают элементы в больших количествах, чем содерж в окружающей среде.
3 Фонобарьерные. Не склонны к накоплению элементов из определённой среды. Глубинность метода довольно большая.
Коэффициент биологического поглощения (КБП) – отношение содержания химических элементов в зоне организмов (растений, животных) к его содержанию в среде обитания.
Используется для оценки связи среды и физиологической роли химического элемента, а также для выявления участия каждого химимческого элемента в биологическом круговороте роли организмов-индикаторов и организмов-концентраторов. КБП=Cp/Cs; Cp-концентрация элемента в пепле растений, Cs-концентрация элемента в подпочве.
Стабильность ионов в почве во многом зависит от ионного потенциала. Ионы с низкими ионными потенциалами (<2)имеют тенденцию оставаться в растворах, в то время, как ионы со средними потенциалами (8-10) обычно выпадают в осадок в виде гидроокисей.
Существует тесная корреляционная связь между КБП элемента из растительности и его положением в диаграмме ионного потенциала.
VIГеоботанические аномалии – развитие растений-индикаторов.Значительная геоботаническая аномалия в Сокли (Финляндия) наблюдается благодаря типичной растиительности над богатым фосфором карбонатитом, который залегает среди основных пород архейского возраста, лишённых богатого растительного покрова.
VIIГеозоологические аномалии. Развитие определённых микробиологических сообществ на участках земной коры со специфическим химическим составом и отклонением в развитии высших и низших животных организмов.
VIIIАтмогеохимические аномалии – формируются в почвенном и надпочвенном воздухе.Группы по происхождению:
1 Первичные газы процесса рудоотложений (аргон, СО2, СН). Наиболее часто для поисков месторождений нефти и газа используется СН.
2 Газы, поступающие из мантии (гелий, радиоактивные газы(торон, радон)).
3 Газы, возникающие при формировании зоны окисления (Н2S, CO2). Исп. Пары ртути.
4 Газы, возникающие при радиоактивном распаде. Исп. При поиске месторождений радиоактивных руд (Rn, Ra).
IX Гидрогеохимические аномалии. Формируются в результате серно-кислотного выветривания, электрохимического растворения, гидролитического и углекислотного разложения, биохимического растворения. Миграционная способность элементовзависит от солевого состава вод и окислительно-восстановительного потенциала. На миграцию элементов влияет степень раскрытости гидрогеологических структур. Разделяются на раскрытые, полузакрытые, закрытые.
XГеоморфологические. Для поисков месторождений имеют значение + и – формы рельефа, связанные с рудными телами. – формы развиваются над рудными телами и часто являются вместилищами г.п.
XI Историко-географические аномалии. Используются археологические данные, сведения из архивов, литературы, легенды, исп. Географических названий (топонимика).2. Основные методы разведки.
1 Создание системы разрезов
Разведочные геологические разрезы представляют собой способ выяснения формы, внутреннего строения и условий залегания месторождения. Могут быть вертикальными и горизонтальными. Разновидности методов: вертикальные разрезы, горизонтальные разрезы (сечения), вертикальные и горизонтальные разрезы. Разрезы могут создаваться по данным проходки горных выработок, буровых скважин, по результатм геофизических измерений.
2 Опробование ПИ
Опробование является теоретически обоснованным способом выяснения качества ПИ. Все минералогические, химические, физические, технологические методики исследования вещества являются способами испытания проб, а не методами опробования. Задачи науки о разведке в отношении опробования состоят в выборе наиболее эффективных способов отбора и обработки проб для различных типов ПИ.
3 Промышленная оценка месторождения
Промышленная оценка месторождения сопутствует всему процессу изучения месторождения. Каждая новая разведочная выработка приносит новые сведения о размерах разведываемой залежи, о качестве ПИ, и данные этой выработки подвергаются немедленной оценке.
Вариант 6
1. Основные принципы разведки.
При рассмотрении проблем разведки следует помнить, что мы имеем дело с природными телами, обладающими различной степенью изменчивости свойств, причем формы и распределение месторождений ПИ в пространстве, а также рудного вещества внутри месторождений подчиняются многообразным закономерностям.
Задача выявления промышленных запасов ПИ довольно сложна, и успешно решить её можно лишь опираясь на основные положения разведки:
Принцип полноты исследования;
Принцип последовательных приближений;
Принцип равномерности (равной достоверности);
Принцип наименьших трудовых и материальных затрат;
Принцип наименьших затрат времени.
Далее подробнее каждый из принципов:
Принцип полноты исследования выражается, прежде всего, в необходимости освещения с большей или меньшей детальностью всего пространства, занимаемого разведываемым месторождением. Несоблюдение этого принципа приводит к излишним затратам или влечет за собой потери ПИ.
Первое требование принципа полноты исследования: обязательность оконтуривания всего месторождения.
Точность, с которой оконтуривается месторождение, может быть различной в зависимости от детальности исследования.
Но уже в начальный период разведки для приближенного определения промышленных перспектив месторождения и для рационального планирования дальнейших разведочных работ необходимо представление об общих масштабах и условиях залегания месторождения.
Поэтому проблема оконтуривания всего месторождения имеет большое значение уже в самом начале разведочных работ.
Если месторождение состоит из нескольких тел ПИ, то оценка перспектив месторождения, определение характера и направления дальнейших разведочных работ вызывают необходимость детального изучения объекта.
Принцип полноты исследования в случае сложного месторождения требует оконтуривания всех тел ПИ, составляющих месторождение.
Второе требование принципа полноты исследования заключается в обязательности полного пересечения тела ПИ разведочными выработками.
Только при условии полного пересечения тела ПИ можно установить его мощность, условия залегания, величину запасов ПИ, распределение различных типов и сортов руд в пределах рудного тела.
Принцип полноты исследования включает в себя также требование всестороннего изучения качества ПИ.
Необходимость комплексного изучения рудных месторождений определяется, прежде всего, тем, что в природе почти нет мономинеральных руд.
Большинство месторождений черных и цветных металлов и некоторые нерудные месторождения содержат несколько полезных компонентов, в том числе редкие и рассеянные элементы.
В переделах месторождений, какого либо ПИ иногда присутствуют сближенные или пространственно обособленные скопления другого ПИ в боковых породах или в виде самостоятельных тел (уголь и огнеупорные глины, уголь и железные руды, железные руды и бокситы, полиметаллы и флюориты, полиметаллы и барит или гнезда ванадиевых руд и т.п.).
При проведении дорогостоящих разведочных выработок всегда целесообразно использовать их для попутного выяснения гидрогеологических, инженерно-геологических и горнотехнических вопросов, чтобы предотвратить излишние затраты на эти виды исследований.
Принцип полноты исследования не преследует цели исчерпывающего, всеобъемлющего познания исследуемого месторождения.
Неограниченная теоретическая важность познания месторождения на практике лимитируется уровнем технического и соображениями народнохозяйственной целесообразности.
Следовательно, принцип полноты исследования в геологоразведочном деле является понятием относительным, вытекающим из запросов практики.
Принцип последовательных приближений состоит в наращивании знаний о месторождении по определенным этапам. Он прямо связан с принципом полноты исследований. В результате разведки мы хотим и должны получить исчерпывающие данные о строении месторождения, о запасах и качестве ПИ, необходимые для проектирования и эксплуатации. Но сразу получить достаточно точные данные о месторождении практически невозможно, особенно в случае крупного или сложного месторождения. Об этом свидетельствует вся практика геологоразведочных работ.
Когда месторождение имеет сложную форму, можно допустить крупные ошибки в заложении и направлении разведочных выработок.
Поэтому прежде, чем приступить к систематической разведке месторождения с одновременным применением многих разведочных выработок, нередко приходиться провести две – три различно ориентированных выработки с тем, чтобы установить необходимое направление всех остальных.
Следовательно, разведка в таких случаях производится, по крайней мере, в два приему или в две стадии.
Изменение условий залегания с глубиной может обусловить применение двух, трех или большего количества приемов. Т.о. процесс изучения месторождения неизбежно разбивается на стадии, в каждую из которых месторождение изучается с различной, все возрастающей детальностью.
Эти этапы, или стадии, количество которых принципиально может быть велико, и создают цепь последовательных приближений в познании месторождения.
В обычном случае разведки целесообразно различать четыре этапа. Но, строго говоря, почти каждая новая разведочная выработки создает «Новый этап приближения».
Первая стадия изучения месторождения, представленная поисковыми работами, приуроченными преимущественно к поверхности, имеет целью установить промышленный тип и размеры месторождения, а значит, и дать ему начальную, весьма приближенную геолого-промышленную оценку. На этой стадии производится первая отбраковка месторождений.
Вторая стадия – оценка месторождения – дает возможность определить условия залегания, приближенно наметить формы рудных тел и подсчитать общие запасы месторождения.
На основании предварительной разведки обязательно производится промышленная оценка месторождения, естественно опережающее вложения средств в детальную разведку.
Иногда по данным предварительной разведки можно составить задание на проектирование разработки месторождения
На третьей стадии, при разведке, с точностью, достаточной для составления технического проекта разработки месторождения, выясняется форма рудных тел, распределение различных сортов и типов ПИ и их качественная характеристика, подкрепленная исследованиями по технологии переработки, производятся гидрогеологические и инженерно-технические наблюдения.
Четвертая стадия – эксплуатационная разведка – продолжается до момента полной отработки месторождений. Она отличается наибольшей динамичностью и точностью учета запасов различных сортов ПИ.
Эта стадия разведки дает основания для производственного планирования добычи ПИ.
Стадии геологоразведочных работ, проверенные многолетней практикой, хорошо согласуются во времени с этапами промышленного освоения месторождения, начиная от первых шагов в его оценке и оканчивая заложением эксплуатационных выработок.
Принцип равномерности (равной достоверности) вытекает из необходимости более или менее равномерного освещения разведываемого месторождения.
Если разведочные выработки будут сосредоточены на одном участке месторождения, а другие участки не будут вскрыты выработками, то правильное представление о формах и условиях залегания тел ПИ не может быть получено, и следовательно одна из важнейших задач разведки не будет решена.
В основе этого принципа лежит положение о том, что природные тела ПИ характеризуются изменчивостью форм и качества, уловить которую можно лишь при более или менее равномерном распределении разведочных выработок и пунктов опробования в пределах пространства, занимаемого месторождением.
Применение этого принципа в геологоразведочном процессе отнюдь не предполагает, что расстояние между разведочными выработками должны быть одинаковыми.
Напротив, если тело ПИ в одном направлении, например по простиранию, обладает небольшой изменчивостью, а в другой, например, по падению, изменчивость этих свойств значительно больше, то естественно разведочные выработки по простиранию целесообразно располагать реже, чем по падению.
Итак, принцип равномерности предполагает выполнение следующих требований:
Равномерное освещение разведочными выработками всего месторождения или отдельных его участков, находящихся в одной и той же стадии разведки;
Равномерное распределение пунктов опробования в пределах разведочной выработки или участка месторождения;
Применение на разных участках месторождения технических разведочных средств, дающих соизмеримые результаты;
Применение равнозначных и равноточных методик исследования вещества.
Принцип наименьших трудовых и материальных затрат предполагает, что количество разведочных выработок, количество проб и объемы всех видов исследований должны быть минимальными, но достаточными для решения задач разведки.
Принцип наименьших затрат времени выражается в необходимости проводить разведку в кратчайшие сроки. Этот принцип имеет большое значение в период предварительной и детальной разведки, когда действуют крупные самостоятельные разведочные организации, располагающие подсобными мастерскими и средствами транспорта и поглощающие большие средства.
Нельзя не учитывать при этом, что геологоразведочные партии и экспедиции обладают относительно небольшим количеством производственных рабочих, значительную часть в составе разведочной партии занимает инженерно-технический и административно-хозяйственный персонал.
Поэтому всякое удлинение срока разведки ведет к заметному удорожанию работ, не говоря уже о задержке строительства будущего предприятия.
В осуществлении принципа наименьших затрат времени решающая роль принадлежит организации геологоразведочных работ: установлению рационального порядка проведения различных видов разведочных работ, четкой и слаженной работе всех звеньев разведочной организации по графику.
Необходимо стремиться к тому, чтобы в работе одновременно находилось максимальное число разведочных выработок, заложение которых не зависит от результатов смежных или предыдущих выработок (контурные выработки, разведочные выработки на различных участках и на разных горизонтах и т.п.).
2. Стадийность изучения и освоения недр.
1:1500000 и мельче – сводное и обзорное геологическое картографирование;
1:1000000 (1:500000) – мелкомасштабное геологическое картографирование;
1:200000 (1:100000) – среднемасштабное геологическое картографирование;
1:50000 (1:25000) – крупномасштабное геологическое картографирование.
Этапы и стадии геологоразведочных работ (твердые полезные ископаемые)
Этап, стадия Объект изучения Цель работ Основной конечный результат
Этап 1. Работы общегеологического назначения
Стадия 1. Региональ-ное геологи-ческое изу-чение недр. Территория Российской Федерации, ее крупные геолого-структурные, административные, экономические, горнорудные и нефтегазоносные регионы, шельф и исключительная экономическая зона, глубинные части земной коры, районы с напряженной экологической обстановкой, районы интенсивного промышленного и гражданского строительства, мелиоративных и природоохранных работ и др. Создание фундаментальной много-целевой геологической основы прогнозирования полезных ископае-мых, обеспечение различных отрас-лей промышленности и сельского хозяйства систематизированной гео-логической информацией для решения вопросов в области геологоразведочных работ, горного дела, мелиорации, строительства, обороны, экологии и т.п. Комплекты обязательных и специ-альных геологических карт различ-ного назначения масштабов 1:1000000, 1:200000 и 1:50000; сводные и обзорные карты геологи-ческого содержания масштабов 1:500000 и мельче, комплект карт, схем и разрезов глубинного строе-ния недр Российской Федерации и ее регионов; комплексная оценка перспектив изученных территорий с выделением рудных районов и узлов, зон, угленосных бассейнов; определение прогнозных ресурсов категорий Р3 и Р2; оценка состояния геологической среды и прогноз ее изменения.
Этап II. Поиски и оценка месторождений
Стадия 2. Поисковые работы. Бассейны, рудные районы, узлы и поля с оцененными прогнозными ресурсами категорий Р3 и Р2. Геологическое изучение территории поисков; выявление проявлений полезных ископаемых; определение целесообразности их дальнейшего изучения. Комплексная оценка геологического строения и перспектив исследован-ных площадей, выявленные прояв-ления полезных ископаемых с оцен-кой их прогнозных ресурсов по ка-тегориям Р2 и P1; оценка возможнос-ти их освоения на основе укрупнен-ных показателей; обоснование целе-сообразности и очередности даль-нейших работ
Стадия 3. Оценка мес-торождений. Проявления полезных ископаемых с оцененными прогнозными ресурса-ми категорий P2 и P1. Геологическое изучение и геолого-экономическая оценка проявлений и месторождений; отбраковка проявлений, не представляющих промышленной ценности. Месторождения полезных ископае-мых с оценкой их запасов по катего-риям С2 и C1, а по менее изученным участкам прогнозных ресурсов кате-гории P1; технико-экономическое обоснование промышленной цен-ности месторождения
Этап III. Разведка и освоение месторождений
Стадия 4. Разведка месторож-дения. Месторождения полезного ископае-мого с оцененными запасами по категориям C2 и C1 и прогнозными ресурсами категории P1. Изучение геологического строения, технологических свойств полезного ископаемого, гидрогеологических, инженерно-геологических условий отработки месторождения; технико-экономическое обоснование освое-ния месторождения; уточнение гео-логического строения месторожде-ния в процессе освоения на недос-таточно изученных участках (флан-га, глубокие горизонты) с перево-дом запасов из низших в более вы-сокие категории Геологические, гидрогеологические, горно-геологические, технологичес-кие и другие данные, необходимые для составления технико-экономи-ческого обоснования (ТЭО) освое-ния месторождения; подсчитанные запасы по категориям А, В, C1 и С2.
Стадия 5. Эксплуата-ционная разведка. Эксплуатационные этажи, горизон-ты, блоки, уступы, подготавли-ваемые для очистных работ. Уточнение полученных при раз-ведке данных для оперативного пла-нирования добычи, контроль за пол-нотой и качеством отработки запа-сов. Запасы подготовленных и готовых к выемке блоков; исходные материа-лы для оценки полноты отработки месторождения, уточнение потерь и разубоживания полезного ископае-мого.
Вариант 7
1. Средства разведки.
Основные виды геологоразведочных средств
В соответствии с задачами, принципами и основными методами разведки, вытекающими из необходимости проникновения на более или менее значительные глубины от дневной поверхности, в практике геологоразведочных работ нашли применение в качестве разведочных средств как обычные, издавна известные, различного рода горные выработки, так и специфические средства, созданные специальной технической разведкой.
Все средства разведки ПИ, имеющиеся в арсенале современного разведчика недр можно разделить на три различные по методическим основам и оснащению вида:
Горные выработки;
Буровые скважины;
Геофизические работы.
Различие между ними с разведочной точки зрения заключается в следующем:
В горную выработку человек может проникнуть и, следовательно, получить максимально точные сведения о ПИ, обнаруженном в данной выработке. Кроме того, горная выработка может быть продолжена в любую сторону.
Фактический материал, добываемый из буровой скважины, лишь с той или иной степенью приближения характеризует качество ПИ и условия его залегания. Скважина может быть искусственно искревлена с целью новых пересечений тела ПИ.
Геофизические работы сами по себе не обеспечивают непосредственно качественного опробования ПИ. Они дают обычно весьма приближенное представление о размерах и условиях залегания разведываемого объекта. В отдельных случаях геофизические измерения позволяют приблизительно оценивать качество ПИ и судить о форме его тела.
Указанные различия определяют и степень разведочной точности данных, полученных при помощи того или иного разведочного средства, и его применимость в различных звеньях геологоразведочного процесса к тем или иным типам месторождений ПИ, а также достоверность результатов исследований.
Наиболее надежные данные, как видно из приведенной характеристики, можно получить по горным разведочным работам.
Менее достоверные результаты приносит разведочное бурение.
Наименее достоверные результаты (за исключением случаев) дают геофизические измерения.
Следует иметь в виду, однако, что горные выработки (за исключением поверхностных) являются наиболее дорогим и громоздким средством разведки.
Бурение обычно обходиться значительно дешевле и производиться быстрее.
Геофизические измерения несравнимо дешевле других разведочных средств и выполняются гораздо быстрее.
Поэтому в практике геологоразведочных работ находят применения все эти средства, и чаще всего они комбинируются так, что горными выработками проверяются данные бурения, бурением проверяются результаты геофизических исследований (которые играют большую роль), а последние в свою очередь восполняют или корректируют неполные или ошибочные данные разведочного бурения.
Разведочные средства позволяют создавать разрезы пространства, занимаемого месторождением, проводить опробование ПИ в различных частях месторождения и получать основные данные, необходимые для промышленной оценки месторождения.
Качество того или другого разведочного средства определяется прежде всего его способностью обеспечивать построение более или менее достоверных разведочных разрезов и предоставляемой им возможностью более или менее детального опробования ПИ.
Горные выработки – для целей разведки используются почти все виды горных выработок: расчистки, канавы, шурфы, дудки, шахты, штольни и связанные с ними выработки не выходящие на земную поверхность: квершлаги, штреки, орты, гезенки.
Все эти горные выработки можно подразделить, с одной стороны, на вертикальные и горизонтальные, с другой – на поверхностные, легкого типа и подземные, требующие большой затраты сил и материальных вложений.
Канавы обычно проходятся на глубину до 3 м, реже до 5 м. Длина достигает n∙100 м. При глубине наносов более 3 м в большинстве случаев бывает целесообразно применять шурфы или дудки. Эти выработки обычно имеют глубину до 10 – 15 м, реже до 30 м. Сечение их выбирается в пределах 1 – 2,5 м2.
Наиболее глубокие подземные выработки – шахты, для разведочных целей задаются обычно на глубину до 100 м.
Штольни являются наиболее распространенными разведочными выработками, но применяются они только в условиях расчлененного рельефа поверхности. Нормальные сечения разведочных штолен 1,8; 2,7 реже 3,6 м2.
Таким же сечением обладают и другие горизонтальные выработки, проводимые от штольни или от ствола шахты по простиранию тела ПИ (штреки) или в крест его простирания (квершлаги по пустым породам; орты, проводимые по ПИ).
Нередко в разведочной практике применяются наклонные выработки, проходимые по телу ПИ в направлении его падения. В случае крутого падения эти выработки называются наклонными шахтами. При пологом залегании им присваивается наименование уклонов.
В подземных горизонтальных выработках в ряде случаев возникает необходимость проходки вертикальных или наклонных выработок, называемых гезенками и восстающими. Они обычно проходятся из штреков, квершлагов и ортов для пересечения залежи выше или ниже разведываемого горизонта. Наклонные гезенки и восстающие проводятся по падению тела ПИ и дают непрерывное обнажение этого тела.
Применение горных выработок в качестве технического средства разведки должно осуществляться с учетом следующих общих положений:
Заполнение горных выработок должно быть основано на данных детального геологического изучения выходов месторождения и в некоторых случаях на данных разведочного бурения.
Горно-разведочные выработки в большинстве своем должны проходиться с учетом их детального использования при эксплуатации.
Габариты, направления и горно-геологические условия проходки разведочных выработок должны выбираться так, чтобы они допускали скоростную проходку этих выработок.
Наибольшее количество горно-разведочных выработок целесообразно проходить по ПИ с целью его изучения и опробования при попутной добыче.
Изучение ПИ с помощью подземных выработок, как в отношении формы залежи, так и в отношении качества дает наиболее достоверные результаты.
В некоторых случаях при весьма изменчивых по форме и по качеству телах ПИ, проходка горных выработок становиться единственно надёжным средством разведки.
Однако организационно горно-разведочные выработки гораздо сложнее других видов и средств разведки и требуют больших затрат материальных средств и времени.
Буровые скважины – бурение разведочных скважин является типичным, а для многих ПИ главным и даже единственным средством разведки. Хотя буровые скважины дают менее точные сведения о ПИ, чем горные выработки, тем не менее разведочное бурение находит широкое применение благодаря своей мобильности, скорости работ, относительной легкости оборудования и меньшим расходом материальных средств на погонный метр проходки.
Колонковое бурение – это основной вид бурения. Это бурение вращательное, механического, с кольцевым забоем. Оно может быть алмазным или твердосплавным. Сущность процесса вращательного бурения состоит в разрушении горной породы резцами (алмаз, твердый сплав) под непрерывным действием осевой нагрузки и вращающих усилий. При этом разрушенные частицы выносятся с забоя скважины промывочной жидкостью. С точки зрения разведки, преимуществами колонкового бурения являются:
Получение керна, т.е. наиболее достоверного материала, характеризующего ПИ и геологический разрез;
Возможность бурения в любых горных породах от рыхлых до крепчайших;
Возможность бурения скважин в любых направлениях.
Эти преимущества делают колонковое бурение незаменимым во многих случаях, разведочной практики.
Важнейшим качественным показателем колонкового бурения является показатель выхода керна.
Эффективность применения колонкового бурения при прочих равных условиях прямо пропорционально выходу керна. Поэтому в процессе колонкового бурения главной заботой буровой бригады и геологического персонала является добыча максимально возможного количества керна, выход которого редко достигает 100%.
Обычно в результате трещиноватости или рыхлости горной породы значительная часть керна истирается и выносится промывочной жидкостью на поверхность в виде мути. Последняя вследствие смешанного состава и запоздалого выхода из скважины не может достаточно надежно характеризовать интервал, с которого она вынесена.
Ударно-канатное бурение в некоторых случаях весьма успешно применяется в процессе геологоразведочных работ.
Сущность этого вида бурения сводится к измельчению горных пород в скважине падающим снарядом большого веса, оснащенным внизу долотом, которое после каждого удара поворачивается на небольшой угол. После углуби скважины на 20 – 50 см, бурение прерывается, и скважина очищается от раздробленного материала (шлама). Преимущества ударно-канатного бурения заключается в возможности более надежного опробования, больших скоростях проходки скважин, особенно при глубинах до 150 м, по сравнению с колонковым бурением, и в возможности бурить скважину без промывочной жидкости.
Однако ударно-канатное бурение может осуществляться только в вертикальном и сплошным забоем, т.е. керна при этом бурении не получается. Поэтому описываемый вид бурения с большим эффектом применяется только при разведках крупных штокверков, массивов, некоторых полого залегающих месторождений и россыпей. Кроме того, ударно-канатное бурение успешно применяется при разведке жидких ПИ.
Материал, характеризующий пробуриваемую горную породу или ПИ, поднимается желонкой из скважины в виде шлама. Поэтому после каждой уходки скважина должны тщательно очищаться, во избежание смешения шлама с разных интервалов проходки скважины.
Общими проблемами для всех видов разведочного бурения являются:
Получение наиболее достоверных данных о ПИ, а также об условиях его залегания и, следовательно, о геологическом разрезе в пункте бурения скважины. Для этого применяются различные приемы и средства, способствующие увеличению выхода керна и препятствующие загрязнению бурового шлама.
Крепление стенок скважины в процессе бурения, необходимое для безаварийной проходки разведочной скважины. С этой целью осуществляется обсадка скважины трубами, глинизация и цементация скважин.
Выяснение характера кривизны буровой скважины, особенно необходимое для больших глубин, и управление искривлением скважины.
Геофизические работы – геофизические исследования в ряде случаев играют весьма существенную роль при составлении геологических разрезов, оконтуривании площади распространения ПИ и даже при определении качества ПИ. Также геофизические исследования бесспорно можно отнести к методам разведки.
С помощью геофизических исследований выполняются следующие работы:
Каротаж в различных модификациях (электрический, магнитный, ядерно-геофизический);
Приближенное оконтуривание тел ПИ, в частности слепых;
Вспомогательные технические измерения.
Каротаж – изучение геологического разреза скважины с помощью геофизических измерений – является одним из способов контроля наблюдений, производимых в скважине. Наибольшее распространение имеют электрические и радиоактивные методы каротажа.
Для более полной характеристики разрезов скважин нередко приходится применять комплекс из нескольких методов каротажа.
При технически обоснованном выборе комплекса, определяемом физико-геологическими свойствами изучаемых пород и особенностями строения разреза, геофизические методы позволяют:
Устанавливать местоположение и мощности выходов горных пород в разрезах скважин;
Определить пористость и оценить проницаемость пород;
Установить опорные горизонты для их корреляции;
Выделить в разрезах скважин водоносные, нефтеносные и газоносные породы ( и определить коэффициенты их водонасыщения, нефтенасыщения и газонасыщения), пластов углей и зон оруденения.
Оконтуривание тел ПИ геофизическими методами производится с достаточно высокой степенью точности. Используются для этой цели магниторазведочные, электроразведочные, гравиразведочные и ядерно-геофизические методы.
Вспомогательные технические измерения сводятся к дистанционному определению технического состояния разведочных скважин (искривлений, размеров) и их гидрогеологических условий.
2. Стратегические виды минерального сырья.
С позиции гарантированного обеспечения государственных потребностей стран-производителей минерального сырья стратегическими и дефцитными видами ресурсов недр, наличие которых влияет на их национальную безопасность обеспечивает основы их суверенитета, а также для выполнения обязательств по их международным договорам. Среди множества видов ПИ выделяется группа стратегических видов минерального сырья, объёмы добычи которых регулируются правительствами этих стран.
Вариант 8
1. Основные морфологические виды тел полезных ископаемых.
Все тела Пи по геометрическому принципу (признаку) подразделяются на три основных морфологических вида:
Первый вид, представленный телами с одним коротким и двумя длинными размерами, включает горизонтальные, пологие и крутопадающие пласты и пластообразные залежи. К этому же виду относят жилы, линзы и другие плоские тела. Этот вид тел имеет в природе наибольшее распространение
Ко второму виду тел с одним длинным и двумя короткими размерами относятся трубы и подобные им по формам тела
К третьему виду принадлежат тела, более или менее изометрические или близкие к изометрическим; это крупные штокверки и массивы или небольшие гнезда, карманы, погреба и другие мелкие тела.
Каждый из указанных видов тел ПИ, требует различного подхода к разведке: различной пространственной ориентировки разведочных разрезов, а нередко и различного способа опробования.
Практически разведочный процесс сводится к прослеживанию и оконтуриванию тел ПИ и всего месторождения в целом.
Ориентировка разведочных разрезов должна быть такой, чтобы по ним можно было достигнуть отчетливо, видеть форму, элементы залегания и внутреннее строение тела ПИ, а также соотношение его с боковыми породами. Поэтому первым условием ориентировки разведочных разрезов является соблюдение правила: разведочные выработки (и разрезы) должны ориентироваться по линиям максимальной изменчивости свойств тела ПИ.
Только такая ориентировка выработок позволит построить разрез, отражающий степень и характер максимальной изменчивости тех или иных свойств ПИ.
Обычно направление максимальной изменчивости тела ПИ совпадает с линией его мощности.
Поэтому в большинстве случаев разведочные выработки ориентируются в крест простирания тела ПИ или рудной зоны (это положение относится к телам первого морфологического вида, наиболее распространенного в природе).
Тела второго морфологического вида (трубы и вытянутые штоки) разведываются системой разрезов, ориентированных по-разному в зависимости от положения тела в пространстве.
Горизонтальные или пологие трубы, имеющие определенную протяженность должны рассекаться вертикальными скважинами разведочными разрезами в крест простирания (вернее, протяжения), т.к. максимальная изменчивость свойств трубообразного тела ПИ чаще всего имеет место в поперечном направлении. Крутопадающие трубы целесообразно рассекать горизонтальными разрезами.
Изложенное позволяет сформулировать второе правило ориентировки разведочных разрезов: плоскости разведочных разрезов ориентируются поперек наиболее длинного размера тела ПИ.
Исключение составляет некоторые сложные по строению тела ПИ, в которых линия наибольшей изменчивости свойств резко отклоняется от линии, лежащей в крест простирания. В этом случае разведочные выработки и разрезы могут ориентироваться по направлению простирания (по простиранию вмещающей дайки, но в крест простирания жил).
Тела, принадлежащие к третьему морфологическому виду, часто не обладают отчетливо выраженным простиранием и имеют более или менее одинаковые размеры во всех трех измерениях. В таких случаях ориентировка разведочных разрезов (и выработок) должна производится с учетом видимой полосчатости или как-то иначе выраженной изменчивости качества ПИ.
Если же изометрические тела к тому же не обладают закономерной изменчивостью качества, ни в каком направлении, являясь телами «изотропными», то для них ориентировка разведочных разрезов безразлична и может определяться техническими соображениями. Обычно в таких случаях строится система взаимно перпендикулярных разрезов.
2. Основные звенья опробования.
Процесс опробования твёрдых ПИ состоит из 3-х этапов.
1 Отбор (взятие) начальных проб из естественного обнажения ПИ или из искусственного скопления минерального сырья с таким расчётом, чтобы качество его было охарактеризовано с необходимой точностью.
2 Обработка проб – доведение веса каждой пробы или группы проб до величины, необходимой для соответствующих исследований.
3 Испытание (исследование, анализ) пробы.
Вариант 9
1.Обоснование кондиций на минеральное сырье.
2.Геолого-экономическая оценка месторождения.
Вариант 10
1.Погрешности подсчета запасов и методы их оценки.
2.Качество полезного ископаемого.

Приложенные файлы

  • docx 14735922
    Размер файла: 84 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий