Разведка месторождений твёрдых

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ.

Основные задачи разведки.

Разведка представляет собой комплекс исследований и необходимых для их выполнения работ, направленных на выявление геолого-промышленных параметров месторождений для обоснованного проектирования, строительства и эксплуатации горнорудного предприятия, в целях оптимально полного экономически эффективного использования минерального сырья.

Одновременно с решением основных задач разведки (определение качества и количества полезного ископаемого, формы и условий залегания рудных тел) выясняют следующие важные условия, влияющие на оценку месторождения:

1) глубина и элементы залегания всех рудных тел месторождения, определяющие выбор способа вскрытия и отработки месторождения;

2) степень изменчивости основных параметров рудных тел (мощность, содержание полезного ископаемого и т.п.);

3) главные физические свойства полезного ископаемого и вмещающих пород (объёмная масса, крепость, устойчивость, кусковитость, коэффициент разрыхления, запылённость, газоносность и т.п.);

4) технологические свойства полезного ископаемого (обогатимость и др.);

5) попутные компоненты и предложения по их использованию при добыче и переработке руды;

6) гидрогеологические условия (обводненность, необходимая мощность водоотлива при будущей эксплуатации, ресурсы питьевой и технической воды);

7) транспортные условия, как в отношении передвижения грузов на территории будущего предприятия (автодороги, железнодорожные ветки, подвесные канатные дороги и т.п.), так и в отношении связи с внешним миром (железнодорожная магистраль, водные артерии, авиалинии и т.п.);

8) энергетические и топливные ресурсы района (ТЭЦ, гидростанции, возможности заготовки местного топлива); энергетический балланс района и возможности расширения энергетической базы;

9) местные строительные материалы и возможности их использования для промышленного и бытового строительства;

10) экономический профиль района и бытовой уклад населения, смежные отрасли промышленности, возможности снабжения будущего предприятия за счёт местных ресурсов.

Разведка производится с применением различной специальной разведочной техники, разнообразных методов и приёмов: проходки буровых скважин и горноразведочных выработок, проведения наземных и подземных геологических съёмок, полевой и скважинной геофизической разведки, опробования, геологической документации, химических, физических, минералогических, литологических исследований и комплекса полезных ископаемых, геодезических, маркшейдерских работ, математических исследований и т.п.

Принципы разведки.

Основными принципами разведки являются:

1) последовательные приближения;

2) полнота исследований;

3) равная достоверность;

4) наименьшие затраты средств и времени.

Принцип последовательных приближений заключается в постепенном наращивании знаний об изучаемом месторождении и районе по стадиям разведки. Так, вслед за стадией поисково-оценочных работ следуют, сменяя друг друга, предварительная, детальная и эксплуатационная стадии разведочного этапа: от запасов категории С2 к запасам С1, В и А, от приближенных средних значений геолого-промышленных параметров по всему месторождению или крупному участку к детализации их изменчивости по отдельным блокам и т.п. На каждом этапе изучения месторождения применяются определённые методики и технические средства, вначале простые, а затем более точные и сложные. Применение принципа последовательных приближений должно осуществляться на каждой стадии разведки с учётом особенностей месторождения.

Принцип полноты исследований заключается в необходимости относительно полного и всестороннего изучения всего месторождения в его естественных границах, а на весьма крупных месторождениях- в установленных геологическим заданием контурах и включает в себя следующие основные требования:

1) обязательное оконтуривание всего месторождения или участка крупного месторождения и всех тел полезного ископаемого, составляющих месторождение (участок);

2) полное пересечение тел полезного ископаемого или рудных зон разведочными выработками;

3) полное и всестороннее комплексное изучение качества основного полезного ископаемого и сопутствующих ему попутных компонентов;

4) использование всех данных горных и буровых работ для выяснения гидрогеологических, инженерно-геологических и горнотехнических особенностей месторождения.

Принцип равной достоверности (равномерности) включает следующие требования:

1) равномерное освещение разведочными выработками всего месторождения или отдельных его участков, находящихся на одной и той же стадии разведки;

2) равномерное распределение пунктов опробования в пределах разведочной выработки и участка месторождения;

3) применение на разных участках месторождения технических разведочных средств, дающих соизмеримые результаты;

4) применение равнозначности и равноточных методик исследования веществ.

Принцип наименьших трудовых и материальных затрат и затрат времени предполагает, что число разведочных выработок, число проб и объёмы всех видов исследований должны быть минимальными, но достаточными для решения задач разведки. В то же время разведочные работы необходимо производить в кратчайшие сроки, не нарушая других принципов разведки.

РАЗВЕДОЧНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРЕЗЫ,

РАЗВЕДОЧНАЯ СЕТЬ.

Разведочные геологические разрезы. Разведочный процесс практически сводится к прослеживанию и оконтуриванию тел полезного ископаемого и всего месторождения в целом. Прослеживание и оконтуривание тел полезного ископаемого начинается с получения элементарных представлений о его форме.

В соответствии с принципом полноты исследований разведочные выработки должны полностью пересекать тело полезного ископаемого, чтобы выявить морфологические и качественные особенности этого тела в данном направлении на всём его протяжении. Несколько смежных выработок всегда предпочтительно располагать так, чтобы по ним можно было построить разрез. Поэтому разведочные выработки должны располагаться по возможности в одной плоскости, т.е. в плоскости намечаемого разреза.

Все тела полезных ископаемых по геометрическому признаку делятся на три основных морфологических вида:

1) с одним коротким и двумя длинными размерами (пласты и пластообразные залежи, жилы, линзы и другие плоские тела);

2) с одним длинным и двумя короткими размерами (трубы и другие подобные тела);

3) изометрические или близкие к изометрическим (штокверки, карманы, гнёзда и т.п.).

Каждый из морфологических видов тел полезного ископаемого требует различной пространственной ориентировки разведочных разрезов. Разрезы бывают вертикальные и горизонтальные. Нередко для выяснения строения рудных тел, например второго морфологического вида (трубы и вытянутые штоки), приходится пользоваться системой вертикальных и горизонтальных разрезов.

Разрезы составляются по данным горных выработок, буровых скважин и геофизических измерений. Ориентировка разрезов, как правило, подчиняется следующим положениям:

1) разрезы, а соответственно и разведочные выработки, должны быть ориентированы по линиям максимальной изменчивости свойств тела полезного ископаемого, чтобы по ним были достаточно отчётливо видны форма, элементы залегания и внутреннее строение тела полезного ископаемого, а также соотношение его с вмещающими породами;

2) плоскости разведочных разрезов ориентируются поперёк наиболее длинного разреза тела полезного ископаемого. Обычно направление максимальной изменчивости тела полезного ископаемого совпадает с линией его мощности, поэтому в большинстве случаев разведочные разрезы ориентируются вкрест простирания тела полезного ископаемого или рудной зоны.

Прослеживание и оконтуривание рудных тел осуществляется при помощи различных горных выработок и буровых скважин. Для создания разрезов необходимо, чтобы разведочные выработки всегда располагались по линии (разведочные линии). Разведочные линии бывают параллельные и разноориентированные; обычно их проходят вкрест простирания продуктивных свит, рудных зон и отдельных рудных тел, но при резком изменении их простирания ориентировку разведочных линий соответственно меняют.

Разведочная сеть. На практике разведки применяют два главных типа разведочных сетей: квадратный и прямоугольный.

Квадратная сеть применяется для разведки пластовых месторождений, близких к горизонтальным, и штокверков.

Прямоугольная сеть применяется для разведки тел полезного ископаемого, обладающих различной изменчивостью в двух главных направлениях. При этом длинная сторона прямоугольника должна быть ориентирована в направлении наименьшей изменчивости тела, а короткая -наибольшей.

СИСТЕМА РАЗВЕДКИ.

Под системой разведочных работ понимается такое пространственное размещение разведочных средств, которое даёт возможность построить намеченные разрезы и провести необходимое опробование для подсчёта промышленных запасов полезного ископаемого. Существуют три группы разведочных систем: буровые, горные, горно-буровые. Горнобуровые разведочные системы, представляют собой сочетание тех или иных горных выработок и буровых скважин, наиболее широко распространены в разведочной практике. В зависимости от изменчивости свойств полезного ископаемого в одних системах преобладают горные выработки, в других -буровые скважины. Условия для выбора той или иной системы и технических средств разведки весьма разнообразны. К числу главнейших геологических факторов, определяющих выбор той или иной системы разведки, относятся: форма и размеры месторождения, а также характер и изменчивость качества полезного ископаемого, немалую роль играют горнотехнические условия залегания месторождения - его доступность для тех или иных технических средств разведки в зависимости от характера вмещающих пород и водоносности. Большое значение имеет общая географо-экономическая обстановка, в которой находится разведуемое месторождение, в частности транспортные возможности, энергетическая база, водные ресурсы, наличие крепёжного леса, климатические условия. При выборе наиболее рациональной системы разведки большое значение имеют технико-экономические показатели и прежде всего стоимость разведочных выработок, отнесённая к ценности полезного ископаемого.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИ РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТАХ.

Геофизические методы исследований широко используются в разведочном процессе, начиная от предварительной разведки и до эксплуатационной включительно. Применяются в основном полевые модификации магнито-, грави-, радиоразведки и ядерно-геофизические методы. Особенно широко применяются геофизические измерения в скважинах - каротаж (магнитный, электромагнитный, радиологический и ядерногеофизический), причём в большинстве случаев каротажные исследования в скважинах являются обязательными.

Геофизические методы позволяют:

1) определять мощность наносов и рельеф коренных пород;

2) устанавливать контакты характерных пород и прослеживать опорные горизонты;

3) устанавливать и прослеживать тектонические контакты, зоны дробления;

4) определять скрытые элементы структуры;

5) выделять и прослеживать рудные зоны, изменённые породы продуктивные пачки и свиты;

6) уточнять контуры залежей полезного ископаемого, продуктивных зон и свит в интервалах между разведочными выработками;

7) обнаруживать слепые залежи в интервалах между разведочными выработками;

8) уточнять путём каротажа данные разведочного бурения (глубину залегания, контакты, мощность, вещественный состав и элементы залегания полезного ископаемого).

Для повышения точности результатов рекомендуется пользоваться комплексом методов разведочной геофизики.

Геохимические методы (металлометрия и гидрохимические исследования) также широко применяются при разведочных работах. Изучение первичных ореолов рассеяния элементов и соединений важно для прогнозирования глубины оруденения и изменчивости его вещественного состава, а также для обоснования выводов о масштабе месторождения.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ РАЗВЕДКА.

Предварительная разведка проводится только на объектах, получивших положительную оценку в результате поисково-оценочных работ, геологически и экономически перспективных для данного вида минерального сырья, и преследуют задачу получения достоверных данных для достаточно надёжной геологической, технологической и экономически обоснованной оценки промышленного значения месторождения. Выполняется, как правило, в его естественных границах, а на весьма крупных месторождениях- в установленных геологическим заданием контурах.

Прежде всего уточняются и дополнительные данные о геологическом строении месторождения. Для прослеживания и вскрытия выходов полезных ископаемых под покровными отложениями проходят канавы, шурфы и скважины. На инструментальной основе составляют геологические карты, масштаб которых в зависимости от вида полезного ископаемого, размеров и сложности геологического строения устанавливаются от 1: 10 000 до 1: 500.

Разведочные выработки задаются по определённой системе, выбор которой зависит от геологоструктурных особенностей, данных геофизических исследований, а также учёта опыта разведки и разработки месторождений аналогичного типа. Плотность разведочной сети должна быть минимальной, но достаточной, для решения поставленной задачи. Основными разведочными выработками для большинства месторождений являются буровые скважины. Горные выработки используются для:

1) картировочных и поисковых целей;

2) детального изучения вертикальной зональности полезного ископаемого в зоне окисления;

3) определения характера и степени изменчивости в верхних эксплуатационных этажах крайне сложных месторождений (в этом случае приходится проходить горные выработки тяжёлого типа);

4) отбора технологических проб.

Расстояния между разведочными линиями и скважинами или горными выработками в линиях определяются размером рудных тел (зон) и структурными особенностями месторождения. Разрезы по выработкам должны увязываться однозначно.

Глубина предварительной разведки определяется проектом работ, исходя из аналогии с геолого-промышленными типами месторождений данного полезного ископаемого. В случае благоприятной геолого-структурной обстановки или при наличии геофизических и геохимических данных, указывающих на возможность нахождения полезного ископаемого на глубине большей, чем принята в проекте, следует несколькими скважинами определить глубину распространения полезного ископаемого.

На месторождениях строительных материалов, связанных с рыхлыми образованиями, обычно глубина разведки соответствует уровню грунтовых вод, но необходимо запроектировать несколько скважин до глубины распространения полезного ископаемого. Число разведочных пересечений должно быть минимальным, но достаточным для выяснения общих размеров месторождения, его морфологии, внутреннего строения, условий залегания основных тел полезного ископаемого, его качества и свойств, содержания и формы нахождения попутных компонентов.

Качество и технологические свойства полезного ископаемого выясняются в степени, необходимой для определения принципиальной возможности промышленного использования исследуемого полезного ископаемого, попутных компонентов и вредных примесей (химического, минерального). Для многих полезных ископаемых состав определяет их качество и свойства. Химические и минералогические пробы отбирают от каждой литологической разности полезного ископаемого, а в мощных однородных залежах- короткими секциями. На этой же стадии проводят детальные исследования мономинеральных проб. Когда первоначальное изучение состава и свойств полезных ископаемых позволит выделить природные его типы, переходят к отбору объединённых проб, опробованию по типам руд и т.п.

Для технологических испытаний обязателен отбор лабораторных проб по основным природным типам полезного ископаемого с учётом возможного комплексного использования минерального сырья. По результатам испытаний делаются предварительные выводы о подразделении сырья на промышленные типы и сорта. Для таких полезных ископаемых, как строительные материалы, слюды, асбест, оптическое сырьё и др., первая стадия опробования начинается с исследования не химического состава, а физических свойств (гранулометрический состав, величины кристаллов, прозрачность и др.), которые определяют область использования и ценность сырья. Для углей первоначально определяют технологический вид топлива и его качество (зольность, сернистость и др.). Выявляются попутные компоненты, изучаются вмещающие породы как возможные попутные полезные ископаемые при вскрытии месторождения.

Гидротехнические, инженерно-геологические, горнотехнические и другие природные особенности месторождения изучаются в степени, позволяющей количественно и качественно охарактеризовать основные показатели и оценить их влияние на вскрытие и разработку месторождения.

В результате предварительной разведки степень геологической изученности месторождения (предварительно разведанной части крупного месторождения), качества, вещественного состава и технологических свойств полезного ископаемого, горно-геологических условий должна обеспечить оценку запасов по категориям С1 и С2.

Количество запасов категории С1 должно быть для месторождений первой группы классификации в пределах 40-50%, для второй и третьей групп- 30-40% от суммарных запасов категорий С1 и С2. Для месторождений четвёртой группы запасы разведываются с детальностью, соответствующей категории С2.

Соотношение количества запасов указанных категорий по видам полезных ископаемых зависит от сложности геологического строения месторождения, постоянства состава и свойств и изменчивости содержания полезных компонентов.

По результатам предварительной разведки разрабатываются и утверждаются в установленном порядке временные кондиции и составляется технико-экономический доклад (ТЭД) о целесообразности проведения детальной разведки месторождения; технико-экономический доклад представляется на рассмотрение соответствующего министерства.

Месторождения, не намечаемые к освоению в ближайшем будущем, могут быть после завершения предварительной разведки отнесены к числу резервных.

ДЕТАЛЬНАЯ РАЗВЕДКА.

Детальная разведка производится на месторождения (части крупного месторождения), получившем по результатам предварительной разведки положительную оценку и намечаемом к промышленному освоению в ближайшие 10 лет на основании схемы развития и размещения предприятий горнодобывающей отрасли.

Детальная разведка месторождения (его части или группы территориально сближенных мелких месторождений) проводится с целью его подготовки к промышленному освоению в соответствии с требованиями классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твёрдых полезных ископаемых. При этом учитываются соотношение категорий разведанных запасов, изученность вещественного состава и технологических свойств полезного ископаемого, а также гидрогеологические, инженерно-геологические, горно-геологические и другие природные условия, повышенная детальность изучения участков и горизонтов месторождения, намеченных к первоочередной отработке, изученность запасов других полезных ископаемых, залегающих совместно с основными.

В процессе детальной разведки с высокой точностью выясняются структурные особенности месторождения, форма и условия залегания каждого тела полезного ископаемого, его качество и пространственное распределение в месторождении природных типов и промышленных сортов полезного ископаемого.

Методика детальной разведки (соотношение объёмов горных и буровых работ, виды горноразведочных выработок и способы бурения, геометрия и плотность разведочной сети, методы и способы опробования, изучение качества и технологических свойств полезного ископаемого) определяются, исходя из геологических особенностей разведуемого месторождения с учётом возможностей горных буровых и геофизических средств разведки, а также опыта разведки и разработки месторождений аналогичного типа.

Разведочные выработки задаются, как правило, по системе принятой при предварительной разведке со сгущением сетки выработок для перевода запасов в высшие категории.

Плотность разведочной сети должна обеспечить выявление основных особенностей в условиях залегания, форме и строении тел полезного ископаемого, определение закономерностей распределения природных типов и промышленных сортов минерального сырья, а также безрудных и некондиционных участков, определение качества и технологических свойств полезного ископаемого, гидрогеологических, горнотехнических и других особенностей месторождения для участков, разведанных по категории В1, и полное выяснение всех этих особенностей для участков, разведанных по категории А.

При определении количества детально разведываемых запасов надлежит руководствоваться нормативным сроком обеспеченности ими работы предприятий по добыче полезных ископаемых при соблюдении установленных классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твёрдых полезных ископаемых соотношений разведанных запасов различных категорий.

В случаях, когда общие запасы месторождения превышают перспективную потребность будущего предприятия, это месторождение детально разведается лишь в объёме, необходимом для обеспечения горного предприятия разведанными запасами на нормативный срок. При этом конкретные сроки обеспеченности разведанными запасами горнодобывающего предприятия обосновываются технико-экономическим докладом (ТЭД).

По каждому сорту полезного ископаемого должны быть определены качество и технологические свойства. С этой целью отбирают технологические пробы, массу которых согласовывают с организацией, производящей технологические испытания. В результате последних должны быть даны рекомендации по составлению технологической схемы переработки полезного ископаемого. Природные факторы, определяющие условия ведения эксплуатационных работ, устанавливается с детальностью, обеспечивающей проектирование добычи полезного ископаемого.

Гидрогеологическими исследованиями должны быть изучены основные водоносные горизонты, которые могут участвовать в обводнении месторождения, выявлены наиболее обводнённые участки и зоны и решены вопросы использования или сброса рудничных вод. По каждому водоносному горизонту следует установить его мощность, литологический состав, типы коллекторов, условия питания, взаимосвязь с другими водоносными горизонтами и поверхностными водами, положение уровней подземных вод и другие параметры; определить возможные водопритоки в эксплуатационные горные выработки, проходка которых предусмотрена в технико-экономическом обосновании (ТЭО) кондиций, и разработать рекомендации по их защите от подземных вод.

Необходимо изучить химических состав и бактереологическое состояние вод, участвующих в обводнении месторождения, их агрессивность по отношению к бетону, металлам, содержание в них полезных и вредных примесей; оценить возможности использования этих вод для водоснабжения или извлечения из них ценных компонентов, а также возможное влияние их дренажа на действующие в районе месторождения подземные водозаборы. Следует дать рекомендации по проведению в последующем необходимых специальных изыскательных работ, оценить влияние сброса рудничных вод на окружающую среду.

При предполагаемом обогащении полезного ископаемого непосредственно в районе месторождения необходимо изучать влияние сброса отходов обогатительной фабрики на загрязнение окружающей среды, в отдельных случаях следует определить возможность захоронения промышленных стоков.

Необходимо изучить физико-механические свойства полезного ископаемого и вмещающих пород (крепость, пористость, водопроводящие и водоотдающие свойства, размокаемость, пластичность, способность к изучению и оплыванию, объёмная масса, плотность, коэффициент разрыхления), определить литологический и минеральный состав пород, трещиноватость, слоистость, сланцеватость, физические свойства пород в зоне выветривания.

Для месторождений, где установлена природная газоносность отложений (метан, сероводород и др.), должны быть изучены закономерности изменения содержания и состава газов по площади и с глубиной.

Следует определить влияющие на здоровье человека факторы (пневмокониозоопасность, повышенная радиоактивность, геотермические условия и др.).

Гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и другие природные условия должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, необходимых для составления проекта разработки месторождения.

ДОРАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

Доразведка может выполняться на ранее детально разведанных промышленностью, а также на разрабатываемых месторождениях.

Доразведка месторождения, не освоенного промышленностью. Доразведка ранее детально разведанного месторождения производится при необходимости дополнительного его изучения до вовлечения в разработку в связи с пересмотром намечавшихся масштабов и технологии добычи, способа вскрытия полезного ископаемого, направления использования сырья и технологических схем переработки полезного ископаемого, изменением требований стандартов и технических условий к качеству сырья и номенклатуры, получаемой из него продукции, а также в случаях несоответствия имеющейся геологической информации требованиям Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твёрдых полезных ископаемых.

Разведочные системы и плотность разведочной сети при доразведке месторождения, не освоенного промышленностью, определяются её задачами с обязательным использованием данных по пройдённым ранее разведочным выработкам, а также имеющегося керна, дубликатов проб, геологической документации и других материалов.

По результатам доразведки месторождения, не освоенного промышленностью, составляется отчёт, а в необходимых случаях производится пересчёт запасов, утверждаемых в установленном порядке.

Доразведка разрабатываемого месторождения. Задачами доразведки разрабатываемого месторождения являются:

- последовательное уточнение и увязка с планами развития горных работ, геологического строения, горно-геологических условий месторождения и качества полезного ископаемого на недостаточно детально изученных участках месторождения (фланги, глубокие горизонты, обособленные тела полезных ископаемых) с переводом запасов категорий С1 и С2 в более высокие категории при соблюдении установленных Классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твёрдых полезных ископаемых соотношений категорий запасов;

- дополнительное изучение вещественного состава и свойств полезного ископаемого (включая проведение геологического картирования) в случаях уточнения направлений его использования, пересмотра требований стандартов или технических условий к качеству добываемого сырья и технологических схем его переработки; разведка площадей (участков) месторождения для восполнения отработанных запасов или расширения сырьевой базы действующего предприятия по добыче полезного ископаемого;

- при проведении доразведки разведочные системы и плотность разведочной сети принимаются аналогичными ранее принятым при детальной разведке с корректировкой по результатам сопоставления, результатам материалов разведки и разработки изучаемого месторождения и рекомендаций.

По результатам доразведки разрабатываемого месторождения составляется отчёт с подсчётом запасов, подлежащих утверждению в установленном порядке.

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ РАЗВЕДКА.

Эксплуатационная разведка проводится в течение всего периода разработки месторождения с целью планомерного систематического получения достоверных исходных данных, обеспечивающих текущее (годовое) и оперативное (квартальное, месячное, суточное) планирование добычи полезного ископаемого, а также контроль за полнотой и качеством отработки запасов.

Основными задачами эксплуатационной разведки являются уточнение контуров тел полезного ископаемого, их внутреннего строения и условий залегания, количества и качества запасов, геометризации технологических типов и сортов полезного ископаемого, а также уточнение горно-геологических условий его разработки.

Эксплуатационная разведка проводится в пределах эксплуатационного этажа (участка), горизонт, группы блоков, подготавливаемых к очистным работам при подземном способе разработки месторождения или в пределах уступа, полигона при открытом способе его разработки. Она опережает очистные работы и, как правило, сопровождает или несколько опережает горно-подготовительные работы.

Результаты эксплуатационной разведки используются для оперативного перерасчёта запасов полезного ископаемого и их перевода в более высокие категории, уточнение схем и проектов подготовки и отработки тел полезного ископаемого, определения величины подготовленных и готовых к выемке запасов (количество которых должно соответствовать нормативным срокам обеспеченности предприятия), определения величины плановых потерь и разубожвания полезного ископаемого, составления оптимальной шахты, корректировки очистных работ, повседневного контроля и качества отработки, учёта добычи полезного ископаемого, а также определения и учёта фактических потерь и разубоживания.

ГОРНЫЕ И БУРОВЫЕ РАБОТЫ.

Открытые горные выработки.

Копуш - (закопушка) представляет собой небольшую ямообразную выработку сечением 0,16-0,24 кв.м. при глубине до 0,8 м. Назначение копушей - вскрытие поверхности исследуемых пород для непосредственного наблюдения или опробования.

Расчистка - выработка неправильной формы, применяемая для вскрытия коренных пород или для снятия с них выветрелого слоя. Используется для вскрытия коренных пород на крутых берегах рек, озёр, логов, а также бортов карьеров. Копуши и расчистки применяются при геологическом картировании и проходятся при помощи лопаты и кайла.

Канавы (траншеи) применяются при поисках и разведке месторождений, покрытых рыхлыми отложениями небольшой (3-5 м.) мощности. Ширина канав (траншей) у основания при проходке скрепером принята равной до 1 м., бульдозером - до 3,5 м., вручную - до 0,6 м., при взрывных работах «на выброс» - до 0,8-1,2 м.; глубина канав - до 6 м. Углы откосов в талых породах составляют 60-65, в мёрзлых - 70. Длины канав колеблются от 8 до 40 м., иногда увеличиваются до 100-600 м. - магистральные канавы. Канавы и траншеи в устойчивых породах проходятся без крепления, при неустойчивых породах применяется крепление. При проходке канав и траншей, кроме указанных выше скреперов и бульдозеров, применяются копатели, гидравлические экскаваторы типа ЭО-2621, ВЭО-4321, универсальный экскаватор УКШЭ. Последний предназначен для проходки разведочных шурфов в рыхлых породах, уборки разрыхлённой взрывом скальной и мёрзлой породы и рекультивации нарушенных земель (максимальная глубина копания 6-7 м.).

В труднодоступных районах со сложными горно-геологическими условиями применяются самоходные канатно-скреперные установки УСС.

ПОДЗЕМНЫЕ ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ.

Шурфы прямоугольного и круглого сечения применяются для вскрытия, прослеживания, разведки и опробования рудных тел. Проходка шурфов производится: буровыми установками, вручную, с применением буровзрывных работ, бурением шпуров вручную или механическим способом. Площади шурфов прямоугольного сечения, проходимых вручную и с бурением шпуров перфораторами, по существующим нормам составляют: до глубины 20м-1,25; 1,5 и 2 кв.м; до глубины 40м.- 4 кв.м.

Шурфы круглого сечения (дудки). Для проходки мелких шурфов бурением глубиною до 4м. и диаметром до 1000 мм. Применяются самоходные буровые установки БКМ-483 (БКМ-632П); для бурения шурфов глубиною до 20м. и диаметром до 715 мм. - буровые установки УБСР-25. Шурфы диаметром 0,9м. и глубиною до 10м. проходятся в устойчивых породах вручную без крепления. В рыхлых и сыпучих породах проходка крупных шурфов производится одновременно с креплением каркасно-кольцевой крепью. Диаметр каркасов составляет: 1,8; 1,6; 1,4; 1,2;1,0 и 0,9м., соответственно и диаметр шурфов равен 2; 1,8; 1,6; 1,4; 1,2 и 1м.

Для механизации проходки шурфов создано и успешно используется специальное оборудование: шурфопроходческий подъёмник ПМШ-2М, подъёмные краны КШ-2М, инвентарные крепи многоразового применения КШИ-1, КШИ-3, КШП-1 и КШП-2.

Вертикальные стволы шахт. Разведочные шахты имеют целью глубинную разведку месторождения с помощью системы горных выработок. Стволы шахт применяют круглого сечения площадью 19,6 кв.м. глубиной до 500 м. и прямоугольного сечения площадью 6,9 и 8,9 кв.м. глубиной до 100м.; 8,9 (9,7) кв.м., 12,7 (13,1) кв.м. глубиной до 200 м.; 14,2 (14,5) кв.м.глубиной до 300м.

Штольня - горизонтальная выработка проходимая с поверхности в условиях расчлененного рельефа. Штольня проходится по телу полезного ископаемого или по пустой породе (подходная штольня). Длины площади сечения штолен достигают нескольких сотен метров. Применяются следующие площади сечения штолен, кв.м.: 2,1-3; 3,1-4; 4,1-5; 5,1-6; 6,1-7; 7,1-9; 9,1-11; 11,1-12.

Наклонные выработки. Наклонные выработки сечением от 2,1 до 8 кв.м. проходят под углом наклона до 30. Проходка осуществляется с помощью отбойных молотков и бурения шпуров ручными перфораторами с пневмоподдержек или других установочных приспособлений, а также буровыми установками типа УПБ.

Штрек - горизонтальная выработка, проходимая из шахты, штольни по простиранию полезного ископаемого.

Квершлаг - выработка, проходимая вкрест простирания рудных тел с целью их пересечения.

Рассечка (орт) - горизонтальная выработка, проходимая из подземных выработок с целью пересечения всей мощности тела полезного ископаемого (если оно больше ширины забоя основной выработки) или с целью обнаружения близко расположенных рудных тел и их апофиз. Она имеет обычно небольшую (10-12м.) длину и уменьшенное (1,5-1,8кв.м.) сечение.

Восстающий - выработка, проходимая из штреков, квершлагов и ортов для пересечения залежи выше разведуемого горизонта. При сечении 2 кв.м. предусматривается угол наклона от 75 и выше; 4,2 кв.м. - от 45 и выше; 4,0 кв.м. и 5,3 кв.м. - от 60 и выше.

Гезенк - вертикальная выработка, проходимая из горизонтальной выработки на нижележащий горизонт с целью прослеживания рудного тела по падению.

БУРОВЫЕ СКВАЖИНЫ.

При разведке месторождений твёрдых полезных ископаемых скважины бурят диаметром 26-171мм., глубиной до 1500-2000 м. и более.

По назначению буровые скважины делятся на разведочные, эксплуатационные, взрывные и вспомогательные.

Разведочные скважины применяются при поисках и разведке полезных ископаемых, при гидрогеологических и инженерно-геологических изысканиях. Бурятся они в большинстве случаев с отбором керна.

Эксплуатационные скважины проходят для добычи нефти, газа, подземных вод, минеральных солей. Бурят их инструментами, разрушающими породу по

всей плоскости забоя.

Взрывные скважины бурят, как правило, сплошным забоем при разработке твёрдых полезных ископаемых - для разрушения и отбойки руды, пустой породы, а также при сейсморазведке.

Вспомогательные скважины бурят для самых разнообразных целей:

1) при подземных разработках твёрдых полезных ископаемых - для вентиляции, прокладки силовых кабелей и т.п.;

2) при строительстве и ремонте плотин - для нагнетания в пористые породы цемента, битума и т.п.;

3) для замораживания водоносных грунтов и других инженерных целей.

Скважины бурят под любым углом к горизонтальной поверхности: от вертикальных до горизонтальных и восстающих, направленных вверх, которые задаются из подземных горных выработок.

В настоящее время бурение разведочных скважин, как правило, ведётся тремя основными способами: ударным, вращательным, ударно-вращательным.

Вращательное бурение, при котором породоразрущающий инструмент вращается от ведущего механизма через колонну буровых штанг, производится либо с разрушением породы сплошным забоем (по всей площади забоя), либо кольцевым, когда в центре скважины остаётся колонка неразрушенной породы (керн). Такой способ бурения называется колонковым. Соответственно этому различают три вида колонкового бурения: твердосплавное, алмазное и дробовое.

Ударно-вращательное бурение. При бурении различных пород эффективность их разрушения значительно повышается в результате перехода с вращательного способа бурения на ударно-вращательный.

Бурение неглубоких скважин при инженерно-геологических изысканиях, поисках, разведке стройматериалов, россыпных месторождений в настоящее время взамен ранее применяемого ручного бурения производится исключительно вибробурением, вращательным шнековым бурением и бурением ударно-забивным способом в комбинации с медленновращательным. Для этой цели разработаны и серийно выпускаются буровые установки на глубины до 100 м.

Бурение снарядами со съёмными керноприёмником. Значительное число скважин глубиной до 2000 м. бурят с помощью различных комплексов технических средств с отбором керна без подъёма для этой цели колонны буровых труб.

Комплексы снарядов со съёмными керноприёмниками КССК-76, КССК-76М, предназначенные для бурения скважин глубиною до 2000 м. в породах V-IX, частично X категории, включают: колонковые снаряды со съёмными керноприёмниками, бурильные трубы, алмазный породоразрушающий инструмент, лебедку для спуска м подъёма керноприёмника с ловителем и др.

Направленное и многозабойное бурение. Направленное бурение применяется при необходимости подсечения на глубине крутопадающих тел вкрест их простирания, при бурении под дно водного бассейна, под инженерные сооружения и т.п. Многозабойное бурение - многократное бурение залежи твёрдого полезного ископаемого из одного ствола скважины или с одной установки.

Бескерновое бурение. В последние годы широко применяется бескерновый способ бурения. Внедрению этого способа способствует хорошая изученность отдельных месторождений и их участков в результате предшествующего бурения колонковых скважин.

Геофизические исследования в скважинах. Геофизические исследования, производимые в скважинах для изучения горных пород и тел полезных ископаемых, слагающих стенки скважины и находящихся в непосредственной близости от них, получили название каротажа скважин.

Каротаж скважин включает в себя группу методов, применение которых основано на различных физических свойствах пород и руд, пересеченных скважиной. Наибольшее распространение получили методы электрического и ядерно-географического каротажа, реже используются магнитный, акустический и термальный каротаж.

Методы электрического каротажа: каротаж кажущихся сопротивлений (КС), каротаж самопроизвольной поляризации (КСП), токовый каротаж, каротаж методом электронных потенциалов (МЭП), индукционный каротаж (ИК).

Ядерно-географические методы каротажа: гамма-каротаж (ГК), плоскостной гамма-гамма-каротаж (ГГК-П), селективный гамма-гамма-каротаж (ГГК-С), рентгено-радиоактивный каротаж (РРК), гамма-нейтронный каротаж (ГНК), нейтро-нейтронный каротаж (ННК), нейтронный-гамма-каротаж (НГК), активационный каротаж (НАК).

Магнитный каротаж (КМВ) - каротаж магнитной восприимчивости. Акустический каротаж основан на измерении времени распространения упругих волн между источником колебаний и приёмником (или приёмниками), перемещающимися по скважине на постоянном друг от друга расстоянии. Термальный каротаж основан на изучении распространения в скважинах и окружающих породах естественных и искусственных тепловых полей.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ.

Геологическая документация при геологоразведочных работах представляет точную и систематическую фиксацию наблюдений за строением месторождений в естественных обнажениях, горных выработках и буровых скважинах. Объектами геологической документации являются:

1) каменный материал (штуфные и другие образцы, шлихи, керн, шлам, муть);

2) текстовый материал (полевые книжки, дневники, журналы, в которых приводится описание обнажений, забоев горных выработок, скважин и т.д.);

3) табличный материал (таблицы и диаграммы опробования, выход керна, содержания компонентов и т.п.);

4) графический материал (зарисовки, планы, карты, разрезы);

5) фотографический материал (фотографии обнажений, горных выработок и т.п.).

С помощью фотографирования документируют характер и особенности ландшафта, условия залегания пород, особенности их строения и залегания (текстура, кливаж), естественные и искусственные обнажения. Кроме того, фотографируют образцы руд и минералов. Выполняют микрофотографии шлифов пород, аншлифов. В настоящее время в практику рудничной геологической службы широко внедряется геологическая документация методами фотограмметрия, а также фотодокументация разведочных выработок.

От исполнителя требуется тщательная и полная документация при проходке любых выработок, а также при отображении в полевых книжках всех наблюдаемых геологических явлений.

Перед разведкой того или иного месторождения необходимо:

1) составить краткую инструкцию о порядке документации месторождения, в которой следует предусмотреть систему нумерации поисковых и разведочных выработок, увязав её с системой нумерации на стадии поисковых работ;

2) наметить очерёдность и сроки документации различных выработок;

3) подобрать исполнителей документации и лиц, ответственных за сохранность материалов документации;

4) составить эталонную коллекцию горных пород и минеральных образований;

5) разработать систему условных обозначений (легенду).

Вся документация ведётся в двух экземплярах. Записи и зарисовки, сделанные непосредственно в выработках, переписываются и перерисовываются начисто в тот же день. Это правило должно строго соблюдаться. Первичная документация разведочных выработок ведется по установленным стандартным документационным формам (журнал и реестры должны быть сшиты, переплетены, пронумерованы и скреплены печатью партии). На больших месторождениях, разведываемых по частям, разрешается проводить самостоятельную нумерацию по участкам, однако к этому следует прибегать в том случае, если есть уверенность, что каждый из выделенных участков не соединится с другим, находящимся по соседству, или если месторождение может быть разделено отчётливыми границами и, таким образом, исключается возможность путаницы между выработками, имеющими одинаковый номер. Нумерация выработок стадии поисковых работ может быть положена в основу новой нумерации, т.е. выработки, проходимые на стадии разведки, продолжают порядковые номера поисковых выработок. Возможно также поисковые выработки выделять особым знаком (например, скв. 389п).

Каждый тир горных выработок следует нумеровать особо. Например, мелкие горные выработки (копуши, расчистки, канавы, неглубокие дудки, шурфы) могут иметь одну (общую) нумерацию, глубокие шуфры и разведочные шахты - другую, штольни - третью, буровые скважины - четвёртую. На каждую горную выработку (кроме копушей и расчисток) заводится паспорт, выработки заносятся в специальный каталог. По окончании проходки выработки составляют акт о её закрытии (ликвидации).

План расположения выработок и скважин является одним из важнейших документов, его следует своевременно пополнять. Ведётся такой план на инструментальной топографической или маркшейдерской основе.

На каждом самостоятельном рудном теле подземные разведочные выработки должны иметь свою нумерацию; на крупных месторождениях отдельную нумерацию имеют выработки каждого горизонта. Горизонты называются или порядковым номером сверху вниз (1, 2, 3 и т.д.), или по глубине шахты, из которой пройдены выработки (например, горизонт 30 м. и т.д.), или по абсолютной отметке устья главной горизонтальной выработки. Рассечкам, ортам присваиваются порядковые номера, возрастающие по направлению продвижения основного штрека. Не рекомендуется давать выработкам дробные номера или номера, сопровождаемые буквенными индексами.

Документация обнажения и горных выработок. При документации обнажений выполняются следующие операции:

1) обнажение точно привязывают к карте и обозначают на ней точкой с соответствующим номером. Если месторасположение обнажения трудно определить по карте, следует привязку произвести с помощью горного компаса прямой или обратной засечкой, буссольным висячим ходом или другими способами;

2) указывают размер и тип обнажения (скалы, развалы глыб, высыпки, обрывистый берег, склон, стенки карьера, закопушка, канава, шурф и т.п.) и положение его в рельефе (вершина холма, водораздел, обрыв речной трассы, середина склона и т.п.);

3) при помощи горного компаса замеряют элементы залегания пород и записывают в полевую книжку;

4) обнажение детально зарисовывают или фотографируют;

5) при изучении четвертичных или горизонтально залегающих отложений абсолютную высоту обнажения определяют при помощи горизонталей карты, барометра-анероида и т.д. Для горизонтально залегающих пластов определяют высоту подошвы и бровки над уровнем реки (поймы, тальвега, лога, балки и т.п.) и, если возможно, превышение бровки обнажения;

6) отбирают образцы для коллекции, шлифов и т.п.;

7) обнажение (разрез) описывают сверху вниз или снизу вверх; описание должно быть детальным с указанием по возможности истинных мощностей отдельных пластов, горизонтов, свит.

Документацию горных выработок производят по мере проходки и до их крепления.

На зарисовках каждой горной выработки должны быть приведены следующие данные:

1) наименование и номер выработки;

2) масштаб зарисовки;

3) азимут направления (магнитный или истинный) и угол наклона выработки (в случае, когда выработка меняет направление, для каждого отрезка указываются его азимут и длина);

4) шкала расстояний в метрах от начала выработки или от топографической или маркшейдерской точки (эти точки обязательно фиксируются);

5) номера и места взятия проб и образцов и размеры борозд или задирок;

6) данные замеров элементов залегания рудных тел, тектонических нарушений, трещин кливажа и др.;

7) даты начала и окончания зарисовки.

При документации горных выработок основное внимание должно быть обращено на форму рудного тела, его морфологию, на взаимоотношение рудного тела с вмещающими его породами (контакты), на околорудные изменения, тектонические нарушения рудного тела, распределение различных сортов полезного ископаемого внутри рудного тела, на физические свойства руд и пород (крепость, устойчивость, рыхлость, пористость и т.п.). Форма рудного тела выясняется путём зарисовки его очертаний в сечении забоя, измерения мощности, изучении контактов, характера его выклинивания.

Канавы можно документировать различно в зависимости от их назначения. В канавах проходимых вкрест простирания рудоносных комплексов пород (магистральные канавы), зарисовывают только участки пересечения рудных тел, обычно по дну канавы. В канавах, проходимых по простиранию рудного тела, достаточно зарисовать дно и лишь в некоторых случаях сложного строения рудных тел у поверхности зарисовывают дно и одну стенку канавы. Обе стенки канавы следует документировать в тех случаях, когда рыхлые приповерхностные образования являются полезным ископаемым.

В шурфах, пересекающих пологолежащие слои горных пород или пологие рудные тела, зарисовывают все четыре стенки, на каждой стенке указывают видимый угол наклона пластов (тела) и азимут простирания стенок шурфа. Обычно зарисовывают две взаимно перпендикулярные стенки по простиранию и падению, а иногда и одну стенку, если она даёт возможность точно зафиксировать морфологические особенности вскрытого рудного тела и его структурные соотношения с вмещающими породами.

Дудки документируют в форме разреза по их оси, ориентированного вкрест простирания пород, вскрываемых дудкой. Развёртки производить не следует, так как они дают искажённое представление о геологическом строении участка.

Подземные горные выработки делятся на две группы:

1) выработки, проходимые по простиранию тела ископаемого (штреки, штольни);

2) выработки, пересекающие тело полезного ископаемого (квершлаги, орты).

В штреках и штольнях документируют кровлю и забой выработок в процессе их проходки. Стенки штреков при малой мощности рудных тел и горизонтальном их залегании рекомендуется зарисовывать. На зарисовке стенки изображают также поперечные тектонические нарушения. По кровле или по забою выработки зарисовывают тектонические элементы (контакты, нарушения).

В ортах и квершлагах обычно зарисовывают одну из стенок, реже две противоположные стенки или стенку и кровлю и еще реже обе стенки и кровлю.

Документацию вертикальных и наклонных горных выработок ведут обычно путём зарисовки одной из стенок, пересекающей рудное тело.

При сложном геологическом строении зарисовывают две противоположные стенки. Порядок работы при документации вертикальных выработок аналогичен описанному для ортов и квершлагов. Масштаб зарисовок вертикальных и горизонтальных выработок обычно колеблется от 1: 100 до 1: 500 в зависимости от сложности геологического строения. Залегания рудных тел и горных пород определяются азимутом простирания и падения, а также углом наклона пластов по отношению к горизонтальной плоскости. Эти элементы измеряют горным компасом.

При работе в подземных выработках месторождений магнитных и слабомагнитных руд компас даёт неверные показания. При документации в подземных выработках, пройденных вкрест простирания, структурные элементы наносят непосредственно на планшет. Компас в этих случаях используют как клинометр для замера углов падения.

При определении элементов залегания следует строго придерживаться следующих положений:

1) замеры элементов залегания проводить на чётко выраженных и тщательно очищенных площадках;

2) случайные и сомнительные замеры отмечать и специально оговаривать, при каких условиях они сделаны;

3) измерения проводить без спешки, тщательно и неоднократно, добиваясь наиболее точных результатов;

4) записи измерений в полевой книжке вести аккуратно и чётко;

5) строго различать слоистость (напластование) и сланцеватость и в полевой книжке отмечать, что именно замерено. При развитии сланцеватости следует измерять залегания пластов (слоистость) только по прослойкам иного состава или цвета, чем основная масса породы.

При зарисовке складчатости направление погружения шарнира складки показывают длинной стрелкой, около конца которой указывают угол погружения. Направление падения осевой поверхности и угол падения указывают здесь же маленькой стрелкой. Складки шириной от 0,5 м. и выше наносят на план в масштабе с сохранением их формы. Мелкие складки и плойчатость, которые изобразить в масштабе невозможно, показывают условным знаком в виде прерывистых волнистых линий между слоистостями; в этом случае слоистость изображают в виде прямых линий. Особенно интересны мелкие складки зарисовывают в полевой книжке.

При документации тектонических нарушений в рудных телах и вмещающих породах различают нарушения: дорудные, возникшие во вмещающих породах до образования руд; внутрирудные, возникшие в процессе рудообразования, и послерудные, возникшие, когда залежь полезного ископаемого уже сформировалась.

Разрывные тектонические нарушения документируют с указанием его типа (сброс, надвиг, сдвиг), направления смещения. Тектонический шов зарисовывают в крупном масштабе с выделением наиболее важных деталей.

При изучении мелкой трещиноватости документируют следующие данные.6

1) ориентировку системы трещин относительно слоистости (поперечные, диагональные, продольные);

2) азимут и угол падения трещин (если трещина вертикальная, то азимут её простирания);

3) расстояние между трещинами (минимальное, максимальное, среднее), зоны их сгущения и разрежения;

4) выдержанность трещин по простиранию, характер ветвления, изгибов;

5) характер поверхности стенок трещин (гладкие, ровные, рваные, бугристые, шероховатые, следы скольжения);

6) характер вторичных минеральных образований по трещинам (налёты, примазки, зоны выщелачивания и т.п.);

7) пересечения трещин;

8) изменчивость характерных особенностей трещин при пересечении различных горных пород;

9) заполнения трещин рудным материалом и оруденение в их зальбандах.

Кливаж при интенсивном развитии следует обязательно отмечать в полевой книжке. Указывают тип кливажа (кливаж разлома, растяжения, скалывания, течения и т.п.), его густоту, открытый или закрытый характер, заполнение кливажных трещин, основные направления плоскостей разделения. Границы зон кливажа наносят на план.

Документация контактов. Контакты между горными породами изучают с целью выявления тектонического и стратиграфического несогласия, установления их характера и т.п.

Контакты (зальбанды) рудного тела с вмещающими породами бывают сингенетическими или первичными, т.е. образованными в процессе формирования тела, и эпигенетическими или тектоническими, когда тело ограничено поверхностью нарушения.

Среди первичных различают следующие контакты:

1) резкие, когда рудное тело чётко отделяется от вмещающих пород (характерны для метасоматических месторождений, а также для тел, отложившихся в открытых трещинах без существенного участия метасоматических процессов);

2) нечёткие, расплывчатые, при которых рудное тело через промежуточную зону более или менее густой рудной вкраплённости соприкасается с боковыми породами;

3) совершенно незаметные, устанавливаемые только путём химического опробования (характерны для многих вкраплённых месторождений).

При документации очень важно различать резкие и расплывчатые контакты, а также тектонические и нормальные. Тектонические контакты характеризуются зонами раздробленных перетёртых пород, зеркалами скольжения, штриховатостью, развитием брекчий трения, милонитов.

При описании контактов рудных залежей с вмещающими породами обязательно указывается: тип контакта (стратиграфический, трещинный, диффузный), элементы залегания контакта и его характер (ровный, извилистый, обратно или согласно падающий, ломаный и т.п.), характер выклинивания рудного тела (зарисовывается в крупном масштабе).

При документации жилообразных тел необходимо обращать внимание на раздувы и пережимы, стремиться найти закономерности и причины их образования для того, чтобы предвидеть такие участки при разведке.

Большое практическое значение имеет изучение апофиз, содержащих рудные минералы. Знать закономерности развития апофиз важно для правильного ведения горных выработок.

Документация вмещающих пород. Вмещающие породы описывают микроскопически примерно по следующей схеме. Для магматических и метаморфических пород:

1) название;

2) минералогическая характеристика;

3) структура;

4) текстура.

Для осадочных пород:

1) название;

2) минералогическая характеристика;

3) слоистость (отмечается и зарисовывается форма слоистости).

Следует обращать особое внимание на характер изменения вмещающих пород на контакте с рудными телами и отмечать околорудные изменения (окварцивание, лимонитизацию, каолинизацию и т.п.); указывать степень изменения и интенсивность её развития. Для многих эндогенных месторождений это очень важно.

Документация буровых скважин. При бурении на каждую скважину заводят следующие документы:

1) буровой журнал;

2) паспорт;

3) акт о заложении скважины;

4) акт контрольного замера глубины скважины;

5) акт о закрытии (консервации) скважины;

6) акт замера искривления скважины;

7) акт о сокращении керна;

8) акт о ликвидации керна;

9) геологический разрез (проект).

Геологическая документация разведочных скважин осуществляется путём систематического ведения бурового журнала, описания и зарисовки керна и построения геологического разреза по оси скважины (колонки) в процессе её проходки. При этом необходимо обращать особое внимание и фиксировать зоны тектонических нарушений, изучать и замерять углы слоистости и напластования к оси керна. В этом отношении большую помощь может оказать каротаж скважин.

Буровой журнал заполняется сменным буровым мастером, проверяется старшим буровым мастером и геологом партии. Описание и зарисовку керна ведет технолог-геолог, колонку скважины составляет геолог или техник-геолог.

Керн, полученный при бурении, немедленно после выемки его из колонковой трубы складывают в керновые ящики (длина ящика 120 см., ширина 50 см.). При укладке керна в ящик техник-геолог маркирует его, при этом:

1) керн, извлечённый при одном подъёме, отделяют от керна следующего подъёма вертикальной деревянной биркой, на которой пишут номер скважины, интервал подъёма и фактическую длину поднятого керна;

2) каждый кусок керна нумеруют порядковым номером, от устья к забою скважины (стрелкой на куске указывают направление забоя);

3) мелкие куски керна заворачивают в бумагу, внутрь которой вкладывают этикетку.

Обработка керна заключается в макроскопическом его описании, зарисовке в масштабе 1: 100 - 1: 500 наиболее интересных в геологическом отношении участков, в отборе проб для химического анализа и образцов для спектрального, минералогического и петрографического изучения.

По результатам изучения керна составляют геологический разрез во скважине, на нём обязательно указывают конструкцию скважины и интервалы опробования. Если проводились замеры искривления, каротаж и гидрогеологические наблюдения, приводят и эти данные.

Отбор образцов. Геологическая документация сопровождается систематическим отбором образцов для микроскопического исследования, составления коллекции и других целей. Число образцов горных пород и руд зависит от разнообразия литологических особенностей толщ, сложности их тектонического состава, интенсивности наложенных процессов минерализации т.п.

Сводная геологическая документация. В результате документации различных разведочных выработок и буровых скважин накапливается большое количество разрозненного материала. После увязки полученных сведений можно представить общую картину формы рудных тел, распределение сортов полезного ископаемого. Основой составления сводной геологической графики являются маркшейдерские погоризонтальные планы и система разрезов через месторождение.

Сводная геологическая документация включает:

1) карты;

2) разрезы;

3) проекции;

4) блок-диаграммы;

5) модели

Все сводные чертежи и объёмные изображения строятся в определённых масштабах (обычно 1:200 - 1:2000) и в установленной системе координат.

Геологические карты поверхности в процессе создания сводной документации составляют в масштабах 1:2000; 1:1000 или 1:500 в зависимости от сложности геологической обстановки месторождения. Все данные разведки наносят на эти карты.

Геологические разрезы являются основным способом изображения форм и внутреннего строения месторождения. В случае изометрических форм месторождения вертикальные разрезы строят по двум взаимно перпендикулярным направлениям, при крутопадающих телах - вкрест простирания рудных тел и вмещающих пород; так же составляются проекции месторождения по простиранию на вертикальную плоскость.

При составлении геологических разрезов по скважинам следует обязательно учитывать зенитное и азимутальное искривление скважин. Масштабы вертикальных разрезов 1:50; 1:100; 1:200.

Погоризонтальный геологический план составляется путём нанесения на маркшейдерскую основу данных зарисовок отдельных выработок, а также путём перенесения данных по горизонту с разрезов и последующей их увязки.

В зависимости от сложности форм и нарушенности месторождения погоризонтальные планы составляют через 5, 10, 20, 40м., причём необходимо, чтобы они совпали с соответствующими эксплуатационными горизонтами.

Проекции рудных тел в зависимости от элементов их залегания строят в горизонтальной, вертикальной или наклонной плоскостях; последний вид проекции применяется для плоских тел с углом падения 40 - 50. Проекции могут быть простыми или сложными. При простых проекциях по данным, спроектированным на некоторую плоскость выработок, обрисовываются лишь контуры тел полезного ископаемого, при сложных, представляющих собой систему изолиний в контурах тела полезного ископаемого,- изолинии мощностей, изолинии содержания полезных компонентов и т.п. Проекции обычно составляются для подсчёта запаса полезного ископаемого.

Блок-диаграммы строятся на основании горизонтальных и вертикальных разрезов и дают наглядное пространственное представление о месторождении в целом. Наилучшим изображением месторождения являются модели, но изготовление их обходится дорого.

Оценка экономической эффективности использования месторождений

Оценка экономической эффективности использования месторождений всегда имеет сравнительный, а не абсолютный характер. Положительная или отрицательная экономическая оценка месторождения зависит от соотношения разведанных запасов данного вида минерального сырья и потребности промышленности в них. Факторы, определяющие промышленную ценность месторождений и эффективность использования заключённых в них запасов полезных ископаемых весьма многочисленны.

Горно-геологические факторы являются основой геологической оценки месторождений. Они устанавливаются в процессе разведки месторождений и их характеристика составляет главное содержание подсчёта запасов.

Социально-экономические факторы определяют потребности народного хозяйства в данном виде минерального сырья и перспективы его использования в связи с экономическим развитием государства.

Экономическо-географические факторы оказывают решающее влияние на оценку экономической эффективности использования месторождений широко распространённых видов минерального сырья, запасы которых намного превышают потребности народного хозяйства. При острой потребности и напряжённом балансе дефицитных видов минерального сырья влияние экономических факторов заметно снижается.

Совокупное влияние всех оценочных факторов находит свое выражение в показателях оценки экономической эффективности использования месторождений. К числу оценочных показателей, характеризующих эффективность эксплуатации месторождения относятся: годовая производственная мощность горного предприятия

Выпуск товарной продукции, себестоимость товарной продукции, прибыль от эксплуатации месторождения. Эффективность капиталовложений в разведку, строительство комплекса горнодобывающих и перерабатывающих предприятий оценивается совокупностью следующих показателей: сумма капиталовложений на строительство промышленного комплекса, удельные капитальные затраты, сроки окупаемости капиталовложений, рентабельность на вложенные средства.

При сравнительной оценке нескольких вариантов освоения месторождений или нескольких месторождений эффективность эксплутационных затрат и капиталовложений оценивается одновременно с помощью показателя «приведённых затрат» на производство единицы товарной продукции. Приведённые затраты определяются по формуле: С + Е К min, где С – себестоимость единицы товарной продукции по каждому варианту или по каждому месторождению. К - капитальные вложения в строительство промышленного комплекса по каждому варианту или по каждому месторождению. Е – отраслевой нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Размер приведённых затрат служит основой для выбора оптимального варианта промышленного освоения данного месторождения или выбора первоочередного объекта освоения из ряда конкурирующих между собой месторождений.

Оценка экономического эффекта от промышленного использования месторож