Оконтуривание рудных тел по их простиранию и падению

Способы оконтуривания зависят от рельефа местности, где находятся рудные тела, типа рудного тела и условий его залегания. Детальность оконтуривания определяется стадией изучения месторождения (рудного тела).

Рассмотрим несколько примеров оконтуривания рудных тел для разных перечисленных случаев. Оконтуривание (определение нулевого контура) по простиранию и падению проводится методом непрерывного прослеживания границ или методом экстраполяции между выработками, вскрывшими рудное тело, и выработками, его не вскрывшими. Непрерывное прослеживание границ проводится проходкой траншей или расчисток.

Процесс оконтуривания рудных тел сводится в общем к созданию системы геологических разрезов, на которых располагаются горные выработки или буровые скважины. Расположение выработок или скважин должно быть закономерным. Применяются при оконтуривании три системы (схемы) расположения выработок: квадратная, прямоугольная и ромбическая.

Квадратная система чаще применяется при изометрической форме рудных тел (залежей). При удлинённой форме рудных тел наиболее применима прямоугольная система выработок. При этом поисково-разведочные линии в таком случае располагаются по направлению наибольшей изменчивости рудного тела, т. е. чаще всего – перпендикулярно простиранию (удлинению) тела. Ромбическая система расположения линий используется также при рудных телах с явно выраженным удлинением. Эта система позволяет вдвое сократить количество выработок при проведении поисково-разведочных работ. Поэтому её обычно применяют при работе на рудных телах с выдержанным содержанием полезных компонентов.

2.1 Равнинный рельеф. Жильные тела. Как правило, жильные тела отличаются значительной протяжённостью по простиранию (длиной) относительно его мощности, а также ширины (протяжённости по падению в случае крутопадающих тел). При этом жильное тело может выходить на поверхность земной коры (или под покров рыхлых отложений мощностью до 3 м), либо оказывается перекрытым вышележащими отложениями любого возраста и происхождения мощностью более 3-5 м. В том и другом случае оконтуривание таких тел будет отличаться.

При маломощных перекрывающих отложениях (до 3 м) на первой стадии оконтуривания проводится редкая сеть горных выработок (рис. 6а), которая позволяет в первом приближении оценить протяжённость рудного тела. Горные выработки ориентируются длинной стороной перпендикулярно простиранию рудного тела. Азимуты простирания и падения, а также угол падения замеряются с помощью горного компаса по выработкам, пройденным на первой стадии поисковых работ (рис. 6а). При этом в каждой выработке проводится оконтуривание рудного тела по мощности путём проведения опробования этого тела и вмещающих горных пород. На последующих стадиях работ сеть горных выработок сгущается, т. е. расстояние между горными выработками сокращается (рис. 6б), что даёт возможность уточнить не только размеры рудного тела, но также его форму и характер распределения оруденения (полезных компонентов).

Северо-восточная и юго-западная границы рудного тела проводятся на основании экстраполяции между выработками, вскрывшими рудное тело (канавы №4, 5), и не вскрывшими его (канавы №2 и 3).

Предварительное прослеживание на поисковой стадии может осуществляться геофизическими методами (магнито-, гравии-, электроразведка, гамма-профилирование) при обязательной проверке методами геологическими, т. е. горными выработками или буровыми скважинами.

Оконтуривание рудного тела по его падению (на глубину) проводится путём бурения скважин, заложенных на продолжении тех же поисково-разведочных профилей (рис. 6в). На глубине рудное тело ограничивается по керну скважин экстраполяцией между скважиной №2, вскрывшей рудное тело, и скважиной №3, его не вскрывшего.

Последовательное оконтуривание приводит к увеличению точек пересечения рудного тела, благодаря чему получаются более точные сведения о его строении, составе и поведении полезных компонентов, как по простиранию, так и по падению. Во-вторых, сокращение расстояний между выработками позволяет уточнить его контур, т. е. размеры рудного тела: протяжённость становится либо несколько больше, если последующая выработка вскрывает это тело (рис.6, б), либо меньше, если при этом вскрытия тела не происходит.

Если жильное рудное тело залегает под мощным покровом рыхлых отложений, его предварительное прослеживание также может производиться по результатам косвенных, геофизических методов (магнито- и гравиметрии, электроразведки, гамма-профилирования). Из геологических методов в таком случае применяются буровые методы либо, на небольшой глубине – шурфами.

2.2 Равнинный рельеф. Пластовые рудные тела. Чаще всего пластовые рудные тела отличаются формой, близкой к изометрической, реже – слабо вытянутой по одному из направлений и, также как жильные тела, значительно меньшей мощностью по сравнению с протяжённостью и шириной тела. В большинстве случаев пластовые рудные тела залегают под мощной толщей рыхлых отложений (бокситы, ангидриты и др.), реже располагаются вблизи поверхности земной коры (гипсы, известняки, доломиты и др.).

Оконтуривание пластовых рудных тел производится также по квадратной, прямоугольной или ромбической сети выработок. При прямоугольной сети расстояние между параллельными поисковыми или разведочными профилями бывает больше, чем между поисковыми (разведочными) выработками (буровыми скважинами или шурфами) на этих профилях (рис. 7 а, 7б).

В этом случае, как и при поисках любых рудных тел (залежей), оконтуривание проводится в несколько стадий, начиная с разрежённой сети (рис. 7а). Но в отличие от жильных тел, залегающих вблизи поверхности, поисково-разведочные работы осуществляются методом колонкового бурения. На поисковой стадии возможно пересечение рудного тела (залежи) хотя бы одним профилем (одной линией) скважин (рис. 7а).

На второй стадии сеть скважин сгущается, прежде всего для более точного оконтуривания рудного тела по простирания (рис. 7б), а также для уточнения представлений о форме рудного тела, его минеральном и химическом составе и поведении полезных компонентов.

Главное правило оконтуривания при этом сохраняется: каждый профиль или поисковая (разведочная) линия должна заканчиваться выработкой (скважиной или шурфом), не вскрывшим рудное тело. И в этом случае контур рудного тела определяется путём экстраполяции между выработками, вскрывшими рудное тело и его не вскрывшими (рис. 7).

В отличие от жильных тел, оконтуриваемых по простиранию и падению, пластовые тела оконтуриваются одновременно по длине (простирание) и по ширине (рис. 7а, 7б).

В каждой скважине оконтуривание производится по мощности рудного тела. Для этого каждая буровая скважина, как и каждая канава, шурф и любая другая выработка, проводится до полного пересечения рудного тела с убедительной проходкой до 3–5 м по вмещающим безрудным горным породам (рис. 7в).

2.3 Горный рельеф. Жильные рудные тела. В условиях горного рельефа поисково-разведочные работы проводятся преимущественно подземными горными выработками. В некоторых случаях, когда рудные тела обнажаются в крутых горных склонах, оконтуривание их в склоне может осуществляться поверхностными горными выработками: канавами или расчистками (рис. 8б, канава 7).

Начинается процесс оконтуривания на определённом горизонте проходкой штольни с целью первичного пересечения рудного тела (рис. 8б). После этого из штольни проводятся штреки по простиранию рудного тела (рис. 8а). Протяжённость штреков определяется исходя из местных геологических условий, условий рельефа и экономических соображений. На рис 8а показан вариант оконтуривания рудного тела по простиранию штреками до полного его выклинивания. На этом рисунке показан фактически погоризонтный план с обозначением положения мест заложения буровых скважин подземного бурения.

Возможно оконтуривание этого рудного тела по простиранию и другим способом: путём проходки второй штольни параллельно первой через определённое расстояние в зависимости от характера рельефа, протяжённости и необходимой степени разведанности этого тела. Например, для создания разведочной сети для подсчёта запасов по условной категории. Такое расстояние может составить 100 или 200 м. А далее оконтуривание проводится по простиранию также по штрекам, пройденным из этой второй штольни. Аналогичным образом возможна проходка и новых штолен, параллельных первым с последующим проведением из этих штолен штреков.

В случае, когда штреком не вскрывается полная мощность рудного тела (при большой его мощности и относительно небольшом сечении штрека), из него проходятся квершлаги или рассечки (рис. 8а) для полного пересечения мощности рудного тела и достоверного оконтуривания.

Оконтуривание по падению этого рудного тела осуществляется системой выработок, в которую входят как новые штольни и штреки на других горизонтах (ниже первого горизонта), так и с применением подземного бурения. Для этого в штольнях готовятся специальные камеры для установки специальных буровых станков (рис. 8б, скв. 1, 2, 3) и проходки скважин.

Детальное изучение оруденения по падению рудного тела (т. е., по его ширине) и непрерывное его оконтуривание проводится и по наклонным подземным горным выработкам: гезенкам и восстающим (рис. 8б).