Тема: разработка месторождений горных пород Поиск и разведка месторождений

Изыскания месторождений природных горных пород (песка, гра­вия, камня) разделяют на три стадии: рекогносцировка, поиск и раз­ведка. Рекогносцировкой устанавливают район, где ведут разведыва­тельные работы для обеспечения материалами данного строительного

Рис. 138. План карьера и геолого-литологический разрез:

1—горный отвод; 2 — автомобильная дорога; 3 — граница месторождения; 4—управление карьером; 5—растительный слой; 6—гранит; 7—глина

объекта. Отчет по рекогносцировке содержит описание месторожде­ния, глазомерный план или карту Данные рекогносцировки служат только для планирования строительства.

Поиск и разведку месторождении проводят по утвержденному про­екту, который составляют на основе технического задания. При по­иске устанавливают: ориентировочные запасы, промышленную цен­ность и пригодность материалов для строительства дорог. Для поис­ковых работ используют топографическую карту крупного масштаба:

по ней легче планировать и осуществлять маршрутные поиски. Кроме топографических карт, используют геологические и особенно геолого-литологические. При разведке уточняют данные поисков и ведут ее в две стадии: предварительную и детальную.

При поисках делают выработки легкого типа: расчистки-неглубокие канавы, не требующие крепления. При разведке пользуются кон­трольными шурфами и буровыми скважинами (см. гл. XI). При раз­ведке месторождений песка или гравия крепление шурфов обязатель­но. Для бурения камня применяют станки, которые коронкой выреза­ют керн, т. е. каменный цилиндр. Керн извлекают на поверхность вместе с колонковой трубой. Все шурфы и скважины записывают в журнал определенной формы, где указывают пройденные породы, мощ­ность слоев, выход керна из скважины и фотодокументацию Материа­лы разведки обрабатывают в две стадии: вначале составляют конт­рольное описание образцов, которые сохраняют в ящиках, затем от этих образцов отбирают пробы для лабораторных испытаний.

На плане, выполненном в масштабе 1:2000, указывают все скважи­ны, шурфы и естественные обнажения (рис. 138). Далее с учетом релье­фа наносят линии геологических разрезов так, чтобы их можно было сопоставить между собой. Геологические разрезы составляют по колон­кам скважин, одинаковые по составу слои горных пород соединяют линиями. На разрезе отмечают границы участка, на котором будут подсчитаны запасы полезного ископаемого, площадь вскрытия, уро­вень грунтовой воды, место взятия проб и выход керна в процентах по скважинам. По разрезам судят о том, как залегает ископаемое, отку­да и до какой глубины следует разрабатывать месторождение.

Определение запасов месторождений

По степени разведанности месторождений, изученности качества полезного ископаемого и горно-технических условий разработки раз­личают запасы трех категорий: А. В, С с подразделением третьей категории на Ci и Са. К категории А относят месторождения природ­ных минеральных материалов, запасы, качество и условия залегания, которых полностью изучены и оконтурены буровыми скважинами или горными выработками. Условия ведения горно-эксплуатационных ра­бот, а также технологию последующей обработки полезного ископае­мого в этом случае проверяют на опыте работы действующих карьеров. Имеющиеся сведения позволяют запроектировать и построить на базе разведанного месторождения предприятие соответствующей мощности,

степени механизации и автоматизации. К категории В относят место­рождения, запасы которых разведаны и изучены с детальностью, доста­точной лишь для выявления основных условий залегания, качества и технологических свойств полезного ископаемого без точного отобра­жения пространственного положения каждого пласта, а также для определения природных данных, от которых зависят общие условия ведения горно-эксплуатационных работ. К категории Ci относят место­рождения, запасы которых определены на основании редкой сетки бу­ровых скважин или горных выработок, Это, как правило, месторожде­ния, примыкающие к контурам запасов категорий А и В. Качество и состав материала, условия разработки месторождения в этом слу­чае изучены на основе отдельных проб и образцов. К категории Сотносят месторождения, предварительно оцененные на основе отдель­ных проб и образцов.

В отдельных случаях для оценки потенциальных возможностей больших площадей и районов на основании общих геологических пред­ставлений, кроме запасов указанных категорий, определяют перспек­тивные запасы.

Для подсчета запасов оконтуривают¹ площадь месторождения по развода разведанности, используя данные разведочных выработок и результа­ты опробования. Устанавливают промышленные границы распростра­нения полезного ископаемого, определяемые по комплексу качествен­ных и горно-технических показателей. Для подсчета запасов исполь­зуют способы: среднеарифметический, вертикальных разрезов, тре­угольников. Изредка запасы подсчитывают методом многоугольни­ков и изолиний.

При среднеарифметическом способе на топографической карте оконтуривают полезные ископаемые раздельно по категориям запаса, затем подсчитывают размеры каждого контура и умножают на сред­нюю толщину полезного слоя.

Этот способ применим при поисковых работах или разведке мес­торождений с простым геологическим строением и небольшими коле­баниями мощности слоев.

Способ вертикальных разрезов (линейных сечений) используют, когда месторождение имеет удлиненную форму (береговые валы, косы) и разведано выработками, пройденными по параллельным или близ­ким к ним разведочным линиям, ориентированным поперек направле­ния протяженности вала.

При способе подсчета запасов по треугольникам всю площадь мес­торождения разбивают на треугольники, вершинами которых служат шурфы или скважины. По каждому треугольнику определяют объем как произведение площади на среднеарифметическую глубину в его вершинах.

Запасы месторождения гравия подсчитывают в кубических мет­рах горной породы в плотном теле. Содержание в породе отдельно гра­вия и валунов определяют в процентах от запаса всего месторождения, а также от запасов по отдельным категориям и участкам с раз­личным содержанием гравия.

Месторождения камня, гравия, песка, которые предполагают раз­рабатывать, должны удовлетворять определенным условиям: расчет­ная длительность амортизационного срока постоянно действующих карьеров камня, гравия и песка при определении потребного количест­ва запасов категорий А + В + С равна 25—30 лег; разведанные за­пасы принимают за пределами зоны санитарной охраны шириной 500 м по отношению к любым населенным пунктам или жилым зданиям на расстоянии не менее 400 м для месторождений, расположенных ниже дневной поверхности, и не менее 600 м для месторождений, располо­женных на косогорах (взрывобезопасная зона), по отношению к промы­шленным зданиям и сооружениям, железным и автомобильным доро­гам, судоходным рекам, нефте- и газопроводам; месторождения тре­буется разрабатывать за пределами зеленых охранных зон и заповед­ников, по возможности на площадях, непригодных или малоценных для сельского хозяйства.

Полезная толща должна быть по возможности однородной, не со­держать линз и прослоек некачественных материалов. Предельное отношение суммарной мощности вскрышных и пустых пород к мощно­сти полезного ископаемого не должно превышать для месторождения камня 1:1,5, для месторождений песка и песчано-гравийной смеси 1:1.

Целесообразность разработки месторождений с большими прито­ками воды в карьер подтверждают технико-экономическим расчетом.