основн.дисциплины / поиск и разв.мест.п.и-Высоцкий / Курс лекций

а) требования к детальности и надежности, а также ко времени получения сведений. При необходимости получения срочных данных предпочтительнее бурение (но его данные ориентировочные), для получения надежных сведений, не ограниченных временем, лучше использовать горные выработки;

б) требования к изучению технологических свойств полезного ископаемого. Буровые скважины обычно обеспечивают только лабораторные испытания, а если нужны крупные технологические пробы, полузаводские или заводские, необходима проходка горных выработок для отбора этих крупных проб.

ОКОНТУРИВАНИЕ ТЕЛ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Способ оконтуривания тела полезного ископаемого зависит от его морфологического вида и положения в пространстве. Плоские тела — жилы, линзы, пласты — при пологом залегании оконтуриваются в плане, при крутом — в вертикальной проекции. Наклонные тела удобно оконтуривать и в их собственной плоскости, особенно в тех случаях, когда они имеют средний угол падения (40—50°). Трубообразные тела также оконтуриваются обычно в плане (пологие) или в вертикальной проекции (крутые). Изометричные тела полезных ископаемых могут оконтуриваться в любой плоскости, но обычно в силу ряда технических причин их удобнее оконтуривать в плане.

Все сказанное относительно оконтуривания тел полезных ископаемых справедливо для любых продуктивных зон и площадей.

Впорядке убывающей точности различаются три способа оконтуривания: 1) непрерывное прослеживание контактов (на поверхности или в горных выработках, пройденных по простиранию тела), 2) интерполяция контактов (когда проводятся условные линии контуров между смежными разведочными выработками) и 3) экстраполяция контактов (когда линии контуров проводятся весьма приближенно за пределами разведочных выработок). Различная точность оконтуривания обусловливает и различную геологическую точность разведочных разрезов, и различную точность нанесения границ тел полезных ископаемых или месторождения в целом на графические документы.

Непрерывное прослеживание контактов удается осуществить при маломощных телах полезного ископаемого путем проведения горных выработок по простиранию или по падению пласта, жилы, линзы. Реже мощные

иценные залежи полезного ископаемого оконтуриваются парой горных выработок (штреков), закладываемых вдоль обоих контактов. Иногда трубы

ийзометричные тела оконтуриваются на какохМ-либо горизонте кольцевым штреком, идущим по контакту. Очень редко контуры тела бывают видны при геологическом изучении выходов (обрушения, оседания, выклинивания и др.).

Вбольшинстве случаев в процессе разведки контуры месторождений и тел полезного ископаемого в интервалах между соседними выработками в

291

Высоцкий Э.А., Кутырло В.Э. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»

каждом разрезе и между соседними разрезами проводятся путем интерполяции. В краевых частях месторождений, на флангах и на глубине, ниже самых глубоких разведочных выработок, вскрывших полезное ископаемое, производится экстраполяция. При этом проводятся внешний и внутренний контуры (рис. 3).

Внутренний контур проводится по методу интерполяции через крайние выработки, пересекшие тело полезного ископаемого, и является надежным в смысле достоверности, хотя обычно несколько преуменьшает размеры тела. Внутренний контур характеризует гарантированные размеры тела полезного ископаемого (месторождения) в пределах разведанной площади.

Внешний контур проводится за пределами разведочных выработок, вскрывших тело полезного ископаемого, и характеризует предположения исследователя о естественных границах тела полезного ископаемого. Точное положение естественных границ на флангах и на глубине чаще всего остается неизвестным до окончания разработки месторождения. Отсюда вытекает главная задача разведки в отношении изучения формы: возможно более достоверное определение естественных границ (контуров) тела полезного ископаемого. В зависимости от способа экстраполяции разведочных данных и от характера и интенсивности изменчивости формы тела полезного ископаемого (месторождения) эта задача решается с различной степенью точности.

Проведение внешнего контура осуществляется двояко:

а) способом ограниченной экстраполяции, когда контур проводится между разведочными выработками, вскрывшими полезное ископаемое, и выработками, не встретившими его;

б) способом неограниченной экстраполяции, когда за внутренним контуром вообще нет разведочных выработок.

В первом случае возможности экстраполяции ограничены пределами полосы между рядом выработок, вскрывших полезное ископаемое, и «пустыми» выработками, и следовательно, ошибка экстраполяции зависит главным образом от ширины этой полосы. В большинстве случаев она невелика, так как расстояние между разведочными выработками не бывает очень большим. Лишь в начальный период разведки, при весьма удаленных друг от друга разведочных выработках, ошибка ограниченной экстраполяции может быть значительной. Обычно^при ограниченной экстраполяции внешний контур проводится посередине между ^выработками, пересекшими залежь полезного ископаемого, и выработками, показавшими ее отсутствие (если нет более убедительных геологических данных).

Оконтуривание по среднему углу выклинивания, описываемое в большинстве руководств, не может быть рекомендовано, так как обычно проведенный таким способом контур оказывается в резком противоречии с природными фактами; он может подтвердиться лишь в крайне редких случаях. В случае неограниченной экстраполяции задача проведения внешнего контура становится наименее определенной и обычно

292

Высоцкий Э.А., Кутырло В.Э. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»

многовариантной. Тем не менее существует целый ряд приемов, позволяющих провести границу тела полезного ископаемого при отсутствии «оконтуривающих» выработок, показывающих отсутствие полезного ископаемого. Все эти приемы можно разделить яа две группы: геологические и формальные.

Геологические приемы проведения внешнего контура наиболее убедительны. Главнейшие из них следующие:

1)проведение внешнего контура по границе различных фаций — надежный прием для месторождений осадочного происхождения;

2)проведение внешнего контура по границе «благоприятных» пород, часто применяемое на эпигенетических месторождениях;

3)проведение внешнего контура по тектоническому нарушению, которое может ограничивать залежь полезного ископаемого (рис. 4);

4)проведение внешнего контура по естественному плавному выклиниванию залежи полезного ископаемого. Здесь можно различать два технических способа определения места выклинивания, или «нулевого контура», залежи: способ разрезов и способ изолиний.

Формальные приемы проведения внешнего контура неограниченной экстраполяции применяются в тех случаях, когда нет сколько-нибудь убедительных геологических данных о границах распространения продуктивной зоны (площади) за пределы участка, освещенного разведочными выработками. В этих случаях внешний контур проводится в зависимости от размеров месторождения (тела) с учетом плотности сети разведочных выработок. В практике часто применяются следующие формальные приемы неограниченной экстраполяции:

1)проведение внешнего контура параллельно внутреннему на расстоянии, равном расстоянию между разведочными выработками или половине среднего расстояния между ними (для морфологически неустойчивых тел полезного ископаемого);

2)проведение внешнего контура в зависимости от линейных размеров тела полезного ископаемого. По этому приему внешний контур образует треугольник, у которого высота принимается равной половине длины тела полезного ископаемого (рис. 5, а). Видоизменением этого приема является проведение внешнего контура по периметру прямоугольника с высотой, равной четверти длины тела полезного ископаемого (рис. 5, б);

3)проведение внешнего контура по поверхности конуса (для изометрических тел). Основанием этого конуса служит площадь сечения тела полезного ископаемого, ограниченная внутренним контуром, а высота равна половине среднего поперечного размера тела (рис. 6). Иногда на этом же основании строится полушарие.

Все эти привычные, а также другие возможные приемы оконтуривания месторождений, по формальным соображениям являются в значительной мере субъективными и ничем необоснованными. Поэтому их следует по возможности избегать.

293

Высоцкий Э.А., Кутырло В.Э. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»

Рано или поздно, по мере детализации разведки, неограниченная экстраполяция сменяется по всей периферии тела полезного ископаемого экстраполяцией ограниченной и, таким образом, залежь оконтурива-ется достаточно точно. Однако всегда желательно представлять общие контуры месторождения как можно раньше — и для решения перспективных вопросов эксплуатации месторождения и для рационального направления дальнейших детальных разведочных работ. Поэтому в практике разведки контуры тела полезного ископаемого в первом приближении устанавливаются редкой сетью разведочных выработок.

Существуют три основных способа оконтуривания тела полезного ископаемого на поверхности:

1)проведение двух разведочных линий «крестом», т. е. под прямым углом друг к другу (рис. 7, а);

2)проведение редкой правильной сети разведочных выработок (рис. 7,

6)—наиболее распространенный и универсальный способ оконтуривания;

3)векторный способ: проведение разведочных выработок по линиям

— векторам, направленным от некоторой начальной точки (рис. 8). Последний способ предложен в 1957 г. Д. А. Зенковым и К. Л. Семеновым.

Все эти работы нужно строить исходя из четвертого и пятого принципов разведки и помнить, что всякие надуманные усложнения только мешают в производстве геологоразведочных исследований. Кроме того, необходимо учитывать, что поверхностные выработки — самые дешевые и экономия на этих выработках часто вызывает в дальнейшем большой перерасход на глубинных разведочных работах.

294

Высоцкий Э.А., Кутырло В.Э. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рис. 1. Влияние условий залегания тела полезного ископаемого на выбор средств разведки

а — тело простирается перпендикулярно склону и выходит на поверхность; б—тело простирается вдоль склона и падает «под гору»; в — тело простирается вдоль склона и падает «в гору». 1 —тело полезного ископаемого; 2 — горизонтали склона; 3 — горные выработки (штольни); 4 — скважины

Рие. 2. Схема проходки разведочной выработки вдоль контакта тела полезного ископаемого и вскрытие последнего ортами.

Рис. 3. Оконтуривание крутопадающего				тела полезного	ископаемого в проекции		на
вертикальную плоскость			полезного ископаемого скважинами; 2 — скважины,
/ — точки	пересечения	тела					не
встретившие полезного ископаемого;		3 — линия		внутреннего	контура; 4—линия	внешнего
контура

295

Высоцкий Э.А., Кутырло В.Э. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»

Рис. 4. Проведение внешнего контура по тектоническому нарушению на восточном фланге месторождения (по В. И. Смирнову, с видоизменениями)

1— выход пласта; 2 — линии тектонических нарушений; 2 — буровые скважины, пересекшие рудное тело; 4 — линия внутреннего контура; 5 — линия внешнего контура

Рис. 5. Проведение внешнегоконтура по способу разрезов (по В. И. Смирнову)

/ — внутренний контур; 2 — внешний контур

Рис. 6. Проведение внешнего контура по способу изолиний мощности (по В. И. Смирнову)

296

Высоцкий Э.А., Кутырло В.Э. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»

Цифры около скважин показывают вскрытую мощность полезного ископаемого

297

Высоцкий Э.А., Кутырло В.Э. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»

Рис. 7. Универсальные способы оконтуривания тел полезных ископаемых

а — оконтуривание «крестом»; б — оконтуривание сетью разведочных выработок

Рис. 8. Векторный способ оконтуривания тел полезных ископаемых (по Д. А. Зенкову, с видоизменениями)

I — векторы первой очереди; II — векторы второй очереди

1—истинный контур тела; 2 — контур, проведенный по данным векторных ходов; 3 — продуктивные разведочные выработки; 4 — пустые разведочные выработки; 5 —-пункты будущей сети детальной разведки месторождения

298

Высоцкий Э.А., Кутырло В.Э. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»

ЛЕКЦИЯ 24

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАПАСОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

1. КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК

На основании результатов разведочных работ подсчитывается находящееся в недрах разведанного месторождения количество минерального сырья (руды, металла), которое называется запасами.

Рис. 1. Схема контура полезного ископаемого (заштриховано):

а — по интерполяции; б, в — фактические контуры больше и меньше интерполированных.

Подсчет запасов минерального сырья в недрах разведанного месторождения производится на основании измерения размеров тел полезных ископаемых и определения содержания полезного компонента по отдельным пересечениям в горных выработках или в буровых скважинах, интерполяции этих данных между разведочными выработками и экстраполяции за пределы пересечений.

В связи с тем, что обычно закономерность изменения мощностей рудных тел и содержаний полезного компонента между сечениями и за их пределами неизвестна, то как интерполяция, так и экстраполяция производятся по прямолинейному способу, т. е. границы измеренных величин соединяются между собой прямыми линиями (мощность), а для содержаний предполагается постепенное увеличение или уменьшение его от одной точки замера к другой.

Такое оконтуривание прямолинейными границами, как правило, не совпадает с истинными границами измеряемых величин. Оно может быть как меньше их, так и больше (рис. 1).

Поэтому запасы минерального сырья, подсчитанные при указанном допущении прямолинейного изменения величин, входящих в подсчет запасов, всегда могут отличаться от действительных запасов.

Величина отклонения подсчитанных запасов от действительных зависит главным образом от сложности строения тела полезного ископаемого и распределения в нем полезного компонента, а также от детальности разведки. Очевидно, чем сложнее строение месторождения, чем резче колебания мощности тела и содержания полезного компонента, тем выше

299

Высоцкий Э.А., Кутырло В.Э. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»

отклонения этих величин от средних данных, полученных в соседних пересечениях, и тем меньше достоверность подсчитанных запасов. Также очевидно, чем больше расстояние между пересечениями, чем уже эти пересечения, тем большая погрешность может быть допущена в определении средних величин между ними и тем меньше будет достоверность подсчитанных запасов. В связи с изложенным может быть сформулировано правило (по В. И. Смирнову): чем неравномернее тело полезных ископаемых по морфологии и распределению в них полезного компонента и чем меньше детальность разведки, тем ниже достоверность подсчитанных запасов.

По степени достоверности величин подсчитанных запасов, разведанности и изученности их они разделяются на ряд категорий запасов. Такое разделение запасов по степени их достоверности, разведанности и изученности называется классификацией запасов.

Еще в ранние этапы развития поисков, разведок и разработки полезных ископаемых обнаруживалось стремление к практической оценке месторождений минерального сырья, к определению качества и вероятного количества его в недрах. Это связано прежде всего с тем, что для освоения месторождений минерального сырья и их разработки необходимы капиталовложения, которые требуют определенных гарантий возврата. При этом, чем больше капиталовложения, тем надежнее должны быть запасы минерального сырья. Это привело к необходимости разделять общие запасы полезных ископаемых по степени их надежности на отдельные категории. В конце прошлого века английские горные инженеры стали выделять из общих запасов запасы видимой руды.

В1902 г. Лондонский институт горного дела и металлургии рекомендовал запасы видимой руды разделять на две категории: руда оконтуренная и руда неоконтуренная. В 1903 г. П. Аргэлл предложил выделять три категории запасов: вскрытая, вскрываемая и ожидаемая руда. После обсуждения этого предложения тот же Лондонский институт опубликовал проект классификации запасов, согласно которому запасы разделялись на три категории: видимая руда, вероятная и возможная. Несколько позднее (1909 г.) Г. Гувером были уточнены названия и понятия этих трех категорий запасов, которые рекомендовано называть: установленная руда, вероятная и возможная. Эта классификация стала широко известной и была принята во многих странах. Применяется она и в настоящее время.

ВСША принята классификация запасов, согласно которой все запасы делятся на три категории: измеренные, выведенные и предполагаемые.

Внастоящее время действуют три классификации запасов — для твердых полезных ископаемых, для нефти и газа и для запасов питьевой воды

итехнической (включая и минеральные воды для курортов и лечебных заведений). Ниже разбирается только классификация запасов для твердых полезных ископаемых.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

300

Высоцкий Э.А., Кутырло В.Э. «Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых»