Цель работ–геологическое изучение территории поисков; выявление проявлений и месторождений полезных ископаемых; определение целесообразности их дальнейшего изучения.

Основной конечный результат – комплексная оценка геологического строения и перспектив исследованных площадей, выявленные проявления и месторождения полезных ископаемых с оценкой их прогнозных ресурсов по категориям Р₂ и P₁; оценка возможности их освоения на основе укрупненных показателей: обоснование целесообразности и очередности дальнейших работ.

Стадия 3. Оценочные работы

Объект изучения – проявления и месторождения полезных ископаемых с оцененными прогнозными ресурсами категорий Р₂иР_1.

Цель работ–геологическое изучение и геолого-экономическая оценка проявлений и месторождений; отбраковка проявлений, не представляющих промышленной ценности.

Основной конечный результат – месторождения полезных ископаемых с оценкой их запасов по категориям С₂ и С₁, а по менее изученным участкам прогнозных ресурсов — категории Р₁; технико-экономическое обоснование временных кондиций и промышленной ценности месторождений.

Стадия 4. Разведка месторождения

Объект изучения – месторождения полезного ископаемого с оцененными запасами по категориям С₂ и С₁ и прогнозными ресурсами категории Р₁

Цель работ –изучение геологического строения, технологических свойств полезного ископаемого, гидрогеологических, инженерно-геологических условий отработки месторождения; технико-экономическое обоснование промышленной ценности и освоения месторождения; уточнение геологического строения месторождения в процессе освоения на недостаточно изученных участках (фланги, глубокие горизонты) с переводом запасов из низших в более высокие категории.

Основной конечный результат – геологические, гидрогеологические, горно-геологические и другие данные, необходимые для составления технико-экономического обоснования постоянных кондиций и освоения месторождения; подсчитанные запасы по категориям А, В, С₁ и С₂

Стадия 5. Эксплуатационная разведка

Объект изучения – эксплуатационные этажи, горизонты, блоки, уступы, подготавливаемые для очистных работ.

Цель работ– уточнение полученных при разведке данных для оперативного планирования добычи, контроль полноты и качества отработки запасов.

Основной конечный результат – запасы подготовленных и готовых к выемке блоков; исходные материалы для оценки полноты отработки месторождения, уточнения потерь и разубоживания полезного компонента.

Лекция 2 (10). ОРГАНИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ

Вопросы:

1. Геолого-съемочные работы

2. Гидрогеологические и инженерно-геологические работы

3. Горно-буровые работы

4. Горно-разведочные работы

5. Геофизические работы

1. Геолого-съемочные работы

К настоящему времени на всей территории нашей страны проведено мелко- и средне-масштабное геологическое картирование (1:200 000). Основная задача региональных геолого-геофизических работ – повышение качества ранее составленных геологических карт главным образом среднего масштаба и введение в них новой, дополнительной нагрузки данных о научном металлогеническом прогнозе распределения полезных ископаемых на основе широкого использования дистанционных методов космоаэро-фотовысотного геологического картирования и аэрогеофизических методов.

В настоящее время основным видом геолого-съемочных работ должна стать государственная геологическая съемка масштаба 1:50 000 (1:25 000), которая может выполняться в комплексе с другими, дополнительными видами геологических исследований. Государственную геологическую съемку масштаба 1:50 000 с общими поисками выполняют государственные геологические предприятия.

В настоящее время традиционный полистный метод организации геолого-съемочных работ почти повсеместно заменен более прогрессивным – групповым методом. Себестоимость съемки по этому методу на 15-20 % меньше, чем по полистному. При этом на 40-45 % повышается результативность процесса, увеличивается охват территории поисковыми работами.

Объектом изучения при групповой съемке служит площадь группы стандартных листов геологической карты (при масштабе 1:50 000 – в пределах от 4 до 16 листов или от 1,5 до 6,5 тыс. км²), выделяемой на основе геолого-экономического районирования и единства комплекса полезных ископаемых. Как правило, в границах такой площади размещается крупная геологическая структура, последовательно изучаемая в течение трех-пяти лет по принципу от «общего к частному».

Полный цикл геологической съемки состоит из следующих этапов:

а) подготовительный период и проектирование работ;

б) полевые работы (2-3 сезона) с промежуточной камеральной обработкой материалов;

в) окончательная камеральная обработка полевых материалов и составление отчета;

г) подготовка карт к изданию.

Основным содержанием подготовительного периода являются анализ и обработка всего литературного и фондового геологического материала по району съемки, изучение собранных коллекций горных пород, шлифов, керна скважин, геологическое дешифрирование аэрофотоснимков площадей съемки и в случае наличия – космических фотографий. В этот период предварительно интерпретируются результаты региональных геофизических исследований. Все перечисленные данные ложатся в основу проекта геолого-съемочных и поисковых работ: составляется предварительная картосхема с максимальным использованием аэрофотоматериалов, на которую наносятся ранее выявленные обнажения коренных пород, геофизические аномалии, рудопроявления и другие опорные точки. Намечается схема маршрутов, подлежащих выполнению в течение первого полевого сезона.

Основные задачи работ первого полевого сезона – создание целостной картины геологического строения всей территории ГГС, выделение важнейших перспективных участков для постановки поисков, а также наиболее сложных участков, требующих для изучения специальных исследований. На всей исследуемой территории в первый полевой сезон осуществляется площадное шлихование и геохимическое опробование, начинается бурение картировочных и более глубоких – опорных (структурных) скважин, задаются и проходятся канавы, мелкие шурфы.

В первый полевой сезон проводят основной объем аэровизуальных наблюдений для общей рекогносцировки всей снимаемой площади, оценки результатов предварительного дешифрирования, фиксации основных геологических границ, зон изменения пород, даек, жил, древних горных выработок и т. д. В это же время выбирают участки для изучения опорных разрезов, а полученные по ним данные используют также при организации геолого-съемочных и поисковых работ; изучают возможности применения различных видов транспорта; намечают маршруты перебазировок и места разбивки полевых лагерей. Персоналом геолого-съемочных отрядов в первый полевой сезон проводится редкая сеть наземных маршрутов, в которых изучаются важнейшие характерные разрезы и структуры, детально проверяются на месте результаты дешифрирования аэрофотоснимков.

Во второй полевой сезон групповой геологической съемки выполняется основной объем съемочных и поисковых маршрутов; при этом их сеть сгущается до размеров, предусмотренных инструкциями по съемке.

Важная задача второго полевого сезона – выявление рудопроявлений, рудных тел и рудоконтролирующих структурных нарушений. В этот период выполняется основной объем наземных геофизических работ, шлихового и геохимического опробования. Для всестороннего изучения геологического строения и обеспечения научной достоверности стратиграфических, литологических и других данных геологической основы карты требуется проведение в процессе съемочных маршрутов дополнительных узкоспециализированных видов гео­логических исследований. Это, прежде всего, петрографическое изучение пород отдельных горизонтов, морфометрические измерения, интерпретация и привязка геофизических аномалий к отдельным элементам картируемых структур, выявленных в первый полевой сезон.

Во второй полевой сезон буровые и горно-разведочные подразделения завершают оценку аномалий и рудопроявлений, выделенных в процессе геофизических и геолого-поисковых работ.

Третий полевой сезон предназначен для завершения оценочных работ на поисковых объектах, окончательной увязки результатов всех съемочных маршрутов и создания полевого варианта геологической карты и карты полезных ископаемых района.

В период каждого полевого сезона ведутся текущие камеральные работы – ежедневно после каждого маршрута или в специальные камеральные дни, число которых определяется из соотношений: один камеральный день после 3-5 дней наземных маршрутов или после 2 дней аэровизуальных наблюдений. Для камеральной обработки целесообразнее использовать ненастные дни, малоэффективные для полевых маршрутов и полетов.

По окончании последнего полевого сезона проводят ликвидацию полевых работ, во время которой оборудование и снаряжение подготавливают к отправке на базу для сдачи на склады.

Выполнение основных геолого-съемочных и поисковых работ методом групповой геологической съемки производят, как правило, силами укрупненной партии, в состав которой входят инженерно-технические работники геологического профиля, геофизики, рабочие и водители технологического транспорта. Геохимические и другие виды сопутствующих исследований выполняются работниками специальных отрядов.

Календарные графики работы геологосъемщиков, как правило, стро­ятся по принципу суммарного учета рабочего времени, согласно кото­рому продолжительность рабочего дня в июле может достигать 10 ч с последующей компенсацией переработанного времени в виде предоставления работникам дополнительных выходных дней или увеличения продолжительности отпусков. Режим рабочего времени должен быть обязательно согласован с профсоюзной организацией.

Производительность труда работников геолого-съемочной партии, выражающаяся размерами снятой и опоискованной территории в единицу времени (партия-мес.), зависит от большого числа геологических и организационных условий выполнения работ. Так, учитываются категории сложности геологического строения района (5 градаций), проходимость местности (4 градации) и трудность дешифрируемости аэрофотоснимков (3 градации). Все они должны быть приняты во внимание при проектировании работ. Это обусловлено тем, что разница в производительности труда, даже при изменении одного из данных условий на одну ступень, может привести к заметному (на 15–20 %) удорожанию работ.

Цикл геолого-съемочных работ завершается этапом окончательной камеральной обработки материалов. Его основная задача – составление и оформление итогового отчета с графическими и текстовыми приложениями. Кроме того, проводят компьютерную обработку материалов, составляют геологические базы данных по изучаемому геологическому объекту. Производят обработку геохимической и геофизической информации с использованием математических методов для выявления закономерностей распределения полезных ископаемых, определения точности и достоверности полученных данных. Производят также подготовку и выполнение графических материалов и геологических карт в электронном виде.

Окончательные результаты геологической съемки, оформленные в виде государственной геологической карты (в электронном виде), подготавливают к изданию основными исполнителями геолого-съемочных работ – авторами карты. На заключительном этапе работы в карту вносятся изменения и дополнения в соответствии с замечаниями рецензентов, научно-технического совета и редакторов карты.

2. Гидрогеологические и инженерно-геологические работы

Гидрогеологические и инженерно-геологические работы представляют собой весьма разнообразный комплекс исследований, в частности:

1) гидрогеологические и инженерно-геологические съемки территории, включая съемки для целей мелиорации;

2) изучение гидрогеологических и инженерно-геологических условий разведки и будущей эксплуатации месторождений;

3) стационарные наблюдения за режимом и балансом подземных вод;

4) поиски и разведку источников подземного водоснабжения, включая месторождения минеральных вод и промышленных рассолов;

5) изучение инженерно-геологических условий будущего строительства промышленных и гражданских объектов.

Организационно гидрогеологические подразделения, специализирующиеся на съемке, поисках и разведке месторождений пресных и минерализованных подземных вод, входят в состав региональных производственных геологических предприятий.

Гидрогеологические условия в пределах разведуемых месторождений полезных ископаемых в основном изучаются специализированными гидрогеологическими отрядами.

Для проведения инженерно-геологических исследований, как правило, выполняемых по договорам с горнодобывающими, строительными и другими организациями, создаются специальные инженерно-геологические отряды в составе гидрогеологических или комплексных геологоразведочных экспедиций регионального подчинения.

Организация специальных гидрогеологических и инженерно-геологических съемок существенно не отличается от организации полевых и камеральных работ при геологических съемках соответствующего масштаба. Традиционный набор работ дополняется отбором гидрогеохимических проб воды и газов из поверхностных водоемов, родни­ков, колодцев, скважин и горных выработок. Проводится необходимый объем опытных работ, ведутся гидрогеологические наблюдения в картировочных скважинах. В результате составляются гидрогеологические, геоморфологические карты, карты химизма подземных вод и другие специальные карты распространения карстовых, просадочных и оползневых явлений. В штат геолого-съемочных партий вводится специальный отряд или группа специалистов-гидрогеологов. При проведении гидрогеологической или инженерно-геологической съемки по готовой геологической основе организуются отдельные съемочные отряды.

Поиски и разведка месторождений подземных вод, как и поисково-разведочные работы на твердые полезные ископаемые, организуются последовательно, по стадиям. Результатом поисков и разведки месторождений подземных вод является подсчет эксплуатационных запасов воды, определение содержания основных и попутных полезных компонентов и вредных примесей, способов обогащения вод и удаления остаточных промышленных стоков, а для месторождений пресных вод – разработка схемы водозабора, где указываются средние и минимально допустимые дебиты эксплуатационных скважин, их глубины и конструкции, способы и средства фильтрации воды и водоподъема, срок эксплуатации водозабора.

Основные методы поисков и разведки подземных вод аналогичны методам изучения гидрогеологических условий месторождений твердых полезных ископаемых, применяемым с целью определения общей обводненности месторождений и прогноза величины водопритока в горные выработки. Для решения этих задач бурятся гидрогеологические скважины, в которых проводятся опытные наблюдения за гидродинамикой подземных вод. Основные виды детальных исследований водоносных горизонтов – пробные опытные и опытно-эксплуатационные откачки.

Для обоснования возможностей строительства различных объектов также проводятся инженерно-геологические исследования. Они включают: изучение геологического разреза грунтов, лежащих в основании будущих сооружений, определение физико-механических свойств грунтов, анализ водного и температурного режимов среды, окружающих фундаменты сооружений. Основные методы решения этих специфических задач – отбор проб грунтов с сохранением в них всех основных физико-механических свойств и проведение опытных работ с испытываемыми фунтами в их естественном залегании для определения прочностных свойств (опытные наливы, прессиометрия грунтов, опытная цементация пород, метод вращательного среза и т. д.).