6.3. Вихідні дані для підрахунку запасів.

Запаси твердих корисних копалин підраховуються у вагових або об’ємних одиницях. Підрахунок корисної копалини здійснюється за станом сировини у надрах, по руді і корисним компонентам у руді. Для підрахунку запасів цінного компоненту виходять з його валового вмісту у руді, без урахування втрат під час видобутку та переробки.

Загальні формули підрахунку запасів наступні:

;

Р_р = V ▪ d

V = S ▪ m

де Р_м – запаси корисного компоненту (металу), т;

Р_р – запаси руди, т;

С – вміст корисного компоненту у руді, %;

V – об’єм руди, м³;

d – об’ємна маса, т/м³;

S – площа під рахункового блоку, м²;

m – потужність покладу у підрахунковому блоці.

Звідси вихідними даними для підрахунку запасів, які отримують з розвідувальних матеріалів, є: потужність покладу, площа його поширення, об’ємна маса руди, вміст корисного компоненту.

П о т у ж н і с т ь п о к л а д у. Потужність тіла корисної копалини у гірничих виробках та природних відслоненнях визначається безпосереднім вимірюванням відстані від покрівлі до підошви. За керном бурових свердловин можна заміряти безпосередньо потужність лише за умов 100% -го виходу керну (що буває рідко), непорушеної структури та при наявності чітких контактів. Зазвичай потужність рудних тіл по свердловинам визначається за комплексом ознак з використанням каротажу.

У гірничій геометрії відрізняють 4 види потужності, залежно від напрямку, за яким вимірюється відстань від підошви до покрівлі покладу:

1. дійсна або нормальна m, вимірюється за нормаллю;

2. горизонтальна m_г – за горизонталлю;

3. вертикальна m_в – за вертикаллю;

4. навскісна або уявна m_к – за довільним напрямком.

У гірничих виробках за умов невеликої потужності рудного тіла можна безпосередньо вимірювати дійсну потужність. При великій потужності у у квершлагах, ортах та інших горизонтальних виробках вимірюється горизонтальна потужність.

При підрахунку запасів всі види потужності зводяться до одного виду. Залежно від того за якою проекцією підраховуються запаси (вертикальною або горизонтальною) у розрахунок приймається або вертикальна або горизонтальна потужність. Для приведення одного виду потужності до іншого використовують формули, складовими яких є зенітний кут нахилу свердловини, кут падіння рудного тіла, кут між віссю свердловини і лінією падіння.

Для підрахунку запасів середня потужність покладу у під рахунковому контурі визначається переважно за методом середнього арифметичного

та середнього зваженого

де m₁, m₂, …. m_n – заміри потужності у окремих точках;

q₁, q₂ ……. q_n - статистична вага значень потужності у відповідних точках;

n – кількість точок замірів.

Потужність зазвичай зважується на довжину або площу, на які поширюється вплив точки заміру. Метод середньозваженого використовується лише при різко нерівномірному розподілі точок заміру і точно встановленому напрямку закономірностей розподілу мінливості.

О б’ є м н а м а с а. Для підрахунку запасів необхідна об’ємна маса, тобто маса одиниці об’єму корисної копалини у цілику з урахуванням природної пористості, тріщинуватості та кавернозності. Об’ємна маса завжди менше щільності. Вона визначається лабораторним або польовим способом. У лабораторії об’ємна маса визначається зважуванням типових зразків, покритих плівкою, у повітрі, воді або мірному сосуді. Польове визначення об’ємної маси складається з валової виїмки корисної копалини, ретельного вимірюванні об’єму видобутої копалини у цілику та його зважування після виїмки з надр.

В о л о г і с т ь. Вміст цінних компонентів визначається, зазвичай, на висушену у лабораторії корисну копалину, а об’ємна маса при її природній вологості. Виходячи з того, що вологість деяких руд може сягати 30 – 40 %, необхідно вводити поправку на вологість. Зазвичай перераховують не вміст на сиру руду, а об’ємну масу сирої руди на суху за формулою

Вологість визначається по тих же пробах що і об’ємна вага, шляхом висушування наважок у сушильній шафі при температурі 105°С до постійної маси. Вологість (у %) складає

Де G_сир - маса наважки до висушування;

G_сух - маса навалки після висушування.

В м і с т к о р и с н и х к о м п о н е н т і в. При підрахунку запасів великої кількості металевих і неметалевих корисних копалин крім запасів руди визначаються також запаси цінних компонентів, для чого необхідно знати їх вміст.

На корінних родовищах вміст цінного елементу дається у вагових відсотках або в грамах на 1 т сировини. По розсипним родовищам вміст благородних металів визначається в грамах, алмазів у каратах, олова, вольфраму, монациту та інших – у відсотках або кілограмах на 1 м³ породи. Вміст деяких елементів переводиться на їх оксиди - BeO, Be₂O₃, U₂O₅, Li₂O, TiO₂ і т.д. Вміст береться за даними випробування.

Для розрахунку середнього вмісту використовується дві формули: середньоарифметичного і середньозваженого. При виборі формули зазвичай керуються принципом Н.В. Володомонова, згідно якому при наявності корелятної залежності між вмістом і будь яким іншим параметром (потужністю, об’ємною масою, площею або довжиною впливу проби) використовують середньозважене, а за відсутності корелятної залежності – середньоарифметичне.

Середньоарифметична формула:

де С_i – вміст за частковими пробами;

n – кількість проб.

Вміст зважується на один або декілька параметрів за формулами:

де m₁ – потужність часткових проб;

d₁ - об’ємна маса часткових проб;

l₁ - довжина впливу часткових проб;

S₁ - площа впливу часткових проб.

П л о щ а п і д р а х у н к о в и х б л о к і в. Оконтурювання і визначення площ під рахункових блоків здійснюється на плані при горизонтальному або похилому заляганні рудного тіла і на вертикальній проекції у випадку крутого падіння. Площа підрахункового блоку у межах контуру вимірюється на плані (або проекції) планіметром або курвіметром з транспарантом та палеткою.