30.3 Определение естественного объема проб

Качество разведки, точность подсчета запасов полезного ископаемого определяют не только полнотой проб с интервала, но и точностью замера объема пробы в естественном состоянии. Объем раз­рыхленной поднятой пробы значительно отличается от истинного объе­ма, который она имела в естественном состоянии. Существует несколь­ко способов замера естественного объема пробы. Один из способов ос­нован на расчете естественного объема V по извлеченному объему V_ф с учетом коэффициента разрыхления К_р:

V_ф = К_рV

Извлеченный объем проб замеряют в ендовке (мерном ящике), установленной в отстойнике. Для определения объема пробы, извле­ченную из скважины пульпу выливают в ендовку, в которой она отстаи­вается в течение 2-3 мин. После отстоя воду с тонким шламом (муть) сливают в отстойник и по высоте отстоявшейся пробы в ендовке и пло­щади ендовки определяют объем пробы. Объем горной породы, отсто­явшейся в отстойнике, рассчитывают по формуле

V_тч = , м³,

где V_тч - объем горной породы в отстойнике, м³; V_M - объем мути, м³;

_м - объемная масса мути, кг/м³; _тч - объемная масса горной породы, кг/см³.

Как показали исследования, средняя объемная масса горной по­роды в ендовке равна 2,1 · 10³ кг/м³.

Объем пробы в естественном состоянии можно вычислить по формуле

V = l, м³,

где D - условный диаметр скважины с учетом ее разбуривания, м; l -длина интервала опробования, м.

Так как установить условный диаметр скважины для различных пород трудно, такой метод расчета V дает большие погрешности, по­этому V рекомендуется определять методом налива воды для мерзлых пород или методом кавернометрии для различных горных пород. Для производства методом налива разработан комплекс оборудования (рис. 13.11), в который входят: металлический бак 7, емкостью 200-300 л, снабженный водомерным стеклом 2 и запорным вентилем 3, резиновый шланг 6 диаметром 28 (16) мм и длиной 50 м с металлическим грузом на конце 8, электроуровнемер 9 с датчиком 7 (разорванный контакт) и руч­ная лебедка 4 для спуска уровнемера в скважину на двужильном теле­фонном проводе с метками. Питание уровнемера осуществляется от ба­тареи карманного фонаря КВС-Л-0,5. Индикатором уровня жидкости в скважине служит головной телефон.

Определение объема извлеченной пробы производят путем заме­ра объема скважины на интервале извлечения пробы. Способ определе­ния объема скважины заключается в следующем. На забой скважины опускают шланг, соединенный с баком и уровнемер на телефонном ка­беле на расстоянии от забоя, равном высоте измеряемого участка. От­крывают вентиль бака и в скважину заливают воду до появления звуко­вого сигнала (когда вода замкнет разорванный контакт датчика). После чего вентиль закрывают и по водомерному стеклу определяют расход воды из бака, т.е. объем скважины на данном интервале.

Истинный диаметр скважины при подсчете ее объема на интер­вале взятия пробы замеряют каверномером КЭМС-1 (рис. 23.12).

Как метод налива, так и кавернометрия могут производиться на отдельных интервалах после взятия пробы и после окончания бурения скважины до извлечения обсадных труб.

Из проведенных исследований установлено, что точность опре­деления объема извлеченных проб обоими методами приблизительно одинаковы. Однако замеры объема методом налива нельзя применить в талых породах, время замера занимает около 2-3 ч, поэтому использо­вание метода кавернометрии более целесообразно. Метод налива может быть применен только при необходимости контрольных замеров.

Рис. 30.11. Схема производст­ва наливов: 1 - бак; 2 - водо­мерное стекло; 3 - запорный вентиль; 4 - ручная лебедка; 5 - кабель уровнемера; 6 -шланг; 7 - датчик уровнемера; 8 - груз; 9 – уровнемер

Рис. 30. 12. Каверномер КЭМС-1: 1 - корпус головки; 2 - кролик с ку­лачком; 3 - толкатель; 4 - рычаги; 5 - тяги; 6 - коромысла; 7 - стержень; 8 - записывающая насадка; 9 - ве­дущий барабан; 10 - ведомый бара­бан; 11 - основание; 12 - редуктор; 13 - микроэлектродвигатель; 14 -включатель; 15 -кожух; 16 -стакан фиксатора; 17— пружина; 18 -фик­сатор; 19 – насадка