Тема 13 пожежна профілактика процесів сорбції

Технические средства разведки

Основные методы разведки

Для любого вида разведочных работ существуют три основных метода, являющихся главными звеньями единого геологоразведочного процесса:

- создание системы геологических разрезов;

- опробование полезного ископаемого;

- оценочные сопоставления.

Система геологических разрезов позволяет выяснить форму тел полезного ископаемого, внутреннее строение и условия залегания месторождения. В зависимости от строения месторождения и применяемых для разведки технических средств разрезы могут быть вертикальными, горизонтальными и комбинированными.

Рисунок 3.1 -. Виды разведочных разрезов:

а - вертикальный; б - горизонтальный; в - комбинированный

Разведочное опробование - это основной способ выяснения ка­чества полезного ископаемого, представляющий собой комплекс работ, связанных с определением качества полезного ископаемого независимо от способа отбора и обработки пробы. Разнообразные физические, химические, минералогические и прочие исследова­ния и анализы позволяют полностью изучить материал пробы и дать качественную характеристику полезного ископаемого.

Оценочные сопоставления производятся непрерывно в процессе всего геологоразведочного процесса. Каждая новая выработка позволяет получить сведения, которые можно сравнить с ранее полученными данными и оценить степень изменения размеров и качества полезного ископаемого. Данные, полученные по всему месторождению, сравниваются с аналогичными данными по другим уже разведанным или разрабатываемым месторождениям, ^близким по генетическому типу, составу руды и условиям залегания. На основе таких оценочных сопоставлений решается вопрос о промышленной значимости месторождения.

Для проведения комплекса разведочных работ, а также получения данных о размерах месторождения и качестве полезного ископаемого широко применяются горные выработки, скважины и геофизические исследования. В целом они относятся к техническим средствам разведки. С помощью горных выработок и скважин создаются искусственные обнажения, так как естественные выходы полезного ископаемого на поверхность часто бывают недостаточны для оценки; кроме того, они изменены процессами выветривания.

Каждая группа указанных технических средств разведки имеет свой набор машин (станков), приборов и методик, с помощью которых ведется не только проходка и опробование выработок, но и их документация. Результаты, полученные при вскрытии рудного тела горными выработками, будут более достоверны, чем материалы бурения или геофизических исследований, но проходка - процесс длительный и дорогостоящий, тогда как бурение дешевле и оперативнее. Однако самые дешевые и оперативные - геофизические методы, хотя достоверность получаемых результатов ниже, чем при проходке и бурении, поэтому в практике работ комбинируют все средства.

Разведочные горные выработки проходятся с целью поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. К ним относятся: поверхностные выработки - расчистки, закопушки, канавы, шурфы, дудки; подземные - штольни, разведочные шахты и штреки, гезенки, восстающие, орты

Расчистки применяются для обнажения коренных пород и рудных тел, находящихся под наносами мощностью не более 1м.

Закопушка - это простейшая ямообразная горная выработка, предназначенная для вскрытия коренных пород, залегающих непосредственно под растительным слоем, почвой и рыхлыми наносами мощностью до 0,5м.

Канава - поверхностная горная выработка трапециевидного, реже прямоугольного сечения, имеющая при значительной длине небольшие глубину и ширину. Канавы задаются для вскрытия коренных пород и полезного ископаемого или изучения разреза рыхлых отложений. Различают магистральные и прослеживающие канавы.

магистральные канавы – это канавы длиной до нескольких сотен метров, иногда до километра, вскрывающие разрез коренных пород значительной мощности

Прослеживающие канавы – это обычно короткие канавы, пересекающие только тело полезного ископаеого, контакты между породами и тектонические нарушения.

Шурф - вертикальная горная выработка квадратного или прямоугольного сечения, проходимая с поверхности Земли. Глубина шурфов различна и может достигать30 м. Неглубокие шурфы круглого сечения называются дудками. Шурфы, которые проходят в неустойчивых и рыхлых породах, должны крепиться.

Штольня - горизонтальная подземная горная выработка, имеющая выход на дневную поверхность. Штольни проходятся на участках с достаточно расчлененным рельефом.

Разведочная шахта - вертикальная или наклонная горная выработка большого сечения (2×3,3×4 м), проходимая с поверхности Земли или из подземных выработок (слепая разведочная пахта).

Квершлаг - горизонтальная подземная горная выработка, проводимая из шахт или штолен вкрест простирания горных породам и полезного ископаемого с целью вскрытия всего рудного тела для составления опорных геологических разрезов.

Штрек - горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на дневную поверхность и предназначенная для прослеживания рудного тела по простиранию. Штреки могут изменять направление вслед за изгибами контакта рудного тела, что позволяет проследить рудное тело на всем протяжении.

Гезенк - небольшая подземная горная выработка, проходимая из других подземных выработок сверху вниз.

Орт -горизонтальная подземная горная выработка, проходимая в пределах залежи полезного ископаемого вкрест ее простирания с целью изучения широких рудных тел по мощности (рисунок 3.2).

При проведении разведочных работ особенно на начальных стадиях разведки объем подземных горных выработок ограничен ввиду высокой стоимости и трудоемкости работ. Поэтому в процессе предварительной разведки обычно проходятся единичные и неглубокие подземные горные выработки; на стадии промышленного освоения (детальная, эксплуатационная стадии разведки) объемы подземных горных работ возрастают.

Рисунок 3.2 -. Схема разведки рудной залежи ортами, пройденными из штрека:

1 - диориты; 2 - зона измененных пород; 3 - рудная залежь

Важное значение при разведке месторождений имеет бурение.

Буровые разведочные скважины - это наиболее распространенное средство изучения полезного ископаемого на глубине. Помимо сведений об условиях залегания и размерах рудного тела, с помощью бурения можно достаточно надежно и быстро установить и качество полезного ископаемого. В последние годы идет освоение глубокозалегающих месторождений, поэтому роль бурения возрастает.

Наиболее распространенный вид разведочного бурения - колонковое. Это вращательное бурение, при котором горная порода разрушается не по всей площади поперечного сечения скважин, а по кольцу. Для бурения используют специальные коронки с дробью, а также твердосплавные и алмазные коронки. В результате выбуривается столбик горной породы, который называется; керн. По мере бурения керн поступает в колонковую трубу, из которой после поднятия бурового снаряда на поверхность извлекается керн. шлам (разрушаемые при бурении частички породы или руды) выносятся на поверхность промывочной жидкостью (водой или глинистым раствором), а иногда и воздушной струей. Промывочная жидкость или воздух, нагнетаемые под давлением в скважину, -одновременно охлаждают режущий наконечник бурового снаряда.

Буровая разведочная установка может быть передвижной (автомобильное или тракторное шасси) или стационарной (на специальных платфор­мах). В состав бурового агрегата входят:

- буровой станок;

- буровая вышка;

- двигатель и насос для подачи раствора в скважину.

Основные преимущества колонкового бурения - возможность бурения вертикальных, наклонных и горизонтальных скважин любого направления и получение керна (фактический каменный материал), характеризующего полезное ископаемое и геологический разрез. Широко распространено колонковое многоствольное бурение с помощью искусственного искривления скважин на определенной глубине. Это позволяет из одного пункта на поверхности получить несколько разведочных пересечений на нужных глубинах. В распоряжении геологоразведчиков имеется целый ряд буровых агрегатов различного назначения, позволяющих провести разведку на значительных глубинах.

Значительно реже применяется ударно-канатное, роторное и турбинное бурение, которое не позволяет получать керн и соответственно определять границы полезного ископаемого, его геометрию и условия залегания.

Выполняется разведочное бурение и из подземных горных выработок. Для этой цели применяются специально разработанные станки подземного бурения. Глубокое подземное бурение ведется с помощью обычных моделей станков колонкового бурения.

Третьим техническим средством разведки являются геофизические методы, достаточно широко использующиеся для прослеживания и оконтуривания отдельных тел полезных ископаемых как в плане, так и в разрезах. Для этой цели применяют уже известные методы, такие как грави-, магнито-, сейсмо-, электро- и радиометрия и все их разновидности.

Дата добавления: 2014-01-11