Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Принципы поисков и разведки




Пара

Принципы поисковых и разведочных работ

Для начала давайте разберемся – что такое поисковые и разведочные работы.

 

Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых — один из этапов подготовки горнодобывающего производства, подобно проектированию и строительству горного предприятия.

Давайте кратко рассмотрим, что такое поиск, что такое разведка полезных ископаемых и какие стадии этих процессов бывают. Возможно, что далее в лекиях я еще раз буду повторяться.

Для лучшего понимания предмета поисков и разведки как научной дисциплины и ее места среди других геологических наук рассмотрим требования, которые предъявляет к поискам и разведке народное хозяйство, и экономика.

Задача поисков состоит в нахождении промышленного месторождения полезного ископаемого. Для успешного планомерного научно обоснованного решения этой задачи необходимо:

 

а) знать закономерности (факторы), контролирующие размещение месторождений в земной коре (поисковые предпосылки);

б) изучить поисковые признаки месторождений в различных условиях;

в) разработать комплекс эффективных поисковых методов и уточнить условия применения их в соответствии с поисковыми признаками и природными условиями района поисков;

г) дать обоснованную оценку промышленных перспектив месторождения по данным поисковых работ и своевременно забраковать непромышленные минеральные проявления.

 

Для выбора рациональных способов вскрытия и систем разработки месторождения, успешного строительства и эксплуатации горнорудного предприятия, а также для наиболее полного и экономически эффективного использования минерального сырья в народном хозяйстве необходимо иметь о месторождении и полезном ископаемом ряд конкретных сведений геологического, горнотехнического, технологического и экономического характера. К ним относятся следующие:

 

1) форма и размеры залежей полезного ископаемого по простиранию, падению и мощности;

2) элементы и глубина залегания тел полезного ископаемого и взаимоотношения между ними в пространстве;

3) внутреннее строение залежей полезного ископаемого;

4) вещественный состав и качество полезного ископаемого, включая его технологические и технические свойства;

5) состав пород, вмещающих залежи полезного ископаемого, и их горнотехнические особенности (плотность, пористость, устойчивость и др.);

6) гидрогеологические условия месторождения (степень обводненности участка и т. п.);

7) горнотехнические условия вскрытия и отработки месторождения (крепость полезного ископаемого и вмещающих пород, объемная масса, коэффициент разрыхления, газовый и термический режим месторождения).

 

Получение этих данных возможно в результате соответствующих прямых наблюдений, замеров, анализов и испытаний образцов пород и проб полезного ископаемого. Однако дело осложняется тем, что за очень редкими исключениями в природе отсутствуют месторождения, целиком доступные для наблюдений, и нет однородных месторождений, т. е. таких, где наблюдения, замеры и испытания в одной точке или сечении можно распространить на все месторождение в целом. Для промышленности же необходимы перечисленные выше данные не по отдельным точкам, а по всему месторождению в целом. Кроме того, необходимо знать не только средние значения показателей, но и характер их изменчивости по месторождению.

Теперь про разведку:

 

Одна из основных научных задач разведки — интерполяция и экстраполяция геологических показателей, полученных по отдельным точкам наблюдения, на все месторождение или на определенную его часть. Это является задачей прогноза (предвидения) изменения геологических показателей. Для более точного соответствия построений и предположений разведчика реальной изменчивости геологических показателей такой прогноз должен быть построен на научной основе.

 

Поэтому первая задача разведки как научной дисциплины заключается во всестороннем изучении месторождений полезных ископаемых в целях выявления закономерностей изменчивости их строения, состава и свойств полезного ископаемого и вмещающих пород.

 

Научное обоснование разведочных прогнозов и их достоверность зависят от числа точек наблюдений и их пространственного размещения. При недостаточном числе естественных точек наблюдений (обнажений) и необходимости проходки буровых и горных выработок первостепенное значение приобретает выбор места заложения и последовательность их проходки. Очевидно, что достоверность получаемых данных и эффективность разведочных работ будут тем выше, чем в большей степени число и пространственное размещение выработок будут соответствовать природе изменчивости месторождения. Для обоснованной интерполяции и экстраполяции результатов наблюдений по разведочным точкам решающее значение имеют данные геологических съемок, геофизических и геохимических методов разведки. Все эти работы должны проводиться в комплексе с разведочными выработками, составляя единую разведочную систему.

 

Таким образом, определяется вторая научная задача разведки — разработка разведочных систем, наиболее соответствующих природным особенностям месторождений полезных ископаемых, отвечающих условиям наиболее эффективного (быстрого и дешевого) ведения разведочных работ и получения наиболее достоверных данных.

 

На практике и первая разведочная задача (прогноз изменчивости геолого-промышленных параметров месторождений по данным геологоразведочных наблюдений), и вторая задача (разработка систем геологоразведочных работ в соответствии с изменчивостью геологических показателей) решаются одновременно.

 

Следует учитывать еще одну особенность разведки: вначале знания о месторождении недостаточны, прогнозы неопределенны; в ходе разведки уточняются, иногда перестраиваются прогнозы, а затем изменяется система дальнейшей разведки. В связи с этим можно считать, что указанные основные задачи научной дисциплины о разведке месторождений полезных ископаемых тесно взаимосвязаны.

 

Сущность рассматриваемой дисциплины можно определить следующим образом.

 

Предмет — промышленные месторождения полезных ископаемых.

 

Задачи: а) прогноз размещения месторождений в земной коре; б) выявление конкретных промышленных месторождений; в) прогноз изменчивости геолого-промышленных показателей месторождений; г) разработка рациональных систем разведки в соответствии с изменчивостью геологических показателей.

 

Цель — эффективное удовлетворение практических требований промышленности и всего народного хозяйства по созданию надежно изученной минеральной сырьевой базы.

 

Основным методом исследования является обычный в геологических науках метод логического анализа явлений в их исторической последовательности и воссоздание, таким образом, условий и истории процессов, определивших эти явления. Вспомогательными служат другие методы моделирования месторождений: графические, математические, экспериментальные. В таком понимании поиски и разведка — раздел (заключительная часть) учения о геологии месторождений полезных ископаемых.

 

Накопление навыков в поисках и в какой-то мере в разведке полезных ископаемых началось в глубокой древности, с тех пор как человек стал сознательно использовать некоторые минералы и породы, а затем научился их обрабатывать и выплавлять металлы и сплавы. С этой точки зрения поиски и разведка — наиболее древняя отрасль геологии. В дальнейшем умение находить и определять пригодность полезного ископаемого для добычи и использования развивалось вплоть до наших дней в тесной связи с развитием горного и горнозаводского дела.

 

Успешное решение задач поисков и разведки можно обеспечить лишь на основе развития теоретических исследований по всем разделам геологических наук. Этот вопрос оставим научным сотрудникамJ

 

При рассмотрении вопроса о стадиях геологоразведочных работ следует иметь в виду по меньшей мере три обстоятельства: 1) статистика показывает, что примерно только одно из 200 установленных коренных проявлений полезного ископаемого имеет промышленное значение; 2) в начале разведки мы очень мало знаем о месторождении и только в процессе детализации разведки получаем о нем более полные и надежные данные; 3) чем более детально ведутся разведочные работы, тем они дороже и тем больше требуют затрат труда, технических средств и времени.

 

Таким образом, огромный «отсев», выбраковка месторождений в процессе разведки неизбежны, следовательно, неизбежны и «бросовые» затраты средств на их изучение. Эти затраты следует сводить к минимуму, поэтому важно отделять непромышленные месторождения от промышленных на первых стадиях разведочных работ. Но для того чтобы забраковать месторождение, нужны веские основания, а чем сложнее месторождение, тем труднее определить границу между промышленным и непромышленным месторождением.

 

Кроме того, среди промышленных месторождений следует выделять наиболее благоприятные, надежные, которые подлежат детальной разведке в первую очередь; остальные месторождения могут пока находиться в резерве.

 

Поэтому неизбежна стадийность геологоразведочных работ. Каждая стадия должна отвечать определенной степени изученности месторождения, позволяющей установить его народнохозяйственное значение, и определяется конкретной общей народнохозяйственной задачей в освоении месторождения. Из этой общей задачи вытекают частные задачи данной стадии геологоразведочных работ. Работы каждой последующей стадии опираются на результаты предыдущей.

 

Выделение стадии геологоразведочных работ не означает, что после окончания каждой из них работы обязательно приостанавливаются. Процесс разведки может быть и непрерывным, но после окончания каждой стадии следует подвести итоги, оценить результаты работ, определить промышленную ценность месторождения, чтобы обосновать переход к следующей стадии работ.

 

Геологоразведочные работы были четко разделены на стадии уже давно, с первых шагов развития науки о поисках и разведке месторождений полезных ископаемых в СНГ. Деление это приводится во всех изданных руководствах и учебниках. Однако на практике стадийность геологоразведочных работ одно время считалась тормозом в разведке месторождений. Существовало мнение, что вновь открытое месторождение

необходимо во избежание потери времени немедленно детально разведывать.

Это привело к излишним затратам средств на детальную разведку непромышленных или экономически мало эффективных месторождений и увеличению сроков передачи месторождений в эксплуатацию.

 

В настоящее время в работе геологоразведочных организаций правильно понята необходимость стадийного подхода к разведке месторождений.

 

В методических указаниях о проведении геологоразведочных работ по стадиям для твердых полезных ископаемых дана следующая их стадийность:

 

Стадия I. Региональные геологические и геофизические работы.

Подстадии:

 

1-1 —региональные геофизические работы масштаба 1: 200 000;

 

1-2 — региональная геологическая съемка масштаба 1: 200 000;

 

1-3 — региональная геологическая съемка масштаба 1: 50 000;

 

1-4 — глубинное геологическое картирование.

 

Стадия II. Поиски месторождений полезных ископаемых. Подстадии:

 

П-1—общие поиски;

 

И-2 — детальные поиски;

 

П-3 — поисково-оценочные работы.

 

Стадия III. Предварительная разведка.

 

Стадия IV. Детальная разведка.

 

Стадия V. Разведка эксплуатируемого месторождения в пределах

горного отвода.

 

Стадия VI. Эксплуатационная разведка.

 

Конкретное обсуждение основных стадий поисков и разведки и является целью наших лекций.

(Региональные геофизические и геологосъемочные работы дают геологическое обоснование для целенаправленных научно обоснованных поисков месторождений полезных ископаемых. В процессе региональных съемок ведутся также и попутные поиски, но при работах масштаба 1:200 000 и даже 1:50 000 много месторождений может быть не обнаружено. Так как большая часть площадей является «пустой», то ставить систематические поиски сплошь на всей территории нецелесообразно, а обоснованное выделение перспективных и «пустых» площадей возможно лишь на основе региональных геофизических и геологических съемок. В этом и заключается их главная задача.

В зависимости от степени изученности особенностей геологического строения региона или его частей и перспективности в отношении полезных ископаемых некоторые подстадии регионального геологического изучения могут быть объединены или исключены из общего цикла. В частности, перед каждой стадией необходимо весьма тщательно оценить методы, технические возможности и предполагаемые результаты глубинного геологического картирования в данных конкретных условиях.

Общие поиски имеют целью выявление площадей и участков, перспективных на нахождение полезных ископаемых. Во многих случаях при этом будут выявлены и конкретные их проявления. Задача детальных поисков — выявление всех конкретных проявлений полезных ископаемых. Задача поисково-оценочных работ состоит в определении возможных промышленных перспектив конкретных точек рудопроявлений и «отсеве» всех безусловно бесперспективных. Общей задачей поисковых работ предусматривается создание фонда перспективных проявлений полезных ископаемых в районе для последующей их разведки и освоения.

В зависимости от вида полезного ископаемого, факторов, контролирующих размещение (геологических предпосылок) месторождений, особенностей геологического строения района (особенно характера и степени обнаженности, геоморфологии и т. п.) подстадии поисков можно объединять и исключать. В любых условиях обязательны поисково-оценочные работы как итог всех поисковых работ.

Главная задача предварительной разведки—геолого-экономическая оценка месторождения в целях определения его промышленного значения, очередности детальной разведки и промышленного освоения. На стадии детальной разведки месторождение должно быть изучено с полнотой и достоверностью, необходимой для составления проекта, строительства и эксплуатации горного предприятия, обогатительных и передельных цехов. Детально разведанные месторождения или части их передаются для освоения промышленностью.

С начала строительства рудника, даже в процессе его проектирования, тем более в процессе эксплуатации разведка месторождения не прекращается. После детальной разведки почти всегда приходится проходить дополнительные буровые скважины на местах заложения капитальных выработок (шахтных стволов, рудничного двора, капитальных бремсбергов, квершлагов, разрезных траншей и др.) для уточнения геологических и инженерно-геологических условий их проходки. Часто необходима также детализация тектонического строения, изменчивости мощности и строения залежи полезного ископаемого, характера вмещающих пород в определенных блоках и участках шахтного (карьерного) поля в целях обоснования проектных решений в отношении систем, техники и технологии вскрытия и отработки объекта.

Иногда для обоснования выбора проектной мощности предприятия, рационального размещения технических, коммунальных и других сооружений и зданий, разного рода коммуникаций требуется уточнение как в контуре детально разведанного рудничного поля, так и за его пределами перспектив прироста подсчитанных запасов и их геометризации на флангах, глубоких горизонтах за счет резервных и второстепенных пластов и залежей. Аналогичные задачи могут возникнуть в связи с изменением требований промышленности к минеральному сырью, для обоснования проектов реконструкции действующих предприятий или прекращения их

деятельности.

Все это задачи пятой стадии геологоразведочных работ. Следует иметь в виду, что рассматриваемые работы могут производиться и за пределами горного отвода. Главной их особенностью является то, что они производятся после окончания детальной разведки по инициативе и заданиям соответствующей отрасли горнодобывающей промышленности и самого предприятия и продолжаются от начала освоения месторождения до его полной отработки.

Иногда работы этой стадии проводятся даже на старых отработанных и погашенных объектах в связи с проектами более полного использования минерального сырья, например с целью переработки отвалов, эфелей и т. п.

Задача шестой стадии геологоразведочных работ эксплуатационной разведки — обеспечение перспективных планов добычи минерального сырья на действующем предприятии. Это составная часть задач общего геологического обслуживания горного предприятия, т. е. рудничной (шахтной) геологической службы. Во многих случаях работы пятой стадии также имеют эти же задачи.)

 


Несмотря на большое разнообразие месторождений полезных ископаемых, в основу поисков или разведки любого месторождения могут быть положены одни и те же принципы, поскольку геологоразведочный процесс осуществляется на определенном уровне развития производительных сил и имеет в конечном счете одну и ту же задачу — выявление в недрах промышленных запасов различных полезных ископаемых.

В. М. Крейтер указывает, что основными положениями разведки являются принципы:

1) последовательных приближений;

2) полноты исследований;

3) равной достоверности (равномерности);

4) наименьших затрат средств и времени.

 

Принцип последовательных приближений говорит о постепенном наращивании знаний об изучаемом месторождении в районе по этапам и стадиям. Практически каждая новая разведочная выработка дает тот или иной «прирост» наших знаний. Этот принцип неизбежен во всем геологоразведочном процессе. Хотя работа всегда строится с максимальным ускорением, необходимо соблюдение этапов и стадий, что подтверждается всем многолетним опытом разведки. Так, вслед за поисковой стадией следуют, сменяя друг друга, предварительная, детальная и эксплуатационная стадии разведочного этапа. Число стадий разведочного этапа отнюдь не параллелизуется с числом рабочих сезонов: иногда все стадии разведки (кроме эксплуатационной) проходят в один сезон, а иногда даже одна предварительная разведка требует нескольких лет.

 

С принципом последовательных приближений тесно связан другой, практически самостоятельный принцип геологического прогноза и его проверки. Проектирование каждой разведочной выработки основывается на геологическом прогнозе, и ее проходка или подтверждает (уточняет) прогноз, или заставляет вносить в него коррективы, или, наконец, требует перестройки выдвинутых представлений. Принцип геологического прогноза и его проверки подтверждает важность принципа последовательных приближений.

 

Принцип полноты исследований требует не только решения основных задач разведки (определения качества и количества минерального сырья), но и получения всех данных (полной информации), необходимых для проектирования и строительства горнорудного предприятия.

 

Полнота исследований постепенно нарастает вместе со сменяющимися стадиями. Прежде всего устанавливается комплексность данного минерального сырья, а также контуры и размеры месторождения. Под последним подразумеваются как надежные разрезы самого тела полезного ископаемого, так и вмещающих пород; если на участке месторождения имеется несколько тел полезного ископаемого, контур нужно получить для каждого тела.

Получение контура и размера — дело часто далеко не простое и зависит прежде всего от размеров месторождения и глубины его залегания. Нужно в отдельных случаях не только широко опираться на геологическую съемку и геофизические работы, но и переходить к разведке месторождения по частям, увязывая это с возможностями промышленного освоения месторождения или района в целом.

 

Важнейшим положением принципа полноты исследований является увязка с технологией добычи и переработки минерального сырья. Здесь подчеркивается не только увязка разведочных выработок с опробованием (в частности, технологическим), но и само количество и расположение выработок, например разведка для будущей добычи руды открытыми работами требует большого внимания не только при изучении рудного тела, но и вмещающих пород, которые будут так или иначе захвачены карьером. Совершенно ясна необходимость комплексного использования самих выработок (например, для откачки воды, установления физических свойств руды и вмещающих пород, исследования пород как стройматериалов и т. д.). Принцип полноты исследований отчетливо сказывается в требованиях, предъявляемых к поискам разведке проектирующими организациями.

 

В основе принципа равной достоверности (равномерности) лежит положение о том, что природные тела характеризуются изменчивостью форм и качества, уловить которую проще всего при равномерном расположении разведочных выработок или пунктов опробования. Но не нужно упрощать этот принцип, принимая, что разведочные выработки следует проводить всегда на равных расстояниях. Наоборот, в одном и том же рудном теле в направлении меньшей изменчивости (например, по падению) расстояния между выработками должны быть больше, чем по направлению большей изменчивости (например, по простиранию). Расположение выработок по этому принципу соответствует характеру изменчивости месторождения.

 

Принцип равномерности предусматривает более детальное исследование сложных частей месторождения, и менее детальное – простых участков. Этим достигается примерно одинаковая достоверность по всему объекту исследования.

 

Требования к принципу равномерности:

А) равномерное освещение разведочными выработками месторождения или его частей, находящихся в одной стадии разведки или поисков.

Б) равномерное распределение пунктов опробования в разведочных выработках.

В) применение на разных участках месторождения технических средств, дающих соизмеримы результаты.

Г) применение равнозначных и равноточных методик исследования вещества.

 

С точки зрения математической статистики тело полезного ископаемого (или месторождение) представляет собой совокупность свойств, которые могут рассматриваться как случайные величины. Изучение этих свойств должно производиться на основе случайной выборки, которая лучше всего обеспечивается равномерным распределением проб по объему всей изучаемой совокупности. Отсюда вытекает требование равных расстояний между пробами. Для площади это требование находит выражение в необходимости отбора проб по квадратной сетке.

 

Геофизики при хорошей интерпретации геофизических измерений нередко могут дать разведчику такие данные, на основании которых можно закладывать значительно меньшее количество выработок (проверочных), но даже и в этом случае нужно стремиться равномерно осветить те или иные участки месторождения.

 

Принцип наименьших затрат средств и времени является основным положением не только разведки, но и всей промышленности и сельского хозяйства. Затраты, естественно, разделяются на трудовые и материальные; сокращение затрат времени является важнейшей задачей народного хозяйства в целом. Нужно учитывать, особенно в плановом хозяйстве, что иногда для сокращения времени разведки месторождения целесообразно идти на большие затраты труда и материалов, а в некоторых случаях отчасти даже игнорировать другие перечисленные выше принципы.

Количество разведочных выработок, проб и других видов исследования должны быть минимальными, но достаточными для решения задач поисков и разведки

Проведение разведочных и поисковых работ должно производится в кратчайшие сроки. Для этого фронт работ должен быть достаточно широким. Необходимо привлекать в работу наибольшее количество разведочной техники, одновременно должна производится проходка максимального количества разведочных выработок.Принцип наименьших затрат времени приобретает особое значение при разведке дефицитных полезных ископаемых.

 

Что может считаться излишеством -

А) неоправдвнно густые сетки разведочных выработок на ранних стадиях разведки

Б)большое количество проб и других исследований, превышающее тот минимум, который позволяет решить задачи данной стадии поисков или разведки.

В) одновременное заложение разведочных выработок, зависящих от результатов соседних выработок и скважин

Г) недопустим срыв оперативных планов и графиков работы.

 

 

На первый взгляд некоторые принципы поисков и разведки противоречат друг другу. Так, требование принципа полноты исследования потенциально содержит стремление заложить максимальное количество разведочных выработок, чаще и в большем объеме отбирать пробы и производить другие разнообразные виды работ. С другой стороны, принцип наименьших затрат предполагает производство минимальных объемов геологоразведочных работ. Принцип последовательных приближений предусматривает стадийность геологоразведочного процесса, как бы сдерживает темп разведки. Однако в борьбе противоречивых начал, например принципа полноты исследований и принципа наименьших затрат, создаются важные для практики понятия о необходимой и достаточной полноте исследований, об оптимальных плотностях разведочных сеток, об оптимальных интервалах опробования, а также нормы на различного рода измерения и исследования. Повторим – сочетание принципа последовательных приближений и принципа минимальных затрат времени позволяет наиболее экономично вести разведку в целом.

 

 

Каждый геолог-разведчик должен уметь анализировать природные геологические закономерности и правильно сочетать принципы поисков и разведки полезных ископаемых.

 

Таким образом каждое месторождение, проявление, струкутра, перспективный участок должны быть исзучаны:

ПОЛНО

В ОПРЕДЕЛЕННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

РАВНОМЕРНО

ЭКОНОМИЧНО И БЫСТРО





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-15; Просмотров: 780; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.007 сек.