Тема 1. Разведка месторождений полезных ископаемых. Основные принципы и системы проведения разведочных работ.

Вопросы:

1. Основные задачи разведочных работ.

2. Основные принципы методики разведки месторождений. Системы разведочных работ.

3. Неоднородность и изменчивость свойств полезных ископаемых в недрах.

Разведка– это комплекс исследований и необходимых для их выполнения работ, направленных на определение промышленного значения (промышленной ценности) данного месторождения полезных ископаемых.

Разведочные работы проводятся на месторождении полезного ископаемого, прежде всего, в целях определения количества и качества заключенного в нем полезного ископаемого, а также для выяснения природных и экономических условий, в которых находится месторождение.

Количество полезного ископаемого определяется занимаемым им объемом (объемом тела или суммы тел полезного ископаемого). Следовательно, цель разведки в этом отношении заключается в выяснении формы и размеров разведываемого месторождения.

Выяснение качестваполезного ископаемого должно сводиться как к определению химического и минерального состава и природных типов руд (полезных ископаемых), так и к установлению технологических свойств руд и их сортов.

Количество и качество полезного ископаемого предстают перед разведчиком недр в неразрывном единстве, так как:

- форма месторождения устанавливается в зависимости от заданного качественного уровня (кондиций), определяющего контуры промышленных участков и тел полезного ископаемого;

- качество полезного ископаемого заключено в пределах некоторой формы тел, образующих месторождение, и вне этой формы тел рассматриваться в недрах не может.

Таким образом,

Цель разведочной стадии работ — определение промышленно ценности изучаемого месторождения полезных ископаемых

Основные задачи разведки:

1. Определение количества пи

2. Выявление размеров и формы залежей пи

3. Определение качества пи (выявление технологических свойств и сортов руд и их пространственное распределение).

Одновременно с решением основных задач разведки – определением формы и размеров месторождения и качества полезного ископаемого – необходимо выяснить и другие важные горнотехнические и экономические сведения, характеризующие условия, в которых находится изучаемое месторождение, и влияющие на оценку месторождения:

1. Глубину и элементы залеганиявсех частей м-ния. Выяснение этих вопросов должно производиться с достаточной полнотой и степенью точности, так как данные о глубине и элементах залегания м-ния определяют выбор способа вскрытия и отработки м-ния.

2. Физические свойства полезного ископаемого и вмещающих пород. Главные физсвойства пол.иск. и вмещающих пород, подлежащие учету при разведке любого пол.иск.:объемный вес, крепость, устойчивость, влагоемкость, кусковатость, коэффициент разрыхления, пыленосность, газоносность.

3. Гидрогеологические условия– обводненность м-ния и необходимая мощность водоотлива при будущей эксплуатации; ресурсы питьевой и технической воды.

4. Транспортные возможностикак в отношении передвижения грузов на территории будущего предприятия (автодороги, железнодорожные ветки, подвесные канатные дороги и т.п.), так и в отношении связи с внешним миром (железнодорожные и автомобильные магистрали, водные артерии, авиалинии и т.п.). Сюда можно отнести и анализ рельефа участка месторождения для выбора систем отработки и рудничных транспортных сетей.

5. Наличие энергетических ресурсови топлива, ТЭЦ, гидроэлектростанций, возможности заготовок и добычи местного топлива. Энергетический баланс в районе (его напряженность или наличие свободных ресурсов, возможность расширения энергетической базы).

6. Виды местных строительных материалови возможности их использования для промышленного и бытового строительства. Возможности обеспечения крепежным лесом.

7. Особенности экономического и бытового уклада населения района;экономический профильрайона; смежные отрасли промышленности; рентабельность и направлениесельского хозяйстварайона; возможности снабжения будущего предприятия за счет местных ресурсов;возможности набора рабочей силы, их обучения или переквалификации.

8. Климатические природные условиярайона месторождения, определяющие либо сезонность производственного процесса, либо необходимость строительства комплекса производственных сооружений для экстремальных погодных условий.

Таким образом, при разведке приходится решать разнообразные вопросы от чисто геологических до специальных горнотехнических, технологических и экономических. То есть разведка МПИ представляет собой сложный комплекс мероприятий, имеющих целью решение различного рода теоретических и практических задач для определения важнейшей – определения промышленной ценности и перспектив освоения МПИ.

Несмотря на то, что в процессе разведки приходится решать этот сложный комплекс геологических, технических и экономических вопросов, разведочное дело базируется, прежде всего, все же на геологических данных и материалах.

Основные принципы разведки:

1. принцип последовательных приближений– постепенное наращивание знаний о месторождении и районе по этапам и стадиям;

2. принцип полноты исследований– требует на только решения основных задач разведки (определения качества и количества минерального сырья), но и получения всех данных, необходимых для проектирования и строительства горнодобывающего предприятия; установление комплексности данного сырья, полного контура и размеров месторождения; увязка с технологией добычи и обработки минерального сырья;

3. принцип геологического прогноза и его проверки– проектирование каждой выработки основывается на геологическом прогнозе, а ее проходка или подтверждает (уточняет) прогноз или заставляет вносить в него коррективы или, наконец, требует перестройки выдвинутых представлений;

4. принцип равной достоверности (равномерности) – в основе положение об изменчивости форм и качества, уловить которые проще всего при равномерном расположении разведочных выработок или пунктов опробования; расположение выработок по этому принципу в зависимости от направления большей или меньшей изменчивости (например, вкрест мощности или по простиранию залежи).

5. принцип геологических аналогий (подобия)– по опыту разведки подобных м-ний.

6. принцип наименьших затрат средств и времени.

Видимые противоречия приведенных принципов друг другу определяют понятие «необходимой и достаточной полноты исследований, оптимальной плотности разведочной сети, оптимальных интервалов опробования».

Геологические системы разведки:

1. Создание системы геологических разрезовпоперек наибольшей изменчивости измеряемых параметров (содержаний, мощностей, количества жил и прожилков). Разрезы могут быть вертикальными, горизонтальными и наклонными (в плоскости рудного тела или поперек ее);

2. Создание погоризонтных планов в объёме МПИ (обозначаются соответствующей им абсолютной отметкой высоты (гор. 820 м, гор. 560 м.), либо расстоянием от поверхности (-50 м., -100 м);

3. Сейчас — создание объёмных (3D) моделей МПИ для определения пространственного распределения технологических свойств ПИ.

Технические системы разведки: горными выработками (горные системы разведки), буровыми скважинами (буровые системы) и комбинированные (горно-буровые системы).