61

Лекции

Методика поисков и разведки месторождении полезных ископаемых

III семестр

44 часа = 22 пары = 11 лекции + 11 практик

№ темы	Название	Лекции	Практика	Стр.
4	Геолого-экономическая оценка рудопроявлений месторождений ПИ, выявленных в процессе поисков и разведки	16	12
4.1	1 Классификация запасов полезных ископаемых	1 пара
4.2	2 Требования промышленности к минеральному сырью	2 пары
4.3	Подсчет запасов и оценка прогнозных ресурсов 3 Точность подсчета и достоверность величины запаса 4 Определение параметров подсчета запасов П/И 5 Оконтуривание тел полезных ископаемых для подсчета запасов 6 Основные способы подсчета запасов полезных ископаемых 7 Прочие способы подсчета запасов 8 О подсчете запасов жидких и газообразных полезных ископаемых 9Понятие о промышленной оценке месторождений полезных ископаемых 10 Понятие об экономической эффективности разведки	2 пары	3 пары
4.4	Геолого-экономическая оценка проявлений ПИ по результатам поисков и поисково-оценочных работ	5 пар	5 пар
4.5	Геолого-экономическая оценка МПИ по результатам разведки	6	4
		16	12

Классификация запасов полезных ископаемых

Запасы полезного ископаемого — понятие геологическое и горнотехническое. Оно характеризует и массу ископаемого, выраженную в весовых или в объемных единицах, и его качество в отношении использования в том или ином направлении. Запасы полезного ископаемого рассматриваются в конкретных формах и условиях залегания геологических тел, что определяет и характер горных работ для добычи этого полезного ископаемого.

Запасы твердых полезных ископаемых подсчитываются и учитываются по наличию их в недрах без вычета потерь при добыче и переработке и без учета возможного разубоживания полезного ископаемого пустой породой в процессе отработки природных его скоплений.

Качество полезного ископаемого определяется в зависимости от его назначения и технологии переработки с учетом использования всех ценных компонентов. Оно выражается в сортах минерального сырья, получаемого при разработке месторождения.

По народнохозяйственному значению запасы полезных ископаемых делятся на две группы, подлежащие раздельному подсчету и учету: балансовые, использование которых экономически целесообразно в данное время, и забалансовые, которые в данное время невыгодно добывать вследствие весьма малого содержания в них ценных компонентов либо особой трудности и сложности добычи и переработки, но которые могут быть использованы при крайней необходимости или в связи с развитием техники в будущем.

Подсчет запасов — завершающая операция разведки месторождения или его части и производится обычно в конце каждой стадии разведочного процесса.

Подсчет количества и среднего качества полезного ископаемого в недрах на основании проведенной разведки выполняется применительно к пространственному распределению запасов в пределах месторождения. При этом должны быть охарактеризованы горнотехнические условия разработки месторождения — глубины и элементы залегания тел полезного ископаемого, обводненность участка, крепость и устойчивость полезного ископаемого и вмещающих горных пород.

Результаты подсчетов и другие характеристики объекта различаются по степени достоверности в зависимости от детальности исследований различных частей месторождения на разных стадиях разведки. Степень достоверности результатов разведки выражается в соответствующих категориях запасов полезного ископаемого (А, В, С_г и С₂).

В качестве дополнительных сведений при подсчете запасов полезного ископаемого могут быть представлены соображения о народнохозяйственном назначении выявленных запасов, об экономической эффективности выполненных разведочных работ и в итоге — о предварительной оценке промышленного значения разведанного месторождения. Все эти сведения и соображения будут полезны при окончательных решениях об использовании запасов полезного ископаемого, очередности освоения разведанного месторождения и оценке эффективности разведок. Они могут быть учтены при проектных разработках и промышленно-экономических расчетах в соответствующей отрасли горной промышленности.

Промышленные условия (кондиции) представляют собой определенные требования промышленности к месторождениям полезных ископаемых, соблюдение которых позволяет рассматривать пригодным объект разведки для промышленного использования. Таким образом, с помощью кондиции оказывается возможным разделить объекты разведки на промышленные и не промышлённые уже при первом подсчете запасов полезного ископаемого.

Вследствие специфических особенностей твёрдых и жидких полезных ископаемых промышленные условия для тех и других существенно различны. Здесь кратко рассмотрена только суть кондиций для твердых полезных ископаемых, излагаемая ниже согласно перечню, утвержденному Госпланом СССР, и последующим инструкциям ГКЗ.

Всякие измерения в разведочных выработках и определения качества полезного ископаемого производятся с некоторой степенью точности, а интерполяция и экстраполяция данных, полученных по разведочным выработкам, на прилежащие к ним участки таят в себе возможность существенных ошибок. Поэтому всегда имеет место более или менее значительное расхождение между подсчитанными и действительными запасами полезного ископаемого в пределах месторождения или его части.

Величина отклонения запасов, подсчитанных по данным разведки, от действительных зависит от сложности формы тела полезного ископаемого и степени изменчивости его качества. Чем сложнее форма тела, тем выше степень изменчивости качества полезного ископаемого, и чем менее детально оно разведано, тем ниже достоверность величины подсчитанных запасов. Различие запасов полезного ископаемого по степени их достоверности в зависимости от разведанности и изученности частей месторождения и составляет сущность классификации запасов — разделения их на несколько категорий. Кроме степени достоверности величины запасов для отнесения их к той или иной категории учитывается достоверность данных о технологических свойствах полезного ископаемого и горнотехнических условиях его эксплуатации.

Классификация запасов твердых полезных ископаемых

Общими положениями классификации запасов предусмотрены единые принципы подсчета и учета запасов, которые выражаются в раздельном подсчете запасов каждого вида полезного ископаемого, в подсчете запасов по всему комплексу полезных компонентов, в подсчете запасов в недрах без вычета потерь при добыче и переработке, в установлении подсчетных и учетных единиц.

Согласно действующей классификации запасы твердых полезных ископаемых подразделяются на две группы:

балансовые, т.е. пригодные для использования, и

забалансовые, которые в настоящее время не могут быть использованы.

Каждая из этих групп, в свою очередь, может быть подразделена на запасы различных категорий по степени их разведанности и достоверности.

Категории запасов имеют индексы А, В, С_х и С₂ и характеризуются следующими условиями.

Категория А — запасы разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей полное выяснение условий залегания, форм и строения тел природных типов и промышленных сортов полезного ископаемого, их соотношения и пространственного положения; выделение и оконтуривание безрудных и некондиционных участков полное выяснение качества, технологических свойств полезного ископаемого и природных факторов (гидрогеологических, инженерно-геологических и др.), определяющих условия ведения горно-эксплуатационных работ. Контур запасов полезного ископаемого определен скважинами или горными выработками.

Категория В — запасы разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей выяснение основных особенностей условий залегания, форм и характера строения тел, выявление природных типов и промышленных сортов полезного ископаемого и закономерностей их распределения без точного отображения пространственного положения каждого типа; выяснение соотношения и характера безрудных и некондиционных участков без точного их оконтуривания; выяснение качества, основных технологических свойств полезного ископаемого и основных природных факторов, определяющих ведение горно-эксплуатационных работ. Контур запасов полезных ископаемых определен по данным разведочных выработок с включением, при устойчивой мощности и выдержанном качестве полезного ископаемого, ограниченной зоны экстраполяции.

Категория С₁ — запасы разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей выяснение в общих чертах условий залегания, формы и строения тел полезного ископаемого, его природных типов, промышленных сортов, качества, технологических свойств, а также природных факторов, определяющих условия ведения горно-эксплуатационных работ. Контур запасов полезных ископаемых определен на основании разведочных выработок и экстраполяции по геологическим и геофизическим данным.

Категория С₂ — запасы предполагаемые; условия залегания, формы и распространение тел полезного ископаемого прогнозируются на основании геологических и геофизических данных, подтвержденных вскрытием полезного ископаемого в отдельных точках, либо по аналогии с изученными участками. Качество полезного ископаемого определено по единичным пробам и образцам или по данным примыкающих разведанных участков. Контур запасов полезных ископаемых принят в пределах геологически благоприятных структур и комплексов горных пород.

Прогнозные запасы — предполагаемые на основе общих геологических представлений в пределах рудных зон, полей, бассейнов без установления контуров их распространения и без аналитического определения качества полезного ископаемого.

Рис. 54. Схема блокировки запасов руд крутопадающей жилы по категориям в продольной проекции на вертикальную плоскость

Пример отнесения запасов к различным категориям приведен по крутопадающей рудной жиле, разведанной в верхней части системой горных выработок (рис. 54). В этом довольно типичном примере

к категории А отнесены запасы руды в блоках, оконтуренных со всех сторон горными выработками;

к категории В — запасы, оконтуренные с трех сторон выработками;

к категории С₁ — запасы экстраполированные, опирающиеся на отдельные пункты горных выработок, вскрывших рудную жилу;

к категории С₂— запасы экстраполированные по геологическим соображениям ниже блоков запасов категории С₁ («подвешенные» к запасам категории С₁).

Запасы категорий А, В и С₁ называются промышленными,

а категории С₂ и прогнозные — геологическими.

Первые служат для обоснования вложения средств в строительство горных предприятий.

Запасы же геологические позволяют только решать вопрос о целесообразности проведения дальнейших геологоразведочных работ и определить необходимые ассигнования на эти работы.

Согласно принятым положениям о передаче разведанного месторождения или его части для промышленного использования и выделения капитальных вложений на строительство новых и реконструкцию действующих горных предприятий балансовые запасы промышленных категорий должны быть утверждены Государственной комиссией по запасам (ГКЗ). При этом установлены группы месторождений по сложности их геологического строения, для которых требуются соответствующие соотношения различных категорий запасов, определяющие целесообразную степень разведанности месторождений по каждой из этих групп.

Группа 1. К этой группе относятся месторождения (участки) простого строения с выдержанной мощностью тел полезных ископаемых и равномерным распределением полезных компонентов. Для месторождений этой группы не менее 30% запасов должно быть разведано по категориям А и В, в том числе не менее 10% по категории А. Значительное превышение коли­чества разведанных запасов категории А и В по сравнению с указанным пределом без должного обоснования нецелесообразно, за исключением небольших месторождений, разработка которых производится без эксплуатационной разведки.

Группа 2. К ней относятся месторождения (участки) сложного строения с невыдержанной мощностью тел полезных

ископаемых или неравномерным распределением полезных компонентов, на которых выявление запасов категории А в процессе детальной разведки нецелесообразно вследствие очень высокой стоимости разведочных работ. Для месторождений этой группы не менее 20% запасов должно быть разведано по категории В.

Группа 3. К данной группе относятся месторождения очень сложного строения с резко изменчивой мощностью тел полезных ископаемых или исключительно невыдержанным со­держанием полезных компонентов, на которых в процессе разведки нецелесообразно выявлять запасы категории В. Проектирование горнодобывающих предприятий и выделение капитальных вложений на строительство новых и реконструкцию действующих предприятий допускается на базе запасов категории С₁.

Классификация запасов жидких полезных ископаемых

Классификации запасов жидких полезных ископаемых отличаются от рассмотренной классификации запасов твердых полезных ископаемых некоторыми особенностями. Здесь эти классификации подробно не рассматриваются и их характеристика дается лишь в общих чертах.

В классификации запасов нефти и газа учету подвергаются лишь те запасы, которые могут быть извлечены из недр на современном уровне развития техники, т. е. извлекаемые запасы. Таким образом, нефть и газ в недрах подсчитываются частично с применением некоторых коэффициентов, устанавливаемых в процессе разведки и эксплуатации месторождения. Другой особенностью классификации запасов нефти и газа является тесная увязка категорий запасов со стадиями промышленного освоения месторождения.

Категория А — запасы, которые могут быть получены на участке действующих или новых скважин в пределах контура эксплуатационного участка.

Категория В — запасы на площади, вскрытой разведочными скважинами, которая может быть и не вполне оконтуренной.

Категории С₁ и С₂ — запасы, предполагаемые на перспективных площадях, еще не затронутых разведочным бурением.

Прогнозные запасы нефти и газа обозначаются символом Д.

Соотношения категорий запасов нефти, требуемые для обоснования промышленного освоения нефтяных месторождений, установлены в зависимости от их крупности: по крупным должны быть выявлены запасы категорий А — 20%, В — 20%, С₁ — 60%; по средним— А—10%, В —30%, C₁ —60%; по мелким—В—30%, C₁ — 70%.

Классификация запасов ПОДЗЕМНЫХ ВОД предусматривает их разделение на статические и динамические. Это подразделение запасов является следствием того, что подземные воды в отличие от твердых полезных ископаемых подвижны.

Статическими запасами называются естественные запасы подземных вод, которые заполняют в водоносной породе объем всех пор, пустот и различного рода полостей. Эти запасы исчисляются в объемных единицах как произведение объема водоносной толщи на коэффициент пористости или закарстованности пород, слагающих эту толщу. Статические запасы могут изменяться во времени ввиду опорожнения или наполнения емкостей в пределах водоносной толщи. Поэтому среди статических запасов воды различаются возобновляемые части этих запасов.

Динамические запасы подземных вод представляют собой ту часть общих естественных запасов вод, которые протекают в единицу времени через все поперечное живое сечение подземного потока, формирующегося в водоносном горизонте или бассейне.

В отношении возможного использования естественные запасы подземных вод подразделяются на промышленные и непромышленные.

Промышленные, называемые также балансовыми, отражают то количество воды от общих ее запасов, которое может быть извлечено из водоносного горизонта для практического использования.

Непромышленные, или забалансовые, составляют часть естественных запасов воды, которая не может быть использована для водоснабжения.

Под эксплуатационными запасами вод понимается то их количество, которое может быть получено при заданном режиме эксплуатации на весь срок водопотребления. Эти эксплуатационные запасы являются предметом подсчетов по результатам разведки подземных вод и различаются по общепринятым категориям подсчетов: А, В, С₁ и С₂.

Запасы категории А подсчитываются в пределах участка, намечаемого под водозабор. При этом в подсчет могут быть включены только те разведочные скважины, по которым получены достоверные исходные данные для расчета производительности водозабора.

Запасы категории В подсчитываются в пределах разведанного участка по данным откачек из скважин, при этом в подсчет могут быть включены скважины, опробованные одиночными опытными откачками.

Запасы категории С₁ подсчитываются в пределах оцениваемой площади, исходя из общих гидрогеологических условий, данных пробных откачек как из поисковых, так и из разведочных скважин.

К категории С₂ относятся запасы, приблизительно определенные из соотношений величин динамических и статических запасов подземных вод, по гидрогеологической аналогии с использованием данных естественных водных источников и единичных искусственных источников, вскрывающих изучаемый водоносный горизонт (колодцев, буровых скважин и др.).