Этапы и стадии разведки месторождений полезных ископаемых

В соответствии с принципом последовательных приб­лижений процесс разведки состоит из следующих этапов разведочных работ: поисково-разведочный, предвари­тельная разведка, детальная разведка и эксплуатацион­ная разведка.

Первый, поисково-разведочный, этап служит для вы­явления основных рудных объектов открытого месторож­дения и предварительного определения их промышленной ценности.

Второй этап — предварительная разведка — ставит своей целью выяснить основные особенности геологиче­ского строения найденного месторождения и ориентиро­вочно оценить общее количество минерального сырья в недрах. Разведка заключается во вскрытии и прослежи­вании выходов рудных тел на поверхности канавами и шурфами (оконтуривание с поверхности) и, если это не­обходимо, в изучении рудных тел редкими буровыми скважинами на глубине. Одновременно на площади, где вскрываются руды, проводится крупномасштабное (М=1 :5000, 1 : 1000) геологическое и топографическое картирование с применением геофизических, минералоги­ческих (шлиховых) и геохимических методов исследова­ния.

В третий этап при, детальной разведке должны быть получены полные и надежные данные для окончательной промышленной оценки месторождения.

С этой целью рудные тела месторождения прослежи­ваются на глубину системой горных выработок и буровых скважин (оконтуриваются на глубину), подробно изуча­ются их морфология, условия залегания (особенно на первых 2—3 горизонтах работ), определяются качество, типы, сорта, технологические (свойства и пространствен­ное размещение руд, изучаются горнотехнические и гид­рогеологические особенности месторождения.

Размещение выработок и их численность должны обеспечить подготовку запасов руд высоких категорий (т. е. с высокой степенью точности).

Результаты разведки отражаются на детальных гео­логических планах М= 1 : 1000, 1 : 5000 и разрезах.

По данным детальной разведки производится подсчет запасов, который после утверждения в ГКЗ [4] совместно с окончательным ТЭДом является исходным материалом для проектирования и строительства горнопромышленно­го предприятия.

Четвертый этап геологоразведочных работ — эксплуа­тационная разведка — проводится уже в период разра­ботки месторождения с целью доразведки флангов и глубоких горизонтов месторождения, уточнения распре­деления сортов руд и выявления рудных тел, сопровож­дающих основные.

На базе данных эксплуатационной разведки прово­дятся различные текущие эксплуатационные расчеты, особенно по учету запасов руд, определению их потерь при эксплуатации и разубоживания.

Разведка залежей полезного ископаемого сводится к их пересечению горными выработками и буровыми сква­жинами вкрест простирания или реже по простиранию с использованием геофизических и геохимических методов исследования.

Горные выработки. При разведке залежей проходят­ся канавы, шурфы, дудки, разведочные шахты, штольни и связанные с последними квершлаги, орты, штреки и восстающие.

Канавы проходятся в рыхлых породах и наносах мощ­ностью до 3—5 м в целях обнажения рудных тел и вме­щающих их пород. Различают канавы магистральные и прослеживающие (разведочные).

Магистральные канавы проходятся обычно с целью поисков рудных тел, вскрытия и изучения геологического разреза на участке месторождения. Поэтому они зада­ются вкрест простирания рудных тел и рудоносных струк­тур, проходятся на многие десятки и сотни метров и от­стоят друг от друга на различные расстояния, опреде­ляемые типом месторождения, размерами рудных тел и другими его геологическими особенностями. Разведочные канавы, проходимые в целях прослеживания рудных тел, располагаются также вкрест простирания при расстоянии одна от другой обычно 20—40 м и более.

Шурфы — вертикальные выработки с прямоугольным сечением 1 —1,5; 2—2,5 м2— проходятся на глубину до 30 м. Они: 1) вскрывают рудное тело, погребенное мощ­-

ным слоем рыхлых отложений; 2) вскрывают и разведы­вают верхние части круто падающих тел; 3) вскрывают и разведывают полого или горизонтально залегающие вблизи поверхности залежи (пласты углей, россыпные месторождения, кору выветривания и т. д.).

Дудки — вертикальные короткие выработки круглого сечения диаметром 0,8—0,9 м — проходятся взамен шур­фов в породах, не требующих крепления.

Разведочные шахты — вертикальные или наклонные выработки сечением 4, 6 и 11 м2 и глубиной до 50— 100 м — проходятся на участках с пологим рельефом.

Из шахт проходится система подземных выработок для изучения и прослеживания рудных тел:

квершлаги — горизонтальные выработки, про­водимые от стволов шахт до подсечения рудного тела вкрест или диагонально его простиранию;

штреки — горизонтальные выработки, идущие по рудному телу, прослеживая его по простиранию;

орты — горизонтальные выработки, проводимые из штреков для пересечения ими всей мощности рудной за­лежи в соответствующих поперечных сечениях;

восстающие — вертикальные выработки, идущие по рудному телу с нижнего горизонта к верхнему.

Штольни — горизонтальные подземные выработки се­чением 2,7 и 3,6 м2, имеющие выход на поверхность, применяются при разведке месторождений в условиях крутосклонного рельефа. Из всех горных выработок тя­желого типа они наиболее дешевы и быстропроходимы. Штольнями разведываются месторождения самых раз­нообразных полезных ископаемых.

Буровые скважины — это вертикальные, наклонные или горизонтальные выработки цилиндрической формы малого диаметра (от 30 до 250 мм) и большой глубины (до сотен и первых тысяч метров).

Диаметры пробуренных скважин приняты равными 17, 130, 115, 85, 75, 65 мм. Углы наклона скважин к горизонту определяются местными условиями и могут быть самыми различными.

Применение тех или иных технических средств раз­ведки зависит от ряда различных факторов: геологиче­ских условий месторождения, этапа разведочных работ, горнотехнических, экономических и других условий.

Расположение горных и буровых выработок, участ­вующих в разведке, подчинено основному методу раз­ведки—получению геологических разрезов и, следова­тельно, должно быть строго определенным и выдержан­ным по заданным направлениям: линиям (профилям) или сеткам.

При разведке круто падающих рудных залежей, имеющих вытянутую форму, или долинных россыпей ли­нии выработок располагаются вкрест простирания, обра­зуя систему вертикальных поперечных сечений рудного тела — разрезов.

Большое количество месторождений разведается по взаимно перпендикулярным направлениям (квадратные, прямоугольные сетки) или по направлениям, дающим ромбическую сетку. Выработки располагаются в верши­нах квадратов, прямоугольников и ромбов, равномерно освещая всю площадь рудного тела. Выбор сетки зави­сит от формы месторождения: квадратные — на место­рождениях изометрической формы (штокверках, линзо­образных залежах, пластах), прямоугольные — на таких же месторождениях, но вытянутой формы, причем боль­шая сторона прямоугольника ориентируется по направ­лению простирания тела, малая сторона – по поперечно­му направлению, в котором наблюдается большая изменчивость тела. Ромбическая сетка также может использоваться в рассмотренных случаях, но применяет­ся реже.

Месторождения жильной формы, характеризующиеся большой изменчивостью

мощности и содержания ценных компонентов, разведаются подземными горными выра­ботками, непрерывно прослеживающими их по простира­нию и падению (штреки, восстающие).

Следует иметь в виду, что при разведке месторожде­ний сеткой или линиями нередки случаи, когда необхо­димо проходить отдельные выработки и вне принятых направлений: для уточнения строения сложного участ­ка рудного тела, выяснения положения смещенных тектоническими нарушениями блоков рудных тел и т. п.

Под плотностью разведочной сети S0 понимается пло­щадь тела полезного ископаемого, приходящаяся на одну разведочную выработку, пересекающую тело (М. Б. Крейтер, 1961).

Плотность разведочной сети можно выразить и через расстояние между выработками.

Вопрос о выборе рациональной плотности разведоч­ной сети является одним из основных вопросов разведки, определяющих выполнение изложенных выше принципов разведки.

Способ сравнения данных разведки с данными эксплуатации — наиболее надежный прием определения рациональной плотности разведочной сети и определения степени достоверности данных разведки.

Способ моделирования, в основу которого положе­но экспериментальное определение изменчивости пара­метров (мощности) и фактических погрешностей подсчета запасов месторождения на искусственных моделях при различных вариантах плотности сети. Полученные выво­ды распространяются на типичные месторождения.