Методы и виды геометризации месторождений полезных ископаемых
Геометризация
предусматривает сбор исходных данных, их предварительную обработку,
систематизацию, оценку точности, построение геолого-математической и
геометрической модели с последующей оценкой ее качества (точности) и
использованием модели при освоении недр. Геометризацию месторождения производят
последовательно на каждой стадии его разведки и разработки.
Геометризация
месторождения – это постепенный и
последовательный процесс изучения и познания месторождения. Данные о МПИ
постоянно уточняются в результате ведения горных работ. Геометризация недр не
исключает геологического их изучения. Наиболее полные данные о МПИ получают в
процессе его разработки.
методы геометризации
: метод изолиний,
геологических разрезов (сечений) и профилей; объемных наглядных графиков и
моделирования с использованием компьютеров. Каждый из перечисленных методов
применяют самостоятельно или чаще совместно с другими.
Методом изолиний при геометризации недр изображают реальные и условные
поверхности. Сложность отображения поверхностей зависит от геологических
факторов. Достоверность изображения размещения показателя на плане в изолиниях
зависит от изменчивости показателя, густоты и соответствия разведочных точек
(определений, измерений) характерным точкам показателя, а также от размера,
ориентировки проб и масштаба плана.
Недостатки
метода: при изображении формы залежей возникает трудность одновременного
изображения и литологии пород, окружающих полезное ископаемое ; сложно, а
иногда и невозможно в изолиниях изображать тела трубообразной, других сложных
форм,а также
горизонтально или вертикально залегающие слои правильной формы.
Способ
геологических разрезов позволяет
отображать форму тела полезного ископаемого и представлять его положение среди
вмещающих пород в вертикальном, горизонтальном или наклонном сечении. Исходными
для построения геологических разрезов являются данные геологоразведочных
скважин и горных выработок. При геометризации используют метод изолиний и
геологические разрезы. Их сочетание дает больше наглядности и полноты
изображения,а также
облегчают взаимное построение и построение других горно-геометрических графиков
и моделей.
Метод
объемных наглядных графиков применяют
для наглядного изображения формы, свойств
залежей и горных выработок со сложным характером их размещения в недрах.
Наглядные графики строят в I аксонометрических, аффинных, векторных,
стереоаксонометрических проекциях. Исходными данными для построения служат
планы, разрезы, профили, а также координаты характерных точек изображаемых
объектов.
Метод
моделирования основан на создании
модели процесса или явления. Для создания наиболее точной модели процесса или
явления выявляются существенные, характерные черты процесса. Различают физическое
и символическое моделирование. При физическом моделировании модель
воспроизводит изучаемый процесс или объект с сохранением его физической
природы. Модели строят статические и динамические.
Символическое
моделирование имеет три формы- графическую, графоаналитическую и
математическую.
Статические
модели строят для наглядного представления о месторождении на определенный
момент его изученности. Главное внимание здесь обращают на выразительность
изображения отдельных, особенностей месторождения. Динамические модели
месторождений состоят из серии маркшейдерских или геологических планов. От
динамических моделей требуется, чтобы они
давали подобное уменьшенное изображение ситуации и рельефа местности,
геологии участка и системы горных выработок, позволяли легко пополнять модель и
видоизменятъ изображаемый объект по новым данным съемки и разведки.
Графическое моделирование, к которому относятся геологические, структурные,
петрографические, геохимические планы, карты и разрезы, проекции рудных тел,
карты трещиноватости, технологические карты, блок-диаграммы и др., весьма
распространено в геологии и горном деле.
Геометрическая
модель месторождения состоит из комплекта горно-геометрической графической
документации, отражающей закономерности размещения форм и свойств залежей в
пространстве недр, и установленных на основе математической обработки
аналитические и вероятностные зависимости между геологическими признаками.
Геометрическая
модель служит основой для – решения многих задач разработки месторождения:
проектирование предприятия, планирования горных работ, обоснования кондиций,
нормирования, подсчет запасов, прогнозирование размещения ПИ на неразведанных
участках, рациональное использование недр.
Основные
задачи геометризации: создание наиболее правдоподобной модели МПИ с оценкой ее
точности и установления минимального числа точек наблюдения и их расположения
при разведке, с обеспечением необходимой погрешности
Виды геометризации недр. Геологические показатели
разделяются на признаки, характеризующие форму массива горных пород, его
свойства и процессы, происходящие в недрах.
В
зависимости от направления изучения недр различают: геометризацию формы залежей
полезных ископаемых и условий их залегания; геометризацию размещения
физико-химических и технологических свойств залежей и вмещающих пород;
геометризацию процессов, происходивших и происходящих в недрах.
При
геометризации составляют комплекс горно-геометрических чертежей.
Геометризацию
свойств залежей и массива горных пород представляют графики изолиний содержания
того или иного компонента в полезном ископаемом, изолинии трещиноватости,
пористости, крепости того или иногослоягорных пород и др.
В
зависимости от этапа изучения месторождения конкретных задач и масштабов
составления горно-геометрических чертежей различают региональную, детально
разведочную и эксплуатационную геометризацию месторождений.
Региональную
геометризацию осуществляют в масштабах от 1:50000 до 1: 500000 по
данным поисковых работ, космической, аэрофотографической, геологической и
геофизической съемок. Она позволяет делать широкие обобщения и общие прогнозы,
определять районы, перспективные для дальнейшей разведки месторождений.
Детально-разбивочную
геометризацию проводят в масштабах от 1:5000 до I: 50000 не основе
данных детальной разведки, геологической, структурно-геологической и
геофизической съемок. На этой стадии составляют различные горно-геометрические
графики формы, условий залегания залежи, размещения в них компонентов и пр. По
материалам геометризации оценивают месторождения, подсчитывают запасы,
проектируют горные предприятия.
Эксплуатационную
геометризацию составляют в масштабах I: 100- 1: 5000. Ее проводят
на основе материалов детальной разведки и горно-геологической информации, получаемой
при проходке подготовительных и очистных горных выработок
Эксплуатационная
геометризация позволяет вскрывать закономерности структурного и качественного
характера, на основе которых становится возможным строить прогнозы на ближайшие
участки недр и планировать рациональную их разработку.
Региональная,
детально-разведочная и эксплуатационная геометризация – этапы последовательною
изучения и познания месторождения от открытия и до полной отработки.
Различают
общую методику геометризации месторождений полезных ископаемых и частные –
конкретные
В
методике геометризации рассматривают вопросы техники и методики выявления и
изображения форм и свойств месторождений, их условий залегания и процессов,
происходящих в недрах.
Геометризация предусматривает сбор исходных данных, их предварительную обработку, систематизацию, оценку точности, построение геолого-математической и геометрической модели с последующей оценкой ее качества (точности) и использованием модели при освоении недр. Геометризацию месторождения производят последовательно на каждой стадии его разведки и разработки.
Геометризация месторождения – это постепенный и последовательный процесс изучения и познания месторождения. Данные о МПИ постоянно уточняются в результате ведения горных работ. Геометризация недр не исключает геологического их изучения. Наиболее полные данные о МПИ получают в процессе его разработки.
Основные методы геометризации: метод изолиний, геологических разрезов (сечений) и профилей; объемных наглядных графиков и моделирования с использованием компьютеров. Каждый из перечисленных методов применяют самостоятельно или чаще совместно с другими.
Методом изолиний при геометризации недр изображают реальные и условные поверхности. Сложность отображения поверхностей зависит от геологических факторов. Достоверность изображения размещения показателя на плане в изолиниях зависит от изменчивости показателя, густоты и соответствия разведочных точек (определений, измерений) характерным точкам показателя, а также от размера, ориентировки проб и масштаба плана.
Недостатки метода: при изображении формы залежей возникает трудность одновременного изображения и литологии пород, окружающих полезное ископаемое ; сложно, а иногда и невозможно в изолиниях изображать тела трубообразной, других сложных форм,а также горизонтально или вертикально залегающие слои правильной формы.
Способ геологических разрезов позволяет отображать форму тела полезного ископаемого и представлять его положение среди вмещающих пород в вертикальном, горизонтальном или наклонном сечении. Исходными для построения геологических разрезов являются данные геологоразведочных скважин и горных выработок. При геометризации используют метод изолиний и геологические разрезы. Их сочетание дает больше наглядности и полноты изображения,а также облегчают взаимное построение и построение других горно-геометрических графиков и моделей.
Метод объемных наглядных графиков применяют для наглядного изображения формы, свойств залежей и горных выработок со сложным характером их размещения в недрах. Наглядные графики строят в I аксонометрических, аффинных, векторных, стереоаксонометрических проекциях. Исходными данными для построения служат планы, разрезы, профили, а также координаты характерных точек изображаемых объектов.
Метод моделирования основан на создании модели процесса или явления. Для создания наиболее точной модели процесса или явления выявляются существенные, характерные черты процесса. Различают физическое и символическое моделирование. При физическом моделировании модель воспроизводит изучаемый процесс или объект с сохранением его физической природы. Модели строят статические и динамические.
Символическое моделирование имеет три формы- графическую, графоаналитическую и математическую.
Статические модели строят для наглядного представления о месторождении на определенный момент его изученности. Главное внимание здесь обращают на выразительность изображения отдельных, особенностей месторождения. Динамические модели месторождений состоят из серии маркшейдерских или геологических планов. От динамических моделей требуется, чтобы они давали подобное уменьшенное изображение ситуации и рельефа местности, геологии участка и системы горных выработок, позволяли легко пополнять модель и видоизменятъ изображаемый объект по новым данным съемки и разведки.
Графическое моделирование, к которому относятся геологические, структурные, петрографические, геохимические планы, карты и разрезы, проекции рудных тел, карты трещиноватости, технологические карты, блок-диаграммы и др., весьма распространено в геологии и горном деле.
Геометрическая модель месторождения состоит из комплекта горно-геометрической графической документации, отражающей закономерности размещения форм и свойств залежей в пространстве недр, и установленных на основе математической обработки аналитические и вероятностные зависимости между геологическими признаками.
Геометрическая модель служит основой для – решения многих задач разработки месторождения: проектирование предприятия, планирования горных работ, обоснования кондиций, нормирования, подсчет запасов, прогнозирование размещения ПИ на неразведанных участках, рациональное использование недр.
Основные задачи геометризации: создание наиболее правдоподобной модели МПИ с оценкой ее точности и установления минимального числа точек наблюдения и их расположения при разведке, с обеспечением необходимой погрешности
Виды геометризации недр. Геологические показатели разделяются на признаки, характеризующие форму массива горных пород, его свойства и процессы, происходящие в недрах.
В зависимости от направления изучения недр различают: геометризацию формы залежей полезных ископаемых и условий их залегания; геометризацию размещения физико-химических и технологических свойств залежей и вмещающих пород; геометризацию процессов, происходивших и происходящих в недрах.
При геометризации составляют комплекс горно-геометрических чертежей.
Геометризацию свойств залежей и массива горных пород представляют графики изолиний содержания того или иного компонента в полезном ископаемом, изолинии трещиноватости, пористости, крепости того или иногослоягорных пород и др.
В зависимости от этапа изучения месторождения конкретных задач и масштабов составления горно-геометрических чертежей различают региональную, детально разведочную и эксплуатационную геометризацию месторождений.
Региональную геометризацию осуществляют в масштабах от 1:50000 до 1: 500000 по данным поисковых работ, космической, аэрофотографической, геологической и геофизической съемок. Она позволяет делать широкие обобщения и общие прогнозы, определять районы, перспективные для дальнейшей разведки месторождений.
Детально-разбивочную геометризацию проводят в масштабах от 1:5000 до I: 50000 не основе данных детальной разведки, геологической, структурно-геологической и геофизической съемок. На этой стадии составляют различные горно-геометрические графики формы, условий залегания залежи, размещения в них компонентов и пр. По материалам геометризации оценивают месторождения, подсчитывают запасы, проектируют горные предприятия.
Эксплуатационную геометризацию составляют в масштабах I: 100- 1: 5000. Ее проводят на основе материалов детальной разведки и горно-геологической информации, получаемой при проходке подготовительных и очистных горных выработок
Эксплуатационная геометризация позволяет вскрывать закономерности структурного и качественного характера, на основе которых становится возможным строить прогнозы на ближайшие участки недр и планировать рациональную их разработку.
Региональная, детально-разведочная и эксплуатационная геометризация – этапы последовательною изучения и познания месторождения от открытия и до полной отработки.
Различают общую методику геометризации месторождений полезных ископаемых и частные – конкретные
В методике геометризации рассматривают вопросы техники и методики выявления и изображения форм и свойств месторождений, их условий залегания и процессов, происходящих в недрах.
Дата добавления: 2016-12-31; просмотров: 1436 | Нарушение авторских прав | Изречения для студентов
Читайте также:
Рекомендуемый контект:
Поиск на сайте:
© 2015-2020 lektsii.org – Контакты – Последнее добавление
Для оценки месторождения, а также рационального планирования и ведения горных работ наряду с выявлением формы и условий залегания залежи полезного ископаемого необходимо изучить и ее качественные характеристики. К качественным характеристикам полезного ископаемого относятся химические, физические и геомеханические свойства, а также количественное размещение в нем полезных и вредных компонентов.
Качество руды в основном характеризуется содержанием в ней металла и других полезных компонентов, а также ее технологическими свойствами.
Качество ископаемых углей определяется содержанием в них углерода и летучих веществ, а также вредных компонентов (сера, фосфор).
Совокупность работ, связанных с выяснением качественных особенностей и их количественной характеристики, а также с графическим изображением закономерностей их распределения, называется геометризацией качественных свойств месторождения. Эти работы могут производиться по отдельным выработкам или скважинам, по отдельным горизонтам (слоям залежи) или по всему месторождению в целом.
Характер изменения данного показателя в заданном направлении (по оси разведочной скважины) может быть наглядно изображен с помощью полигональной кривой.
Для построения полигональной (или эмпирической) кривой (рис. 5.12), по оси абсцисс последовательно откладывают точки взятия проб. Из каждой точки восставляют перпендикуляры длиной, соответствующей содержанию меди в каждой пробе. Соединив концы прямыми линиями, получим полигональную кривую изменения содержания меди в руде по глубине скважины.
Скачкообразное изменение этой кривой обусловлено не только резким изменением содержания меди по глубине скважины, но и ограниченностью числа проб, погрешностями химического анализа и другими причинами.
Рисунок 5.12. Полигональная и сглаженная кривые содержания меди в руде по скважине
В действительности содержание меди в руде по глубине скважины меняется плавно. Для устранения скачкообразности производят сглаживание кривой (на рис. 5.12 пунктирная линия между точками G и Н).
При помощи сглаженной кривой можно определить среднее содержание металла в руде на любом участке опробования. Например, на данном участке скважины EF среднее содержание меди в руде равно
ccp = S/l, где S – площадь фигуры EFHG, ограниченной сглаженной кривой и осью абсцисс; l = EF – длина заданного отрезка скважины
Аналогичным образом можно определить среднее содержание металла по данной скважине на всю мощность залежи или для ее любого слоя, а также содержание меди в любой точке оси скважины.
Для построения плана изолиний качественных свойств для всего месторождения поступают следующим образом. На план наносят все точки наблюдений. Если разведочные скважины вертикальны, то их наносят на план по координатам х, у их устьев. При наклонных скважинах на план наносят средние точки между входом и выходом скважины из залежи. Возле всех точек наблюдений выписывают средние значения содержания металла в руде на всю мощность залежи. Далее, производят геометрический анализ числовых отметок (в данном случае средних содержаний металла в руде), намечают инвариантные линии и линейным интерполированием находят точки со ступенчатыми отметками, кратными заданному сечению изолиний.
Соединив плавными линиями точки с одноименными отметками, получим изолинии средних на всю мощность залежи содержаний металла в руде.
На таком плане можно произвести оконтуривание залежи по заданному среднему или минимальному бортовому содержанию, а также наметить участки с малым содержанием металла в руде для оставления их в качестве целиков.
Если месторождение разрабатывается отдельными слоями или горизонтами, то план изолиний содержания металла в руде строится не на всю мощность залежи, а для каждого отдельного слоя или горизонта.
6. ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ [1: §43-47; 3: §7]
6.1 Общие сведения
Изучение месторождений полезных ископаемых завершается их оценкой. Один из её главных элементов – подсчет запасов, в результате которого устанавливается:
1) количество полезных ископаемых в недрах и их распределение по сортам; 2) качество полезных ископаемых; 3) технологические свойства полезных ископаемых и рекомендации по их промышленному использованию; 4) геологические и горнотехнические условия для правильного выбора способа вскрытия и системы разработки; 5) степень надежности результатов подсчета.
Запасом называется весовое или объемное количество полезного ископаемого, находящегося в месторождении (т, м3, кг).
Различают генеральный и оперативный подсчеты запасов. Генеральным называется подсчет вновь разведанных месторождений или после их доразведки. Его результаты утверждаются Государственным комитетом по запасам, который является высшим государственным органом по проверке подсчетов и их утверждению.
Оперативный подсчет производится для текущего учета запасов в процессе эксплуатации месторождений.
Запасы полезных ископаемых учитываются без вычета потерь при их добыче и переработке.
6.2 Классификация запасов:
по степени пригодности для промышленного освоения запасы ПИ делятся на балансовые и забалансовые.
К балансовым относят разведанные запасы, пригодные для использования в народном хозяйстве при существующем уровне техники и экономики.
К забалансовым относят запасы, использование которых в данное время экономически нецелесообразно вследствие малого количества, низкого содержания ценных компонентов, особо сложных условий эксплуатации и т.д., но которые в дальнейшем могут быть объектом добычи.
по степени разведанности и изученности запасы делятся на категории А, В, С1 и С2.
К категории А относят детально разведанные и изученные запасы с полным выяснением условий залегания, формы и строения залежей, качества и сортов полезных ископаемых, выделением некондиционных участков; контуры запасов категории А определены скважинами или выработками.
Категория В – запасы, разведанные с детальностью, обеспечивающей выяснение основных особенностей условий залегания, формы и строения залежей, качества и свойств полезных ископаемых. Контуры определены по данным разведочных выработок.
С1 – запасы, разведанные и изученные с детальностью, обеспечивающей выяснение в общих чертах условий залегания, формы, качества и т.д. Контуры определены по данным разведочных выработок и экстраполяции по геологическим и геофизическим данным.
С2– запасы, примыкающие к более высоким категориям или предполагаемые на основании геологических и геофизических данных, подтвержденных в отдельных скважинах.
Составление проектов и выделение капиталовложений на строительство и реконструкцию горнодобывающих предприятий разрешается при наличии запасов в определенных соотношениях. Например, для месторождений простого строения с выдержанной мощностью залежи требуются следующие соотношения:
(А + В > 30 %), в том числе А > 10 %.
Классификация промышленных запасов по степени готовности к выемке:
Промышленными запасами называется та часть балансовых, которая должна быть извлечена из недр. QПР = QБ – ΣП.
Потери – часть балансовых запасов, безвозвратно оставляемая в недрах.
Вскрытые – часть промышленных запасов, для разработки которых не требуется проведения вскрывающих выработок (стволов, штолен, квершлагов, уклонов и т.д.).
Подготовленные – часть вскрытых, для разработки которых пройдены все подготовительные выработки.
Готовые к выемке – запасы выемочных участков, где пройдены подготовительные и нарезные выработки и оборудованы очистные забои (действующие и резервные лавы).