Проект оценочных работ на полезные ископаемые

Оценочные работы представляют собой комплекс геолого-структурных, физических, геохимических исследований на выявленном рудопроявлений, осуществляемых с применением горных выработок и скважин. Задачей данной стадии работ является перспективная оценка проявлений полезных ископаемых или аномалий различного типа для выявления объектов, заслуживающих постановки разведки или для отбраковки неперспективных проявлений. В результате подсчитываются прогнозные ресурсы по категории Р1, частично запасы промышленной категории С2.

При решении таких задач используется комплекс геологических, минералогических, химических и геофизических методов исследований, результаты которых оформляются на геологических и прогнозных картах масштабов 1:10000… 1:2000. Определяющее значение при оценочных работах приобретают горно-буровые методы, которые позволяют подтвердить или опровергнуть первоначальный прогноз и оценить качественные и количественные показатели полезного ископаемого. Этим определяется необходимость разработки систем оценочных работ, рациональной сети пересечений, опробования полезных ископаемых и вмещающих их пород, а также рационального комплекса дополнительных методов, сопровождающих горнобуровые работы – геологической съемки, минералогических, геохимических, геофизических.

Системы оценочных работ представляют собой:

> совокупность горных выработок (канав, шурфов, дудок, траншей) при незначительной мощности наносов – до 3 м;

> совокупность буровых скважин при мощности наносов свыше 5 м и скрытом залегании тел полезного ископаемого;

> сочетание горных выработок и буровых скважин при сложном рельефе участка и скрытом залегании тел полезного ископаемого

В зависимости от геологических и ландшафтных условий применяется система оценочных пересечений:

> система горизонтальных пересечений, осуществляемых канавами или траншеями, в более редких случаях штольнями (при наличии сложного горного рельефа);

> система вертикальных пересечений, осуществляемых вертикальными горными выработками – шурфами, дудками, в более редких случаях неглубокими шахтами (при значительном рыхлом покрове свыше 10 м);

> система вертикальных пересечений, осуществляемых буровыми скважинами – вертикальными или наклонными (при значительном рыхлом покрове свыше 10-30 м или при глубоком залегании скрытых рудных тел);

> система сочетания горизонтальных и вертикальных пересечений горным выработками и скважинами (при сложном горном рельефе и наличии скрытых тел полезных ископаемых, перекрытых рыхлым покровом).

Параметры сети поисково-оценочных наблюдений определяются следующими факторами: формой и размерами ожидаемых объектов, характером распределения полезных компонентов в телах полезных ископаемых, условиями залегания объектов (пологозалегающие, крутопадающие, выходящие на поверхность, скрытые, погребенные или слепые). Параметры сети оценочных пересечений представляют собой среднее значение между параметрами сети поисковых работ и сети разведки. Поэтому в общем случае можно ориентироваться на параметры сети разведки с соответствующим ее разрежением в два раза. Параметры разведочной сети для месторождений определенных видов полезных ископаемых с учетом сложности их строения указываются в инструкциях по применению классификации запасов минерального сырья. Сеть оценочных пересечений рекомендуется проектировать с расчетом возможного ее использования и развития на последующих стадиях разведки данного объекта.

В.В.Аристовым [975] для целей поисково-оценочных работ предложена группировка проявлений полезных ископаемых, основанная на морфологии, условиях залегания, форме тел полезных ископаемых в горизонтальном срезе, на распределении полезных компонентов (минералов или элементов) в телах полезных ископаемых – непрерывное сплошное, прерывистое вкрапленное, гнездовое и прожилковое. Для каждой из выделенных групп могут намечаться определенные системы оценочных работ с учетом индивидуального подхода к конкретным проявлениям различных видов полезных ископаемых (табл. 14).

Для первой группы проявлений полезных ископаемых оценочные пересечения выполняются вертикальными шурфами или скважинами по квадратной или прямоугольной сети с расстояниями между скважинами 1000×1000 м или 1600×40 м.

Глубина пересечений определяется глубиной залегания верхней кромки ожидаемого объекта. Например, погребенные древние прибрежно-морские россыпи выявляют и оконтуривают системой вертикальных скважин по прямоугольной сети, параметры которой определяются размерами минералогической аномалии, выявленной первыми скважинами на стадии поисков. Таблица 14

Группировка проявлений полезных ископаемых для определения плотности сети при поисково-оценочных работах (по В.В.Аристову с изменениями)

Продолжение таблицы 14

Скрытый Талнахский медно-никеленосный массив габбро-долеритов был выявлен скважинами глубиной до 400- 800 м. При этом оценочные скважины располагались по сети 600×400 м.

На проявлениях второй группы с непрерывным распределением полезных компонентов оценочные работы выполняют вначале путем проходки канав вкрест простирания выходов с расстоянием между выработками от 100 до 25 м. Геологическая съемка масштаба 1:25000… 1:2000 нередко сопровождается геофизическими исследованиями. Затем осуществляют глубокие пересечения (100-300 м) буровыми скважинами с висячего бока залежи (пласта) по профилям с расстояниями 1000-500 м для углей и 400-200 м для других полезных ископаемых. Предварительно выполняется оконтуривание участков с различной концентрацией полезных компонентов литогеохимическими методами по сети наблюдений 100-50 и даже 10 м.

Для третьей группы проявлений, включающих рудные тела и зоны крутопадающие или наклонно залегающие, сложной морфологии и прерывистого распределения полезных компонентов, выполняется геологическая съемка масштабов 1:10000…1:5000, сопровождаемая геофизическими и геохимическими методами для выявления всех возможных аномалий. Затем осуществляется проходка магистральных и коротких канав вкресг простирания залежей через 100-10 м и глубокие пересечения скважинами через 400-200 м на глубину 100-300 м. Скважины закладывают в висячем боку рудных тел и зон. Схема оценочных работ на проявлениях четвертой группы полезных ископаемых с прерывистым распределением полезных компонентов намечается в такой последовательности:

> изучение поверхности участка шурфами по сети 100х 100 – 40х40 м с геологической съемкой в масштабе 1:5000…! :2000;

> шлиховое или литогеохимическое опробование коренных пород во всех шурфах;

> глубокие оценочные пересечения вертикальными скважинами на глубину 100— 300 м для вскрытия аномалий и рудных тел, расстояние между скважинами 400-200 м.

Для пятой группы проявлений полезных ископаемых, включающей трубкообразные и гнездовые тела со сложными условиями залегания, выходящие на эрозионную поверхность рудные тела вскрывают канавами, располагающимися крестом, а скрытые залежи выявляют и предварительно оконтуривают колонковыми скважинами на участках геофизических аномалий. Иногда для изучения характера распределения прерывистого оруденения на глубину проходят единичные подземные горные выработки.

Особенности методики оценочных работ рассмотрим на примере штокверковых месторождений меди, молибдена, вольфрама и олова [В.К.Павлов, и др., 1981г.]. Для подобных объектов ведущими являются магматические, структурные, рудно-метасоматические и геохимические факторы локализации оруденения, на основе которых разрабатываются геолого-генетические модели. Основными методами, выявляющими благоприятные для локализации штокверкового оруденения геологические факторы, служат геологическое картирование, гравиметрическая, магнитометрическая, электрометрическая съемки, шлихометрия, геохимические съемки по первичным и вторичным ореолам. Рациональное проведение работ этой стадии основано на геолого-генетическом и экономическом моделировании объекта, на использовании выявленных благоприятных геологических факторов и признаков штокверкового оруденения и оценочных кондиций, определяющих требования к минимально необходимому количеству ресурсов, запасов и качеству руд.

Рациональный комплекс методов поисково-оценочных работ устанавливается, исходя из сравнения целесообразности и эффективности применения отдельных методов для достижения цели стадии. При недостаточной изученности рудообразования с поверхности, не позволяющей построить модель объекта, в проекте должны предусматриваться соответствующие виды работ, которые обязательно опережают бурение глубоких скважин.

В комплекс таких работ включаются:

> геологическое картирование площади в масштабе 1:10000… 1:2000;

> геохимические съемки по вторичным или первичным ореолам в том же масштабе для уточнения контуров оруденения, степени его эродированности по элементам-индикаторам и возможной глубины распространения руд;

> геофизические съемки – магнитометрия, электрометрия в зависимости от особенностей структур, минерального состава руд, метаморфизма и метасоматизма на изучаемых площадях;

> проходка канав, шурфов для прослеживания оруденения и опробования полезного ископаемого (предпочтение отдается магистральным канавам);

> бурение мелких скважин и проходка глубоких шурфов при наличии зоны окисления для оценки содержаний полезных компонентов в первичных рудах;

> бурение глубоких скважин для оценки промышленного значения объекта; расстояния между скважинами зависят от размеров и формы принятой геологической модели объекта, а глубина их не превышает 300 м. Первоначально проходятся 3-5 скважин.

Обычно предусматривается бурение одной глубокой структурной скважины. Если устанавливается неподтверждение составленной модели, то планируется проходка скважин второго этапа бурения. Места их заложения определяются в процессе проведения оценочных работ. Таких скважин проходят 3-6. Рациональные расстояния межу оценочными пересечениями колеблются от 100 до 400 м. По скважинам выделяются интервалы промышленных руд и определяются границы штокверка. Бортовое содержание металла принимается по аналогии с известными разведанными месторождениями региона. Выполняется оконтуривание изученной части штокверкового рудного тела в плане и на глубину. На геологическом плане и в разрезах отстраиваются контуры условного карьера. Поскольку при оценочных работах разведочными пересечениями оценивается лишь минимально необходимая часть от общих запасов, то отстраиваемый контур карьера не следует рассматривать как границы будущей отработки месторождения в целом. В контуре карьера подсчитываются запасы руды по категории С2, коэффициент рудоносности и вычисляется коэффициент вскрыши. Вводятся поправочные коэффициенты на изменения условий залегания и степени прерывистости оруденения по формуле:

где С – содержание полезного компонента по оценочным кондициям для конкретного рудопроявления; Q – то же по местным оценочным кондициям; KПp • KПb – поправочные коэффициенты на величины коэффициентов рудоносности и вскрыши.

По рассмотренному графику оценочных кондиций, используя данные о качестве руд, по результатам работ определяются ресурсы по категории P1 и запасы категории С2.

Работы оценочной стадии после первого этапа бурения должны продолжаться, если выявленные ресурсы и запасы по своему количеству и качеству не отвечают минимальным требованиям промышленности, но есть перспективы распространения промышленных руд за пределы оконтуренной части штокверка или повышения степени рудоносности в пределах этого контура. Для этого проводятся дополнительно 1-3 колонковые скважины.