3 ПРОИЗВОДСТВЕННО-МЕТОДИЧЕСКАЯ

ЧАСТЬ

3.1 МЕТОДИКА ОБЪЕМЫ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЕКТИРУЕМЫХ РАБОТ И ПОДСЧЕТ ОЖИДАЕМОГО ПРИРОСТА ЗАПАСОВ ПОЛЕЗНОГО ИСКОПАЕМОГО

3.1.1 ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ И ВЫБОР МЕТОДИКИ ИХ РЕШЕНИЯ.

Детальная разведка согласно инструкции ГКЗ проводится на месторождении, получившем по результатам предварительной разведки положительную оценку и намечаемом к промышленному освоению. В процессе детальной разведки с высокой точностью выясняются структурные особенности месторождения, форма и условия залегания тела полезного ископаемого, его качество и пространственное распределение в месторождении. На основе всестороннего учета и анализа геологических, гидрогеологических, геохимических , геофизических, физико-географических , экономических и горно-технических оссобеностей объекта и данных по изучению объекта на предыдущих стадиях геологических работ главной задачей данной работы является проведение детальной разведки на месторождение Аюсай. На более ранних стадиях разведки и поисково-оценочных работ, были изучены запасы категории С_1, и С _{2 ,} данные полученные в результате ранеепроведённых работ, были оценены как положительные и месторождение Аюсай было передано в следующую стадию детальной разведки. В связи с тем что ранее данный участок не подвергался изучению на этапе детальной стадии разведки для установления месторождений Шаймерденовского типа,с промышленным содержанием свинца и цинка, работы выполняемые основываются на сопоставлении горнотехнических условий на месторождение Аюсай с условиями месторождения Шаймерден и Смена. В связи с тем что исследуемый участок характеризуется линейными протяженными пластообразными залежами сравнительно выдержанной мощности, и небольших размеров, с равномерным содержанием полезного компонента опираясь на указания инструкции ГКЗ рудному телу № 1 была присвоена 2 группа сложности.

Запасы категории В должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Установлены размеры, основные оссобености и изменчивость формы внутреннего строения и условий залегания тел полезного ископаемого, пространственное размещение внутренних безрудных и некондиционных участков, степень развития разрывных нарушений.

2. Контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями промышленных кондиций по разведочным выработкам с включением ограниченной зоны экстраполяции, обоснованной геологическими критериями, данными геофизических и геохимических исследований.

3. По результатам исследований укрупнено-лабораторных типовых и сортовых проб определены природные разновидности, выделены и по возможности оконтурены промышленные типы полезного ископаемого

4. Изученность гидрогеологических, инженерно-геологических, горногеологических, экологических и других природных условий, позволяет качественно и количественно охарактеризовать их основные показатели.

Ниже приводится формуляр для выбора плотности сетей разведочных выработок применяемых при разведке свинцово-цинковых месторождений.

Формуляр для выбора плотности сетей разведочных выработок применяемых при разведке свинцово-цинковых месторождений.

Группа место- рождения	Характерис- тика рудных тел	Форма рудных тел	Вид выработок	Расстояния между выработками (м) для категорий
				В		С1		С2
				По простиранию	По подению	По простиранию	По падению	по прости ранию	по падению
2-я	Средние по размерам пластообразные или линейно вытянутые тела, С равномерным содержанием полезного компонента и выдержанной мощностью, без тектонических нарушений.	Пластообразные и линейно вытянутые тела .	Горизонта-льные Скважины	50	50	100	100	200	200

Для второй группы сложности месторождений, категорий запасов группы С₂ инструкция ГКЗ рекомендует сеть 200х 200, это означает что выработки , в данном случае используются только скважины, задаются через 200 м и расстояние между профилями так же равно 200 м. Использование скважин на стадии детальной разведки связанно с тем что рудное тела залегает на большой глубине (200 м )и не выходит на поверхность, скважины в данном случае являются наиболее оптимальным способом разведки рудного тела № 8.Использование колонкового бурения дает возможность отбора проб из каждой скважины, что повышает продуктивность выполняемых работ на выявление наиболее перспективных рудных горизонтов.

. Кроме ГБР на данном участке будут проводиться следующие работы:

- гидрогеологические и инженерно-геологические;

Целью инженерно-геологических работ является получение материалов, необходимых для изучения устойчивости горных пород и руд, их физико-механических свойств. Гидрогеологические работы проводиться не будут, так как в районе работ по результатам ранее проведенных исследований не выявлено мощного водоносного горизонта, воды которого могут повлиять на ход работ.

- геофизические;

Цель: установление контактов характерных пород и прослеживание опорных горизонтов, скрытых элементов структуры, уточнение контуров залежей полезного ископаемого, продуктивных зон и свит, обнаружение слепых залежей между горными выработками.

- геохимические;

Целью этих работ является изучение закономерностей распределения химических элементов в горных породах, почвах, природных водах и растениях, также для выделения перспективных участков на обнаружение оруденения и месторождений.

- разведочное бурение;

Целью этих работ является пересечение рудного тела, выявление его длины, ширины, площади распространения, глубины залегания, и угла падения рудного тела, также при проведении разведочного бурения будут изучены структурные и текстурные особенности руд и пород, выявление их типов и сортов.

Буровые работы будут вестись с целью надежного определения качества полезного ископаемого.

3.1.2 Геолого-съёмочные работы

Геолого-съемочные работы на участке месторождения Аюсай проводились на более ранних стадиях поисков. По результатам геолого-съёмочных работ были пройдены маршруты по линиям профиля, позволяющие установить наиболее перспективные участки для проведения литогеохимических исследований. В результате участок исследований площадью в 800 метров, был разбит на 40 профилей по 20 пикетов в каждом, из каждого пикета отбиралась проба, для выявления ореолов рассеивания. Данные полученные по результатам литогеохимического опробования позволили выявить площади наиболее перспективные для дальнейших исследований.

3.1.3 Гидрогеологические и инженерно- геологические работы

Гидрогеологические исследования

Гидрогеологические работы проводились согласно проектному заданию в течение двух полевых сезонов.

Из двух родников проведен отбор проб на сокращенный химический анализ воды (4 пробы) объемом 1,0 л каждая проба, а также бактериологический анализ (2 пробы) объемом 0,5 л. Кроме того, из поверхностных вод р. Аюсай отобрано две пробы, по одной пробе в год, на « бактериологический анализ».

На местах отбора проб измерялась температура воды, температура воздуха, расход источника, запах, вкус и привкус воды.

Инженерно-геологические исследования

Для изучения инженерно-геологических условий месторождения произведен отбор двух технологических проб руд из толщи нерасчлененных триас-юрских отложений, взятых из дубликатов керна скважин на участке. В процессе технологических исследований определены физико-механические свойства проб, характеризующих рудовмещающую толщу участка Аюсай.

Таблица 1

Результаты физико-механических свойств руды

Показатели	Единица измерения	Количества навесок	Значения
Плотность	г/см3	3	2,5
Насыпной вес	г/см3	3	1,22
Пористость	%	3	51,2
Влажность	%	-	-
Угол естественного откоса	градус	3	39,35

3.1.4 Геохимические работы

Геохимические методы поисков являются одним из наиболее эффективных средств выявления месторождений полезных ископаемых.

Геохимические методы основаны на изучении закономерностей распределения химических элементов в горных породах, почвах, природных водах и растениях с целью выделения перспективных участков на обнаружение оруденения. Они позволяют обнаружить полезные ископаемые по невидимым признакам с помощью точнейших средств химического анализа природных образований. На стадии детальной разведки, проведение геохимических работ не предусматривается, так как геохимические работы были проведены в стадию предварительной разведки. По данным исследований проводимых на стадии предварительной разведки полученны следующие данные: Поступившие на исследования геохимические пробы характеризуют свинцово-цинковые руды, приуроченные к аллитам и бокситам нерасчлененной триас-юрской толщи, со средним содержанием свинца - 0,10-0,13%; цинка - 0,08-0,19% с попутными Al₂O₃ – 28.59%-28,42 и Fe – 8.85-8,93%/

При бортовом содержании 0,1% свинца рудные тела зачатую охватывают толщу глиноземсодержащих триас-юрских отложений. При этом в руде находится значительное количество попутного глинозема в виде бокситов и аллитов и железа, которые также должны быть выделены и, по возможности, обогащены.

Предусматривается отбор проб из проектных скважин для геохимических исследований в количестве 3 проб (По количеству литологических разностей )из каждой горной выработки, в данном случае из скважины.

Из каждой проектной скважины будет отобрано (3* 24=72) пробы. В пробу отбирают материал весом 250-500 грамм, после обработки пробы будут направлены на спектральный анализ по 13 элементам: Cu, Mo, Pb, Ag, Zn, Al, Bi, Co, Au, As, U,Cr, W.

Данные работы позволят проследить геохимическую зональность месторождения и выделить участки с повышенным содержанием свинца и цинка. Данные исследования помогут выявить характер оруденения и позволит проследить изменения содержания полезных компонентов по всей площади рудного тела.

3.1.5 Геофизические работы

Основными геологическими задачами геофизических работ на стадии детальной разведки месторождения Аюсай является выявление и прослеживание рудного тела по падению, и проведение объемного геологического картографирования.

В зависимости от вещественного состава распространенных на месторождение пород, при изучении скважин будут применяться следующие методы:

1) гамма каротаж

2) электрокаротаж (методом КС и ПС)

3) кавернометрия

4) инклинометрия

Месторождение Аюсай имеет осадочный генезис, основные породы распространенные здесь это известняки, доломиты в которых сосредоточенны вкрапленные свинцово-цинковые руды. Месторождения осадочного генезиса это одна из крупнейших групп месторождений.В условиях платформ залежи выдержанны по мощности и простиранию. Комплекс геофизических методов для месторождений данной группы зависит от конкретных физико-геологических условий. Все проектные скважины будут изучаться ГИС. Планируется провести гамма каротаж, кавернометрию, инклинометрию а также электрокаротаж методом КС ПС стандартным зондом.

Гамма-каротаж основан на изучении естественного гамма излучения пород вдоль ствола скважины. Гамма лучи обладают наибольшей проникающей способностью среди других ядерных излучений, и это дает возможность регистрировать их скважинным радиометром, монтируемым в стальном скважинном снаряде. На диаграмме после проведения исследований выделяются пласты с разной радиактивностью, максимумами обладают граниты и глины, а так же породы и руды содержащие уран, радий, торий, минимумами отмечаются песчаники и карбонатные породы.По данным гамма-каротажа должны хорошо прослеживаться угленосные породы юрского возраста повышенными значениями активности (до 25-30 мкр/час) за счет угленосных прослоев на фоне пониженных песчано-глинистых разностей.

Так же по данным гамма каротажа можно будет произвести литологическое расчленение карбонатных пород каменноугольного возраста, обладающих низкими показаниями. И на фоне более низних показаний, породы нерасчленнёного триас-раннеюрского возраста состоящие в основном из глинистых отложений с вкрапленной минерализацией будут иметь повышенное значение. Данные полученные по результатам гамма каротажа, позволят выполнить интерпритацию данных и более подробно составить геологических разрез по проектным скважинам.

По происхождению изучаемого электрического поля методы электрометрии скважин делятся на две большие группы-искусственного и естественного электрического поля. В данном комплексе будет применяться как метод потенциалов собственной поляризации (ПС) так иметод кажущегося сопротивления (КС).

Электрокаротаж позволит надежно отбивать кровлю палеозойских карбонатных пород резким повышением кажущегося сопротивления пород.

Инклинометрия проводится для обнаружения искривления скважины от заданного направления.Искривление может быть вызвано геологическими и техническими причинами.Искривление скважины и положение ее в пространстве определяется углом отклонения от вертикали и азимутом отклонения.Отклонения скважины измеряется специальным прибором-инклиметром. При проведении инклинометрии для изучения искривления траектории скважин будет использоваться инклинометр типа ИОН-01.

При бурении и после его завершения диаметр скважины по ряду геологических и технических причин может отклоняться от задаваемого размера.Против глинистых, известковых или просто сильно разрушенных пород диаметр скважины может увеличиваться за счет вывалов или размывов буровым раствором. Для измерения фактического диаметра скважины применяют скважинные приборы-каверномеры.Они состоят из металлической гильзы, вдоль ствола которой располагаются ромбовидные рычаги-щупы, прижимаемые к стенкам скважины с помощью пружин. При изменении диаметра скважины изменяется угол раскрытия рычагов.Кавернометрия будет проводиться для определения фактического диаметра скважин(работы будут проводиться кавернометром КМ-2)

Все выше перечисленные геофизические работы будут проводиться по 24 проектным скважинам. Исходя из этого объем работ для каждого вида работ составит-5394 п.м. данные работы будут выполняться специальным геофизическим отрядом

3.1.5 Горнопроходческие работы

По результатам ранее проведённых работ выявлено, что рудное тело залегает на глубине около 200 метров от земной поверхности, в связи с этим необходимость в проведение горнопроходческих работ минимальна. Проходить горные выработки на такую глубину, не целесообразно достоверные данные относительно содержания полезного компонента могут быть получены в результате опробования по керну разведочных скважин.

3.1.6 Разведочное бурение

В связи с тем что оруденение в пределах Аюсайского рудного поля имеет линейно-площадной характер, и довольно большую глубину залегания (200м) проектом было принято исключить горнопроходческие работы, а все работы связанные с определением физико-химических параметров руды предоставить разведочному бурению.

В стадию поисково-оценочных работ для буровых скважин применялась сеть 200х 200 м. (опираясь на рекомендации ГКЗ)Данные размеры сети позволяют выполнить разведочное бурение и получить необходимые данные относительно геологических условий месторождения.

На стадии предварительной разведки планируется проходка вертикальных буровых скважин до глубины 225-230 м разбитых по сети 100×100. Целью проведения буровых работ является более подробное прослеживание свинцово-цинкового оруденения, с помощью проведение геофизического исследования в скважинах и обеспечения отбора проб более глубоких горизонтов.Свинцово-цинковое оруденение, будет разведано до категории _. Всего проектом намечено бурение 55 проектных скважин общим объемом 12650 погонных метра. С учетом поставленных задач, особенностей геологического строения,оруденения и принятого проектом начального (112 мм) и конечного диаметра бурения (93мм) целесообразней будет производить бурение колонковым способом с обязательным выходом керна не менее 80%.

Обоснование способа бурения

При выборе способа бурения скважины необходимо учитывать:

1.Физико механические свойства горных пород

2. Гидрогеологическую характеристику водоносного горизонта, если такой имеется (глубину залегания, состав пород, статический и динамический уровни)

3. степень изучения районов работ

4. Условия проведения работ( глиноснабжения, водоснабжения, энергоснабжение и снабжение ГСН)

В связи с тем что на стадии поисково-оценочных работ необходимо провести опробование, необходимо получение керна, этого можно добиться только при колонковом бурении. Колонковое бурение получило очень широкое распространение, так как позволяет:

1. Получать образцы керна ненарушенной структуры по всему стволу скважины, что обеспечивает высокую геологическую информативность результатов бурения.

2. Бурить скважины в породах любой твёрдости под любым углом.

3. Бурить породы породоразрушающим инструментом малых диаметров на большие глубины при сравнительно компактном и лёгком оборудовании с небольшими затратами энергии и средств.

Обоснование конструкции скважины

Под конструкцией скважины подразумевают ее характеристику, определяющую изменение диаметра с глубиной, а так же диаметры и длины обсадных колонн.

Конструкция скважины должна быть такой, чтобы

• обеспечивалось качественное выполнение геологического задания, (в данном случае получение столбика керна не нарушенной структуры, с максимально возможной целостностью и представительностью.),

• максимально использовались прогрессивные способы бурения,

• снижалась металлоемкость

• повышалась производительность работ.

Конструкция скважины выбирается и обосновывается, исходя из следующих данных:

1. Целевое назначение и глубина скважины;

2. Физико-механических свойств горных пород;

3. Конечного диаметра;

4. Способа бурения;

5. Параметров бурового оборудования.

Составление конструкции скважины включает в себя решение следующих вопросов: определение конечного, промежуточного и начального диаметров скважины; общей глубины; интервалов ствола скважины подлежащих креплению обсадными трубами; а так же размеры труб; определение мест и способов проведения тампонирования.

Глубина скважины устанавливается в зависимости от глубины залегания полезного ископаемого . Проектная глубина скважины составит 225 м. Конечный диаметр выбирается в зависимости от способа бурения, энергетических возможностей буровой установки, от массы проб необходимых для исследования. Согласно рекомендации ГКЗ по выбору конечного диаметра, который зависит от группы месторождения, стадии разведки, генетического типа месторождения и габаритов геофизической аппаратуры, выбираем конечный диаметр бурения 93 мм.

Бурение скважины под направляющую трубу будет осуществляться породоразрушающим инструментом диаметром 112 мм, с последующей установкой направляющей трубы диаметром 108 мм, дальнейшее бурение будет также вестись породоразрушающим инструментом диаметром 93 мм.

Конструкция скважины

№ слоя	Геологическая колонка	Характеристика пород	Категория пород	Мощность		Конструкция скважины
				От	До
1		Песчано-растительный слой, галечники	II	0	30	112 (108) 93 93
2		Супеси,суглинки	III-V	30	200
3		Рудное тело	IV-VI	200	225

Выбор ПРИ

Твердосплавные коронки применяются при бурении геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые и обладают следующими преимуществами:

• Низкая стоимость

• Хорошие показатели по скорости бурения и выходу керна

• Дают возможность применять высокочастотные гидроударные машины

• Можно получать скважины большого диаметра (до 151 мм)

При забурке скважины, и до глубины 30 метров используются Твердосплавные коронки типа М (Ребристые) диаметром 112 мм

Резцовые коронки предназначены для бурения как самых мягких пород, отличающихся склонностью к вспучиванию и неустойчивости, так и мягких пород с пропластками более твердых от I до IV категорий по буримости и щебеночно-галечных отложений до VI категории.

Характерной особенностью бурения этими коронками являются высокие механические скорости и, как следствие, образование большого количества крупного шлама.

С 30 метров и до забоя (225м) принято использовать твердосплавные коронки типа СМ-4 (резцовые), диаметром 93 мм. Резцовые коронки используются при бурении в породах с III-VI категорию по буримости, это мергели, уплотнённые песчаники, доломиты, известняки и алевролиты.

Состав снаряда на каждом интервале:

• 0-30 м - состоит из коронки М-112, кернорвателя, колонковой трубы, фрезерного переходника, обсодной колонны (108 мм)

• 30-225м - состоит из твердосплавной коронки СМ5-93 , кернорвательного кольца, колонковой трубы, фрезерного переходника, колонны БТ.