2.6.1. Способи підрахунку запасів

Підрахунок запасів корисних копалин проводять із використанням конкретних способів підрахунку, які “визначаються як певні системи геометричних побудов і розрахунків, за допомогою яких природні тіла складних форм замінюються простими рівновеликими тілами, об’єми яких легко визначаються за елементарними математичними формулами”[4]. Вибір способу підрахунку залежить від геологічних особливостей родовища та систем його розвідки. Всі способи підрахунку поділяють на такі, що базуються на визначенні об’ємів тіл за поперечним перетином, що вимірюється в розрізах, та способів, в яких об’єми тіл розраховуються через площі тіл в їх повздовжній проекції і значення потужності. Спеціалісти вважають, що перша група способів повинна застосовуватись на родовищах із значною потужністю і складною формою в поперечному перетині. В цих випадках особливості контурів тіл можуть простежуватись саме в перетинах і враховуватись при визначенні об’єму рудних тіл. Другу групу способів рекомендують застосовувати для плитоподібних тіл із стійкими елементами залягання, але складною будовою повздовжньої площини, що пов’язано з звивистістю промислового контуру, наявністю збагачених ділянок, зміщень по скидам тощо.

Проте існує думка, що не можна переоцінювати значення вибору способу підрахунку запасів при досягненні найбільшої достовірності результатів. Головними причинами похибок при підрахунках запасів вважаються дефекти документації, неправильні геологічні уяви про можливість використання методів інтерполяції та екстраполяції даних розвідки. При достатній кількості якісних вихідних даних і правильному розумінні геологічної обстановки підрахунки, які виконуються двома або трьома різними способами на одному і тому ж матеріалі, дають приблизно однакові результати.

Досвід показує, що доцільно використовувати лише такі способи підрахунків, які дозволяють всебічно враховувати геологічні особливості родовища і є простими у використанні. В геологічній літературі описано понад двадцять методів підрахунку запасів. В даний час найчастіше проводять підрахунок запасів способами геологічних й експлуатаційних блоків та розрізів, середнього арифметичного.

Спосіб геологічних блоків є провідним методом підрахунку запасів. Цим методом підраховуються запаси 40-50% рудних родовищ, близько 50% родовищ неметалічної сировини і до 80-90% родовищ вугілля і горючих сланців.

Рис. 2.3. Схема виділення геологічних блоків за умов

залягання і потужності покладу [54]

1 – вихід пласту на поверхню; 2 – ізогіпси пласту; 3 – межі підрахункових геологічних блоків; 4 – I-IV – номери блоків; 5 – потужність покладу, встановлена по свердловині

Основою методу є виділення і оконтурення підрахункових блоків по близьким значенням головних геолого-промислових параметрів (потужність, вміст, умови залягання), характер і ступінь їх мінливості (рис. 2.3). Це дозволяє з максимальною обґрунтованістю для даного ступеня розвіданості блоку визначити середні значення підрахункових параметрів і надійні межі їх інтерполяції і екстраполяції. Істинна складна форма блоку при цьому замінюється формою плоского паралелепіпеда, площа основи якого рівна площі блоку, а висота – середній потужності покладу.

Підрахунок запасу руди і корисних компонентів за цім методом робиться по загальним формулам. Способи визначення початкових даних для підрахунку викладені вище. Перевагами даного способу є: 1) обґрунтованість результатів підрахункових параметрів; 2) простота підрахунку; 3) можливість тісної ув'язки підрахунку запасів з системою розвідки і вимогами проектування підприємства.

Спосіб експлуатаційних блоків застосовується при підрахунку запасів родовищ рудних і неметалічних корисних копалин, розвіданих гірничими виробками. Під експлуатаційними в даному випадку маються на увазі блоки, оконтурені гірничими виробками і відповідно детально опробовані. В цілому спосіб експлуатаційних блоків можна розглядати як окремий випадок геологічних блоків. Більш того, при підрахунку геологічними блоками останні завжди повинні бути пов'язані з проектними експлуатаційними блоками. Їх необхідно виділяти й оконтурювати відповідно можливих систем розкриття і розробки родовища. Розбиття на підрахункові блоки проводять так, щоб запаси можна було легко згрупувати по експлуатаційних блоках. Слід уникати при цьому побудови блоків складної конфігурації і зайвого дроблення блоків.

Спосіб розрізів застосовується для підрахунку запасів головним чином родовищ металів і неметалів складної форми, вивчених системами розвідувальних виробок, на підставі яких можна побудувати вертикальні геологічні розрізи або погоризонтні плани. Цей метод підрахунку запасів відрізняється від інших способом визначення об'єму блоку. На відміну від інших методів об'єм блоку визначається не за площею покладу і його потужності, а за площею перетинів покладу (вертикальних або горизонтальних) і відстанню між перетинами.

При підрахунку запасів методом розрізів для переходу від об'єму до запасів руди і металу визначаються середні показники об'ємної ваги і вмісту по перетинах, на які спираються блоки, а по них визначаються середні показники для блоку. При різкій розбіжності величини площі, об'ємної ваги і вмісту по кожному перетину рекомендується враховувати ці величини на площі перетинів.

Метод розрізів на практиці застосовується дуже широко (до 50% всіх рудних і нерудних родовищ) і багато ким вважається незамінним для родовищ складної форми, проте необхідне добре знати його переваги і недоліки для встановлення доцільності його застосування у кожному окремому випадку. Основна перевага методу полягає в тому, що проводиться побудова підрахункових блоків на геологічних розрізах або погоризонтних планах, тобто на основі геологічно обґрунтованих даних по будові родовища і покладу.

Розрізи (вертикальні і горизонтальні) будуються на основі всієї суми розвідувальних даних, ув'язуються між собою і з геологічною картою родовища. Проте при визначенні об'єму блоку дані про контур тіла між перетинами і дані опробування між перетинами не враховуються. Об'єм блоку між двома перетинами прирівнюється до призми або циліндра з площею підстави, рівною середньоарифметичною з площ перетинів, іншими словами, передбачається, що площа перетину змінюється від одного перетину до іншого за принципом прямої.

Чим складніші форма тіла в плані і розподіл цінного компоненту, тим більше негативне значення набувають вказані принципові недоліки розглянутого методу. При відносно великих відстанях між перетинами і складній пострудній тектоніці його застосування не рекомендується. Це є основною причиною того, що метод не отримав розповсюдження при підрахунку запасів тектонічно складних вугільних родовищ.

Для складних і дуже складних рудних і нерудних родовищ, які в основному розвідуються системою штреків, розтинів, ортів і виробок за простяганням і падінням, доцільно застосовувати комбінований метод горизонтальних перетинів і експлуатаційних блоків, горизонтальних перетинів і геологічних блоків, тобто розкривати блоки розвідувальними виробками з чотирьох або трьох сторін.

При підрахунку запасів рідких та газоподібних корисних копалин застосовують спеціальні способи підрахунку. Так методи підрахунку запасів нафти поділяються на об’ємний; об’ємно-генетичний; кривих експлуатації або статистичний; матеріальних балансів; карт ізобар. При підрахунку запасів газу використовують методи: об’ємний; за падінням тиску; матеріальних балансів; карт ізобар. Головним методом є об’ємний, яким підраховують абсолютні початкові (геологічні) та промислові (балансові) запаси нафти і газу в надрах. Реально з цих запасів видобувають лише певну їх частину, тому підраховують запаси, що видобуваються в сучасних техніко-економічних умовах. З цією метою до формул підрахунків нафти і газу включають коефіцієнт віддачі.