книги из ГПНТБ / Проведение геологоразведочных, геофизических и маркшейдерских работ на зарубежных рудниках цветной металлургии

МИНИСТЕРСТВО ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ СССР

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИИ

И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ. ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

ПРОВЕДЕНИЕ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ, ГЕОФИЗИЧЕСКИХ

И МАРКШЕЙДЕРСКИХ РАБОТ НА ЗАРУБЕЖНЫХ РУДНИКАХ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

МОСКВА 1974

УДК 628.143 (-8 7 )

ПРОВЕДЕНИЕ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ, ГЕОФИЗИЧЕСКИХ И МАРКШЕЙДЕРСКИХ РАБОТ НА ЗАРУБЕЖНЫХ РУДНИКАХ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Е.П.Шееров, Г.А.Левина, А.Д.Серко, В.М.Скляров

А н н о т а ц и я

Настоящий обзор охватывает комплекс вопросов, связанных с организацией геологоразведочных работ. Отмечены характерные осо­ бенности геологоразведочных работ за рубежом, современный уро­ вень и основные направления развития методов разведочного бурения, технических средств, используемых для буровых и горнопроходчес­ ких работ, геофизических методов исследования. Характеризуются достижения в области организации маркшейдерской службы. Дают­ ся основные сведения о классификации запасов по степени их раз­ веданности и методах опредёления стоимости месторождений. Рас­ смотрены примеры из практики применения математических методов и электронно-вычислительных машин дая решения геологических задач.

1

о i

©Центральный научно-исследовательский институт информации

итехнико-экономических исследований цветной металлургии, 1974

. В В Е Д Е Н И Е

В настоящей работе сделана попытка, исходя из материалов, опубликованных в периодической в монографической отечественной и зарубежной литературе, охарактеризовать современное состояние

ипути совершенствования геологоразведочных, геофизических и маркшейдерских работ за рубежом,

Вобзоре большое внимание уделено современному состоянию

итенденциям развития разведочного бурения. Приводится описа­ ние нового бурового и горнопроходческого оборудования, исполь­ зуемого на геологоразведочных работах. Рассмотрены основные на­ правления в развитии геофизических методов разведки. Характери­ зуются новые приборы, инструменты и основные направления совер­ шенствования маркшейдерской службы. Рассматриваются классифика­ ции запасов по степени их разведанности, принятые в разных капи­ талистических странах и принципы определения минимального промыш­ ленного содержания металла в руде, принятые за рубежом. На при­ мерах месторождений ЮАР и рудников фирмы "Оутокумпу" (Финлян­ дия) рассматриваются вопросы применения методов математической

статистики и ЭВМ для решения геологических задач при разведке и оценке запасов руды.

Коллектив авторов приносит свою искреннюю благодарность сотрудникам института Г.М.Тарасевичу и Д.М.Александрову, прос­ мотревшим всю рукопись и сделавшим ряд ценных замечаний.

3

ОСОБЕННОСТИ -ОРГАНИЗАЦИИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ ЗА РУБЕЖОМ

Впромышленно развитых капиталистических странах геологи­ ческие исследования проводятся поэтапно. Они различаются между собой как по задачам, так и по степени детальности исследований

жмогут быть подразделены йа два крупных этапа - региональные

ипоисково-оценочные работы.

Вкатегорию региональные работы входят как геологическое картирование, так и сопровождающие его рекогносцировочные поис­ ки, а также аэрогеофизические и геохимические работы. Региональ­ ное геологическое картирование, как правило, проводят государ­ ственные организации.

При проведении поисково-оценочных работ применяются различ­

ные методы - геологическое картирование в крупных масштабах, площадные геофизические и геохимические исследования; однако основное значение приобретают бурение скважин и проходка назем­ ных горноразведочных выработок (канав, траншей и щурфов) для определения масштабов и качества руд месторождения и горнотех­ нических условий его эксплуатации.

Завершение стадии оценочных работ, в результате которых производится тщательная геолого-экономическая оценка месторож­ дения с учетом возможных прибылей от его разработки, отвечает периоду, соответствующему в нашем понимании передаче месторож­ дения в промышленное освоение, так как на основе этой оценки начинается подготовка месторождения к эксплуатации. По своим задачам, которые сводятся к получению всех необходимых данных для достаточно обоснованной геологической и экономической оцен­ ки месторождений, стадия оценочных работ аналогична стадии пред­ варительной разведки в СССР. Однако масштабы и объеш работ на этой стадии за рубежом в ряде случаев могут соответствовать мас­ штабам и объемам работ, принятым по советской классификации для стадии поисково-разведочных работ, которая в нашей стране имеет целью не полную промышленную оценку месторождения, а только вн-

4

Однако такие детальные работы проводятся, как правило, ухе в ходе промышленного освоения месторождения перед началом его эксплуатации. Эти детальные разведочные работы по степени изу­ чения месторождения вполне сопоставимы с детальной разведкой, проводимой в СССР. Основное различие заключается в том, что в Советском Союзе детальная разведка проводится геологоразведоч­ ными организациями до передачи месторождения в промышленное ос­ воение, а в капиталистических странах детальное изучение место­ рождения осуществляется на стадии горноподготовительных и вскрыш­ ных работ одновременно со строительством горно-обогатитель­ ного предприятия, поселка, прокладкой постоянных дорог и т .д .

Такой подход, разумеется, увеличивает риск горного пред­ приятия, но позволяет выиграть 2-3 года (а то и больше), на ко­ торые пришлось бы отложить начало добычи при проведении допол­ нительных разведочных раоот еще до начала подготовительных опе­ раций.

В связи с этим горнопромышленные компании всемерно стре­ мятся, сократить сроки разведки и освоения месторождений. В США период между открытием месторождения и началом его эксплуатации колеблется в пределах 4-8 лет; в Канаде составляет в среднем 6-5 лет, а в отдельных случаях (например,месторождение Эндако) -

всего 3 года (4 ,5 J .

Кроме того, совмещение детальной разведки со стадией под­ готовительных к эксплуатации месторождения работ позволяет зна­ чительно сократить -затраты на полное его изучение, поскольку разведочные горные выработки (разведочные шахты и штольни), про­ ходка которых осуществляется компанией, собирающейся разрабаты­ вать месторождения, уже с самого начала закладываются с учетом возможности их дальнейшего использования в качестве эксплуата­ ционных (основных, вспоюгательных или вентиляционных) и для попутной добычи руды.

Сокращение разрыва во времени между окончанием pf чведки и получением прибыли от разработки месторождения, а также более низкие удельные затраты на проведение детальной разведки при совмещении ее со вскрышными и горноподготовительными работами компенсируют, по мнению зарубежных предпринимателей, тот риск, на который они идут, начиная освоение месторождения только на основании результатов работ по его предварительной оценке.

Описанная схема разведки - общая оценка промышленных перс­ пектив месторождения к моменту передачи его в промышленное освоение и совмещение детальной разведки с горноподготовитель­

ными работами - является общепринятой в капиталистических стра­ нах.

6

Дальнейшее изучение месторождений за рубежом ведется на стадии добычных работ (эксплуатационная разведка). В разные пе­ риоды отработки месторождения объемы, роль и значение эксплуа­ тационной разведки различны, но в принципе она не отличается от эксплуатационной разведки, осуществляемой на горнодобывающих предприятиях в нашей стране.

Собственно разведочные работы в капиталистических странах проводят, как правило, не государственные организации, а част­ ные промышленные компании. В США, Канаде, Австралии и других странах имеется несколько десятков тысяч фирм, занятых в гор­ нодобывающей промышленности. Среди них, пошмо крупных корпо­ раций, которые ведут как добычные, так и разведочные работы, имеются многочисленные специализированные обслуживающие фирмы - буровые, геофизические', консультативные, снабженческие и т .п ., выполняющие по контракту работы для горнодобывающих компаний.

Таким образом, при сравнении последовательности выполнения геологоразведочных работ, осуществляемых в Советском Союзе и за рубежом, видно, что значительные различия в организации гео­ логоразведочного процесса отмечаются лишь на заключительных стадиях геологических исследований. В капиталистических стра­ нах конечным результатом поисково-разведочных работ является промышленная и экономическая оценка месторождения, что в СССР

входит в задачи стадии предварительной разведки. Однако, если в Советском Союзе по результатам предварительной разведки при­

нимается решение о детальной разведке месторождения,которая осу­ ществляется геологоразведочными организациями, то в капитали­ стических странах на основе результатов, полученных на стадии оценочных работ, принимается решение о промышленном освоении месторождения. Все последующие исследования, сопоставимые со стадией детальной разведки в СССР, за рубежом выходят за рамки собственно геологоразведочных работ и проводятся горнодобываю­ щими предприятиями в сочетании с подготовительными работаю .

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ

......... РАЗВЕДОЧНОГО БУРЕНИЯ ЗА РУБЕЖОМ

В настоящее время в промышленно развитых капиталистичес­ ких странах при разведке месторождений рудных полезных ископа­ емых широкое применение находит алмазное бурение. Основная при­ чина преимущественного использования алмазного инструмента при бурении обусловлена возможностью обеспечения высокого выхода

7

керна, который, как известно, является основным геологическим документом при буровой разведке месторождений, а также низкой стоимостью бурения по сравнению с твердосплавным и дробовым способами.

Наиболее широкое развитие алмазное бурение получило в та­ ких странах, как США, Канада, Швеция, Южно-Африканская Республи­ ка и др. Ежегодно в капиталистических странах алмазным способом бурится от 6 до 8 млн. м колонковых скважин. Эти объемы бурения распределяются по странам следующим образом, млн.м: США - 3, Канада - до 2 ,5 , ЮАР - 0 ,6 , Австралия - до 0 ,3 , Швеция - 0 ,2 .

Совершенствованием алмазного бурения за рубежом постоян­ но занимаются многие фирмы капиталистических стран, как, напри­ мер: "Кристенсен", "Лонгир" и "Джой" в США; "Крелиус терратест АБ", "Крелиус диабор АБ" и "Атлас Копко" в Швеции; "Диамант борт" в Бельгии; "Бойле бразерс" в Канаде; "Трейфус" в Велико­ британии; "Тоне боринг" в Японии и т .п . Ниже рассмотрено состо­ яние разведочного бурения в ряде зарубежных стран.

Станки алмазного бурения

В настоящее время за рубежом геологоразведочная служба оснащена различными по мощности и конструктивному исполнению буровыми станками, отвечающими современным требованиям техно­ логии алмазного бурения.. Отличительными особенностями станков алмазного бурения, изготовленных за рубежом, являются их компакт­ ность, небольшой вес, высокие числа оборотов шпинделя и возмож­ ность бурения’скважин любого направления. При бурении в подзем­ ных горных зыработках применяются легкие станки, обеспечиваю­ щие глубину бурения до 200-300 м.

Техническая характеристика наиболее распространенных за­ рубежных буровых станков для алмазного колонкового Сгурения гео­ логоразведочных скважин приведена в табл, I .

Подавляющее большинство станков дам вращательного алмаз­ ного колонкового бурения изготавливается в стационарном виде, и лишь незначительная их часть - в самоходном или передвижном исполнении.

Краткий анализ технических данных, приведенных в табл. I , свидетельствует о наличии следующих тенденций в зарубежном бу­ ровом машиностроении при создании станков вращательного алмаз­ ного бурения для проходки геологоразведочных скважин при развед­ ке месторождений твердых полезных ископаемых:

6