книги из ГПНТБ / Романович, И. Ф. Тальк

вых работах не представляется и результаты поисковой стадии помещают в единый отчет, посвященный обеим стадиям.

Отчеты о результатах поисковых и поисково-разведочных работ составляются в соответствии с требованиями «Инструкции о со­ держании и порядке составления геологических отчетов» (1965) и другими официальными документами и методическими пособи­ ями (Методические указания по проведению отдельных этапов геологоразведочных работ, 1961 идр.).

Задачи и методы проведения поисково-разведочных работ

Поисково-разведочные работы проводятся на наиболее перспек­ тивных талькопроявлениях, обнаруженных при поисках. Целью этих работ является выбор из числа талькапроявлений месторож­ дений, т. е. объектов, заслуживающих постановки предваритель­ ной разведки. Одновременно отбраковываются проявления, не имеющие промышленной ценности. В процессе поисково-разведоч­ ных работ получают приближенное представление о конфигурации залежей и о качестве сырья, а также размерах запасов (катего­ рия С2 и прогнозные запасы).

Топографической основой поисково-разведочных работ на тальк служат планы масштабов 1 : 10 000—1 : 1000. Необходимый мас­ штаб плана выбирается с учетом размеров площади талько-носных участков, сложности их геологического строения и мощности таль­ ковых залежей по данным предшествующих поисковых работ.

Ввиду еще недостаточной ясности промышленного значения тальколроявлений крупномасштабная инструментальная топогра­ фическая съемка на стадии поисково-разведочных работ нецеле­ сообразна, а на основании сети поисково-разведочных линий со­ ставляется схематический план в масштабах 1:1 000—1:10 000.

Естественные обнажения и поисковые выработки привязыва­ ются к. ближайшим точкам опорной сети и наносятся на кроки, а с них на план масштабов 1 : 1000—1 : 10 000.

Детализация работ на рассматриваемой стадии проводится в основном тремя путями: 1) проходка дополнительных линий с гор­ ными выработками (или скважинами), геофизическими профиля­ ми и т. д.; 2) проходка промежуточных (дополнительных) выра­ боток или скважин на поисковых линиях; 3) проходка отдельных канав вкрест простирания контактов от шурфов, вскрывших таль­ ковые залежи. Расстояния между линиями 250—75 м (с учетом линий, осуществленных на стадии поисковых работ). Расстояния между шурфами на линиях 25—10 м. При большой мощности на­ носов вместо поисково-разведочных шурфов закладывают сква­ жины. Выработки, проходимые на стадии поисково-разведочных работ, опробуются и документируются, как выработки, пройден­ ные на стадии поисковых работ. При изучении месторождения тальк-магнезитовых или тальк-хлоритовых пород, предназначае­ мых Для распиловки, проходятся 1—2 шурфа большого сечения,

40

например 2X2,5 м2, с целью вскрытия свежих (невыветрелых) пород и отбора блоков размером не менее 30X30X30 см3.

В случаях обнаружения талькового сырья, не имеющего анало­ гов среди известных месторождений, а также, когда намечается его использование в новых отраслях промышленности, целесообразен на поисковоразведочной стадии отбор проб массой 20— 100 кг для предварительных технологических исследований.

В процессе поисково-разведочных работ уточняются генетиче­ ские особенности месторождения и выясняется его промышленный и генетический тип, а также типы руд. Определяется общий контур месторождения (в плане) и дается аргументированный прогноз распространения тальковых руд на глубину.

Выделение объектов, заслуживающих постановки разведочных работ

В процессе поисково-разведочных работ выявляются один или несколько участков, которые по масштабам оталькования, каче­ ству сырья и горно-геологическим условиям заслуживают более тщательного анализа с целью решения вопроса о дальнейшем их изучении. При выделении объектов, заслуживающих постановки разведочных работ, следует учитывать ряд факторов, а в первую очередь — масштаб рудных тел и сосредоточенных в них запасов, а также качество сырья. Влияние качества сырья на выбор объ­ ектов определяется предполагаемыми потребителями сырья. На­ пример, если сырье месторождения намечается использовать для кровельной или химической (производство ядохимикатов) отрас­ лей промышленности, не предъявляющих высоких требований к молотому тальку, предпочтение при оценке отдается масштабу запасов и горно-геологическим условиям отдельных участков; если же перед геологами поставлена задача выявления месторождения с сырьем высокого качества, например для тонкой электрокера­ мики и т. д., то качество сырья выдвигается на одно из первых мест при оценке талькопроявлений. С целью постановки разведоч­ ных работ проводится геолого-экономическое обоснование.

Геолого-экономическое обоснование (ГЭО)

Геолого-экономическое обоснование необходимо при переходе от поисково-разведочных работ к предварительной разведке. При разработке обоснования следует учитывать ряд факторов. Важ­ нейшими из них следует считать качество сырья, возможные за­ пасы, геотрафо-экономическое положение месторождения и потреб­ ность в тальковой продукции данного экономического района. Так, например, для крупных месторождений маложелезистых тальки-’ тов удаление от линии железной дороги или судоходной реки на

41

десятки километров не является препятствием для постановки раз­ ведочных работ, если эти месторождения выявлены в Приморском или Хабаровском краях, в европейской части СССР или на Урале.

В качестве дополнительных факторов следует учитывать пред­ варительные или прогнозные данные по горно-геологическим усло­ виям залежей, включая гидрогеологические особенности, мощ­ ность залежей и условия залегания. Следует также рассмотреть возможную схему обогащения руд, если это вызывается их каче­ ством (по аналогии с данным типом руд).

При переходе к разведочному этапу целесообразно учитывать пожелания промышленных организаций, заинтересованных в ос­ воении выявленных месторождений.

В последнее время ВИЭМС (Хрущов, 1969; «Рекомендации по методике оценки...», 1972) предложены новые весьма перспектив­ ные методы отбраковки месторождений при поисковых и поисковоразведочных работах на основе разработки специальных брако­ вочных кондиций. В числе показателей кондиций существенное значение имеет возможная себестоимость продукции оцениваемых месторождений. При этом для видов металлического сырья, для которых имеются резервные месторождения, не осваемые по при­ чине нехватки капиталовложений, браковочные кондиции должны рассчитываться таким образом, чтобы себестоимость продукции и удельные капиталовложения для оцениваемых месторождений бы­ ли бы ниже, чем для лучших уже разведанных резервных место­ рождений. Применительно к тальковому сырью, стоимость продук­ ции которого не особенно велика, следует иметь в виду, что выше­ названные показатели надо относить не к отрасли в целом, а к крупным экономическим регионам, так как транспортные затраты могут иметь большое значение при оценке месторождений.

РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ

Задачи и методика проведения предварительной разведки

Предварительная разведка ставится на перспективных место­ рождениях, выбранных в процессе поисково-разведочных работ. На данной стадии необходимо выяснить общие перспективы место­ рождения, чтобы иметь представление о его промышленном значе­ нии, что немаловажно для рационального проведения последую­ щей детальной разведки (Крейтер, Бирюков, 1957) и в том числе выбора участка (для крупных месторождений) для ее поста­ новки.

В процессе предварительной разведки должны быть установ­ лены размеры и форма основных тальковых тел, выяснены в об­ щих чертах условия их залегания и строение, подсчитаны запасы по категориям Ci и С2, определены площади тальковых месторож-

42

.дений и их границы, прогнозные запасы; выявлены технологиче­ ские сорта руды и исследованы их свойства, а также изучены осо­ бенности распределения в залежах; выяснены горно-геологические, гидрогеологические и географо-экономические условия в степени, необходимой для обоснования промышленной оценки месторож­ дения.

Естественно, что при проектировании и проведении предвари­ тельной разведки необходимо изучить и использовать материалы более ранних геологических, геофизических поисковых и поисковоразведочных работ. В результате предварительной разведки дол­ жны быть получены все необходимые сведения для составления технико-экономического доклада, в результате рассмотрения кото­ рого решается вопрос о переходе к детальной разведке.

На участках разведки месторождений проводится инструмен­ тальная топографическая съемка масштабов от 1 : 5000 до 1 : 500

.в зависимости от размеров и сложности месторождения или его участков и условий рельефа. Для месторождения в целом (или тальковорудного поля) проводится геологическая съемка масшта­ ба от 1 : 5 000 до 1 : 25 000 также в зависимости от размеров таль­ коносных площадей и сложности их строения.

Предварительная разведка месторождений м а л о ж е л е з и ­ с т ых и ж е л е з и с т ы х т а л ь к и т о в и м а л о ж е л е з и с т ы х т а л ь к с о д е р ж а щ и х руд, несмотря на различие по вме­ щающим породам, качеству руд и генезису, является сходной. На большинстве известных месторождений, имеющих сравнительно небольшие наносы, предварительная разведка осуществлялась шуфрами с рассечками и скважинами колонкового бурения. В слу­ чае большой вскрыши главную роль играют скважины колон­ кового бурения.

На рассматриваемой стадии, исходя из опыта разведки, можно рекомендовать следующую плотность сети. При относительно не­ больших наносах тальковые залежи рассекаются с поверхности ка­ навами вкрест простирания по линиям, отстоящим друг от друга на 50—100 м по простиранию залежей. С целью уменьшения объ­ емов основных работ их проходке обычно предшествует сеть мел­ ких шурфов или скважин, пройденных как на более ранних ста­ диях разведки, так и непосредственно при предварительной раз­ ведке. С помощью мелких шурфов или скважин предварительно определяются контуры залежей. Можно также использовать для этой цели детальные геофизические работы. Расстояние между шурфами или скважинами в линиях в зависимости от масштабов залежей составляет от 25 до 10 м и редко при сгущении сети в перспективных зонах до 5 м.

На наиболее перспективных залежах проходят линии глубо­ ких шурфов с рассечками, подсекающими залежи на глубине 10— 25 м.

Рассечки задаются таким образом, чтобы получить сплошное сечение залежи на горизонте рассечек (см. рис. 2). При благо­

43

приятных условиях шурфы с рассечками заменяют штольнями. Линии шурфов с рассечками или штольнями располагают обычно на расстояниях до 200 м, редко на отдельных участках 40—50 м, по простиранию, они сопряжены с линиями канав. В случаях не­ сложной формы и простого строения залежей можно ограничиться проходкой 1—2 линий с тяжелыми горными выработками (рассеч­ ки, штольни). Кроме того, допустима замена части линий шурфов с рассечками или штольнями скважинами колонкового бурения, вскрывающими верхние горизонты месторождения.

Дальнейшее выявление формы и строения залежей на глубину производится скважинами колонкового бурения. Глубина разведки скважинами составляет от 40—80 до 150 м.

В процессе разведки проводится бороздовое опробование таль­ ковых руд во всех выработках, вскрывших полезное ископаемое, а также опробование керна скважин; определяется объемная масса тальковых руд как лабораторным путем, так . и путем выемки из целика.

Сцелью выявления соотношения тальковых руд и включенных

взалежи пустых пород, если последние нельзя исключить из под­ счета запасов графическим путем, определяется коэффициент рудоносности.

Вгорных выработках и по керну скважин отбираются предста­ вительные технологические пробы, характеризующие особенности различных типов руд месторождения. В результате исследований, технологических проб должно быть получено достаточно данных для ориентировочного расчета технико-экономических показате­

лей при составлении ТЭД.

Методика предварительной разведки месторождений ж е л е з и ­ с т ы х т а л ь к - к а р б о н а т н ы х и т а л ь к - х л о р и т о в ы х р у д (в том числе тальковых камней) близка к вышеприведенной, хо­ тя имеются и некоторые отличия. Так, при разведке месторожде­ ний апогипербазитовых железистых тальк-магнезитовых руд при небольшой мощности наносов в связи с более простым строением залежей допускается замена сплошных канав на отдельных про­ филях пунктирными (с пропуском интервалов), а иногда и мел­ кими шурфами с расстоянием между ними 10—25 м. Между раз­ ведочными линиями рекомендуется расстояние 80—200 м в за­ висимости от размеров и степени однородности строения залежей. Разведка на глубину осуществляется скважинами колонкового бу­ рения и глубокими шурфами, а при благоприятном рельефе мож­ но использовать штольни. Шурфы с этой целью проходятся до глубины 10—25 м в зависимости от мощности зоны выветривания тальковых пород и вскрыши. При неоднородности строения по­ лезной толщи из ряда шурфов проходят рассечки вкрест прости­ рания.

Глубокие шурфы предназначены для исследования строения тол­ щи полезного ископаемого в зоне выветривания и на глубине. Глу­

44

бокие шурфы располагаются с этой целью в разных частях зале­ жи. Кроме того, они используются главным образом для отбора технологических проб и в том числе для опробования талькового камня на распиловку.

При небольших наносах и маломощной зоне выветривания ■определение выхода блоков или пиленых кирпичей целесообразно выполнять в опытных карьерах. При наличии значительной выветрелости талькового камня глубокие шурфы для добычи блоков на распиловку располагают в разведочных линиях с расстоянием между линиями 200—300 м. Скважины колонкового бурения для разведки на глубину проходятся по линиям, удаленным друг от друга на расстояние 80—200 м. Глубина подсечения залежей в основном 100—150 м, но отдельные «структурные» скважины, уточ­ няющие строение и перспективы месторождения, задаются до глу­ бины порядка 200—350 м. При мощных залежах в каждом профи­ ле проходят несколько скважин. При разведке как талькитов, так и карбонатно-тальковых руд колонковые скважины обычно прохо­ дятся наклонно. В практике геологоразведочных работ углы накло­ на скважин составляют 55—70, реже до 45°.

В случае больших наносов и разведки месторождения не с целью получения цельнопиленых изделий глубокие шурфы не проходят и разведочные работы ограничиваются бурением (например, на месторождениях типа Правдинского).

Для обоснования плотности сети разведочных выработок не­ обходимо проводить анализ по известным методам, например пу­ тем разрежения сети или расчетно-аналитическим, Запасы подсчи­ тываются в основном по категориям Ci и С2.

При разведке месторождений тальк-брейнеритовых и талькхлоритовых руд с целью использования их в химической и других отраслях промышленности, основными показателями качества сырья для которых является химический состав, залежи с поверх­ ности, как правило, вскрывают .не линиями шурфов, а канавами, так как важно получить непрерывные данные бороздового опробо­ вания. Возможна замена только части линий шурфов линиями канав.

В процессе предварительной разведки месторождений тальки­ тов и талькового камня проводятся специальные гидрогеологиче­ ские исследования, включая проходку гидрогеологических сква­ жин и откачку воды с целью определения возможных водопрйтоков при эксплуатации месторождения или отдельных его участков. Наряду с детальными геологическими картами месторождения и его участков в масштабах от 1 : 5000—1 : 10 000 до 1 : 500 по дан­ ным бурения и проходки горных выработок составляются геоло­ гические разрезы по пройденным профилям, а также разрезы, иллюстрирующие схему строения месторождения в целом. При подсчете запасов на стадии предварительной разведки пользуются временными кондициями.

45

Геолого-экономическая оценка по результатам предварительной разведки. Технико-экономический доклад и временные кондиции

Технико-экономический доклад (ТЭД) должен включать:. 1) краткое геологическое описание месторождения; 2) географоэкономические условия и предпосылки для промышленного ос­ воения месторождения, возможные потребители и примерные тре­ бования к количеству и качеству сырья и его стоимости; 3) пред­ варительные соображения о способах и системах разработки, месторождения, возможных масштабах добычи, технологических: схемах обогащения (с учетом комплексного использования сырья),, возможных выходах и качестве товарной продукции; примерные капитальные затраты на строительство рудников, ориентировоч­ ная себестоимость товарной продукции; 4) выводы о целесообраз­ ности промышленного освоения и детальной разведке месторожде­

или подземного рудника; максимально допустимая стоимость де­ тальной разведки 1 т запасов полезного ископаемого на место­ рождении; 5) временные кондиции для оперативного подсчета за­ пасов в процессе детальной разведки.

В основу разработки временных кондиций берутся кондиции,, принятые при детальной разведке аналогичных месторождений. Используются также укрупненные технико-экономические расчеты. Перечень основных вопросов, рассматриваемых при составлении кондиций, приведен при характеристике методов детальной раз­ ведки. К важнейшим из них относятся: максимально допустимое содержание вредных примесей и минимальное содержание полез­ ных компонентов, минимальная мощность залежей, предельный коэффициент вскрыши, максимально допустимые мощности зон пустых пород, находящихся внутри рудных тел, включаемые в. подсчет запасов.

Временные кондиции утверждаются в отраслевом министерстве (таким министерством для тальковых месторождений в большин­ стве случаев является Министерство промышленности строитель­ ных материалов СССР), а в спорных случаях — в ГКЗ.

Технико-экономический доклад составляется до завершения предварительной разведки, что обеспечивает своевременный безперерыва переход к стадии детальной разведки (Методические указания по проведению отдельных этапов геологоразведочных работ, 1961), если необходимость этого будет доказана ТЭД. Когда не предполагается немедленное промышленное освоение место­ рождения, то детальная разведка не проводится непосредственно вслед за предварительной. В таком случае месторождение будет считаться предварительно разведанным и его детальная разведка будет выполнена в дальнейшем.

46

Задачи и методика проведения детальной разведки

Детальная разведка ставится на тех месторождениях талько­ вого сырья, которые получили положительную промышленную оценку после предварительной разведки и промышленность наме­ чает их эксплуатацию в ближайшее время. Детальная разведка проводится также и на эксплуатируемых месторождениях е целью обеспечения необходимого прироста запасов (доразведки). Глав­ ной задачей детальной разведки в первом случае является подго­ товка месторождения для промышленного освоения.

В процессе детальной разведки уточняются условия залегания залежей тальковых руд, их качество, пространственное распре­ деление типов и сортов руд, структура месторождения, гидрогео­ логические и горнотехнические условия; доводится соотношение запасов различных категорий до предусмотренного в «Инструкции ГКЗ по применению классификации запасов к месторождениям талька и талькового камня» (1963).

Разведка залежей по высоким категориям проводится на тех участках месторождения или залежах, которые намечается разра­ батывать в первую очередь.

Плотность разведочной сети определяется размерами талько­ вых залежей и сложностью их строения и морфологии и она позво­ ляет установить основные особенности условий залегания, морфо­ логии залежей, распределения в них типов и сортов руд, а также включений пустых пород. В случае невозможности прослеживания закономерностей размещения сортов и типов руд, а также вклю­ чений пустых пород от разреза к разрезу с графическим их ото­ бражением в пространстве производится статистическое определе­ ние соотношений сортов руд, а для учета включений пустых пород уточняется коэффициент рудоносности, определенный на стадии предварительной разведки.

Технологические свойства выделенных сортов руд исследуются в промышленных или полупромышленных условиях, в результате чего составляются рекомендации по технологической схеме перера­ ботки руды.

Гидрогеологические работы проводятся как с целью определе­ ния возможных водопритоков при разработке залежей, так и для определения источников водоснабжения талькового предприятия.

Для участков разведки должны быть составлены топографиче­ ские планы масштаба 1 : 1000 или при необходимости 1 : 500.

В процессе детальной разведки осуществляется сгущение сети горных выработок и скважин, пройденной на стадии предваритель­ ной разведки. Расчеты В. Н. Жиркевича, выполненные для место­ рождений Миаеской тальковой провинции, показали, что для вы­ бора густоты сети большое значение имеет изменение не качества сырья, а изменение мощности тальковых тел. При решении воп­ роса о плотности сети следует провести тщательный анализ дан­ ных предварительной разведки; учесть особенности месторождения

47"

и стремиться при минимальном количестве разведочных вырабо­ ток обеспечить достоверность выявляемых запасов (Методические указания по проведению отдельных этапов геологоразведочных работ, 1961). Анализ плотности разведочной сети на рассматри­ ваемой стадии можно проводить методом сравнения данных эксплуатации с данными разведки (на эксплуатируемых место­ рождениях), методом разрежения сети и расчетно-аналитическим.

сокращаются обычно до 20—50 м, а в отдельных случаях в местах усложнения морфологии или строения и до 10—12 м. Расстояния между линиями глубоких шурфов, штолен и скважин составляют 40—80 м. Глубина разведки скважинами в основном достигает 80—200 м (рисунки 4 и 5); залежи прослеживаются по падению преимущественно, через 20—50 м. Например, в Миасской тальконосной провинции, на месторождениях которой преобладают вытя­ нутые крутопадающие залежи мощностью главным образом от долей метра до первых десятков метра, расстояния по простира­ нию между линиями канав, пересекающих залежи вкрест прости­ рания, как правило, составляют 20 м и только в отдельных слу­ чаях (для уточнения формы) 10 м. Глубокие шурфы с рассечками вкрест простирания проходились обычно «через линию», т. е. че­ рез 40 м, в единичных случаях (Куйгустинское месторождение и Восточный участок Медведевского месторождения) через 20 м. Глубина шурфов 10—20 м. Запасы, заключенные между канавами и горизонтом рассечек, подсчитаны по категории А. Скважины (в основном наклонные) до глубины 40 м пройдены на линиях с глубокими шурфами. Запасы, подсеченные снизу этими скважи­ нами, а сверху примыкающие к горизонту рассечек, отнесены к категории В. Наконец, как правило, лишь 2—3 скважины на каж­ дую залежь пройдены до глубины 80 м и единичные— глубже. На некоторых месторождениях провинции, например Пугачевском, в процессе детальной разведки закладывались небольшие опытные карьеры для добычи талькитов с целью технологических исследо­ ваний на Миасском тальковом комбинате.

Опотское месторождение стеатита, залежи которого по форме

иразмерам близки к залежам Миасской провинции, разведыва­ лось канавами, наклонными скважинами, штольнями со штреками

иглубокими шурфами с рассечками. Канавы, скважины и горные выработки рассекали тальковые тела через 50 м (считая по про­ стиранию) и лишь на флангах залежей расстояния составляли 20—30 м. По падению тела прослежены в основном до выклини­ вания (60—150 м) с пересечением их через 30—50 м и лишь от­ дельные скважины превысили 200 м. Подземные горные выработки проходятся с таким расчетом, что подсекают тела на глубине 25— 30 м от поверхности. Месторождение в 1967 г. отнесено ГКЗ к третьей группе и промышленные запасы подсчитаны по катего­ рии С].

48

На Алгуйском месторождении порошковатого талькита круп­ ная залежь, мощность которой 25—340 м и длина 900 м, пересе­ чена но поверхности разведочными линиями, удаленными на рас­ стояние от 33 до 115 м. На 14 линиях для прослеживания залежи пройдены шурфы на расстоянии преимущественно через 20—40 м, а в местах усложнения строения и в приконтурных зонах со сгу­ щениями до 8—10 м. Скважины пройдены на 8 линиях, удаленных на 33—115 м. Между скважинами расстояния 20—76 м (по лини­ ям). Глубина скважин 20—265 м. Кроме того, пройдены штольни, орты из которых рассекают залежь на 5 линиях, удаленных на 85—117 м. Месторождение отнесено ко второй группе, и запасы в контуре проектируемого карьера, разведанные по поверхности ли­

выработками, отнесены к категории В. По Ci подсчитаны запасы,, примыкающие к контуру В и разведанные буровыми скважинами.

Линии скважин и глубоких шурфов (штолен) располагаются обыч­ но через 40—80, реже 100 м; залежи прослеживаются, по падению

восновном через 40—80 м. Например, при разведке Сыростанского месторождения железистых тальк-карбонатных руд, на ко­ торых крупная залежь прослежена на 3,5 км при мощности 50— 60 м и падении 35—45°, канавы и мелкие шурфы пройдены по линиям, удаленным на 40—45 м друг от друга. Разведка на глу­ бину осуществлена колонковым бурением; линии наклонных сква­ жин расположены через 40 и 80 м. По падению скважины пере­ секли залежь через 40, 80 и 160 м (считая от выхода залежи на дневную поверхность). Месторождение отнесено ко второй группе,

изапасы, вскрытые скважинами, подсчитаны по категории В, а подвешенные к ним — по СД

Опробование залежей тальковых руд в горных выработках и по керну скважин с целью выяснения химического состава произ­ водится обычными методами с учетом рекомендаций, данных ниже

вразделе «Опробование». Технологические пробы берутся с та­ ким расчетом, чтобы были исследованы различные сорта талько­ вого сырья как на глубине, так и на верхних горизонтах. Для месторождений, перекрытых наносами большой мощности, развед­ ка которых осуществляется только скважинами, для целей техно­ логического опробования иногда проходят специальные скважины большого диаметра. Для повышения выхода керна при проходке по тальковым сланцам, порошковатым талькитам и т. д, широко

практикуют бурение всухую.

При бурении по тальковому камню следует иметь в виду, что буровой керн является материалом не только для минералогиче­ ского изучения и химических анализов, но и материалом, по кото-