Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Вилесов Г.И. Методика геометризации месторождений

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
6.47 Mб
Скачать

стей на одном геометрическом графике. При этом получается графическая перегрузка и снижается удо­ бочитаемость графиков. Поэтому не следует на од­ ном графике совмещать несколько семейств изоли­ ний. Только в крайнем случае можно допускать сов­ мещение двух поверхностей, но при условии, что изо­ линии должны быть различных цветов. При выпол­ нении графиков на прозрач«ой основе возможно сов­

мещение двух графиков

в любом нужном сочета­

нии [7].

 

§ 4. ГЕОМЕТРИЗАЦИЯ

РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК

И

Л И Н И Й

Одним из первоначальных этапов геометризации месторождений является геометрический анализ дан­ ных разведочных скважин. При этом большое значе­ ние имеет учет отклонения скважин от заданного направления, так как точность построения форм за­ легания залежей в значительной степени зависит от учета искривления осей скважин.

Например, на одном месторождении средняя ин­

тенсивность

искривления скважин

диаметром 36—

59 мм была

равна 1,7-г-6° на 20

м; при диаметре

66—76 мм 1° на 20 м. Крутое падение залежей и смена горных пород по твердости способствуют выполаживанию наклонных скважин по восстанию по­ род. При одинаковом диаметре алмазное бурение дает меньшие искривления, чем дробовое. С увеличе­ нием скорости вращения бурения интенсивность ис­ кривления снижается. Таким образом, на отклонение осей скважин влияет значительное количество факто­ ров. Так как при геометризации месторождений при­ ходится изучать данные бурения за длительный про­ межуток времени, то они оказываются крайне неод­ нородными. Одни скважины имеют азимутальные и зенитные искривления, другие — только зенитные, а третьи не имеют замеров кривизны. В этом случае требуется изучение их, выявление закономерностей искпивления и построение типовых кривых.

Сглаживание результатов инклинометрических из­ мерений снижает уровень случайных ошибок. В про­ стейшем случае (рис. 1) искривление скважин рас-

сматривается в одной плоскости (азимутальных или зенитных отклонений).

Наименьшая погреш­ ность получается в том слу­

чае, когда

замеры кривизны

от

точки измерения распро­

страняются

на

полинтерва­

ла

вверх

и

полинтервала

вниз или по полусумме уг­ лов. Все вычисления произ­ водят, по способу разомкну­ того пространственного по­ лигона. После сглаживания оси скважины аппроксими­ руются кривыми двоякой кривизны. При наличии за­ кономерных искривлений по результатам замеров кривиз­ ны осей скважин возможно аналитическое определение корреляционной зависимо­ сти между глубиной 'и их отклонениями, вычисление

Рис. 1. Азимутальное н зенитное искривление осей скважин

уравнений связи для отдельных групп скважин, но только раздельно для азимутальных и зенитных за­ меров.

В случае применения на месторождении различ­ ных способов учета искривления осей скважин и на­ личия закономерных отклонений необходимо руко­ водствоваться следующим: у скважин, имеющих ази­ мутальные и зенитные искривления, при геометриче­ ских построениях они полностью учитываются; у скважин, имеющих только зенитные искривления, учитываются их данные, а азимутальные принимают­ ся по типовым кривым или уравнению связи. В сква­ жины, совсем не имеющие замеров искривлений, вво­ дятся поправки на основании уравнений связи.

На

паспортах скважин указывают процент вы­

хода

керна, литологический состав пород, содержа­

ние полезных и вредных компонентов. Выделяются пачки, отвечающие требованиям кондиции, и строится кривая распределения, которая позволяет выявить зональность, взаимосвязь оруденения и состав пород.

11

Геометризация разведочных линий одна из ответ­ ственнейших частей горно-геометрических построе­ ний. Для нее нужна наиболее точная пространствен­ ная основа, учет искривлений скважин, искажений за счет проектирования на плоскость разреза, учет раз­ рывов сплошности из-за тектонических нарушений и фациальных замещений одних пород другими. Из-за недостаточного количества исходных данных всегда возникает неопределенность, вариантность и субъек­ тивность в построениях. Во избежание этого прежде всего выявляют и наносят на разрезы маркирующие горизонты, выявляют геометрию отражающих по­ верхностей при геофизических работах, показывают верхние горизонты, отработанные горными работами. Затем, учитывая соподчиненность пород, постепенно выполняют все последующие построения. Но при этом все время учитывают геологическую обстановку (пале­ онтологические исследования, споровый анализ

ит. д.).

§5. ПОСТРОЕНИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ГРАФИКОВ ФОРМЫ

ЗАЛЕГАНИЯ

Графики сместителей. Наличие тектонических на­ рушений осложняет добычу полезных ископаемых. Происходит неправильное изображение залежей, не­ верные решения при проектировании горных работ, нарушение текущих работ, излишне теряются запасы, возникают пожары из-за невыработанного полезного ископаемого, увеличивается число подготовительных выработок, усиливается приток воды, расход леса, возникают обвалы кровли и т. д. При производстве геологоразведочных работ и геометризации наруше­ ния затрудняют расшифровку структуры месторож­ дения. Горные выработки на многих месторождениях находятся в напряженном состоянии из-за недоста­ точного фронта очистных работ, подготовка которых лимитируется чрезвычайно большим количеством нарушений.

Подробная пространственная геолого-геометриче­ ская характеристика дизъюнктивных нарушений яв-

.ляется одной из главных задач геолого-маркшейдер­ ской службы. Наблюдая многообразие дизъюнктив­ ных форм в природе, различные исследователи стре-

мятся

систематизировать

 

эти формы и классифициро-

~

вать их. Однако классифи-

S

кация

при

изучении

смеще-

^

ний и геометризации

играет

^

второстепенную

роль.

 

 

н

В результате

системати­

 

ческих

наблюдений

в

гор­

 

ных выработках

и

на по­

 

верхности накапливается до­

 

статочное

количество

дан­

 

ных о нарушениях, которые

 

могут

быть

систематизиро­

 

ваны и затем геометризова-

 

ны. Для этого

вначале со­

 

ставляется

каталог

наблю­

 

дений

тектонических

 

нару­

 

шений

(табл. 1).

 

 

 

 

Однородные по элемен­ там залегания нарушения можно выделить в особые группы при помощи круго­ вой ИЛИ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ТО: чечных диаграмм. Пользу­ ясь этими диаграммами, каждое наблюдаемое смеще­ ние можно изобразить точ­ кой. Семейства точек позво­ лят выделить отдельные группы по геометрическим признакам. Такое деление трещин на группы значи­ тельно облегчает дальней­ шее исследование смещений.

Следующим этапом изу-" чения дизъюнктивных нару­ шений является построение графиков сместителей в изо­ линиях. Для этого на марк­ шейдерский план наклады­ вают восковку и наносят на нее только те точки смести­ телей, которые попали в

и 'вннэШлчэ

ЕНЛХШПШЕ со

HBuqifBXHOEHQoj

iqtfodou аийкнЕП1эид

/tmnnadx pjuhioiKH CO

-irouEE 'iTEHdaiBw

• HHnhiadx xoBdeoa

ииищгэхиоонхо

11 'кннэТпэмэ Hirtnadx чхэонптоэд

залегания

Уголпадения, градус

EXOBIfU

СО

 

 

ьинэш

 

Элемент

Азимут, градус

Ч

CN

D

О

 

 

V

-

 

 

винэт

 

 

-KdBH

 

1

 

BXOElfU

 

 

 

 

Координаты

 

N

О)

 

ai

00

 

 

Выработка!

 

X

г-»

 

fimou

 

 

 

эинввонзиивн

ю

 

 

XHoendoj

 

 

 

ХОЕ1ГЦ

со

 

 

вхх

CN

1$

Рис. 2. График сместителей

первую группу диаграммы. Пользуясь номерами то­ чек и данными журнала, на восковке у каждой точки вычерчивают направление нарушения, подписывают углы падения сместителя и отметки. Используя эти данные, можно изображать форму залегания смести­ теля при помощи изолиний (в карандаше). Затем это изображение корректируется имеющимися геологи­ ческими данными (рис. 2).

Совершенно аналогично строят и изображают в наглядной форме смещения второй и последующих групп. Совместное рассмотрение изоповерхностей от­ дельных сместителей на восковках позволяет по­ строить, наконец, график, на котором изображают в изолиниях все основные сместители и находят линии их пересечения. По этим графикам можно уверенно

делать прогнозы на один, два эксплуатационных го-

14

рнзонта и графическим путем отыскивать потерянные ^части полезного ископаемого.

Большое значение имеет трещиноватость пород. Часто вследствие тектоники и трещиноватости руд­ ные тела и пласты распадаются на ряд блоков. На многих месторождениях отмечается тесная связь ми­ нерализации с трещиноватостью: повышенная трещи­ новатость связана с уменьшением устойчивости по­ род, она оказывает ослабляющее влияние на устой­ чивость уступов и бортов карьеров и т. д.

К сожалению, разведочными работами вскрывает­ ся не более 12% разрывных нарушений. Поэтому изучение трещиноватости способствует решению мно­ гих горно-геометрических и горных задач, связанных с интерпретацией разрывных нарушений, определе­ нием устойчивости выработок и проявлением минера­ лизации.

Полное представление о трещиноватости исследу­ емого района можно получить, если параллельно изучать крупную разрывную тектонику и трещинова­ тость. К геометрическим их показателям относят ориентировку, масштаб, амплитуду и др. Чтобы опре­ делить систему трещиноватости, применяют точечные диаграммы или транспаранты. Для общей изученно­

сти трещиноватости

необходима

количественная

оценка объектов на

основе массовых

замеров (до

20 замеров) для каждой системы — трех пересекаю­ щихся плоскостей [32].

Установить эмпирические зависимости трещинова­ тости по результатам разведочного бурения можно по формулам

 

U = aBbKbi,

s = a e B V

где

U — интенсивность

трещиноватости;

 

е — трещинная емкость;

 

Вьк— выход керна;

 

а— эмпирический коэффициент, для извер­ женных пород а = 3000, для осадочных

а=2500;

b и Ь{ — коэффициенты {b — — 1; Ь\= —0,04). Важным сравнительным показателем трещинова-

15

тости и физико-механических свойств пород являет­ ся коэффициент трещиноватости (интенсивность и трещинная емкость). Если под линейной интенсивно­ стью понимается суммарное количество трещин раз­ ных систем, определенных на расстоянии 1 м, то для характеристик их в трех взаимоперпендикулярных направлениях находят количество трещин в 1 м3 породы.

Интенсивность трещиноватости зависит от места горных выработок и времени. Поэтому при изучении трещиноватости могут быть использованы смотровые приборы РВП-457, РВП-461, РВП-464 и др. (при глубине выработки до 2—16 м).

Гипсометрические графики. Рациональная разра­ ботка месторождений, правильное планирование их и учет запасов в недрах требуют от маркшейдеров и геологов составления графиков с изображением форм залегания: пласта, висячего или лежачего бока за­ лежи, технологических поверхностей и т. д. При по­ строении этих графиков прежде всего необходима маркшейдерско-геологическая основа. На лист бума­ ги и восковку в проекции, принятой на месторожде­ нии, наносят все данные геолого-маркшейдерской съемки (горные выработки, устья скважин, контуры отработанных участков, линии нарушений и т. д.), а также в условных знаках (в красках со слабыми от­ тенками) границы распространения вмещающих по­ род н абсолютные отметки рассматриваемого объекта исследования. Большое внимание должно быть уде­ лено единству горизонтальных и высотных значений геодезической и маркшейдерской съемок.

Только на основании учета всего съемочного ма­ териала, детального изучения геологии месторожде­ ния, тектонических нарушений возможно правильное построение изолиний. С этой целью на графиках пос­ ле изображения границ литологического состава по­ род и нанесения всех тектонических линий проводят изолинии. Вначале их проводят только в пределах отдельных структурных блоков и лишь после внима­ тельного изучения объединяют в единую пространст­ венную картину.

В маркшейдерских отделах шахт обычно имеются абсолютные отметки не точек висячего или лежачего

1<?

Рис. 3. Определение абсолютной отметки залежи

бока залежи, а отметки маркшейдерских . точек. В этом случае от абсолютных отметок маркшейдер­

ских точек следует графически переходить к

отмет­

кам рассматриваемой поверхности (рис. 3). С

боль­

шой осторожностью нужно относиться к абсолютным отметкам по данным бурения.

Во избежание субъективных построений гипсомет­ рических графиков вначале следует проводить инва­ риантные линии, увязывая их с общими геологически­ ми представлениями о месторождении, и только пос­ ле этого вычерчивать изолинии.

Графики изомошностей можно рассматривать как наглядное изображение залежи «осажденной» на вы­ бранную плоскость проекции.

На горных предприятиях приходится встречаться с различными видами мощностей. При проектирова­ нии залежи на горизонтальную плоскость все значе­ ния мощностей перевычисляются в вертикальные; при проектировании на вертикальную плоскость — в

горизонтальные и

при

проектировании

на наклон­

ную — в истинные мощности.

 

Во избежание значительных вычислений по пере­

счету всех мощностей в подготовительных

и" очистных

выработках возможно

предварительное

определение

средних групповых

значений.

 

Иногда изомощности определяют путем графиче­ ского вычитания двух изотопографических поверхно­

стей

(кровли и почвы залежи).

 

Построение графиков мощност" й

пр^^з^одят^,.,^

2-761

научно - ть •=:•:. ;^:-:пя

 

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

1

/

 

 

 

 

 

/

f ч

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

^

 

 

 

 

 

к,\

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

•7*

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

I

1

 

 

 

 

 

 

Гоу/ш опробования

 

 

V

\>V

V

V

V

V

 

 

 

V

V/ V

V

V

V V

'

 

 

 

Рис. 4. Полигон распределения качественных

/ — плагнограннты; 2 — альбитофиры

14 15

v v v v v v v V

показателей:

следующей последовательности: на планшет нано­ сят все горные и разведочные выработки; вычерчи­ вают линии пересечения сместителей с залежью; с учетом принятой проекции вычисляют значения мощ­ ностей и наносят их на график; намечают инвариант­ ные линии; вычисляют статистические средние; опре­

деляют величину сечения;

проводят

изомощности;

выявляют

закономерности

приоткрытий, пережимов

и делают

прогнозирование.

 

 

Графики изоглубин, изомощности

вскрыши и дру­

гие графики форм залегания строят аналогично рас­ смотренным выше.

§ 6. НАЗНАЧЕНИЕ И

ПОСТРОЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ

 

 

 

ГРАФИКОВ

 

 

К а ч е с т в е н н ы е

г р а ф и к и, или графики сред­

него содержания полезных и вредных

компонентов

служат

для

характеристики

физико-химических

свойств

залежи.

По разведочным

линиям

или основ­

ным горным выработкам вначале строят полигоны распределения, которые сглаживают и увязывают с геологическими породами, после чего находят сту­ пенчатые точки и отметки (рис. 4), .которые перено­ сят на геометрический график.

18

Если среди нормальных проб окажется исключи­ тельная, то ее необходимо учитывать, так как игно­ рирование высоких проб приводит к искажению каче­ ственных особенностей участков и снижению запа­ сов [10]. Существует много различных способов учета исключительных проб. Однако удовлетворительного решения до настоящего времени не имеется.

Статистический анализ большого фактического ма­ териала [8] показал, что на месторождениях при общей кажущейся беспорядочности значений содержания существует закон статистического распределения, поэтому учет исключительных проб существенно вли­ яет на конечные результаты. Например, доля металла на месторождениях золота с содержанием выше среднего значения составляет 70%, а количество проб этой группы равно лишь 17%. При учете исклю­ чительных проб необходимо решить следующие зада­ чи: на какие группы делятся все пробы; как опреде­ лить границы между группами проб; как учитывать пробы отдельных групп?

С учетом геологических особенностей месторож-

 

 

 

Т а б л и ц а

2

Группа

Обозначение

Формулы для определения

границ между

границ между

группами

 

группами

 

 

 

 

 

Следы и знаки

 

На

основании

технологи­

 

 

ческих исследований

на

 

 

месторождении

 

Нормальные~пробы

h

 

kx = х + За

 

Исключительные пробы

 

fea=

1 , 7 0 + 1 , 1 0 6 - ^ - -

 

 

 

 

 

Ураганные пробы или са­

 

— 0 , 0 0 0 9 2 6 ^ - J 7

 

мородки

 

 

 

 

 

kx — граница между нормальными и исключительными пробами;

кг —[граница между исключительными и ураганными

пробами;

а—среднее квадратическое значение

содержания компонента;

V — коэффициент вариации;

х — среднее арифметическое значение содержания компонента.

2*

19

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ