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

дений, пространственного размещения металла, ста­ тистического закона распределения компонентов, тех­ нических особенностей добычи полезных ископаемых

пы — следы «сл» или знаки «зн», нормальные, ис­ ключительные, ураганные или самородки; при под­ счете запасов и текущих подсчетах учитывать все пробы; значения каждой группы проб принимать в соответствии с вероятностью появления их в место­ рождении; границы между группами определять в соответствии с данными табл. 2.

Если принять все запасы металла в месторожде­

нии

л

Р= J" ydx,

о

то запасы по группе нормальных проб

а.

Рг= fjydx.

о

Запасы по группе исключительных проб ft;

Рг = J' ydx.

* i

Запасы по ураганным пробам и самородкам

л

Ps = j ydx.

k,

На основании математического ожидания можно, определить эквивалентные запасы каждой группы и, учитывая хорошую представительность, можно найти вероятность появления их в генеральной совокупно­ сти.

Вероятность появления по пробам со значениями «сл» и «зи» равна

где п'— число проб со значениями в пределах про­ мышленного контура;

20

п" — число нормальных проб [36].

Доля запасов со значениями исключительных проб

W = — Ро— .

Рх + Р*

При графических построениях значения нормаль­ ных проб распространяются на ближайшую окруж­ ность по закону прямой; значения исключительных — по закону кривой в соответствии с вероятностью их появления в данном месторождении, а значения ура­ ганных проб и самородков не могут распространять­ ся на. площадь. Хотя эти пробы случайны, они все же появляются в меру своей вероятности, и поэтому должны учитываться, но с увеличением представи­ тельности [26].

При промышленной оценке участков и на графи­ ках они заменяются значениями £2 , а в конечных ре-

* Поопорциональные запасы— вероятные запасы одного класса.

4зультатах подсчетов запасов учитываются с попра­ вочным коэффициентом

21

Большое значение имеет пространственное разме­ щение минерализации полезными компонентами по определенным направлениям («струй», «кустов» и т. д.). Выявление пространственных концентраций металла на геометрических графиках позволяет с ус­ пехом использовать их при прогнозировании качест­ венных показателей.

Рассмотрим на конкретном примере учет исключи­ тельных проб (табл. 3).

На золоторудном месторождении № 12 имеем сле­ дующее распределение содержания *:

Sma —68 о C Q 2ma2 542

= [1,70 + 13,4 — 1,64] -18,2 = 245.

Чем выше природная геохимическая изменчивость объектов и чем меньше размеры проб, тем меньше вероятности получить на основе выборки достоверные данные по объекту исследования, а поэтому необхо­ димо стремиться, чтобы выборка (п.) была возможно больше.

Все вычисления сделаны в условных единицах.

22

§ 7. ВСКРЫТИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Комплект геометрических графиков представляет концентрацию информации о месторождении, по ко­ торым можно наиболее просто и правильно планиро­

Статистический анализ позволяет находить зако­ номерности между различными компонентами: зави­ симость минерализации от формы залегания, мощно­ сти, интенсивности трещиноватости и т. д. Поэтому он должен предшествовать построению качественных графиков.

Совместное рассмотрение всех графиков позволяет находить взаимосвязь минимумов и максимумов, вы­ являть направление гнезд оруденения, зависимость орудеиения от литологического состава пород, трещи­ новатости и т. д.

§ 8. ГРАФИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ

При разведке и разработке нижележащих гори­ зонтов месторождений возникают трудности, связан­ ные с недостаточной их изученностью. Единичные глубокие скважины не дают достаточно точных дан­

осуществить только тогда, когда имеются достаточно обоснованные предположения по количественным и качественным показателям залежей нижележащих горизонтов.

Проведение горных выработок на большой глуби­ не требует выявления закономерностей размещения полезных компонентов внутри залежи в отработан­ ных участках месторождения и прогнозирования ми­ нерализации на глубину слаборазведанных горизон-

23

тов. При этом оценку нижних горизонтов можно про­ изводить по редким точкам («проколам») залежей (точечный способ); по данным, полученным в преде­ лах нижних горных выработок («линейные показа­ тели»), и по значительному количеству данных в от­ работанных участках вышележащих горизонтов («площадный» способ).

При первом способе имеют место максимальные ошибки, так как «проколы» залежей скважинами яв­ ляются совершенно случайными, число их всегда недостаточно, что дает только приближенное пред­ ставление об отдельных участках месторождения. Доказано, что такое прогнозирование позволяет ре­

с большей точностью, но без учета имеющихся зако­ номерностей пространственного размещения качест­ венных показателей. Средние значения, определенные в выработках на верхнем горизонте, можно распро­ странять вниз строго по падению, что приводит иногда к значительным ошибкам в промышленных оценках этих участков, когда направление минерали­ зации имеет склонение.

Для получения наиболее достоверных средних при планировании добычи полезных ископаемых нижних горизонтов необходимо учитывать все данные в отра­ ботанных участках («площадный» способ).

За последние годы было предложено много раз­

сивность закономерного убывания содержания оцени­ вается средней величиной градиента, . получаемого ДЛЯ' каждого интервала по формуле

24

п •— количество разностей в данном интервале содержаний.

Однако это не всегда возможно сделать, так как средние показатели качественных особенностей не являются унимодальными (существование единствен­ ного экстремума). На полученном участке, обычно даже после сглаживания индивидуальных данных опробования, имеется большое количество экстрему­

С достаточно высокой точностью можно прогно­ зировать на один, два нижележащие эксплуатацион­ ные горизонта изоповерхности форм залегания. Гео­ метризация качественных особенностей месторожде­

25

Глава II

ГЕОМЕТРИЗАЦИЯ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

§ 9. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ГЕОМЕТРИЗАЦИИ И УЧЕТ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ

Геолого-маркшейдерская документация должна давать ответы на вопросы о форме залегания уголь­ ных пластов, величине и расположении полезного ископаемого в недрах; характеризовать качественные особенности ископаемого; наиболее просто и точно, с наименьшими затратами труда определять запасы угля, снижать потери и разубоживание при добыче.

Для проектирования и разработки угольных мес­ торождений особенно необходимы графики форм за­ легания. Для этой цели может быть применен прежде всего метод изолиний.

При изучении геологических особенностей место­ рождений необходимо обращать внимание на склад­ чатость пород, тектонику, трещиноватость, форму залегания пластов и литологический состав пород.

Обработку большого фактического материала осуществляют на перфорационных машинах или с ис­ пользованием ЭЦВМ.

При изучении горно-геологических характеристик необходимо обращать внимание на следующие пока­ затели: степень разведанное™ месторождения, сис­ тему разведки, процент выхода керна, способ опробо­ вания, геологическое строение шахтного поля и гид­ рогеологические особенности; точность получения ко­ ординат маркшейдерских и разведочных точек; усло-

27

вия залегании угольных пластов — глубину, мощ­ ность; характеристику качества углей и горнотехниче­ ские условия эксплуатации месторождения. Все это значительно влияет на качество геометрических гра­ фиков.

Например, низкий выход керна при бурении ино­ гда приводит к пропускам пластов (до 25%) и боль­ шому количеству перебуров. Часто получаются боль­ шие расхождения между фактическими данными до­ бычи и намечаемыми расчетами, из-за неточного

ли мощности угля, поэтому качество бурения кон­ тролируется с помощью каротажа. При плохой схо­

Надежный метод определения зольности углей в скважинах представляет актуальную проблему. Од­

делить границы разрезов и выделить угольные пла­ сты. Однако установлено, что НАК менее чувствите­ лен при наличии железа, кальция в золе, глинистой корки, микрокавернозности и др.

Существует два основных способа определения объемного веса угля в целике: способ пробной выруб­ ки и аналитический способ. Первый из них достаточ­ но точный, но крайне трудоемкий.

Характерной особенностью углей почти всех бас­ сейнов является наличие корреляционной связи меж­ ду удельным весом и зольностью, влажностью, со­ держанием серы и теплотой сгорания, которые опре­ деляются по формуле

Уч = Yo + М с + kjSos. О')

где уц — удельный вес в целике, кг/м3 ; у 0 — удельный вес чистого угля при естествен­

ной влажности, кг/м3 ;

Ас — зольность угля, %;

kx —коэффициент по зольности на 1%;

28

Sos — содержание серы, %;

k2 — коэффициент, характеризующий изменение содержания серы на 1%.

С. А. Бекетова на основании проделанной работы пришла к выводу, что удельный вес угля по пласто- во-промышленным пробам, взятым как средневзве­ шенное по мощности угля и прослойкам породы, да­ ет значения, близкие к истинному значению удельно­ го веса.

Между удельным весом и зольностью существует прямая устойчивая, прямолинейная связь; между удельным весом и теплотой сгорания — обратная ус­ тойчивая связь; между удельным весом и влаж­ ностью — прямая, слабая связь; между" удельным ве­ сом и серой — слабая, близкая к прямолинейной, отрицательная связь.

Анализ парных корреляционных связей между удельным весом угля и такими его свойствами, как зольность, содержание серы и теплота сгорания, по­ казал некоторые колебания между ними. Поэтому наиболее точным способом аналитического определе­ ния удельного веса угля является метод множествен­ ной корреляции с учетом всех указанных показате­ лей.

Определив аналитическим путем удельный вес угля и используя данные пробных вырубок, перехо­

Так как коэффициенты в формулах (1), {2) для различных бассейнов несколько меняются, требуется для каждого бассейна проводить специальные иссле­ дования.

Одной из задач геометризации угольных место­ рождений является также выявление характера изме­ нения литологического состава пород кровли (почвы) пластов, так как в некоторых бассейнах распростра­ нение труднообрушаемой кровли создает неблагопри­ ятные условия для ее управления.

Графики литологического состава кровли пласта и изомощности (рис. 6) показывают, какие участки по-

29