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

ветривания, глубиной от 18 до 70 м. Разрушением и выветриванием верхней зоны образуются россыпи и валунчатые руды.

Месторождение разбито иа^коренные и россыпные сорта руд. Коренные сорта руд делятся на окислен­ ные и сульфидные; окисленные — на сплошные (твер­ дые, разборные и порошковатые) и на смешанные с твердыми породами, требующие, обогащения; суль­ фидные (первичные) — на богатые, не требующие предварительного обогащения, и на бедные, требую­ щие обогащения. Россыпные сорта руд делятся на массы: железисто-глинистые, железо-глинистые, вязко-глинистые, глинистые и некондиционные, кото­ рые направляются в отвал.

Классификация сортов руд предусматривает учет содержания следующих компонентов: железа, серы, фосфора и шлакообразующих.

Геометризацию месторождения П. А. Смольников [31] выполнил в следующем порядке. На основании разведочных работ были построены графики, харак­ теризующие основные свойства рудной залежи: зале­ гание вскрыши; размещение россыпных руд; форму залегания лежачего бока рудного тела; распростране­

80

на стандартный планшет наносились устья всех раз­ ведочных выработок и соответствующие им вертикаль­ ные мощности вскрыши, которые позволили с доста­ точной точностью, пользуясь объемной палеткой П. К- Соболевского, найти объем вскрыши в преде­ лах как всего месторождения, так и контурах любого его участка.

были тщательно изучены керновый материал и дан­ ные опробования.

Для определения промышленных границ-распрост­ ранения руд, выявления изменения вещественного со­ става, кроме графиков формы, составлялись графики среднего содержания железа и других компонентов, а также графики производительности. Они позволили наиболее правильно оконтуривать части -залежи по изолиниям минимального среднего содержания.

Таким образом, внимательный просмотр данных разведочных скважин, изучение геологии- и'тектоники позволили построить следующие графики: изоглубпи рудного тела; изогипс лежачего бока; изомощностей вскрыши; изолиний нижней границы малосернистоп зоны; изомощностей россыпных руд; изоглубин мало-

.сернистых руд; среднего содержания железа, полез­ ных, вредных компонентов и производительности.

По совокупности этих графиков легко составили погоризонтные планы и нанесли на них границы ви­ сячего и лежачего боков, вскрыши, россыпи, серни­ стых руд, контуры пустых сопутствующих пород и участки промышленных сортов руд, которые дали яс­ ное представление о всех особенностях месторожде­ ния на любом горизонте.

Интересно отметить подтверждение геометричес­ ких построений горно-эксплуатационными работами. После вскрытия месторождения проект горных работ несколько раз изменяли. Разведочные скважины бурили по сетке размером 50X100 м, был получен новый фактический материал, характеризующий месторождение.' Эти новые данные в основном подтвердили выполненную П. А. Смольниковым гео­ метризацию. Границы рудной залежи, намеченные на графиках, и границы работы рудника имеют незначи-

тельное расхождение. В результате переоценок (по новым данным) были только уточнены контуры сортов руд и их качество.

§ 23. ГЕОМЕТРИЗАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЯ В СВЯЗИ

СГЕНЕРАЛЬНЫМ ПЕРЕСЧЕТОМ ЗАПАСОВ

Врассматриваемом случае геометризацию прово-- дят по данным разведочных и горно-эксплуатацион­ ных выработок.

Месторождение представляет собой крупную за­ лежь магнетитовых руд, которые образовались на контакте туфосланцевоп толщи девонского возраста. Толщу прорывает интрузия сиенитов. Длина рудной залежи около 950 м, ширина 200-f-500 м, глубина по падению в центре до 900 м и на флангах 120—140 м [11]. Рудное тело имеет сложное геологическое строе­ ние, с различными углами падения. Оно нарушено многочисленными сбросами, имеет слоистость и отли­ чается большим изменением содержания железа в ру­ де. До глубины 20 м от поверхности магнетиты окис­ лены. У основания горы имеется значительное количе­ ство россыпных (валунчатых) руд мощностью до 11 м. Коренные руды месторождения представлены тремя основными типами: магнегито-граиатовыми (скарновыми); магнетнто-полевошпатовыми (оспен­ ными); полуокисленными (полумартитовыми). В зави­ симости от содержания железа, вредных примесей (серы, фосфора) они разделяются на классы. Место­ рождение разрабатывается карьером и подземными выработками.

Для пересчета запасов и рациональной эксплуата­ ции необходимо изучить: вещественный состав руд; структуру и морфологию рудных тел; границы конди­

толщи может представлять промышленный интерес. Основные компоненты распределены в рудном теле крайне неравномерно. Поэтому трудно выделить уча­ стки, качественно более, или менее однородные.

82

В процессе контактового метасоматоза, помимо магнетитового оруденения, в отдельных частях место­ рождения происходило также обогащение - руд пири­ том и апатитом, вследствие чего одна часть руд, сер­ нистая и фосфористая, требует агломерации для уда­ ления серы и представления в нормальную доменную руду, другая часть — чистая может использоваться при бессемеровском переделе.

Наконец, пострудиая тектоника внесла дополни­ тельные усложнения формы и условия залегания руд­ ной толщи и отдельных входящих в ее состав рудных прослоек скарио-магнетитовых руд, неправилы-ю'й формы тел полевошпатово-скарново-магнетитовых (оспенных) руд. Пр,и разведке месторождения из-за этих особенностей потребовалось большое число глу­ боких скважин колонкового бурения (около 250) и много горных выработок.

На геолого-промышленную оценку месторождения оказывают влияние следующие факторы: соотноше­ ние й размещение осадочных, интрузивных и эффу­ зивных пород; характер дорудыой тектоники и влия­ ние ее на процессы рудоотложения; сульфидная мине­ рализация; связь дорудной и пострудной тектоники, ее характер и пространственное соотношение отдель­ ных тектонических блоков;, степень минерализации рудной толщи, изменения состава рудных тел в про­ странстве и соотношения рудных и безрудных вклю­ чений в состав этой толщи; размещение наиболее чи­ стых по сере и фосфору руд (бессемеровских).

В соответствии с этим можно наметить основные направления геометрических работ: геометрическая интерпретация общей структуры месторождения; гео­ метризация отдельных блоков толщи; геометрический анализ и геолого-геометрическое исследование доруд­ ной и пострудной блоковой тектоники; геометрический анализ вопроса о связи оруденений с дорудной текто­ никой; геометризация отдельных рудных залеганий, входящих в состав рудной толщи; анализ вопроса о контурах промышленной, подлежащей выемке, рудной толщи; установление необходимых коэфициентов и параметров; установление промышленных контуров рудной -толщи и решение вопроса о пределах распро­ странения этих контуров на глубину в отдельных ча-

стях месторождения; геометризация химического со­ става по железу, сере и фосфору в пределах отдель­ ных рудных залежей, промышленная оценка рудной толщи; анализ изменчивости состава добываемой руд­ ной массы и геометризация валунчатых руд.

Проведение этих работ позволяет: более обосно­ ванно подойти к общей промышленной оценке место­ рождения, к подсчету разведанных запасов руд; твер­ до установить границы промышленного оруденення, контуры запасов различных сортов руд; определить изменчивость состава руд в пространстве и выяснить характерные свойства месторождения.

Для геометризации и генерального пересчета за­ пасов были использованы следующие материалы: по­ верхностные наблюдения и съемки карьера (1:500), данные геологической съемки, зарисовки бортов карь­ ера, данные о нарушениях, разведочная информация по скважинам, замеры кривизны осей скважины, дан­ ные опробования и химических анализов и материа­ лы по подземным работам.

Изучение структуры железорудных месторождений

так как использование горных компасов с магнитной стрелкой связано с большими ошибками.

Исходные данные опробования и химических ана­ лизов архива требовали контроля и анализа. Наибо­ лее простым способом определения зависимости меж­ ду значениями основных и контрольных проб являет­ ся графоаналитический [8].

Для общего представления о пространственном размещении рудных тел, а также для количественной оценки участков и горизонтов используют данные ме­

строят типовые кривые осей зенитных и азимутных искривлений наклонных скважин.

Для геометризации форм залегания изучают ма­ териалы архива в следующем порядке: материалы,

84

При изучении месторождения на глубине материалы скважин механического бурения являются основ­ ными.

При решении вопроса об оптимальных размерах прослоек или рудных пачек применяют метод вари­

Рис. 17. Оконтуривание рудных тел

вначале строят графики лежащего бока продуктив­ ной толщи и в дальнейшем подчиняют им изображе­ ние отдельных рудных залежей.

Особую сложность представляет построение гра­ фиков сместителей. Главнейшие дизъюнктивные на­ рушения месторождения представляют собой слож­ ную систему смещений разных направлений и углов падения — от 60 до 83° (рис. 18). На месторождении многие скважины не находятся в профильных лини­ ях, поэтому при проектировании их обычным спосо­ бом возможны ошибки.

В скважинах, не находящихся в плоскости про-

85

J60°

Рис. 19. Проектирование подсечений залежи скважи­ ной, не находящейся в плоскости профиля, с учетом направления изолиний продуктивной толщи:

А — вертикальная скважина; ВС — наклонная; стрелкой

обозначено примерное направление изолиний контактовой по­ верхности продуктивной толщи

фильных линий, учитывают их искривление и вводят поправки за счет проектирования на профильную плоскость согласно рис. 19.

Графические построения показывают, что рудные тела имеют пластообразную форму и проележиваются на сотни метров по падению и простиранию. На участках интенсивного развития оруденения и вблизи секущих разломов рудные тела имеют линзовидную и неправильную форму. Линзообразные и штокообразные тела находятся в согласии с пластообразными залежами (рис. 20).

Рис. 20. Геологический разрез

Для качественной характеристики месторождения проводят статистический анализ исходных данных, который позволяет дать оромышленно-экономичес- кую оценку участков и месторождения в целом: по­ строить промышленные разрезы с разделением на участки, отвечающие кондициям (рис. 21), и соста­ вить сортовые планы по горизонтам.

Обобщение рудных прослоек в промышленные пачки осуществляется следующим образом: рудонос­ ные прослойки объединяют так, чтобы не долуска-

'лось существенное разубожнвание в объединенной пачке за счет включения пород или бедных руд, не

87

Рис. 21. Промышленные контуры рудных тел па разрезе

уменьшалась бы их мощность и «выдерживались бы кондиционные требования.

После 'составления промышленных разрезов со­ ставляют .погоризонтные шланы. Совместная увязка разрезов и 'планов окончательно корректирует эти геометрические графики, после чего их можно ис­ пользовать при подсчете запасов и проектировании горных работ.

В результате корреляционного анализа можно сделать следующие выводы. Объемные веса скарнов и оспенных руд *мож-но определять по формулам кор­ реляционной связи, так как имеется тесная зависи­

рубкам вносят поправки — разности между удель­ ным и объемным весами (до 6%, в 'пределах 10— 60% содержания железа).

Химический состав руд очень разнообразен и за­ висит в основном от минералогического состава.

Корреляционный анализ зависимости между со­ держанием железа и другими компонентами показал

88

для магнетито-гранатовых руд между содержанием;

тоже обратную (г=—0,86; тт = 0,29).

Таким образом, во всех 'Случаях существует ус­ тойчивая обратная зависимость, которую можно ис­ пользовать при технологических расчетах, а также для сокращения количествахимических анализов.

Отмечена прямая корреляционная зависимость между содержанием железа и марганца: л = -4-0,60; /я г =0,04 . С увеличением содержания железа на 1%

ется, а фосфора — повышается.

Подсчет запасов и промышленная оценка место­ рождения не ограничиваются только данными со­ держания железа, серы и фосфора. Для общей оцен­ ки руд по вспомогательным компонентам в пределах всего месторождения и на его отдельных участках

-можно определять среднее содержание по формулам корреляционной зависимости.

Г е о м е т р и з а ц и я в а л у н ч ,а т ы х р у д . Россы­ пи валунчатых руд обычно сосредоточиваются в по­ ниженной части местности, опоясьивающей месторож­ дение коренных руд. Месторождение их представля­ ет собой сшпление валунов, мелкихобломков и зерен руды, большей частью округлой формы, заклю­ ченных в красных, красно-бурых и бурых глинах. Подстилающими породами, как правило, являются разрушенные каолинизировэнные силикатные .породы желтого и красного цвета.

Валунчатые руды представляют собой пластообразные залежи 'мощностью от нескольких сантимет­ ров до 15—20 м. При этом отмечаетсярезкое сни­ жение мощности по периферии, значительное умень­ шение концентрации рудных валунов и зерен. По крупности эти руды могут быть разделены на два класса: мытая руда — размер зерен 3 мм; эфель — размер зерен от 0 до 3 мм. По химическому составу валунчатые руды относятся к богатым по содержа­ нию железа и к чистым — то вредным примесям. После промывки, разделения на классы и обобщения

89