книги из ГПНТБ / Погребицкий Е.О. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых

соответствующие геологические блоки, ограничить область влияния выдающихся проб.

К «ураганным», согласно решению ГКЗ, следует относить такиепробы, контроль которых по каким-либо причинам невозможен, а учет при оценке приводит к завышению запасов более чем на 10% ..

Следует установить общие правила учета «ураганных» проб. В настоящее время этот вопрос решается субъективно. В одних случаях выдающееся содержание заменяют ближайшим по величине,, в других — средним с учетом «ураганного», в третьих — средним без учета «ураганного» содержания, в четвертых — удвоенным средним

ит. д. Представляется наиболее целесообразным замена «ураганного» значения ближайшим по величине содержанием, признанным не­ ураганным. Единые твердо установленные правила учета «ураганныхъ проб позволят в дальнейшем оценить надежность принятых решений

иподойти к эмпирической их проверке.

Оконтуривание при подсчете запасов

Подсчет запасов производится в пределах определенных конту­ ров. Построение подсчетных контуров — очень ответственная опе­ рация не только для определения количества запасов и их распре­ деления в пространстве, но и для оценки перспектив месторождения. Поэтому к построению контуров рудных тел нельзя подходить фор­ мально. Подсчетные контуры должны строиться с учетом всех раз­ ведочных данных и выявленных геологических закономерностей,, контролирующих месторождение. На подсчетных планах и разрезах обычно строится ряд контуров, выделяются и оконтуриваются подсчетные блоки по сортам и типам полезного ископаемого, по классам мощности залежи, по глубинам и условиям залегания, по категориям запасов и т. д. Основным и наиболее ответственным,, несомненно, является рабочий контур рудного тела. В пределах этого контура залежь и полезное ископаемое отвечают промышлен­ ным кондициям и запасы относятся к группе балансовых. Синони­ мами рабочего контура служат промышленный и кондиционный контуры. В пределах рабочего контура выделяются и оконтурива­ ются остальные подсчетные блоки в соответствии с необходимой дифференциацией запасов.

Кроме рабочего различают еще нулевой контур — границу пол­ ного выклинивания тела полезного ископаемого. Нулевой контур непосредственно в подсчете запасов не используется. Он иногда важен для решения некоторых общих вопросов геологии месторо­ ждения и для определения перспектив распространения оруденения. Положение его большей частью гипотетично.

Нулевой контур в общем случае объемлет рабочий и является внешним по отношению к нему. В частных случаях они полностью могут сливаться. При наличии внутри тела полезного ископаемого безрудных участков нулевой контур может быть построен также внутри рабочего. Очевидно, при наличии внутри рабочего контура

251

некондиционных блоков и участков оконтуривание последних даст внутренние рабочие контуры по отношению к основному внешнему рабочему.

На рис. 85 приведено соотношение различных видов подсчетных контуров.

Контур практически представляет собой линию (на плане или в разрезе), соединяющую опорные граничные точки блока, где рудное тело и руда удовлетворяют заданным требованиям. Рабочий контур — линия, соединяющая граничные точки рудного тела, удовлетворяющие кондиционным требованиям.

По методу определения этих точек и степени обоснован­ ности контура различают

оценки промышленных перспектив рудного тела и месторождения. Зона экстраполяции обосновывается благоприятными для форми­ рования данного типа месторождения литолого-фациальными, струк­ турными и геоморфологическими условиями. Границы зоны экстра­ поляции определяются по детальной геологической карте, составлен­ ной с учетом всех естественных обнажений и материалов разведочных работ, и на основе выявленных закономерностей, контролирующих месторождение. Для обоснования границ экстраполяции сущест­ венное значение имеет также геологический анализ результатов геофизических исследований, в особенности контуры геофизических аномалий, рудный характер которых установлен.

При определении опорных точек рабочих контуров следует раз­

252

б) между кондиционной и безрудной точкой.

В первом случае положение опорной точки графически определяют способом, показанным на рис. 86. Ее можно определить также по формуле

£ _ nmin а 2 ^

йу (1%

Опорная точка D определяется по комплексу кондиционных признаков: мощности, содержанию, метро-проценту, коэффициенту вскрыши и т. д. Интерполяция производится исходя из предположе­ ния, что любой из кондиционных признаков изменяется линейно . Такое допущение и метод интерполяции сколько-нибудь обоснованны лишь для однородных месторождений и для детально разведанных блоков. Для месторождений весьма и крайне изменчивых подобная интерполяция допустима в очень ограниченных пределах (единицы

метров). Во всех случаях запасы в блоках, границы которых постро­ ены по указанным методам, относятся к низким категориям разве­ данности.

Очевидно, определение интерполяцией положения точки D ничем не будет отличаться, если на рассмотренной схеме а 2 = 0, т. е. в точке В залежь полностью выклинивается. Однако практически опреде­ ление интерполяцией опорной точки D рабочего контура между кондиционной и безрудной разведочными точками А и В осложняется тем, что неизвестно истинное положение точки О нулевого контура (рис. 87). Точка О может занимать любое положение на отрезке AB . В этом случае пользуются еще более формальными и менее обосно­ ванными правилами.

1.Принимают В за точку нулевого контура и определяют точку D интерполяцией между А и В по изложенным выше правилам.

2.Принимают, что нулевой контур (точка О) приходится на середину расстояния между А я В и точку D определяют интерпо­ ляцией между А и О.

3.Принимают, что точка D лежит на половине (или четверти) расстояния между А и В.

253

Очевидно, любое из этих правил слабообоснованно, н контур строится еще менее надежно, чем между кондиционной и неконди­ ционной разведочными точками.

Иногда рекомендуется опорную точку О нулевого контура на­ ходить, используя закономерности выклинивания рудного тела от центра к периферии (угол выклинивания) (рис. 88). По этой же схеме определяется и точка D.

Построение точек О и D по углу выклинивания более или менее надежно при постепенном линейном выклинивании рудной залежи. Такие случаи очень редки. Обычно даже типично линзообразные тела выклиниваются непосредственно у нулевого контура значительно резче, чем в прилегающей зоне, следовательно, угол выклинивания нельзя принимать постоянным для значительной части тела.

Запасы по подсчетным блокам в зоне интерполяции между кон­

рудные точки локальными окнами в рабочем контуре рудного тела. С этой точки зрения рабочий кон­ тур рудного тела необходимо рассмотреть в пределах широкой зоны экстраполяции и обосновать его всем комплексом данных по гео­ логическому строению и генезису месторождения и отдельных за­ лежей полезного ископаемого, структуре рудного поля, района, бассейна.

Это обстоятельство подчеркивается потому, что, как правило, на построение подсчетных контуров для запасов категории А, В и Сх обращается всегда самое серьезное внимание, в то время как подсчетами запасов категории С2 часто пренебрегают. Между тем только внимательный и полный их учет дает возможность обоснованно оценить перспективы месторождения и его истинное народнохо­ зяйственное значение.

Определение площадей подсчетных блоков

Оконтуриванію и определение площадей подсчетных блоков производится на плане при горизонтальном или наклонном залегании рудного тела и иа вертикальной проекции в случае крутого падения. Иногда рудные тела изображаются в проекции на осевую плоскость рудного тела. Для подсчета запасов по глубинам залегания и для решения ряда других вопросов, связанных главным образом с про­

254

ектированием вскрытия и разработки, подсчетные планы, как пра­ вило, совмещаются с гипсометрическим планом залежи.

Площадь иодсчетного блока в пределах контура измеряется на плане (или проекции) одним из следующих способов: планиметром, курвиметром с транспарантом п палеткой. Практические приемы измерения изложены в курсах геодезии и горной геометрии.

При наклонном залегании тела полезного ископаемого для пе­ рехода к истинному значению необходимо ввести поправку за угол падения тела полезного ископаемого ß по следующим формулам:

S„cT = ^ fp - = SI13Msecß

для замеров на плане и

= 1ЩГ = cosec Р

для замеров на вертикальной проекции.

Если в пределах блока величина угла падения изменяется, для поправки берут средний угол падения тела. При резком изменении угла падения по простиранию и падению, например при складчатом залегании, определение среднего угла падения затруднено. Однако, как правило, по ряду важных геолого-промышленных соображений, и в частности для целей проектирования, в пределах складки обычно выделяется несколько подсчетных блоков (на крыльях, в донной

что в последние 10—15 лет вовсе вышел из употребления при под­ счете запасов способ В. И. Баумана для определения истинной величины площади складчатой поверхности между двумя изогипсами на гипсометрическом плане пласта.

Следует иметь в виду, что если пользоваться при подсчете объем­ ного тела вертикальными мощностями, то замер площади его на плане не требует поправки за угол падения, равно как при исполь­ зовании горизонтальной мощности нет нужды в поправке при замере площади залежи на вертикальной проекции.

МЕТОДЫ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ

Полезные ископаемые залегают, как правило, в виде тел, ограни­ ченных сложными геометрическими поверхностями. Для определения объемов их стремятся заменить равновеликими по объему телами, ограниченными плоскостями. Для этого пользуются рядом приемов, которые применяются в зависимости от формы и условий залегания рудного тела, изменчивости качества полезного ископаемого и ха­ рактера разведанности и изученности объекта. Поэтому в понятие «метод подсчета» кроме способов подсчета объема блоков включаются приемы их выделения и оконтурнвания и определения исходных подсчетпых данных.

255

В геологической литературе описано свыше двадцати методов подсчета запасов. Мы рассмотрим пять методов: 1) геологических блоков; 2) эксплуатационных блоков; 3) разрезов; 4) изолиний; 5) статистический.

Первые три метода применяются в последнее время в подавля­ ющем большинстве случаев. Метод изолиний употребляется редко, однако он заслуживает в ряде случаев более широкого применения. От подсчета запасов методами треугольников и многоугольников, которые еще иногда применяются на практике и описаны во всех руководствах и учебниках, следует вовсе отказаться. Описанные в литературе методы синусов, косинусов, секансов, косекансов, по существу, относятся к способам определения площадей и рассмотрены выше.

Метод геологических блоков

Ведущим при подсчете запасов является, безусловно, метод гео­ логических блоков. Этим методом подсчитывают в настоящее время запасы не менее чем для 48—50% рудных месторождений, около

-Ю0

Рис. 89. Схема выделения геологических блоков по условиям залегания и мощности залежи.

1 — выход пласта па поверхность; 2 — изогипсы пласта; 3 — границы подсчетпых геологических блоков; 4 — номера подсчетных блоков; 5 —

скважины и мощность пласта, м.

50% месторождений неметаллического сырья и до 80—90% углей и горючих сланцев.

Основой метода является выделение и оконтуривание подсчетных блоков по близким значениям ведущих геолого-промышленных параметров (мощность, содержание, условия залегания), по характеру II степени их изменчивости (рис. 89). Это обстоятельство позво­ ляет с максимальной обоснованностью для данной степени разведан­ ности блока определить средние значения подсчетных параметров

256

п надежные пределы их интерполяции и экстраполяции. Истинная сложная форма блока при этом заменяется формой плоского парал­ лелепипеда, площадь основания которого равна площади блока, а высота — средней мощности залежи.

Подсчет запасов руды и ценных компонентов по этому методу производится по общим формулам. Способы определения исходных данных для подсчета изложены выше.

Преимущества метода заключаются в обоснованности вывода подсчетных параметров, в простоте подсчета и в тесной увязке с си­ стемой разведки, с одной стороны, и требованиями проектирования предприятия — с другой.

Метод эксплуатационных блоков

Способ эксплуатационных блоков применяется при подсчете запасов месторождений рудных и неметаллических полезных иско­ паемых, разведанных горными выработками. Под эксплуатационными

100»

80 -

S

40

Рис. 90. Выделение эксплуатационных блоков по мусковптовой жиле 32 место­ рождения Тэдино в Карелии.

J — горные выработки н секционные валовые пробы на слюду; 2 — эксплуатационный блок и его номер; 3 — контуры жилы.

в данном случае подразумеваются олоки, оконтуренные горными выработками и соответственно детально опробованные (рнс. 90). Подсчет запасов производится по тем же формулам, что и для методов геологических блоков.

В целом метод эксплуатационных блоков можно рассматривать как частный случай геологических. Более того при подсчете геоло­ гическими блоками последние всегда должны быть увязаны с проект­ ными эксплуатационными блоками. Их необходимо выделять и оконтуривать применительно к возможным системам вскрытия и отра­ ботки месторождения. Разбивку на блоки проводят так, чтобы запасы можно было легко сгруппировать по эксплуатационным блокам: этажам, выемочным полям, лентам и уступам карьеров и т. п. Следует избегать при этом сложной конфигурации и излишне дробных блоков.

Объем блока между сечением и точкой выклинивания, например,

Объем блока между сечением и линией выклинивания определяется по формуле клина:

Возможен и другой вариант разбивки запасов на блоки при под­ счете методом сечений (рис. 91, б). Каждый блок А, В, С опирается на одно сечение; длина блока равна полусумме расстояний до со­ седних сечений. Такой подсчет соответствует принципу интерполяции

258

данных на середину расстояния (на ближайший район). Объем блока В

ТТ ^2+ ^3 О

ѵв — ^ - Ь г.

Определение среднего содержания и объемного веса для блока примерно такого же объема, что и в первом варианте, по одному сечению менее надежно. Поэтому второй вариант подсчета не реко­ мендуется, особенно при неравномерном распределении ценных компонентов и резкой изменчивости объемного веса.

II

Рис. 92. Схема подсчета запасов методом непараллельных сечений (по А. П. Про­ кофьеву) .

Подсчет объемов блоков, расположенных между непараллельными сечениями, издавна производился по известным формулам А. С. Зо­ лотарева [41]:

если угол более 10°.

Основное затруднение при использовании этих формул заклю­ чается в отыскании центров тяжести сечений, необходимых для определения перпендикуляров Н х и Н 2, опущенных из проекций центров тяжести площадей разрезов S x и S 2 на противоположную разведочную линию.

А. П. Прокофьев [45] предложил более простой способ, заклю­ чающийся в следующем. На плане блок между разведочными лини­ ями I —I и I I —I I (рис. 92) делят вспомогательной линией С—Сх на две части по принципу ближайшего района. Зная площади по­ лучившихся частей блока на плане S \ и <S”2, а также площади сечений 5 , и 5 2 соответствующих разрезов I —I и I I —II, определяют объемы каждой части блока:

Для россыпей, применительно к которым А. П. Прокофьев до­ казал применимость этого метода, а также для любых горизонтально и вертикально залегающих тел этот способ подсчета запасов точнее формул А. С. Золотарева, так как учитывает влияние раздувов или пережимов площади рудного тела в плане между разрезами. Су­ щественным достоинством его является также простота и легкость определения необходимых параметров. Однако этот способ пригоден только для горизонтального залегания и вообще залегания на по­ верхности и для вертикального и близкого к нему. Использование

средние показатели объемного веса и содержания по сечениям, на которые опираются блоки, а по ним — средние для блока. При рез­ ком расхождении величины площади, объемного веса и содержания

260