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

Целевые расходы, связанные с выявлением и разведкой мине­ ральной сырьевой базы начинаются со следующего этапа — поисков. Задача первой стадии поисков — выявление природных скоплений полезных ископаемых. Задача второй стадии (поисково-разведочных работ) — изучение выявленных проявлений полезных ископаемых с целью определения их промышленных перспектив и отбраковки таких рудопроявлений, которые заведомо не имеют промышленного значения. Месторождения признанные промышленно перспектив­ ными передаются для разведки.

Задача предварительной разведки заключается в том, чтобы од­ нозначно решить, имеет месторождение промышленное значение или нет. При положительных результатах предварительной разведки на их основе составляется по месторождению технико-экономический доклад (ТЭД), в котором на основе геолого-технических и экономи­ ческих расчетов обосновывается промышленное значение месторо­ ждения или его отдельных участков, целесообразность передачи их для детальной разведки и очередность детальной разведки в ряде других месторождений данного вида минерального сырья.

Задачей детальной разведки * является изучение месторождения и минерального сырья с полнотой и детальностью, необходимой для проектирования и строительства горнорудного предприятия. По результатам детальной разведки дается предпроектная оценка объек­ та и он передается промышленности для проектирования и строи­ тельства горного предприятия.

В задачи эксплуатационной разведки входит обеспечение опера­ тивных и перспективных планов добычи минерального сырья на действующих предприятиях. Она является составной частью общего геологического обслуживания шахт, рудников и карьеров. По ре­ зультатам эксплуатационной разведки и рудничных геологических наблюдений дается также оценка действующего предприятия для целей его реконструкции или погашения.

ВИЭМС подготовил проект «Основных исходных данных по чет­ кому определению стадийности геологоразведочных работ». В этом проекте стадийность отличается от ранее принятой тем, что между стадиями детальной и эксплуатационной разведки включается ста­ дия промышленной разведки (доразведки). Эта стадия формулируется следующим образом: «Промышленная разведка (доразведка) прово­ дится на месторождениях, имеющих утвержденный подсчет запасов и переданных промышленности для освоения. Основной целью про­ мышленной разведки является последовательное изучение слабо освещенных частей месторождения и перевод запасов из низших категорий в высшие (в основном в категории А + В, иногда СЦ, а также выявление новых тел полезных ископаемых в пределах гор­ ного отвода».

* Детальная разведка производится только в тех случаях, когда ТЭД опре­ делит целесообразность ее проведения и заинтересованность соответствующей отрасли в этом месторождешш.

18

ФАКТОРЫ ОЦЕНКИ

Исходные данные, которые определяют оценку месторождений

ческое положение месторождения, климат, рельеф и освоенность района, наличие промышленных предприятий, население, его заня­ тость и наличие свободной рабочей силы, транспортные условия района, обеспеченность электроэнергией, строительными материа­ лами, водными ресурсами, возможность кооперации горнорудного предприятия с существующими, строящимися или проектируемыми, возможных потребителей минерального сырья, транспортную связь с ними, необходимость и объемы строительства дорог, ЛЭП, водово­ дов и т. д.

Эти данные для оценки месторождений полезных ископаемых имеют большое и нередко решающее значение. Месторождения в освоен­ ных промышленных районах с большой плотностью населения, с хо­ рошо развитой сетью дорог предпочтительнее расположенных в ма­ лоосвоенных труднодоступных районах, так как они требуют мень­ ших капиталовложений, быстрее могут быть освоены, не требуют вербовки, переселения и бытоустройства больших контингентов ра­ бочей силы, не нуждаются в дальних перевозках минерального сырья или продуктов их переработки.

Особенно это касается таких важнейших, но сравнительно деше­ вых и потребляемых в огромных количествах полезных ископаемых, как строительные материалы, уголь, железная руда, бокситы, из­ вестняки, агрономическое сырье. Несмотря на общую хорошую обес­ печенность нашей страны этими видами минерального сырья, неко­ торые крупные промышленные центры испытывают постоянный их дефицит. В связи с этим одна из центральных задач геологоразведоч­ ной службы нашей страны в ближайшие годы заключается в выявле­ нии и разведке новых месторождений нефти, газа и угля в европей­ ской части СССР, железных руд на Урале и в Западной Сибири, бок­ ситов в восточной части Сибири, на Урале и в центральных районах

СССР, агрономического сырья на Украине и в восточных районах страны. При этом особенно надо иметь в виду уже сложившиеся гор­ нометаллургические районы страны, близость минерального сырья

10

к перерабатывающим предприятиям (металлургическим заводам, комбинатам). Месторождения, расположенные вблизи промышлен­ ных комплексов, нередко намного выгоднее для народного хозяйства, чем даже более крупные и богатые, но удаленные от перерабатыва­ ющих предприятий на большие расстояния.

Большое значение имеет занятость населения. Слабой занято­ стью населения в некоторых районах (Кавказ, Карелия, отдельные центральные районы европейской части СССР) определяется иногда необходимость промышленного освоения средних и мелких месторо­ ждений или месторождений сравнительно бедных руд.

2. К плановым факторам относятся состояние баланса запасов, перспективы его изменения, текущие и проектируемые потребности промышленности в минеральном сырье, перспективы развития от­

ния минерального сырья, масштабы производства заменителей, обо­ ронное значение некоторых видов минерального сырья, интересы сотрудничества и разделения труда в рамках СЭВ и т. д. Знание этих вопросов для конкретных промышленных районов и в целом по стране для геолога-разведчика становится все более необходимым.

В настоящее время уже полностью созрела необходимость глу­ бокой проработки состояния и перспектив развития целых отраслей народного хозяйства и отдельных их звеньев, анализа большого ко­ личества возможных вариантов их развития для обоснования наи­ более оптимального из них. Такая проработка обычно под силу планирующим отраслевым органам и ведущим проектным институ­ там. Их кооперация с геологоразведочными организациями для при­ нятия обоснованных решений совершенно необходима. Надо отме­ тить, что подобная проработка отдельных звеньев и в целом отраслей народного хозяйства существует, но она обычно ранее ограничива­ лась перспективами ближайшего периода 5—7 лет. Кроме того, такая информация малодоступна для широкого круга геологов-развед- чиков. Учитывая, что ввод в действие новых крупных месторождений требует значительного времени (обычно 15—20 лет со времени его открытия), необходимо разрабатывать планы развития отдельных отраслей горнодобывающей промышленности в целом по стране

ипо отдельным промышленным районам на длительную перспективу, имея в виду отдельные йерерабатывающие или потребляющие ком­ бинаты. Необходима своего рода «футурология» по обеспеченности

ипотребности каждого вида минерального сырья, охватывающая период 15—25 лет. Очевидно, в рамках Министерства геологии СССР

или в другом ведомстве нужен специальный орган, обобщающий перспективы изменения баланса запасов и их потребностей как в на­ шей стране, так и в странах СЭВ.

Необходимы систематически обновляемые (1 раз в 3—5 лет) свод­ ные данные по этим вопросам, доступные и легко понятные широкому кругу геологов. Примером такой разработки может служить.

21

«Технико-экономическое обоснование развития рудной базы Черепо­ вецкого металлургического завода», выполненное Гипрорудойв 19(36— 1967 гг. Потребности Череповецкого завода в железном концентрате обеспечиваются в настоящее время разработкой Оленегорского и Ковдорского месторождений на Кольском полуострове, на которых

вается на экспорт. Таким образом, Череповецкий металлургический завод потребляет около 5,7 млн. т концентрата в год. Предусматри­ вается расширение завода в двух вариантах: до 8,5 и 10 млн. т вы­ плавки стали в год, при которых потребности в концентрате соста­ вят 12 и 15,2 млн. т, т. е. требуется дополнительно 5,3—8,5 млн. т концентрата с содержанием железа порядка 65%.

Обоснованием намечается три варианта покрытия дефицита: а) вовлечение в промышленное освоение Заимандровской группы мелких месторождений железистых кварцитов на Кольском полу­

острове; б) вовлечение в промышленное освоение Костамукшского место­

рождения железистых кварцитов в Карелии; в) снабжение за счет Михайловского и Лебединского месторо­

ждений железистых кварцитов КМА, запасы которых огромны. Технико-экономические показатели этих вариантов и сравнение их с достигнутыми показателями на Оленегорском и Ковдорском

комбинатах показаны в табл. 2.

Развитие Михайловского рудника до производительности 45 млн.

зателей обогащения 30 млн. т неокисленных руд), то приведенное проектное задание будет переработано и показатели ГОК будут существенно ухудшены, так как будет увеличен коэффициент вскрыши с 0,3 до 2,6, повышены удельные капитальные затраты и себестоимость концентрата.

Приведенные данные показывают, что наиболее благоприятным вариантом является освоение Лебединского месторождения. Однако возможности удовлетворения потребностей Череповецкого завода за счет Лебединского ГОК не ясны, так как в настоящее время пока еще отсутствует научно обоснованный баланс производства чугуна и стали и потребностей в концентрате как по Союзу в целом, так и по отдельным районам. По ориентировочным соображениям Центрогипроруды потребность в товарной руде (окатыши) КМА приведена в табл. 3. Покрытие потребности в товарной руде (окатыши) за счет месторождений КМА представлено в табл. 4.

Таким образом, положительный баланс в 1975—1980 гг. будет обеспечен только при условии строительства трех новых крупных комбинатов: Михайловского, Лебединского и Яковлевского.

22

*С учетом использования окисленных кварцитов

Показатели Михайловского ГОК почти одинаковы или даже хуже Костамукшского. Строительство его из-за неясности с обогащением окисленных кварцитов будет пересматриваться и, по-видимому, будет задержано. В связи с этим строительство Костамукшского ГОК становится первоочередной задачей. Заимандровские месторо­ ждения при любом варианте пока могут рассматриваться лишь как резервные.

Из приведенного примера ясно, какое большое значение приоб­ ретают проблемы предварительного прогноза потребностей народного хозяйства, анализа состояния и перспектив изменения минеральносырьевой базы.

3. Геологические факторы являются основой оценки месторожде ний на любой стадии их изучения.

К геологическим факторам относятся:

а) структура месторождений рудных полей и районов, закономер­ ности распределения полезных ископаемых в их пределах; геоморфо­ логические особенности районов распространения россыпей золота, алмазов, олова;

б) условия и глубина залегания рудных зон и тел, их морфология, размеры, мощность, внутреннее строение, условия залегания, за­ пасы и перспективы их прироста;

в) тектоника и микротектоника месторождений и рудных тел; г) закономерности распределения полезных и вредных компонен­ тов; наличие и размеры зоны окисления, вторичного обогащения, рудных столбов, безрудных окон, качество полезного ископаемого, вещественный состав, технологические свойства, природные типы

и промышленные сорта руд; д) физико-механические свойства руд и вмещающих пород;

е) гидрогеологические, инженерно-геологические, газовые, тер­ мические и другие условия разработки.

Надежность оценки зависит от точности, достоверности и всесто­ роннего полного исследования этих факторов. К сожалению, еще

.24

часты случаи поверхностного их освещения в процессе разведки, не­ достаточной изученности и грубых просчетов. В связи с этим при оценке месторождений возникают ошибки в выборе оборудования, способов разработки месторождений, способов обогащения руд, про­ изводительности предприятий; возникают неоправданные потери полезного ископаемого. Все это заставляет иногда пересматривать проекты горнорудных предприятий, менять оборудование, затяги­ вать сроки их строительства, что приводит к неоправданным бросо­ вым затратам, часто намного превышающим общие затраты на раз­ ведочные работы.

Растущая интенсификация, концентрация и механизация горных работ приводит к систематическому повышению требований горной промышленности к степени разведанности месторождений, к точности и глубине исследования горно-геологических факторов.

ТРЕБОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ К ДОСТОВЕРНОСТИ РАЗВЕДОЧНЫХ ДАННЫХ

Практика освоения месторождений полезных ископаемых пока­ зывает, что имеются случаи, и не единичные, когда материалы и вы­ воды по разведке в существенных чертах не подтверждаются при строительстве и эксплуатации горнорудного предприятия. Иногда проводят доразведку месторождения и меняют проектные решения по вскрытию и плану отработки месторождения. Это ведет почти всегда к потерям времени на освоение объекта, к бросовым горным работам и увеличению капитальных затрат. Иногда ошибки настоль­

дении разведочных материалов с теми, которые в действительности обнаруживаются при строительстве и эксплуатации горнорудного предприятия. Они должны подтверждаться в основном и в пределах определенных допусков. Детали будут непрерывно уточняться и до­ полняться во время эксплуатации месторождения, для чего и соз­ дана рудничная геологическая служба.

Сравнение прогнозной модели месторождения, которую геологи построили в результате разведки, с реальным геологическим объек­ том всегда показывает большие или меньшие расхождения. Это — погрешности разведки. Как будет показано в дальнейшем не всегда можно их оценить количественно. Даже качественную оценку по­ грешности разведки иногда трудно обосновать. Главные трудности проблемы заключаются в том, что для сложного месторождения по одним и тем же данным можно построить несколько вариантов прогнозной модели. Кроме того, неясно: что принимать за эталон для сравнения; по каким параметрам сравнить модель и эталон (по объему, форме, структуре рудных тел, по физическим свойствам, химическому составу руды, по условиям разработки месторождения

25

и т. п.), как оценить точность разведки, если по одним показателям

.модель близко совпадает с эталоном, а по другим резко от него от­ личается.

По-видимому, все согласны, что наиболее надежным эталоном для определения ошибок разведки являются данные эксплуатации месторождения. Однако уже неоднократно обращалось внимание на то, что самые точные маркшейдерские съемки выработанного пространства не всегда достоверно отображают объем и форму рудного тела. В процессе эксплуатации неизбежны потери полезного ископае­ мого, а, с другой стороны, в рудную массу попадают породы кровли и почвы. Вынутая рудная масса, таким образом, ни по объему, ни по весу не отвечает истинному телу полезного ископаемого, каким оно залегает в недрах. Еще менее достоверны эксплуатационные пла­ ны в части структуры рудного тела: непосредственно до зон дизъюнк­ тивных нарушений, безрудных даек и слоев, осевых частей складок, закарстованных зон и т. п. очистные и подготовительные работы по ряду причин часто не доходят, поэтому точное положение ряда струк­ турных элементов и их взаимоотношение с рудным телом остаются не выясненными.

Потери и разубоживание, не всегда точный учет типов и сортов руд при валовой добыче искажают и качественную характеристику •сырья в недрах как в среднем по рудному телу, так и по отдельным ■его участкам и блокам. Одним словом, данные эксплуатации необ­ ходимо весьма тщательно и всесторонне проанализировать, чтобы принять их за эталон для оценки точности разведки. Безусловно недопустимо сравнение модели и эталона только по цифровым дан­ ным. Необходим детальный разбор разрезов, гипсометрических и погоризонтных планов, учет первичной документации рудничной гео­ логической службы и т. д.

Но сравнение с эксплуатационными данными — ценное исследо­ вание природы и характера ошибок разведки вообще, так сказать, теоретически. Практическое значение такое сравнение имеет только в том случае, если опыт разведки и эксплуатации на одном участке месторождения, можно распространить на другие его участки по аналогии. Оценку же достоверности разведки надо обычно дать до начала эксплуатации, после детальной разведки, в период проектиро­ вания предприятия. За эталон для сравнения в этом случае прихо­ дится принимать участки месторождения более детально разведанные

иизученные.

Одетальности разведки часто судят по густоте разведочной сети (гуще сеть — детальнее разведка). Это интуитивное соображение является принципиальной основой для широко распространенных методов разрежения и сгущения сети в целях оценки достоверности разведки. Однако не всегда более густая разведочная сеть дает

более точный материал для построения модели месторождения. Как это будет показано ниже, первостепенное значение имеет не густота сети, а соответствие системы разведки природным особен­ ностям месторождения. Вот этот вопрос о надо решить в процессе

26

развития разведки, последовательно приближаясь ко все более и более полным и обоснованным представлениям о рудных телах и ме­ сторождении.

Сравнение ряда разведочных моделей тела полезного ископаемого друг с другом для количественного определения точности разведки не имеет смысла, так как нет эталона для нахождения погрешно­ стей. Сравнение моделей дает основание для того, чтобы отбросить худшие, не отвечающие всей накопленной информации, и на основа­ нии геологических соображений остановиться на лучшей. Но для этого вывода геологи не могут воспользоваться величиной ошибки разведки. Нельзя сказать, что модель А лучше модели В потому, что ошибка модели А 10% , а модели В 20% . Мы не знаем ошибок каждой модели до тех пор, пока не сравним их с действительными — выра­ ботанным месторождением или частью его. Оценка погрешностей модели до такого сравнения всегда имеет только качественный, опи­ сательный характер.

По ряду соображений, построений и логических заключений, основанных на знании геологических закономерностей контролиру­ ющих месторождения полезных ископаемых, геологи приходят к вы­ воду, что одна модель лучше другой, геологически более обоснована и на нее следует ориентироваться при проектировании горного пред­ приятия. Выбор лучшей модели производится методом экспертизы, т. е. на основании заключения экспертов, знатоков данного типа месторождений, мнение которых приходится принимать за основу для промышленных решений. Таково положение с оценкой точности разведки. Многим такая оценка кажется недостаточно объективной, и поэтому неудовлетворительной. Но это факт, с которым необхо­ димо считаться.

Заключения экспертов исходят из научно обоснованных, прове­ ренных практикой геологических закономерностей. Эксперты вправе для обоснования своих выводов требовать проведения дополнитель­ ных разведочных работ для проверки предложенной модели. Таким образом, заключение экспертизы не так субъективно, как это иногда считают.

Косвенное подтверждение такого вывода можно видеть в том, что в многолетней практике экспертных работ Государственной комис­ сии по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР

очень редки случаи, когда один из экспертов остается при особом мнении, в корне не соглашаясь с мнением остальных. После дискус­ сий эксперты обычно приходят к согласованным решениям, т. е. находят достаточно объективные доводы для выбора определенной модели месторождения.

Как правило, точность (погрешность) разведки оценивают па

27