книги из ГПНТБ / Альбов М.Н. Рудничная геология

самородки переходят с выхода жил в элювиальные россыпи. Следовательно, при находке одного самородка появляется большая вероятность обнару­ жения группы подобных самородков (рис. 20). Точки находки самородков в элювии при почти горизонтальном микрорельефе укладываются в эл­ липсе их рассеяния. Большая ось эллипса с относительно малым смеще­ нием показывает простирание жилы, давшей эти самородки. И только при пологом уклоне местности большая ось эллипса ориентируется вдоль тальвега микрорельефа участка.

Среди морфологических типов золоторудных месторождений кварце­ вые жилы с включением золотых самородков и возникающие на выходах этих жил элювиальные россыпи занимают особое положение. Существен­ ным их признаком служит дискретность золотого оруденения. Преобла­ дающая часть запасов золота такого месторождения (жилы или россыпи) представлена несколькими десятками или первыми сотнями золотых са­ мородков.

Подсчет запасов ценного металла в таких жилах или в элювии с самородками возможен только статистическим методом. Сущность этого метода заключается в экстраполяции данных эксплуатации на не вырабо­ танные еще участки. Незначительные запасы ценного металла, разведанность которых оценивается категорией С2 , не позволяют положить их в основу общепринятого проектирования горных и обогатительных работ. Это обстоятельство, однако, не может служить препятствием для эксплуа­ тации многочисленных жил с кустовым золотым оруденением и элювиаль­ ных россыпей с золотыми самородками. Успешный опыт разработки месторождений других полезных ископаемых с дискретным оруденением (алмазы, пьезокварц, драгоценные камни) подтверждает возможность и целесообразность эксплуатации многих жил и россыпей с золотыми само­ родками способом пробной эксплуатации.

151

Задачи пробной эксплуатации элювиальных россыпей с самородками удобно совмещать с траншейным способом разведки [6]. Вкрест длинной оси рассеяния золотых самородков в ЭЛЮВИИ следует задавать разведоч­ ные траншеи сечением 15—20 м2 . Промывка всей рыхлой массы элювия из этих траншей дает надежную промышленную оценку элювиальной россыпи. В почве траншей могут быть вскрыты выходы рудных жил [4].

5. Видимые признаки рудных столбов в забоях горных выработок

Выявление рудных столбов при разработке жильных месторождений является важнейшей задачей рудничного геолога. Поэтому следует под­ робнее рассмотреть видимые в горных выработках признаки первичных и вторичных рудных столбов.

Среди локальных факторов, благоприятных для формирования руд­ ных столбов любого генезиса, решающим является структурный (или структурно-морфологический), сущность которого удобно выразить об­ щим понятием о барьерах, непроницаемых для движения восходящих гидротермальных или нисходящих поверхностных вод (табл. 30).

Резкое изменение простирания или падения жил часто влечет за со­ бой появление пустых камер увеличенной мощности, в которых могут образоваться первичные рудные столбы морфологического типа. Четко выявляется закономерность размещения вторичных рудных столбов на участках пологого падения жил.

Важное значение для размещения рудных столбов любого генезиса имеет склонение жил. Как правило, большие оси рудных столбов парал­ лельны линии склонения. Для вторичных рудных столбов благоприят­ ным признаком служит пологое склонение жилы. В этом случае экзоген­ ный рудный столб располагается над линией выклинивания жилы.

Рудные столбы на разветвлениях жил и на их пересечениях весьма многочисленны. Сюда относятся рудные столбы в местах присоединения к основной жиле оперяющих трещин. Не менее многочисленны экзогенные

ных столбов в согласно залегающих жилах. Первичные рудные столбы обычно располагаются в сводах антиклинальных складок, а также во флексурных изгибах жил. Общеизвестен пример золоторудных жил Бендиго в Австралии, где седловидные жилы в сводах антиклинальных скла­ док, прикрытых непроницаемыми пластами глинистых сланцев, имеют высокое содержание золота. Синклинальные структуры жильных место­ рождений весьма благоприятны для нахождения в них вторичных руд­ ных столбов. Наиболее типичным примером вторичного золотого обогаще­ ния данного структурного типа является Смоленская жила Непряхинского месторождения в Миасском районе на Урале. В 1872 г. из шахты со «дна» такой синклинальной складки была извлечена необычайно бога­ тая руда, давшая около 300 кг золота [3].

Важное значение для расположения рудных столбов имеют смеще­ ния. В жилах, секущих толщу слоистых пород, первичные рудные столбы

152

пористого пласта

встречаются под малопроницаемыми пластами с метасоматическим разви­ тием оруденения вдоль лежащего ниже пористого пласта. В гипергенных условиях участки вторичного обогащения расположены над малопрони­ цаемым пластом. На Урале много примеров резкого вторичного обогаще­ ния золотом кварц-сульфидных жил над пологопадающими послерудными смещениями.

Ограничиваться использованием только одного структурного фак­ тора (непроницаемые барьеры) при узучении локализации рудных столбов было бы неправильным. Следует учитывать также морфологию жил, их минеральный состав и влияние боковых горных пород (табл. 31).

Простая плитообразная форма жил неблагоприятна для появления рудных столбов. Как правило, и первичные и вторичные рудные столбы располагаются на участках со сложной морфологией жил, с их разветвле­ нием и апофизами. Минеральный состав руд очень характерен. Первичные рудные столбы встречаются на участках с развитой продуктивной

153

Часть третья

Геологическое обслуживание горных предприятий

Г л а в а X I V

ПЕРВООЧЕРЕДНЫЕ ЗАДАЧИ Р У Д Н И Ч Н О Й ГЕОЛОГИИ НА СТРОЯЩЕМСЯ Р У Д Н И К Е

1. Изучение и критический анализ геологического отчета i l вытекающих из него проектных решений

Рудничному геологу предстоит продолжить всестороннее геологическое изучение месторождения, начатое геологоразведочной партией, и вести соответствующие работы на протяжении всего периода эксплуатации этого месторождения. Поэтому уже в самом начале своей работы на рудни­ ке он должен подвергнуть тщательному изучению и критическому анализу все материалы геологического отчета с подсчетом запасов руд, положен­ ные в основу проектирования рудника, а также рассмотреть вопрос о правильности и целесообразности основных проектных решений, выте­ кающих из геологического отчета.

При рассмотрении и утверждении запасов месторождения в Г К З геологические отчеты и все связанные с ними материалы подвергаются тщательной экспертизе и проверке высококвалифицированными геоло­ гами и вычислителями, в необходимых случаях также гидрогеологами, технологами-обогатителями и др. В своих экспертных заключениях эти специалисты отмечают все недостатки в изученности месторождения, явля­ ющиеся следствием ошибок, допущенных в ходе полевых геологоразве­ дочных или камеральных работ. В протоколе ГКЗ отмечаются основные из этих недостатков и предлагаются мероприятия для их устранения в ходе дальнейших работ.

Таким образом, протокол ГКЗ по рассмотрению геологического от­ чета и утверждению запасов по месторождению с приложенными к нему экспертными заключениями ориентирует рудничного геолога в необхо­ димом направлении дальнейших разведочных работ и геологических ис­ следований. Поэтому рудничный геолог обязан прежде всего тщательно ознакомиться с протоколом и другими материалами ГКЗ и в ходе изучения материалов геологического отчета и в последующей работе иметь их в виду.

156

По мере вскрытия месторождения и начала его разработки руднич­ ный геолог получает возможность непосредственно наблюдать те геологи­ ческие явления, о которых геологи-разведчики либо не имели представле­ ния, либо только строили предположения, не имея надежных фактов для обоснования. Все геологические выводы и заключения геологов-развед­ чиков, изложенные в отчете, по мере накопления новых материалов ра­ ботники рудничной геологической службы должны тщательно пересмот­ реть и уточнить.

При рассмотрении проектов разработки месторождения рудничный геолог особое внимание должен уделять геологической и горной частям этих проектов. Правильность всех проектных решений зависит главным образом от достоверности и достаточной полноты геологических материа­ лов и правильного их толкования и использования.

При проектировании часто производятся дополнительные подсчеты запасов и определение качественного состава руд по отдельным эксплуата­ ционным горизонтам, отдельным выемочным блокам, размеры и отметки которых выясняются в процессе проектирования. Рудничный геолог обязан установить, насколько правильно сделаны эти подсчеты и как они увязываются с утвержденными ГКЗ СССР запасами и составом руд, а также соответствие этих запасов фактическим данным в процессе эксплуата­ ции месторождения.

При рассмотрении горной части проекта рудничный геолог особое внимание должен уделять вопросу о том, насколько правильно решены принципиальные горные вопросы с точки зрения рационального использо­ вания недр, максимального извлечения балансовых запасов, комплекс­ ного использования руд и возможного использования вмещающих пород, насколько правильно определены границы открытой и подземной отработки месторождения и границы зон обрушения, вопросы размещения отвалов и т. п.

Рудничный геолог должен помнить, что при дальнейшей работе в поле его зрения будет постоянно находиться ряд геологических факторов, на основании которых приняты те или иные проектные решения по раз­ работке месторождения. Достаточно указать, что по мере уточнения мощ­ ности рудного тела, элементов его залегания и формы на отдельных горизонтах может не только значительно измениться в ту или другую сторону коэффициент погашения вскрыши при открытой разработке место­ рождения, но и возникнуть необходимость пересмотра предельной глу­ бины открытых горных работ и сроков перехода на подземные работы. При подземной разработке некоторое изменение факторов, установленное в процессе эксплуатации, может повлечь за собой, например, попадание запроектированного и пройденного ствола шахты в зону обрушения, что обусловит необходимость проходки нового ствола шахты.

Тщательное ознакомление и критический анализ горного проекта правильно ориентируют рудничного геолога во всей его дальнейшей ра­ боте.

157

На вновь организуемом горнорудном предприятии большое значение в первый период работы рудничного геолога имеет уточнение классифика­ ции руд и их физических свойств, а также уточнение физических свойств вмещающих и сопутствующих пород.

В м е щ а ю щ и м и называют такие породы, которые заключают в себе месторождение в его широких, обобщающих границах. Эти породы слагают как лежачий, так и висячий бок месторождения в целом, а также отдельных его залежей. Нередко характер и состав вмещающих пород в висячем и лежачем боках отдельных участков месторождения может быть совершенно различным.

С о п у т с т в у ю щ и м и называют такие породы, которые вклю­ чены в толщу рудных тел и в процессе разработки месторождения могут быть выделены из этой толщи только при тщательной селекции. При мас­ совой выемке эти сопутствующие породы извлекаются обычно совместно с полезным ископаемым, разубоживая его, и могут быть отделены от полез­ ного ископаемого только в ходе механической обработки руд и их обога­ щения различными методами.

При подсчете запасов эти сопутствующие полезному ископаемому породы иногда учитываются совместно с полезным ископаемым, входят в его запасы, а также в состав полезного ископаемого, снижая его качество. Контуры включений сопутствующих пород в общих контурах полезного ископаемого в ходе разведок чаще всего не могут быть установлены и доля их участия в общем составе подлежащего выемке полезного ископаемого учитывается статистически, исходя из соотношения между длиной руд­ ных и нерудных интервалов, пересеченных разведочными выработками (скважинами, шурфами, штольнями и пр.) в пределах толщи полезного ископаемого.

Уточнение классификации полезного ископаемого и его свойств приобретает особое значение в тех случаях, когда месторождение в про­ цессе его разведки было вскрыто не серией горных выработок, в которых имелась бы возможность наблюдать полезное ископаемое в его естест­ венном, неизменном состоянии, а лишь скважинами, и изучалось по кернам, полученным при бурении.

В процессе проходки колонковых вращательных скважин пересекае­ мое ими полезное ископаемое, прежде чем попасть в колонковую трубу, испытывает значительные напряжения и раскалывается даже по мель­ чайшим трещинам, в значительной мере истирается и теряет свой естест­ венный вид.

Нередко при проходке колонковых разведочных скважин выход керна составляет 70—60%, а иногда и значительно меньше, следовательно, 30—40% и более полезного ископаемого перетирается, поэтому по кернам имеется возможность лишь весьма приближенно судить о физическом состоянии полезного ископаемого.

Нередко полуразрушенные железные руды, которые в процессе до­ бычи дают помимо мелкой фракции значительную часть кусковой руды,

158

в скважинах полностью истираются, что приводит к ошибочному представ­ лению о физических свойствах руд, залегающих в недрах в естественном

СОСТОЯНИИ. jgjj

В месторождениях бурых железняков, где приходится иметь дело с многочисленными физическими разностями руд (сливными, натечными, кавернозно-натечными, глинистыми жеодами, порошковатыми и т. п.), установление этих разностей по кернам скважин и доли участия каждой из них в общем составе руд крайне ненадежно, и только при вскрытии месторождения и его эксплуатации возможно решение вопросов, связан­ ных с классификацией рудных образований.

Рудничный геолог должен с первых дней разработки месторождения изучать руды и уточнять их классификацию, учитывая, что выводы о кусковатости руд базируются на весьма ненадежных наблюдениях по керну колонковых скважин, а способность руд к образованию мелочи при про­ ведении буровзрывных работ вообще не может быть изучена до вскрытия месторождения горными выработками. В то же время, от кусковатости руд в естественном залегании и от способности их к образованию мелочи при добыче зависит загрузка отдельных дробильных установок, а часто и загрузка агломерационных фабрик.

Физические свойства вмещающих пород также устанавливаются в ходе разведки не вполне точно. Из физических свойств, вмещающих месторождение горных пород, особенно важное значение имеет степень их трещиноватости и связанная с ней устойчивость этих пород в обнаже­ ниях и в горных выработках. В зависимости от этих свойств вмещающих пород в проектах горнодобывающих предприятий предусматриваются углы откосов в карьерах и определяется выбор системы подземных работ, а также размеры эксплуатационных блоков, камер, междукамерных целиков и ряд других важных параметров.

Неправильный выбор углов откоса в карьере может либо привести к излишним объемам вскрыши, когда угол принят меньше допустимого, либо к оползанию бортов карьера при завышенном угле откоса, что вы­ зывает аварийное состояние карьера и может на длительный срок вывести его из строя.

При подземных работах неправильная характеристика вмещающих пород может повести к значительному разубоживанию руд породами висячего бока, преждевременному обрушению потолочины в эксплуатаци­ онных камерах, что может повлечь за собой значительные потери руды и нарушить общий ход эксплуатационных работ. Кроме того, с этим могут

При вскрытии и подготовке месторождения к эксплуатации посте­ пенно уточняются контуры рудных тел и состав руд в отдельных частях месторождения.

Рудничный геолог с первых дней разработки месторождения должен систематически заниматься сопоставлением контуров рудных тел,

159

установленных при разведке месторождения и предусмотренных к отра­ ботке в проекте рудника, с фактическими контурами, устанавливаемыми при проведении горных выработок. Такое же систематическое сопостав­ ление проектных и фактических данных должно проводиться и в отношении качественного состава руд в недрах и состава добываемых руд.

Своевременное уточнение запасов, в особенности в первый период

Так, при изменении мощности рудного тела, по сравнению с предусмот­ ренной в проекте, может возникнуть прежде всего необходимость пере­ смотра границ вскрыши и предельной глубины открытой разработки месторождения.

При значительном уменьшении извлекаемых запасов руд, по сравне­ нию с предусмотренными в проекте, изменяется срок эксплуатации место­ рождения, следовательно, должны быть изменены амортизационные на­ числения на добываемую руду, связанные с капитальными затратами при строительстве рудника, изменяется коэффициент погашения вскрыши на добываемую руду, коэффициент погашения капитальных подземных горных выработок при подземной разработке месторождения и т. п.

Если своевременно не будут внесены изменения в соответствующие коэффициенты, предусмотренные в проекте, то при окончании разработки месторождения или какого-либо его участка могут остаться непогашен­ ными и должны быть списаны на убытки значительные суммы.

При снижении фактического качества руд по сравнению с проектным не будет выполняться план по качеству продукции или снизится выход концентрата при обогащении руд, что приведет к недовыполнению плана производства. В том и другом случае нарушится финансовое состояние

запасов в отдельных частях и блоках месторождения и качественным составом руд. При своевременном установлении тех или иных изменений как в количестве, так и в качестве руд, затруднения, которые возникают в связи с этим на руднике, могут быть сравнительно легко устранены пу­ тем соответствующей корректировки технологии производства горноэк­ сплуатационных работ.

4.Техническое оформление легенды

иподбор эталонной коллекции пород и руд

Рудничный геолог должен строить свою работу по геологическому изучению месторождения на базе фактических геологических материалов, собранных и обработанных геологами-разведчиками. При этом он должен использовать условные геологические обозначения руд и пород, т. е. легенду, применявшуюся в период разведки месторождения.

Назначение легенды заключается в том, чтобы с ее помощью можно

160