книги из ГПНТБ / Альбов М.Н. Рудничная геология

пустой породы и детально изучен состав руд в отдельных блоках, поэтому эксплуатационная разведка должна проводиться здесь по плот­ ной сети.

Перед эксплуатационной разведкой ставится задача разведать от­ дельные блоки и горизонты месторождения по сетке такой плотности, которая позволит подсчитать запасы и определить состав руд в них с определенной, заранее заданной высокой точностью, необходимой для обеспечения обоснованного планирования горных работ и составления недельных и суточных графиков добычи. Несоблюдение этих требований влечет за собой невыполнение производственного плана отдельными эксплуатационными участками.

Исходя из этого, плотность сети выработок эксплуатационной раз­ ведки должна устанавливаться для каждого месторождения и даже для каждого отличающегося по геологической характеристике участка место­ рождения экспериментально. Так как сверка подсчетов по той или иной сети с данными' эксплуатации может производиться систематически и весьма часто, экспериментальное установление необходимой плотности сети осо­ бых затруднений не вызывает.

При эксплуатационной разведке часто приходится разведывать крае­ вые части залежей, маломощные и слепые, параллельные основным, за~ лежи, сброшенные части месторождения и т. п. При этом проходят раз­ ведочные выработки по более плотной сети, чем в основных частях место­ рождения. На рис. 24 дан фрагмент геологического строения одного из хромитовых месторождений по горизонту, вскрытому через ствол шахты.

Рис. 24. Фрагмент геологического строения хромитового месторождения по одному из подземных рабочих горизонтов.

1 — вмещающие породы; 2 — руда; з — жильные породы; 4 — сбросы; 5 — разве­ дочные линии и пересечения горизонта скважинами, пройденными с поверхности; б — категории запасов; 7 — запроектированные горные выработки; s — запроекти­ рованные скважины

171

Рис. 25. Изменение гра­ ниц отработки карьера при уточнении контуров залежи в краевых ее ча­ стях.

Наличие многочисленных даек жильных пород и сместителей, разбиваю­ щих рудные тела, не позволило в стадии детальной буровой разведки, проводившейся с дневной поверхности, разведать все разорванные части рудных тел не только до категории А, но и до категории В. До этих ка­ тегорий оказались разведанными лишь наиболее мощные и наиболее разобщенные рудные тела, взаимная увязка контуров которых, по дан­ ным разведки, как в разрезах, так и в погоризонтных планах решалась однозначно.

При вскрытии изображенного на рис. 24 горизонта через ствол шах­ ты, трассировка подготовительных и нарезных горных выработок для разработки тех блоков, запасы которых были отнесены к категории А и В, не представила особых затруднений. При проходке запроектированных штреков и ортов, необходимых для разработки этих блоков, окончательно уточняется их местоположение, контуры и состав руд. По завершении горноподготовительных работ запасы оконтуренных горными выра­ ботками блоков по степени разведанное™ могут быть отнесены к кате­ гории А.

В отличие от наиболее мощных и наименее разобщенных рудных тел взаимная увязка мелких разрозненных блоков, запасы которых отнесены к категории C l t мало надежна; некоторые из блоков могут оказаться зна­ чительно сдвинутыми, другие при наличии дополнительных смещений могут быть расположены выше или ниже рассматриваемого горизонта. Поэтому проектная трассировка горных выработок и их проходка для подготовки к разработке мелких разрозненных блоков невозможна без предварительной эксплуатационной буровой разведки. Минимально необ­ ходимый объем ее показан на рис. 24.

При несвоевременном проведении эксплуатационной разведки со­ путствующих побочных залежей в условиях подземных работ довольно часто возникают затруднения. После вскрытия на новом эксплуатацион­ ном горизонте основных и ближайших к ним залежей и полной их подго­ товки добыча не может быть начата вследствие возможной потери сопут­ ствующих побочных залежей, находящихся в висячем боку основных рудных тел. В таких случаях необходимо увязать эксплуатационную разведку с проходкой запроектированных горных и разведочных выра­ боток.

472

Масштаб м А Л

м20 15 10 5

Е

Рис. 26. Аксонометрическое изображение геологических разрезов эксплуатационного блока в карьере (размеры 50 X 50 X 10 = 25 ООО м3 ), дополнительно разведанного по сети 12,5 X 12,5 м (а), и схема оконтуривания блока (б).

1 а 2 — руды соответственно первого и второго сорта; 3 — породы вскрыши; 4 — скважины эксплуа­ тационной разведки; s — скважины детальной разведки

Сгущение сети в краевых частях месторождений выше принятой средней нормы оправдывается, как это видно, например, на рис. 25, при уточнении границ отработки карьера. При своевременном уточнении кон­ туров рудной залежи в краевых ее частях представится возможным не производить излишнюю вскрышу в одних частях карьера и избежать нерациональной переброски оборудования с одного горизонта на другой из-за недоработки отдельных уступов до их крайнего положения.

На рис. 26 приведено аксонометрическое изображение эксплуата­ ционного блока, контуры которого установлены по данным скв. 1. Пластообразное месторождение разведано здесь по правильной квадратной сети со стороной квадрата 50 м, достаточной при простом геологическом строе­ нии для отнесения запасов к категории А; объем блока при высоте уступа 10 м составляет 25 тыс. м 3 . Скважина 1 в пределах блока прошла 2 м по руде второго сорта и 8 м по руде первого сорта. Здесь числилось при объемном весе руды 3 т/м 3 — 75 тыс. м 3 руды, из которых 20% было осно­ вание относить к рудам второго сорта и 80% — к рудам первого сорта.

Поскольку к началу эксплуатационных работ в данном блоке была обнажена передняя и правая его стенки, а соседние со скв. 1 скважины детальной разведки (рис. 26, б) пересекали в пределах эксплуатационного слоя только руды, то характер геологического строения стенок блока (от­ косов уступа) и результаты проходки соседних скважин давали основание полагать, что блок полностью или почти полностью состоит из руды.

Как видно в разрезах по скважинам дополнительной эксплуатацион­ ной разведки, пройденным по сети 12,5 х 12,5 м, помимо руды в составе блока имеется не менее 30% покрывающих руды пород; предполагать

173

ежесуточных показателей добычи кондиционной руды, а также для нор­ мальной работы экскаваторов и других горных механизмов необходимо

двух разведочных линий, по которым можно вполне надежно планировать ежедневную работу экскаваторов.

Сводные материалы систематической геологической документации в карьере и в первую очередь погоризонтные планы, зарисовки откосов уступов и документы по взрывным скважинам позволяют в ряде случаев ограничиваться меньшим количеством выработок эксплуатационной раз­ ведки, а иногда, как будет показано ниже, и полностью исключать их проходку.

Можно привести любое количество примеров, показывающих необ­ ходимость сгущения сети эксплуатационной разведки, без чего при даль­ нейших очистных работах могут возникнуть значительные затруднения, затраты на преодоление которых во много раз превзойдут средства, не­

174

ческих или гидрогеологических особенностей отдельных участков: нали­ чие пустот в ранее отработанных участках, воды в старых очистных вы­ работках или карьерах, трещиноватых обводненных зон на пути проходки капитальных горных выработок и т. п.

Наконец, в задачу эксплуатационной разведки входит проведение разведочных выработок, не пройденных в ходе детальной разведки по каким-либо причинам, т. е. восполнение пробелов, допущенных ранее.

Если своевременно не уточнена глубина распространения парал­ лельной рудной залежи, разведке которой не уделялось должного внима­ ния в процессе разведки основной залежи, то в дальнейшем это может привести к потере руды из-за оставления ее в охранном целике шахты. Действительно, при проектировании вскрытия рудного тела шахтой местоположение устья последней, если принять во внимание первона­ чальный контур (заштрихован на рис. 27) параллельной залежи, естест­ венно, будет избрано в пункте А, так как в этом случае квершлаги на всех горизонтах будут короче по сравнению с их размерами при проходке ствола шахты в пункте Б.

3.Примеры эксплуатационной разведки при открытой

иподземной разработке месторождений

На рис. 28 дана схема разведки мощного железорудного месторожде­ ния скарнового типа с присущим этому типу сложным составом рудной толщи. Отдельные компоненты состава этой толщи распределены в ней незакономерно, вследствие чего при детальной разведке по сети 50 X 50 м, позволяющей квалифицировать запасы по категории В, устанавливаются

Сид. 1

Рис. 28. Схема разведки контактового железорудного месторождения с рудной толщей сложного состава.

1 — сиениты; 2 — известняки; з — безрудный скарн; 4, 5 и в — руды соответ­ ственно первого, второго и третьего сорта. Скважины: скв. 1—6 — детальной раз­ ведки; скв. 7—11 — эксплуатационной разведки в карьере; скв. 12 — 15 — под­ земной эксплуатационной разведки

175

ведки каждого сорта руд и прослоев сопутствующих пород, слагающих рудную толщу (что легко сделать по изображенным в разрезе колонкам скважин), можно вычислить линейные процентные соотношения этих ком­ понентов. Зная линейные соотношения компонентов и учитывая их объем­

Месторождения указанного типа характеризуются чаще всего общими контурами рудной толщи и ее запасами в том или ином блоке, весовыми процентными соотношениями отдельных слагающих эту толщу компонен­ тов и химическим их составом; пользуясь последним, можно вычислить средний химический состав всей рудной массы.

Определение перечисленных показателей состава и установление общих контуров рудной толщи вполне достаточно для планирования горноэксплуатацнонных работ и составления планов снабжения рудой обогатительных фабрик. Однако эти показатели состава рудной толщи различны в отдельных частях и горизонтах приведенного на рис. 28 гео­ логического разреза, поэтому в отдельные периоды состав добываемой рудной массы будет неодинаков. В целях определения показателей сред­ него состава рудной толщи в отдельных блоках для правильного планиро­ вания работы горного цеха обогатительной фабрики в отдельные периоды в этом случае проводится дополнительная эксплуатационная разведка.

При эксплуатационной разведке сеть скважин по простиранию и вкрест простирания сгущается вдвое (25 X 25 м), что с получением дан­ ных систематической геологической документации в карьере (с погоризонтными геологическими и качественными планами) является достаточным для месячного планирования работы горного цеха и обогатительной фаб­ рики.

Скважины эксплуатационной разведки не пересекают здесь всю руд­ ную толщу, а опережают работы в карьере в среднем на два эксплуата­ ционных горизонта (на два уступа). Поскольку в данном случае предстоит переход от открытых работ к подземным, из штрека по горизонту +90 м проводится буровая разведка для детализации контуров и показателей состава рудной толщи в пределах одного этажа подземных работ (от го­

ведки отдельных горизонтов месторождения бакальского типа по мере развития эксплуатационных работ и перспективного развития карьера. Первоначальная сеть (50 X 50 м) сгущается здесь в два-три раза, что необходимо для уточнения качественного состава руд и частично конту­ ров рудных пластов.

На месторождениях такого типа существенное значение имеют даже небольшие колебания состава руд по железу и вредным примесям (сере и фосфору), а также колебания физического состояния руд, так как порошковатые, кусковые, глинистые и другие типы руд поступают в различный передел (грохочение, сушку, обжиг и т. п.). Это вызывает необходимость

176

рудной залежи дает проходка ортов, нарезающих отдельные эксплуатационные блоки; горизонтальные скважины эксплуатационной разведки четко выявляют границы между •отдельными сортами руд в пределах рудной залежи и дают основание для

нами из полевого штрека.

1 — рудная залежь; 2 — породы лежачего бока; з — породы висячего бока; 4 — ге- 5 — полевой штрек; в — камера для размещения бурового станка; 7 — гори­

зонтальные скважины

178

Рис. 33. Разведка не­ правильных рудных за­ лежей серией веерооб­ разно пройденных гори­ зонтальных скважину

V V г 1 - — - л »

расчета состава как всей рудной массы, так и отдельных сортов руд для правильного ведения эксплуатационных работ.

Аналогичный ход эксплуатационной разведки в условиях подземной разработки ряда параллельных тектонически нарушенных залежей показан на рис. 31. Пройденные здесь орты, ограничивающие в плане отдельные эксплуатационные блоки, и серия скважин эксплуатационной разведки позволяют уточнить амплитуды смещений и произвести правиль­ ную нарезку залежей на подэтажах, а также детально изучить состав руд. В отличие от предыдущего примера буровые станки при проходке скважин размещают в подготовительных горных выработках, без проходки спе­ циальных камер.

На рис. 32 и 33 даны схемы эксплуатационной разведки линзообразной и гнездообразной залежей на отдельных вскрытых горными выработками горизонтах. Целью разведки в обоих случаях является уточнение конту­ ров залежи и качественного состава слагающей их рудной массы. Без гус­ той серии скважин эксплуатационной разведки при неправильных, в осо­ бенности гнездообразных формах залежей, подготовка их к эксплуатации крайне затруднительна и может быть сопряжена или с проходкой излиш­ них подготовительных выработок, или с потерями отдельных гнезд руды.

На рис. 34 изображено направление буровой разведки для уточнения сложной конфигурации крутопадающего рудного тела в вертикальном разрезе. Скважины, пройденные с поверхности, дают лишь самое прибли­ женное представление о форме залежи и не позволяют решать вопроса о глубине ее выклинивания, пережимах и ее мощности; это устанавливается наряду с уточнением качественного состава рудной толщи скважинами эксплуатационной разведки, пробуренными из штреков первого и второго этажей подземных горных выработок.