2.5.2.Принципы разведки

На оглавление

Месторождения полезных ископаемых являются природ­ными телами, обладающими разнообразными и изменчивыми свойствами. Однако, несмотря на индивидуальность строения каждого месторождения, в основу разведки любого из них мо­гут быть положены единые принципы, так как геологоразведоч­ный процесс осуществляется на определенном уровне развития производительных сил и преследует одну цель — выявление в недрах промышленных запасов полезных ископаемых.

Разведка месторождений полезных ископаемых очень доро­гостоящий и порою длительный процесс, требующий участия большого количества многих специалистов и значительных за­трат материальных ресурсов. В то же время, в результате раз­ведки не производятся материальные ценности. Ее итогом яв­ляется информация о недрах, от достоверности и полноты кото­рой зависит эффективность дальнейшего промышленного освое­ния месторождения. Поэтому основные принципы разведки по­строены на геологической основе и исходят из главного прин­ципа социалистического хозяйства - народнохозяйственной це­лесообразности. Эти принципы таковы:

полнота исследований;

последовательные приближения;

равномерность (равная достоверность);

наименьшие материальные и трудовые затраты;

наименьшие затраты времени

Принцип полноты исследований заключается в необходи­мости изучения с той или иной степенью детальности всего объема, занимаемого месторождением, т. е. в результате про­веденной разведки должна быть дана оценка всем телам по­лезных ископаемых и месторождению в целом.

Соблюдение данного принципа предусматривает выполне­ние ряда требований, основными из которых являются следую­щие:

полное оконтуривание всего месторождения и, если в его состав входит несколько тел, оконтуривание всех тел полезных ископаемых;

полное пересечение разведочными выработками тела по­лезного ископаемого или продуктивной зоны;

всестороннее изучение качественных показателей полез­ного ископаемого и всех сопутствующих ему минеральных скоп­лений;

комплексное изучение месторождения.

Первое требование принципа полноты исследований выте­кает из необходимости оценки всех возможных перспектив ме­сторождения. В противном случае не исключены как напрасные затраты на слишком детальное изучение непромышленного проявления, так и неоправданные задержки с вовлечением в эксплуатацию промышленных месторождений.

Рассматривая требование полноты оконтуривания, не сле­дует забывать, что его выполнение не связано с обязательным использованием горных выработок или других дорогостоящих технических средств для оконтуривания всей перспективной площади. Естественно, что надежность и точность определения границ месторождения или отдельных тел полезных ископае­мых будут определяться, исходя из их масштабов и детальности разведки, с учетом сроков последующей отработки. Однако об­щие контуры месторождения или поля полезных ископаемых должны быть хотя бы приближенно установлены на самых на­чальных этапах разведки. При разведке особо крупных место­рождений оконтуривание, безусловно, должно проводиться по частям, а общие контуры поля распространения полезного иско­паемого выявляться с привлечением геофизических методов и геолого-структурного картирования.

Необходимость соблюдения этого требования можно про­иллюстрировать таким примером. Одно из месторождений золо­та в течение нескольких лет признавалось не заслуживающим промышленного освоения, так как оценивалась только цен­тральная, относительно небольшая жила и не изучались вме­щающие породы, которые, как оказалось при более полном ис­следовании, были пронизаны густой сетью мелких золотосо­держащих прожилков, распространяющихся на значительную площадь и глубину. В результате это небольшое «проявление» оказалось промышленным месторождением.

Обязательность выполнения второго требования принци­па полноты исследований - полного пересечения тела по­лезного ископаемого или продуктивной зоны - очевидна. Только при полном, от контакта до контакта, пересечении те­ла полезного ископаемого можно установить его мощность, условия залегания, распределение минеральных сортов и промышленных типов полезного ископаемого и полезных компонентов.

Необходимость соблюдения третьего требования - всесто­роннего изучения качества основного полезного ископаемого и всех сопутствующих компонентов - обосновывается, прежде всего, тем, что в природе практически нет мономинеральных руд. Большинство месторождений черных и цветных металлов содержат несколько полезных компонентов, в том числе редкие и рассеянные элементы, а в таком, казалось бы, «простом», по­лезном ископаемом, как уголь, нередко отмечаются промыш­ленные концентрации ценнейших компонентов - ванадия, ура­на, германия и др. Кроме того, вблизи тела основного полезного ископаемого или совместно с ним иногда располагаются обо­собленные скопления другого полезного ископаемого (уголь и огнеупорные глины, уголь и железные руды, железные руды и бокситы, полиметаллы и флюорит, полиметаллы и барит и др.). Причем, нередко эти полезные ископаемые самостоятельного промышленного значения не имеют, но их разработка попутно с основным существенно улучшает экономические показатели горнодобывающего предприятия.

Четвертое требование - комплексность изучения - выте­кает из общих задач разведки. Оно означает, что в процессе гео­логоразведочных работ должны изучаться не только показатели, характеризующие количество и качество полезного ископаемо­го, но и все другие геологические и горнотехнические условия, т.е. применяемые технические средства должны обеспечивать возможность выполнения гидрогеологических и инженерно- геологических исследований и испытаний.

В заключение необходимо отметить, что принцип полноты исследований не является абсолютным, т.е. он не требует абсо­лютно полного и детального изучения всего месторождения од­новременно. Этот принцип должен соблюдаться в соответствии с уровнем развития техники и технологии и исходить из запро­сов практики.

Принцип последовательных приближений. Преду­сматривает постепенное, поэтапное наращивание объема сведе­ний о месторождении. Он прямо связан с принципом полноты исследований. В результате разведки должны быть собраны не­обходимые, но достаточные для проектирования и эксплуатации, данные о строении месторождения, количестве и качестве по­лезного ископаемого, горнотехнических условиях его разра­ботки. Однако, далеко не все обнаруженные проявления полез­ной минерализации могут иметь промышленное значение — в среднем только одно из двухсот проявлений оказывается место­рождением. Более того, многие проявления, оцененные на на­чальных стадиях исследования как перспективные, при даль­нейшем изучении признавались не представляющими промыш­ленного интереса. Вместе с тем, сразу получить достаточно полные и точные данные обо всем месторождении практически невозможно, да и не всегда целесообразно, особенно в случае его сложного строения или значительных масштабов. Таким образом, необходимость соблюдения этого принципа продиктована прежде всего экономическими соображениями: расходовать средства на разведку с наименьшим риском их не­оправданных затрат или замораживания. Действительно, при постепенном увеличении детальности изучения можно своевре­менно прекратить разведку, если выясняется, что месторожде­ние непромышленное, и тем самым избежать неоправданного расходования средств. Если же месторождение очень большое, то разведка участков, которые будут разрабатываться через дли­тельное время, означает преждевременную трату средств, т.е. их замораживание или даже омертвление.

На практике этот принцип выражается в соблюдении ста­дийности разведки. Как уже упоминалось, выделяется несколько последовательных стадий разведки:

• поисково-оценочные работы;

• предварительная разведка;

• детальная разведка;

• доразведка (разведка в пределах горного отвода);

• эксплуатационная разведка.

Принцип равномерности (равной достоверности). За­ключается в необходимости равнодостоверного изучения всего месторождения. Однако, выполнение этого принципа не означает, что все пункты наблюдений или разведочные выработки должны располагаться на одинаковом расстоянии друг от друга во всех направлениях. Равномерность должна быть геологическая, а не геометрическая, т.е. разведочные выработки следует располагать с учетом анизотропии свойств полезного ископаемого.

Если, например, коэффициент вариации распределения полезного компонента по простиранию тел в два раза меньше, чем вкрест простирания, то равнодостоверная характеристика показателей качества по всей площади тела будет получена, ко­гда расстояние между разведочными выработками вкрест про­стирания будет в два раза меньше, чем по простиранию (рис. 2.7, а), а размещение выработок «равномерно» - на одина­ковых расстояниях по простиранию и вкрест простирания тела (см. рис. 2.7, б) - будет ошибочным, так как информация о рас­пределении полезного компонента по простиранию будет избы­точной. Таким образом, принцип равной достоверности не будет соблюден, а затраты на проведение дополнительных выработок окажутся излишними.

Рис. 2.7. Расположение разведочных выработок с учетом анизотропии свойств полезного ископаемого:

а - правильное; б – неправильное

Рассматриваемый принцип предъявляет к технике и мето­дике геологоразведочных работ следующие требования:

равномерность освещения разведочными выработками всего месторождения или участков, находящихся в одной и той же стадии разведки;

равномерность размещения пунктов определения качест­венных показателей полезного ископаемого - пунктов опробо­вания;

применение технических средств разведки, дающих со­измеримые результаты;

использование равнозначных и равноточных методик ис­следования вещества полезного ископаемого.

Необходимость требований равномерного (с геологической точки зрения) освещения разведочными выработками всего ме­сторождения и равномерного распределения пунктов опробова­ния очевидна - если какие-либо участки месторождения не бу­дут вскрыты разведочными выработками и опробованы или ес­ли на разных участках будут использоваться различные сети, то правильно оценить количество и качество полезного ископаемо­го будет невозможно и, следовательно, главные задачи разведки не будут выполнены.

Однако, равномерность распределения выработок на место­рождении не следует понимать буквально. В практике разведоч­ных работ нередко одна часть месторождения находится в ста­дии детальной разведки, а другая — в стадии предварительной. Естественно, что в таких случаях размещение выработок (и пунктов опробования) в целом по месторождению не может быть равномерным.

На решение главных задач разведки направлены также дру­гие требования принципа равномерности. Действительно, нельзя оценить с одинаковой достоверностью количество и качество полезного ископаемого, если один участок месторождения разведуется горными выработками, а другой только геофизически­ми методами или если качественные показатели в одном случае определяются химическими анализами, а в другом - по кос­венным данным.

Принцип наименьших материальных и трудовых за­трат. Означает, что объемы геологоразведочных работ должны быть минимальными, но достаточными для выполнения основ­ных задач разведки. Иначе говоря: выработок, исследований, испытаний, анализов должно быть ровно столько, сколько необ­ходимо для выявления с нужной степенью достоверности всех характеристик разведуемого месторождения или рудного тела. Очевидно, что меньший объем работ не позволит получить нужной степени достоверности, а больший приведет к излиш­ним затратам средств. При поисках оптимального соотношения между максимальной достоверностью и минимальными затра­тами средств следует помнить, что при достижении некоторого значения точности показателя (разного, конечно, для разных ха­рактеристик полезного ископаемого), увеличение точности на долю процента вызывает рост затрат на несколько процентов или даже в несколько раз.

Принцип наименьших затрат времени. Этот принцип имеет наибольшее экономическое значение: чем быстрее за­вершится разведка, тем скорее можно начать эксплуатацию месторождения и тем раньше получить отдачу от вложенных на разведку средств. Если в промышленной значимости место­рождения нет сомнения, то ради сокращения сроков разведки могут быть нарушены другие принципы, главным образом, принцип последовательных приближений, т.е. стадийность разведки.

Итак, рассмотрены пять принципов разведки. Первый из них отражает цель разведки, второй и третий - методологию, четвертый и пятый - технико-экономические показатели гео­логоразведочных работ. На первый взгляд, принципы разведки противоречат друг другу: принцип полноты исследований, на­пример, принципу наименьших материальных и трудовых за­трат и некоторым требованиям принципа равномерности; прин­ципы последовательных приближений и наименьших матери­альных и трудовых затрат — принципу наименьших затрат вре­мени и др. Однако, эти противоречия носят не антагонистиче­ский характер. Более того, их наличие стимулирует разработку и совершенствование важнейшей проблемы геологоразведочного дела: достижения необходимой и достаточной достоверности исследования.

Методологиче­ские принципы (полноты исследований, равномерности) обычно соблюдаются, но вся разведка подчинена одной цели - скорей­шему получению прибыли, скорейшей продаже запасов. По­этому иногда главным и практически единственным принципом становится принцип наимень­ших затрат времени. Как правило, разведка осуществляется в пределах наиболее богатых участков месторождения.

В слу­чае, если месторождение или его часть окажется нерентабель­ной для разработки, в затратах на разведку предусмотрена норма риска, выражаемая в процентах от общей стоимости разведки.