- •Разведка и геолого- экономическая оценка месторождений полезных ископаемых
- •Введение
- •Глава 1 основы недропользования
- •1.1. Основы законодательства о недрах
- •1.2. Стадийность геолого-разведочных работ
- •Стадии геолого-разведочных работ [24]
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 2
- •2.1. Геолого-промышленная классификация месторождений
- •2.2. Геолого-промышленные параметры месторождений
- •Группировка месторождений по размеру запасов (Справочники мпр рф по видам минерального сырья, 1997-1998 гг.)
- •Примерные характеристики руд по качеству
- •2.3. Уровни строения месторождений
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 3
- •3.1. Основные положения
- •3.2. Понятие о качестве полезного ископаемого
- •3.3. Взятие проб
- •Основные способы взятия проб
- •Пробы из горных выработок
- •Рекомендуемые сечения борозд, см
- •Пробы из скважин и шпуров
- •Пробы из отбитой руды
- •Факторы, определяющие способ взятия проб
- •3.4. Химическое опробование
- •Обработка рядовых проб
- •Некоторые характеристики измельчительных аппаратов
- •Составление групповых проб
- •Анализ групповых и рядовых проб
- •Ориентировочная чувствительность различных видов анализа (по данным внииягг), %
- •3.5. Минералогическое опробование
- •При отборе мономинеральных проб следует иметь в виду, что состав минерала может изменяться в зависимости от формы агрегатов
- •Пример пересчета химического состава магнетитовой руды на минеральный
- •Пример расчета баланса распределения серебра в полиметаллической руде
- •3.6. Техническое опробование
- •Результаты гранулометрического анализа песка
- •3.7. Технологическое опробование
- •Виды и назначение технологических проб
- •Результаты обогащения медно-цинковой руды
- •3.8. Геолого-технологическое картирование месторождений
- •3.9. Геофизическое опробование
- •3.10. Косвенные методы опробования
- •Расчет зависимости между содержаниями свинца и серебра
- •3.11. Контроль опробования Погрешности опробования
- •Изучение случайных погрешностей
- •Допустимые относительные среднеквадратичные случайные погрешности химического анализа
- •Расчет случайной погрешности химических анализов
- •Изучение систематических погрешностей
- •Коэффициенты вероятности t распределения Стьюдента при вероятности 0,05 (5 %)
- •Расчет систематической ошибки химических анализов на олово
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 4
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Система разведки и ее параметры
- •4.3. Изменчивость тел полезных ископаемых и способы ее изучения
- •Геологические способы
- •Математические способы
- •4.4. Системы разведочных работ и их обоснование
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 5 подсчет запасов
- •5.1. Задачи и содержание подсчета запасов
- •5.2. Принципы классификации запасов
- •Сопоставление классификаций запасов, применяемых в разных странах
- •5.3. Исходные данные для подсчета запасов
- •5.4. Оконтуривание рудных тел
- •5.5. Определение параметров, необходимых для подсчета запасов
- •5.6. Методы подсчета запасов
- •Пример подсчета запасов по методу геологических блоков
- •Пример подсчета запасов по методу параллельных сечений
- •5.7. Подсчет извлекаемых запасов компонентов
- •5.8. Новые методы подсчета запасов с применением эвм
- •Пример банка данных по рядовым пробам
- •Данные по разведочным выработкам
- •5.9. Погрешности подсчета запасов и методы их оценки
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 6 геолого-экономическая оценка месторождений. Бизнес план
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Горно-рудное предприятие и его технико-экономические показатели
- •6.3. Исходные данные для оценки
- •6.4. Способ и система разработки месторождения
- •Ориентировочные углы откоса бортов карьера, градусы
- •Важнейшие системы подземной разработки рудных месторождений
- •6.5. Производительность горно-рудного предприятия
- •Поправочные коэффициенты к определению годового понижения горных работ
- •Потери и разубоживание при открытой добыче, %
- •Поправочные коэффициенты к потерям и разубоживанию при открытой добыче
- •Оптимальные сроки существования карьеров
- •Оптимальные сроки существования подземных рудников
- •6.6. Ценность минерального сырья
- •6.7. Капитальные вложения
- •6.8. Эксплуатационные затраты и стоимость продукции
- •6.9. Геолого-экономическая оценка месторождения
- •Коэффициенты дисконтирования
- •Пример расчета денежного потока при оценке месторождения (в миллионах долларов) (норма дисконтирования 10 %)
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 7
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Минимальное промышленное содержание
- •7.3. Бортовое содержание
- •Расчет бортового содержания
- •7.4. Максимальное содержание вредных примесей
- •7.5. Минимальная промышленная мощность, минимальный метропроцент (метрограмм)
- •7.6. Максимальная допустимая мощность пустых пород
- •Пример выделения рудных пересечений (минимальная промышленная мощность 4 м; максимальная мощность пустых пород 4 м)
- •7.7. Минимальные запасы изолированных тел полезных ископаемых
- •7.8. Минимальный коэффициент рудоносности
- •7.9. Максимальная глубина подсчета запасов
- •7.10. Требования к качеству полезного ископаемого
- •Вопросы для самопроверки
- •Заключение
- •Рекомендательный библиографический список
- •Оглавление
- •Глава 1. Основы недропользования 9
- •Глава 2. Промышленные типы месторождений 19
- •Глава 3. Опробование полезных ископаемых 35
- •Глава 4. Разведка месторождений полезных ископаемых 106
- •Глава 5. Подсчет запасов 145
- •Глава 6. Геолого-экономическая оценка месторождений. Бизнес-план 188
- •Глава 7. Обоснование кондиций на минеральное сырье 226
4.3. Изменчивость тел полезных ископаемых и способы ее изучения
Наиболее характерной особенностью геологических объектов является их изменчивость, под которой понимается непостоянство значений признаков в различных точках пространства. Именно эта особенность создает наибольшие трудности при разведке месторождений, осложняя распространение данных, полученных в точках наблюдения, на объем тела, расположенный между этими точками. Если бы не было изменчивости, одно единственное наблюдение в любой точке давало бы полное и точное представление об изученном объекте. В случае же различных результатов наблюдений для достижения этой цели понадобится установить не только пределы изменений наблюдаемых значений, но и закон, по которому они меняются, а также объем тела, в пределах которого этот закон сохраняется. Поэтому умение оценить изменчивость объекта и в соответствии с этим выбрать правильные способы его изучения чрезвычайно важно для геолога.
В понятии изменчивости можно выделить три основных аспекта: ее степень, характер и структуру.
Степень изменчивости характеризуется амплитудой колебаний наблюдаемых значений признака. Чаще всего ее определяют через отклонения измеренных значений от их среднего значения, а мерой изменчивости служит коэффициент вариации. Обычно изучается изменчивость мощности рудных тел и качества полезных ископаемых, реже других параметров. По значению коэффициента вариации принято выделять пять групп (Н.В.Барышев, В.Н.Крейтер, 1940):
Номер группы |
Изменчивость параметров |
Коэффициент вариации, % |
I |
Весьма равномерная |
<20 |
II |
Равномерная |
20-40 |
III |
Неравномерная |
40-100 |
IV |
Весьма неравномерная |
100-150 |
V |
Крайне неравномерная |
>150 |
Характером изменчивости называют способ изменения признака в пространстве. Эта сторона изменчивости имеет важное значение, ибо знание закономерностей изменения признака позволяет прогнозировать значения его для любых точек объекта. При одной и той же степени изменчивости характер ее может быть разным (рис.16). Более сложный характер изменчивости (рис.16, б) требует большего количества точек наблюдения при изучении объекта: при простой изменчивости для полного представления об изменении мощности залежи на данном участке достаточно любых двух замеров, а при сложной необходимо гораздо больше. Кроме того, в первом случае замеры могут быть выполнены в любых точках, а во втором желательно в точках перегиба поверхности тела. И, наконец, при простой изменчивости есть полная уверенность в том, что среднее значение мощности определено безошибочно, а значение мощности можно надежно прогнозировать в любой точке на изученном участке и до определенных пределов за его границами, тогда как при сложной изменчивости такой уверенности не существует.
простая преобладает закономерная изменчивость на фоне случайных колебаний;
– сложная – закономерная и случайная изменчивость присутствуют приблизительно в равных соотношениях;
– весьма сложная преобладает случайная изменчивость, тогда как закономерная изменчивость проявляется в виде тенденции, а иногда и вовсе отсутствует.
Частным случаем закономерной изменчивости является периодическая изменчивость, которая характеризуется частотой или длиной волны и амплитудой периодических колебаний. Возможно сочетание нескольких типов периодической изменчивости с различной длиной волны (рис.17).
Когда встречается сочетание различных видов изменчивости, то задача их изучения сводится к выделению из общей изменчивости закономерной и случайной, а при необходимости и периодической составляющей. Это необходимо, так как различные составляющие изменчивости по-разному учитываются при выборе методики изучения геологических объектов.
В общем случае анизотропия изменчивости является отражением сложной природной структуры геологического объекта, возникшей в результате совместного действия геологических процессов, приведших к образованию объекта и его последующему изменению. Примерами могут служить первичные и вторичные рудные столбы, зоны эпигенетических изменений полезного ископаемого, размывы, раздувы и пережимы залежи, разрывные нарушения и др.
Выделение однородных геологических блоков (или просто геологических блоков) имеет значение при разведке, так как система изучения месторождения в соответствии с принципами равной достоверности должна быть дифференцированной применительно к особенностям этих блоков. Столь же важным, согласно этому принципу, является и установление анизотропии изменчивости геолого-промышленных параметров месторождения.
Все сказанное выше дает полное представление об изменчивости отдельных признаков геологического объекта. Изменчивость же объекта в целом является показателем синтетическим и устанавливается по совокупности характеристик изменчивости всех его параметров. Так, равномерную по мощности и неравномерную по качеству залежь следует относить в целом к неравномерной, а если она к тому же характеризуется сложной изменчивостью условий залегания, – то к весьма неравномерной. Аналогичным образом устанавливается общая изменчивость месторождения, исходя из изменчивости каждого из слагающих его тел или участков.
Кроме того, изменчивость одного и того же геолого-промышленного параметра (например, содержания полезного компонента) зависит от того, к какому объему пространства мы ее относим: в отдельном зерне минерала ею, как правило, можно пренебречь; при сравнении разных зерен этого минерала она меньше, чем при сравнении проб вкрапленных руд; в пределах одного геологического блока она иная, чем по рудному телу в целом и т.д. Это означает, что характеристика изменчивости должна быть связана с детальностью изучения и степенью обобщения данных о геолого-промышленных параметрах тел полезных ископаемых. Иначе говоря, изменчивость геологического объекта представляет собой систему соподчиненных уровней его изменчивости, соответствующих той или иной степени изучения и обобщения фактических данных. В порядке возрастания степени обобщения такими уровнями чаще всего являются: минерал минеральный агрегат разведочное пересечение геологический блок тело полезного ископаемого месторождение. Каждому такому уровню соответствует свой условно однородный объект изучения и свои особенности исследования изменчивости.
Правильный выбор уровня изучения изменчивости в зависимости от конкретных задач, подлежащих решению, имеет значение и тесно связан с предполагаемым использованием получаемых результатов. Следует помнить, что ни в коем случае недопустимо применять выводы об изменчивости объекта, полученные для конкретного уровня его изучения, для решения практических задач иного уровня. Например, степень и характер изменчивости содержания полезного компонента, установленные по секционным пробам, не могут служить основанием для выбора густоты сети опробования для решения этой задачи необходимо проанализировать изменчивость содержаний по разведочным пересечениями.
Способы анализа изменчивости многообразны. Условно по ведущему принципу изучения их можно объединить в две группы: геологические и математические способы. В основе каждой из этих групп лежит тип моделей, используемых для отображения изменчивости параметров объекта.