Курсовой проект по дисциплине Геология по теме Оценка горногеологических условий месторождения
 Скачать 51.68 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГАОУ ВО «Национальный технологический исследовательский университет «МИСиС» Горный институт Кафедра Геологии и маркшейдерского дела Курсовой проект по дисциплине «Геология» по теме «Оценка горно-геологических условий месторождения» Выполнил: Ступальский В.В СГД-20-6з Проверил: Доц., к.т.н. Щёкина М.В. Москва, 2022 г. ОглавлениеРеферат В курсовой работе «Оценка горно-геологических условий месторождения «Лесное»»: -Проведем геолого-промышленную оценку месторождения «Лесное». - Выполним подсчет запасов руды и железа по каждому сорту руд и всему месторождению. - Построим: план поверхности в масштабе 1:5000 с горизонталями и проекцией на поверхность всех сортов руд; погоризонтные планы на отметках: -300м; -350м; -400м; -500м; -600м; геологические разрезы по линиям II-IV для 16 варианта в масштабе 1:5000. Введение Цели и задачи курсовой работы : - Строить черновики геологических разрезов. - Строить план поверхности. - Производить расчет средних содержаний железа по скважинам в пределах каждого сорта руд. - Производить подсчет запасов руды и железа по каждому сорту руд и по месторождению в целом. - Разрабатывать и оформлять условные обозначения. - Наносить на геологические разрезы сорта руд и оформлять разрезы. - Строить погоризонтные планы, тщательно проверяя совпадение одноименных границ на планах и разрезах. - Производить подсчет средних содержаний железа по сечениям (разрезам) для каждого сорта руд. - Применять методы подсчета запасов. - Составлять геологические записки. - Формулировать вывод на основе данных стратиграфии, тектоники, форм и условий залегания руд, количества и качества запасов, гидрогеологических и инженерно-геологических условий. Географо-экономический очерк «Лесное» месторождение является одним из наиболее крупных по запасам богатых руд в Белгородском районе. Детально разведанный участок этого месторождения расположен в 35 кмк северу от Белгорода у с.Яковлево Белгородской области. Южный фланг месторождения (участок Соловьевского гравитационного максимума) находится в 18—20 км кюго-востоку от Белгорода. В орогидрографическом отношении северная половина месторождения, начиная от северного фланга его до Смородинского участка, находится в области водораздела рек Псёл, Ворскла и Липовый Донец, рассеченного густой овражно-балочной сетью. Южная половина месторождения расположена большей своей частью в долине р. Северный Донец и его притоков (Липовый Донец и Разумная) и только небольшие участки месторождения находятся в пределах водоразделов этих рек. Ближайшей железнодорожной станцией к детально разведанному участку месторождения является ст. Сажное Южной железной дороги, расположенная в 12 кмот участка. Рельеф площади месторождения представляет всхолмленную равнину, наивысшие точки составляют 225м, где пробурены скважины 47 и 50. Месторождение «Лесное» разведано буровыми скважинами: • Скважины первой очереди (№1–35) бурились по квадратной сетке 150х150 м и с отбором кернов на всю глубину скважин. • Скважины второй очереди бурились по сгущенной сети, при этом перекрывающая осадочная толща проходилась без отбора керна. Климат района умеренно-континентальный. Район является промышленно-сельскохозяйственным. Трудоспособное население, в основном, занято в сельском хозяйстве, и сфере обслуживания. Из полезных ископаемых на его территории имеется железная руда. Эта местность подходит для освоения и эксплуатации месторождения. В районе экономически выгодно построить горное предприятие. Стратиграфия В строении месторождения «Лесное» присутствуют горные породы такие как: песок кварцево-слюдистый, песчаник, переслаивание мела, мергеля и песков, переслаивание глин, песчаников и песков, известняк, руда богатая разных сортов, микросланцы филлитовидные, микросланцы кварц-слюдистые, микросланцы кварц-графит биотитовые, микросланцы кварц-графитовые, железистые кварциты магнетитовые, железистые кварциты гематитовые. Железистые кварциты залегают среди микросланцев кварц-слюдистых и филлитовых серицит-биотитовых. Богатые железные руды связаны с древней корой выветривания. Среди железистых кварцитов выделяется два типа: магнетитовые и железно-слюдковые (гематитовые). Из осадочного чехла самыми древними являются известняки. Данная порода располагается повсеместно. Мощность известняков составляет около 15-60м. Вскрышная толща горных пород представлена от известняков до кварцево-слюдистых песков. Их мощность составляет около 500. Переслаивание глин, песчаников и песков залегает согласно известняку. Их мощность составляет 100-200м. Переслаивание мела, мергеля и песка залегают согласно переслаиванию глин, песчаников и песков. Их мощность составляет около 200-400м. Песчаник залегает несогласно переслаиванию мелу, мергеля и песка. Его мощность около 10м. Среди железистых кварцитов и богатых руд наблюдаются кварц-графитовые и кварц-графит-биотитовые микросланцы, залегающие в виде даек и разделяющие различные сорта руд. Толща железистых кварцитов и богатых руд перекрыта нормальными осадочными породами нижнее-каменноугольного (С1), средне- и верхнеюрского (J2 и J3), нижне- и верхнемелового (К1 и К2), палеогенового (Р) и четвертичного (Q) возрастов. Нижне-каменноугольные отложения представлены органогенными, светло-серыми, высокопористыми и трещиноватыми известняками. Мезозойские отложения залегают на размытой поверхности известняков. Среднеюрские отложения представлены среднезернистым и слабожелезненным песком, перемежающимся с маломощными (до 2 м) пластами плотной песчанистой глины. Верхнеюрские отложения, залегающие выше - хорошо выдержанные по простиранию пласты плотных темно-коричневых глин мощностью 3-10 м, перемежающиеся с пластами слабосцементированных кварцево-слюдистых песчаников с карбонатно-глинистым цементом. Нижнемеловые отложения залегают согласно на верхнеюрских и представлены крупнозернистым кварцевым песком. Песок сменяется толщей относительно маломощных перемежающихся пластов светло-серых мергелей и белого мела верхнемелового возраста. Выше с небольшим несогласием залегают палеогеновые среднезернистые, слабосцементированные песчаники. Разрез заканчивается рыхлыми светло-серыми кварцево-слюдистыми песками четвертичного возраста. Месторождение «Лесное» приурочено к толще метаморфизованных железистых кварцитов архейского возраста. Тектоника В структурном отношении месторождение представляет собой синклинальную складку, получившую название Яковлевской синклинали. К крыльям этой синклинали приурочены указанные выше Яковлевская и Покровская полосы железистых кварцитов. Ядро ее заполнено породами верхней сланцевой свиты. Яковлевская синклиналь характеризуется значительной глубиной. Глубина замыкания ее по железистым кварцитам, судя по углам падения пород в ней, по-видимому, не менее 2 км. Общая протяженность Яковлевской синклинали, с учетом имеющихся геофизических данных, превышает 70 км. Ширина синклинали в северной части месторождения по выходам железистых кварцитов колеблется в пределах от 800 м до 2 км, в южном направлении она увеличивается и на крайнем южном фланге достигает 4500 м. Трещиноватость в горных породах месторождения пользуется широким распространением. Интенсивно трещиноватые зоны довольно отчетливо фиксируются низким выходом керна. Залегание: - Верхний этаж представляет собой почти горизонтальное залегание; - Нижний же этаж - походит на наклонное залегание, но по факту представляет собой некую геосинклинальную складку. На участке, сопряженном с детально разведанным участком Яковлевской полосы, почва рудной залежи располагается гипсометрически выше кровли залежи Яковлевской полосы. Поэтому ввиду высокого гипсометрического положения рудной залежи кровлей ее на этом участке служат среднеюрские отложения, представленные преимущественно глинами. Каменноугольные отложения здесь отсутствуют. Описание месторождения «Лесное». Рудные залежи на месторождении залегают на значительной глубине под осадочными отложениями. В пределах детально разведанного участка место-рождения их мощность в зависимости от рельефа современной поверхности и рельефа кристаллического фундамента изменяется от 480 до 550 м. Закономерное увеличение мощности (до 670 м) осадочной толщи происходит в южном направлении. В состав осадочного комплекса в районе месторождения входят каменноугольные, юрские, меловые, палеоген-неогеновые и четвертичные отложения. Выполнив планы горизонтов на разных отметках, делаем вывод, что самые древние породы (они же самые глубокие) – это микросланцы кварц-слюдистые, которые залегают на западе месторождения; а также железистые кварциты магнетитовые, железистые кварциты гематитовые и микросланцы филлитовидные, залегающие на востоке месторождения. Рудная залежь детально разведанного участка характеризуется довольно сложным внутренним строением, что определяется следующими факторами: стратифицированным строением рудной толщи, выраженным чередованием в ней горизонтов, имеющих неодинаковый минеральный состав, и наличием прослоев микросланцев кварц-графитовых, микросланцев кварц-графит-биотитовых в пределах рудных зон. В центральной и южной частях детально разведанного участка в рудной залежи содержится от 2 до 4 прослоев. На лесном месторождении представлено несколько сортов руд (по содержанию в них железа): Первый сорт – содержание железа более 65%; Второй сорт – содержание железа более 58%; Третий сорт – содержание железа более 54%; Четвертый сорт – содержание железа более 49%; Пятый сорт – содержание железа более 39%. Руда четвертого и второго сорта залегает ниже всего (это наблюдаем из плана горизонта на отметке -600м). Также мощность четвертого сорта руды наибольшая из всех сортов и составляет около 350м. По прочности на лесном месторождении различаются две группы руд: плотные крепкие и рыхлые руды малой крепости. • В плотных рудах, относящихся к первой группе, временное сопротивление сжатию изменяется от 100 до 3571 кг/см2. Среди них выделяются скальные крепкие руды с прочностью более 400 кг/см2 и скальные слабые прочностью от 400 до 100 кг/см2. • В рудах второй группы выделяются полускальные с временным сопротивлением сжатию 100—20 кг/см2 рыхлые с временным сопротивлением сжатию менее 20 кг/см2. Таблица 5 - Литологический состав и стратиграфическое расчленение осадочного чехла
Богатые железные руды представлены двумя обособленными лентообразно вытянутыми рудными залежами: Яковлевской и Покровской. В пределах этих залежей руды лежат под осадочной толщей на Яковлевской полосе на глубине 484—590 м, на Покровской — 461—509 м. Залежь Покровской полосы лежит гипсометрически выше, чем залежь Яковлевской полосы, местами превышения ее на Яковлевской достигают 90 м. Гидрогеологические и инженерно-геологические условия месторождения В орогидрографическом отношении северная половина месторождения, начиная от северного фланга его до Смородинского участка, находится в области водораздела рек Псёл, Ворскла и Липовый Донец, рассеченного густой овражно-балочной сетью. Южная половина месторождения расположена большей своей частью в долине р. Северный Донец и его притоков (Липовый Донец и Разумная) и только небольшие участки месторождения находятся в пределах водоразделов этих рек. Рудные залежи и вмещающие их породы Яковлевского месторождения обводнены. Воды напорные с величиной напора 405—512 м.В покрывающих породах осадочного комплекса выделяется 10 водоносных горизонтов и комп-лексов. Основными из них являются семь: маастрихт-сантонский в мергельно-меловой толще, сеноман-альбский в песках, волжский в песках и песчаниках, келловейский и бат-байосский в песках, нижнекаменноугольный в известняках и протерозойско-архейский. Их характеристика приводится в табл. 8. Таблица 8 – Характеристика водоносных горизонтов и комплексов
Согласно расчетам, суммарные притоки воды к водопонизительно-дренажным устройствам Яковлевского рудника в период его строительства и эксплуатации составят около 5000 м3/час. По прочности на Яковлевском месторождении различаются две группы руд: плотные крепкие и рыхлые руды малой крепости. В плотных рудах временное сопротивление сжатию изменяется от 100 до 3571 кг/см2. Среди них выделяются скальные крепкие руды с прочностью более 400 кг/см2 и скальные слабые прочностью от 400 до 100 кг/см2. В рудах второй группы выделяются полускальные с временным сопротивлением сжатию 100—20 кг/см2 и рыхлые с временным сопротивлением сжатию менее 20 кг/см2. Подсчет запасов Запасы полезного ископаемого - понятие геолого-экономическое, определяющее не только количество (объем или тоннаж), но и весь комплекс параметров, характеризующих геологическое тело с точки зрения формы, свойств, условий залегания и условий ведения горно-эксплуатационных работ. Подсчет запасов - совокупность вычислительных операций по обработке геологических материалов при разведке месторождения. Объемный вес полезного ископаемого определяется по результатам технического опробования и рассчитывается способом среднего арифметического. Методика подсчета запасов В данной работе подсчёт запасов II сорта руды производился вручную способом разрезов (сечений). Способ разрезов (сечений) Позволяет наиболее полно учесть и отразить геологические особенности строения месторождений и залежей полезных ископаемых. Его применение особенно эффективно при подсчете запасов в залежах сложной формы и большой мощности. Способ обеспечивает наиболее правдоподобное преобразование объемов залежей. Он имеет несколько вариантов: вертикальных параллельных сечений, вертикальных непараллельных сечений, горизонтальных сечений. Варианты отличаются различным положением относительно залежи и друг от друга разведочных разрезов. Методика подсчета запасов: в пределах каждого разреза определяются площадь полезного ископаемого и среднее содержание полезного компонента, затем объем полезного ископаемого, заключенный между двумя соседними разрезами или разрезом и контуром рудного тела, далее - количество руды и полезного компонента в блоке. Объем блока вычисляется в зависимости от равновеликости ограничивающих его сечений. Способ широко применяется при подсчете запасов руд месторождений цветных металлов. Формуляр подсчета запасов способом разрезов
1.  ,     где  = 25 – площадь одной клетки; – количество клеток.2.  ,  где l - длина влияния отдельных замеров мощностей;  - площадь разреза III ,  - площадь разреза IV.3.  , т/  =20 003 000, т , %  %где  ;n – количество скважин. 5.  , т = 11 915 787,1 тВывод В данной курсовой работе была проведена геолого-промышленную оценка месторождения метаморфизованных железных руд «Лесное», приуроченное к толще метаморфизованных железистых кварцитов архейского возраста двух типов: магнетитовые и железно-слюдковые (гематитовые). Скважины первой очереди (№1-35) бурились по квадратной сетке 150х150 м и с отбором кернов на всю глубину скважин. Скважины второй очереди бурились по сгущенной сети, при этом перекрывающая осадочная толща проходилась без отбора керна. В курсовой работе произведено построение плана поверхности, разрезов II и IV по варианту №16, погоризонтных планов (на отметках -350; -500), а также подсчёт площадей рудных тел, вычислен объем рудого тела II сорта, подсчёт среднего содержания железа по скважинам в пределах выделенного рудного тела полезного ископаемого и произведен подсчёт запасов руды. Месторождение находится в хороших условиях: большое количество объектов энергетики, заводы строительных материалов, доступ к пресной воде, территориальное расположение в пределах большой агломерации. Данное месторождение является экономически выгодным для строительства горного предприятия. Литература. 1. Астахов А.С., Зайденварг В.Е., Певзнер М.Е., Харченко В.А. Экономические и правовые основы природопользования: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В.А.Харченко. – М.: Изд-во МГГУ, 2002. – 527 с. 2. Борзунов В.М. Разведка и промышленная оценка месторождений нерудных полезных ископаемых. – М.: Недра, 1982. – 310 с. 3. Гальперин А.М., Зайцев В.С., Норватов Ю.А. Гидрогеология и инженерная геология. М., Недра, 1989. – 383 с. 4. Геология и разведка месторождений полезных ископаемых: Учеб. для вузов / Под ред. В.В.Ершова. – М.: Недра, 1989. – 399 с. 5. Ермолов В.А., Дунаев В.А., Мосейкин В.В. Кристаллография, минералогия и геология камнесамоцветного сырья. Учеб. пособие для вузов / Под ред. В.А.Ермолова. – М.: Изд-во МГГУ, 2003. – 407 с. 6. Ершов В.В. Основы горнопромышленной геологии: Учеб. для вузов. – М.: Недра, 1988. – 328 с. 7. Месторождения полезных ископаемых: Учеб. пособие для вузов / Под ред. В.А.Ермолова. – М.: Изд-во МГГУ, 2001. – 570 с. 8. Каждан А.Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Научные основы поисков и разведки полезных ископаемых. – М.: Недра, 1984. – 285 с. 9. Каждан А.Б. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. Производство геологоразведочных работ. – М.: Недра, 1985. – 288 с. 10. Каждан А.Б., Гуськов О.И. Математические методы в геологии: Учеб. для вузов. – М.: Недра, 1990. – 251 с. 11. Крейтер В.М. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. – М.: Недра, 1969. – 384 с. 12. Коц Г.А., Чернопятов С.В., Шманенков И.В. Технологическое опробование и картирование. – М.: Недра, 1980. – 288 с. 13. Миронов К.В. Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений. – М.: Недра, 1977. – 253 с. 14. Неметаллические полезные ископаемые СССР / Под ред. В.П.Петрова. – М.: Недра, 1984. – 407 с. 15. Оценки недропользования / В.Н.Попов, В.В.Руденко, Х.Бадамсурен и др.: Учеб. пособие для вузов. – М.: Издательство Академии горных наук, 2001. – 296 с. 16. Рудничная геология / В.Ф.Мягков, А.М.Быбочкин, И.И.Бугаев и др. – М.: Недра, 1986. – 199 с. 17. Рудные месторождения СССР /Под ред. В.И.Смирнова. – М.: Недра, 1980. – 352 с. 18. Сборник руководящих материалов, по геолого-экономической оценке, месторождений полезных ископаемых / Под ред. В.А.Быховца. – М.: Недра, 1985. – 527 с. 19. Свирский М. А., Чумаченко Н. М., Афонин Б.А. Рудничная геология. – М.: Недра, 1987. – 237 с. 20. Смирнов В. И. Геология полезных ископаемых. – М.: Недра, 1982. – 688 с. 21. Справочник по поискам и разведке месторождений цветных металлов / А.И.Кривцов, И.З.Самонов, Е.И.Филатов и др. – М.: Недра, 1985. – 324 с. 22. Геология, гидрогеология и железные руды бассейна Курской магнитной аномалии. В 3-х томах. - Недра, Москва, 1969 – 1972 гг. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, %
