Министерствообразованияинауки
 Скачать 7.25 Mb.
|
|
Методы разведки- горно-буровые работы по геометрической сетке, размеры и густота которой определяются формой и размерами геологических тел и требованиями заказчика к величине и категориям запасов- тщательное опробование выработок, лабораторные исследования, а иногда и технологические испытания- геофизические исследования в скважинах (каротаж). Эксплуатационная разведка или доразведка) выполняется в процессе разработки месторождения, когда подсчитанные запасы полезного ископаемого близки к полной отработке. Цель эксплуатационной разведки - приращение запасов разведанных материалов месторождения, решаемые задачи - почтите же, что у детальной разведки 6.6. Кондиции на минеральное сырьё Кондиции - совокупность требований промышленности к качеству минерального сырья и к горно-геологическим параметрам месторождения, позволяющие разделить запасы на балансовые (подлежащие разработке в ближайшей перспективе) и забалансовые. Кондиции - категория временная, их уровень зависит от потребностей страны (или региона, от развития технологии добычи, переработки и использования основного сырья и примесей и т. п. Основные показатели кондиций- минимальное промышленное содержание полезного компонента- минимальная мощность и максимальная глубина залегания тел полезного ископаемого- максимальное значение коэффициента вскрыши, - максимальное содержание вредных примесей- минимальные запасы полезного ископаемого- интенсивность водопритока к выработкам- приоткрытой разработке - максимальная глубина разрабатываемого карьера и максимальная глубина добычи полезного компонента (минерального сырья) из-под воды. Кондиции разрабатываются совместно геологоразведочными и проектными организациями и утверждаются вышестоящими или надзорными органами. Запасы полезных ископаемых и их категории Запасы полезного ископаемого — это тот объём ископаемого в недрах, относительно которого имеются сведения о количестве и качестве ископаемого и о горно-геологических условиях его разработки Для твёрдых ископаемых запасы измеряются в объёмных (кубометры) или в весовых (тонны, килограммы, караты) единицах. Для жидких и газообразных ископаемых - в единицах объёма или производительности (литры в секунду, кубометры в сутки). По народнохозяйственному значению запасы полезных ископаемых разделяются на две группы - балансовые и забалансовые. Балансовые запасы - это та часть запасов, добыча и переработка которых в настоящее время экономически, конъюнктурно и социально целесообразна, их движение ежегодно учитывается балансом запасов. Баланс запасов - ежегодный отчёт горнодобывающего предприятия о состоянии запасов - включает следующие данные- название месторождения и полезного ископаемого- количество запасов по категориям на начало отчётного года- количество ископаемого, извлечённое в отчётном году- прирост запасов за этот год- остаток запасов на начало следующего года. Забалансовые запасы - это такие запасы, разработка которых нецелесообразна сейчас, но может потребоваться в будущем в результате изменений конъюнктуры рынка, технологии добычи, обогащения и передела ископаемого и т. п. При проведении их эксплуатационной разведки происходит прирост запасов - часть забалансовых запасов переводится в балансовые. Чем меньше шаг разведочных выработок (те. расстояние между ними, тем выше степень изученности месторождения и точность подсчёта запасов. В зависимости от детальности разведки выделяются категории разведанности запасов (часто - просто категории запасов»). Категории запасов- категория А - запасы, детальность разведки которых гарантирует ошибку в подсчётах запасов не более 10%, 89 - категория В - запасы, разведанные менее детально- категория Cj - ошибка в подсчётах может достигать 50 %, - категория С - ориентировочные запасы, оцененные с ошибкой более 50 %, - категория Сз - прогнозные (геологические) запасы с неопределён ными ошибками оценок. Запасы категорий А+В (а для общераспространённых ископаемых - и СО служат основой проектирования горного предприятия, только они и подлежат разработке. Запасы категории Ci и Сг - резерв месторождения, предназначенный при необходимости для эксплуатационной разведки. Запасы категории Сз указывают на перспективы выявления промышленных запасов и на целесообразность проведения поисково-разведочных работ. Методы подсчёта запасов Геологические тела имеют неправильную форму, те. аналитические формулы для расчёта их объёмов отсутствуют. По этой причине реальное тело приходится аппроксимировать (заменять) каким-то простым геометрическим телом (или суммой нескольких простых тел, объём которого или которых) можно вычислить. При подсчёте запасов чаще всего используются три способа аппроксимации метод среднего арифметического, метод параллельных сечений и метод блоков. Запасы полезного ископаемого, объём вскрыши и коэффициент вскрыши (отношение объёма вскрыши к объему ископаемого) подсчитываются раздельно по разным категориям разведанности запасов Запасы полезного ископаемого - это произведение объема полезного ископаемого на содержание в нем полезного ископаемого. Метод среднего арифметического. Геологическое тело заменяется одной вертикальной призмой, площадь основания которой равна разведанной площади тела, а высота - среднему значению вертикальной мощности этого тела по вскрывшим его выработкам. Объём призмы равен произведению площади основания (определяется по топографическому плану месторождения) на высоту (рассчитывается по результатам проходки разведочных выработок). Граничные условия применимости метода- рельефы поверхности и геологических границ не имеют резких перегибов- выработки расположены более или менее равномерно по площади подсчёта; - мощности вскрыши и полезного ископаемого по всем выработкам примерно одинаковы или изменяются по линейному закону- содержание полезного компонента и вредных примесей по всем выработкам примерно одинаково. Метод параллельных сечений. Геологическое тело заменяется суммой нескольких лежащих на боку усечённых пирамид с вертикально расположенными основаниями. Площади оснований пирамид определяются по геологическим разрезам, а высоты равны расстояниям между соседними разрезами. Объём каждой усечённой пирамиды равен произведению полусуммы площадей её оснований на высоту. Подсчитанные объёмы пирамид суммируются. Площади фигур на планах и разрезах определяются путём их разбиения на несколько трапеций и/или треугольников с последующим суммированием их площадей. Площадь трапеции равна произведению полусуммы её оснований на высоту, площадь треугольника - половине произведения основания на высоту. Граничные условия применимости метода- соседние разведочные линии примерно параллельны- расстояния между разведочными линиями примерно одинаковы- расстояния между выработками на разведочных линиях примерно одинаковы- содержание полезного компонента и вредных примесей по всем выработкам примерно одинаково. Метод блоков применяется в случаях, когда граничные условия применимости предыдущих методов не соблюдаются. Массив полезного ископаемого разбивается на блоки, внутри которых эти условия выполняются. Объёмы вскрыши и полезного ископаемого в каждом блоке рассчитываются одним из описанных методов с последующим суммированием. Утверяедение запасов Для месторождений, рассчитанных на многолетнюю разработку, цифры запасов, в зависимости от их величины, утверждаются Государственной или территориальной комиссией по запасам (ГКЗ или ТКЗ). Величины запасов, подлежащие утверждению водной из этих комиссий, зависят от значимости, ценности и дефицитности полезного ископаемого и определяются Инструкциями ГКЗ. Для месторождений, рассчитанных на временную разработку (например, для целей строительства, запасы не утверждаются Глава 7. ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГОРНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ. Основные положения Целью инженерных изысканий является всестороннее изучение окружающей (наземной, надземной и подземной) среды для нужд проектирования, строительства и эксплуатации горного предприятия. Компонентами этой среды являются, в основном, географическое расположение, климат и рельеф района, режим водотоков и водоёмов, инженерно-геологическое строение и опасные природные процессы. Проектирование горного предприятия (сам карьер, промышленная и жилая застройка и инфраструктура) проводится в три последовательных стадии, носящих названия техноэкономическое обоснование или техно- экономический доклад (ТЭО или ТЭД), проект (Пи рабочая документация (РД), включающая рабочие чертежи (РЧ). Для не очень крупных месторождений разработка проекта и рабочей документации выполняются совместно, такая стадия называется технический проект (ТП). Изыскания проводятся обычно только на стадиях П, РД и ТП. Цели, задачи, виды, объёмы и методика изыскательских работ на разных стадиях могут существенно различаться. При отсутствии необходимости возведения капитальных строений изыскания могут не выполняться. Инженерно-метеорологические изыскания Целью инженерно-метеорологических изысканий является характеристика климата, включающая прогноз значений основных его параметров, необходимых для проектирования, строительства и эксплуатации горного предприятия. Выполняются эти изыскания обычно на стадии разработки техноэкономического обоснования. Основными параметрами (показателями, которые устанавливают по результатам инженерно-метеорологических изысканий при проектировании горного предприятия, чаще всего являются- среднемесячные и среднегодовые значения атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, количества осадков, направления и скорости ветра- экстремальные значения температур - абсолютные минимум и максимум и среднемноголетняя температура самой холодной пятидневки- средняя толщина снежного покрова по месяцам или декадам года- максимальная толщина гололёда - слоя льда, образующегося надо рогах, проводах и прочих предметах, находящихся на воздухе- среднемноголетние месячные значения температуры сезоннопро- мерзающих грунтов до глубины 3-4 м, а в районах вечной мерзлоты - дом- частота проявления особо опасных метеорологических явлений - гроз, туманов, ливней и т. п. Основным методом выполнения инженерно-метеорологических изысканий является сбор и обобщение результатов наблюдений на ближайших к месторождению метеорологических станциях и постах. Чаще всего эти работы выполняются региональными управлениями Гидрометеослужбы России. Если существующие метеостанции значительно удалены от проектируемого предприятия, близ него может устраиваться временный метеорологический пост с систематическими наблюдениями за необходимыми проектной организации параметрами 7.3. Инженерно-геодезические изыскания Основные цели инженерно-геодезических изысканий- создание опорной геодезической сети, служащей основой для остальных видов топографических работ- выполнение площадных и линейных топографических съёмок в масштабах, как правило, 1 : 1 0 000, 1 : 5 000, 1: 2 000 или 1 : 1 000 (1 см плана на местности соответствует 100, 50, 20 или 10 м соответственно- линейные изыскания - трассирование внешних инженерных коммуникаций (железные и автомобильные дороги, линии электропередачи связи, водо- и пульпопроводы и пр- закрепление на местности сети пунктов с точно определёнными координатами, необходимых для разбивочных работ при строительстве и эксплуатации предприятия- вынос в натуру (те. закрепление на местности) углов запроектированных зданий, границ карьеров, трасс коммуникаций, осей плотин и т. п- исполнительные (после завершения строительства ив процессе разработки карьера) топографические съёмки - в частности, для подсчёта объёмов разработанных грунтов- режимные наблюдения за деформирующимися объектами и зараз витием опасных геологических процессов. Необходимые виды и объёмы топографических работ и масштабы съёмок задаются проектной организацией. Результатами инженерно-геодезических изысканий являются- топографические планы и карты- ведомости координат и высот постоянно закреплённых на местности точек Основные цели инженерно-геологических изысканий- оценка степени сложности инженерно-геологических условий территории- выяснение геологического строения подземного полупространства в пределах глубины возможного влияния проектируемых зданий и инженерных сооружений (типы, виды и разновидности грунтов, их сменяемость в горизонтальном и вертикальном направлениях, однородность, наличие слабых и специфических грунтов и т. п- исследование физических и физико-механических свойств грунтов с вычислением нормативных и расчётных значений характеристик этих свойств- определение типа, глубин распространения, химического состава и степени агрессивности подземных вод по отношению к материалам подземных конструкций, трубопроводов и кабелей- выявление, изучение, оценка степени опасности и прогнозирование развития опасных геологических процессов и явлений- поиски и разведка месторождений местных грунтовых строительных материалов. Последовательность выполнения инженерно-геологических изысканий- сбор, анализ, систематизация и обобщение фондовых и литературных материалов, включая результаты поисково-разведочных работ на данном месторождении и опыт эксплуатации близлежащих соседних месторождений- инженерно-геологическая разведка- инженерно-геологическое сопровождение строительства. Инженерно-геологические изыскания Основные виды инженерно-геологических работ инженерно геологическая съёмка, геофизические исследования, проходка буровых скважин игорных выработок (обычно не глубже 10-30 ми полевые ила бораторные исследования грунтов и вод. Результатами инженерно-геологических изысканий являются- крупномасштабные карты инженерно-геологических условий и/или инженерно-геологического районирования участка строительства (для небольших объектов обычно не составляются- инженерно-геологические колонки горно-буровых выработок и разрезы по разведочным линиям- ведомости лабораторных исследований грунтов подземных и поверхностных вод- результаты статистической обработки полученных показателей и таблицы рекомендуемых нормативных и расчётных значений физико механических свойств грунтов- карты или планы агрессивности геологической среды по отношению к материалам подземных конструкций и коммуникаций- карты или планы развития опасных геологических процессов- ведомость выявленных месторождений строительных материалов сих качественной и количественной (запасы) оценкой- в сейсмически опасных районах (где картами ОСР-97 прогнозируются землетрясения силой 7 баллов и более) - карты или планы сейсмического микрорайонирования; - прогноз возможных изменений свойств грунтового массива в техногенных условиях эксплуатации месторождения и рекомендации по лечению (стабилизации, ограничению или локализации) опасных геологических процессов 7.5. Инженерно-гидрологические изыскания Целью гидрологических работ является выяснение режима водоёмов и водотоков, способных оказать влияние на строительство и эксплуатацию горного предприятия. Основными гидрографическими параметрами являются- динамика уровня воды в водоёмах и водотоках; - сроки ледохода, шугохода, ледостава и прохода паводков- уровни затопления долины при паводках и ледовых заторах- скорость подмыва разных участков берегов- навал льдин на береговые участки и инженерные сооружения при ледоходе- сроки (от - дои причины (пересыхание, промерзание) прекращения руслового стока. Основными методами достижения этих целей являются- рекогносцировочное обследование бассейна данного водотока или водоема, морфометрические работы и определение гидрографических характеристик- обобщение картографических данных и данных многолетних режимных наблюдений на ближайших гидрологических постах Гидрометеослужбы- выбор рек-аналогов и перенос полученных данных на изучаемый водоток- расчетные аналитические методы- в редких случаях и только на крупных месторождениях - организация, устройство и обслуживание временных гидрологических постов наблюдений 7.6. Инженерные изыскания для технико-экономического обоснования проекта горного предприятия Техноэкономическое обоснование горного предприятия выполняется после утверждения запасов полезного ископаемого. Исходными данными на этой стадии являются государственные топографические карты, гидрометеорологические данные Гидрометцентра, результаты детальной разведки месторождения и сложившаяся на момент проектирования конъюнктура цен. Необходимости выполнения инженер но-геодезических и инженерно-геологических изысканий обычно не воз никает. В результате разработки ТЭО: - разрабатываются схемы отработки карьера, первичной переработки добытой горной массы, транспортировки концентрата и конечного передела полезного ископаемого- рассчитывается стоимость конечного продукта, определяется рентабельность и сроки окупаемости предприятия, а также плановая численность основных производственников, административного и обслуживающего персонала и членов их семей- устанавливается расположение основных объектов предприятия - собственно карьера, площадок внешних отвалов, водозаборных сооружений, хвостохранилищ, производственных цехов (энергетического, механического, первичной переработки и обогащения и пр, жилого посёлка, внешних и внутренних коммуникаций и т.п .; - намечаются мероприятия по охране окружающей среды при нормальной эксплуатации и аварийных ситуациях и по рекультивации земель после ликвидации предприятия 7.7. Инженерные изыскания для обоснования проекта горного предприятия На участках возможного размещения самого карьера, промышленной и селитебной застройки и внешних коммуникаций на территории проектируемого горного предприятия выполняются- топографическая съёмка участков размещения основных цехов предприятия и жилой застройки, трассирование подъездных и транспортных путей, внешних коммуникаций и линейные съёмки вдоль этих объектов в масштабах 1 : 5 000 или 1 : 2 000; - предварительная инженерно-геологическая разведка территории в границах предполагаемого участка размещения проектируемого горного предприятия. Предварительная инженерно-геологическая разведка включает- инженерно-геологическое картирование территории (если оно не было выполнено ранее при разведке месторождения- проходка горных выработок (шурфов, скважин, зачисток) опробование и лабораторные исследования основных физических свойств грунтов и подземных вод- поиски месторождений грунтовых строительных материалов и оценка их качества и запасов- выявление опасных природных и инженерно-геологических процессов, оценка интенсивности и предварительный ориентировочный прогноз возможного их развития при горно-строительном освоении территории месторождения. Предварительная инженерно-геологическая разведка должна выполняться в соответствии с положениями табл. 29. 100 Таблица Основные требования |