Методика. Введение Зона Карьера
 Скачать 2.41 Mb.
|
|
Гидрогеологические и инженерно-геологические работы: Главная задача гидрогеологических работ на стадии детальной разведки состоит в обосновании проекта строительства и рациональных условий эксплуатации будущего водозаборного сооружения. Целью данных работ, является выявление гидрогеологических условий месторождения, определение залегания и дебита подземных вод, их состав, циркуляцию, уточнения условий обводнения и устойчивости горных выработок. В ходе гидрогеологических исследований подземные воды характеризуются на пригодность для бытовых и технических нужд месторождения. Геохимические работы: Цель геохимических работ является изучение закономерностей распределения химических элементов в горных породах. Геохимические методы важны для прогнозирования глубины оруденения и изменчивости его вещественного состава. Геофизические работы: Цель геофизических работ заключается в определении контура залежи полезного ископаемого, физико-технических свойств вмещающих пород и минералов. Горнопроходческие работы: Цель горнопроходческих работ является пересечение рудных тел по плоскостям падения и простирания, выявление их мощностей, оконтуривание рудных тел, определение характера контактов рудного тела с вмещающими породами, определение крепости вмещающих пород и рудного тела, определение сортов руд для проведения химических, минералого-петрографических, технологических исследований. Разведочное бурение: Целью разведочного бурения является получение дополнительной информации об условиях залегания полезного ископаемого. Согласно инструкции ГКЗ бурение разведочных скважин на стадии детальной разведки не предусмотрено. Опробование: Целью опробования является уточнение границ промышленных сортов руд, определение качества полезного ископаемого, подсчет промышленных запасов месторождения, выбор способа и схемы переработки полезного ископаемого, а также решение вопросов проектирования. 3.1.2 Гидрогеологические инженерно-геологические работы Целью гидрогеологических работ на стадии детальной разведки являются уточнения условий обводнения и устойчивости горных выработок на отдельных участках. Должны быть получены исходные данные для расчета ожидаемых водопритоков и, если надо, для проектирования осушительных мероприятий. К основным видам гидрогеологических работ при детальной разведке являются: - стационарные наблюдения за режимом подземных и поверхностных вод, - опытно-фильтрационные исследования Стационарные наблюдения за режимом подземных и поверхностных вод проводятся при детальной разведке и нередко продолжаются в период эксплуатации месторождения для установления связи подземных вод с поверхностными водами рек и водоемов, зависимости положения уровня подземных вод от метеорологических факторов (главным образом осадков) и взаимосвязи между водоносными горизонтами. Опытно-фильтрационные исследования. Основными данными, характеризующими водообильность водоносных горизонтов, являются удельный дебит скважины и коэффициент фильтрации, определяемые обычно при помощи откачек. Для опробования водоносных горизонтов проводятся кратковременные откачки из одиночных скважин в процессе бурения (пробные откачки), а для более точного определения водопроницаемости пород — откачки длительного характера (опытные откачки) из одиночных скважин или куста скважин. Для проведения откачек необходимо запроектировать гидрогеологический куст скважин. Опытные откачки проводятся в наиболее характерных местах, выбранных в результате предварительного изучения геологического строения района, условий залегания водоносного горизонта, направления потока и т. п. При разведке месторождений опытные откачки целесообразно осуществлять в местах с максимальной и средней обводненностью и на участках с невыдержанным геологическим строением. По имеющимся данным дебит водоносного горизонта сравнительно не большой и составляет от 0,1 до 0,4 дм3/сек, появившийся уровень (статический) отмечается на глубине 12,3 м, при понижении 5-10 м, следовательно, динамический уровень находится на глубине 22 м. На севере дебит увеличивается до 1,2 дм3/сек, а удельный дебит составляет 0,15 дм3/сек. Так как скважина была пробурена, сначала проводим прокачку эрлифтом с компрессором ПР-103, с целью откачать грязную воду из скважины. Освоение (прокачка) проводится до полного осветления воды. Эрлифт состоит из компрессора типа ПР-103, подающего сжатый воздух, воздухопроводной трубы, смесителя и водоприемной трубы. Схема работы эрлифта  Рис. 3.1 После этого рекомендуется произвести опытно-одиночную откачку, она позволяет ориентировочно оценить фильтрационные свойства водовмещающих пород. Опытно-кустовая откачка проводится для определения гидрогеологических параметров, изучения граничных условий водоносного горизонта, определения срезок уровня при оценке запасов гидравлическим методом, изучения качества воды. Кустовая откачка проводится из одной (центральной) скважины. На участке работ закладывается один куст, который состоит из 1 возмущающей и 1 наблюдательной скважины. Проектируется произвести замеры уровня воды электро-уровнемером максимально допустимой глубиной исследования 30 метров. (применительно для средних по глубине скважин и для проведения анализа наиболее рационально именно данным инструментом). Также для оценки качества подземных вод необходимо произвести отбор проб. Изучение химического состава подземных вод необходимо также для характеристики экологической обстановки водоносных горизонтов. Отбор комплексных проб воды для анализов предусматривается произвести из центральной скважины опытного куста. Количество комплексных проб воды (по количеству опробуемых скважин) в целом по проекту составит: 2 пробы. Пробы на полный химический анализ воды отбираются в начале и в конце кустовой откачки. На полный общий химический анализ воды требуется по 1 л - 2 пробы. 3.1.3 Геофизические работы Разведка месторождения будет проводиться с использованием геофизических методов исследования скважин. Сочетание различных геофизических методов позволяет вести разведку полезного ископаемого более уверено по сравнению с раздельным применением этих методов. Геофизические методы позволяют: определить мощность наносов и рельеф коренных пород; установить контакты характерных пород и прослеживать опорные горизонты; установить и прослеживать тектонические контакты, зоны дробления; определить скрытые структурные элементы; выделить и проследить рудные зоны, измененные породы, продуктивные пачки и свиты; уточнить контуры залежей полезного ископаемого, продуктивных зон и свит; обнажать слепые залежи в интервалах между разведочными выработками; уточнить путем каротажа данные разведочного бурения; На стадии детальной разведки основной задачей геофизических работ, является прослеживание рудного тела по падению и объемное геологическое картирование. Данным проектом предусматривается проведение радиоволнового просвечивания. Радиоволновое просвечивание основано на поглощении радиоволн горными породами и осложнено явлениями преломления и дифракции. Оно предназначено для обнаружения в пространстве между горными выработками проводящих рудных тел, не выявленных в процессе разведки. Это явление лежит в основе всех модификаций радиоволнового просвечивания, основными из которых являются шахтное радиопросвечивание или просвечивание между горными выработками или между выработкой и земной поверхностью. Высокочастотная аппаратура АЭММ-ВЧ электромагнитных методов предназначена для поисков и разведки рудных тел (в данном случае кварцевых жил), геологического картирования, решения ряда инженерных и ряда технических задач. Техническая характеристика АЭММ-ВЧ Рабочие частоты, МГц……………………………………………….……5 и 10 Макс. точность радиопередатчика, Вт Шахтного……………………………6 Макс. КПД радиопередатчиков, % …………………………………………..50 Чувствительность, мкВ измерительного канала …………………………0,3 Микровольтметра …………………………………………………….……..15 Динамический диапазон микровольтметра, дБ……………………..……. 70 Погрешность измерений микровольтметра, % ……………………….……....2 Рабочая частота микровольтметра, кГц………………..…………………. 160 Полоса пропускания микровольтметра по уровню 0,7, кГц …………..….2,8 Продолжительность непрерывной работы аппаратуры, ч ………………….7 Макс. допустимое гидростатическое давление на кожухи скважинных снарядов, Па………………………………….. 7,5*106 Геофизические исследования в скважинах (ГИС) Проводятся в поисковых скважинах с целью: литологического расчленения горных пород, пересеченных скважиной, выделения зон минерализации, определения физических параметров горных пород (естественная радиоактивность, магнитная восприимчивость, плотность, удельное электрическое сопротивление, поляризуемость) в их естественном залегании, технического состояния скважины и определения пространственной траектории скважины. Комплекс ГИС: основной комплекс (гамма-каротаж (ГК), гамма-гамма каротаж плотностной (ГГК-П), кавернометрия (КМ), метод электродных потенциалов (МЭП), метод скользящих контактов (МСК)); инклинометрия (ИМ), кавернометрия (КМВ), гамма-каротаж (ГК). Глубина скважин определяется проектом. Используемая аппаратура, источники излучений: Кура-2, Cs-137 (ГГК-П), ТСМК-30 (КМВ), зонд МСК (МСК), зонд МЭП (МЭП), КМ-2 (КМ), КИТ-2 (ИМ), комплект РАГ-М-101, БЦР, Am-241, Ва-133 (ГГК), Кура-2 (ГК)., 3.1.4 Геохимические работы Геохимические методы поисков являются одним из наиболее эффективных средств выявления месторождений полезных ископаемых. Они основаны на изучении закономерностей распределения химических элементов в горных породах, почвах, природных водах, растениях с целью выделения перспективных участков. Геохимические методы позволяют обнаружить месторождения при невидимых признаках. С помощью оченьчувствительных средств современного анализа химического состава природных вод. Особая необходимость использования этих методов связана со слабой обнаженностью района работ. На участке работ металлометрические пробы будут отбираться на разбитые ранее, в процессе проведения геологоразведочных работ, профилями. Будет разбито 11 профилей, число опробоваемых скважин-52 . В соответствии с ГКЗ опробованию подвергнут половина, или же четверть всего керна поисковых скважин. Геохимические пробы будут отбираться в среднем в интервале через каждые 5 метров. Керн опробуется секционно-пунктирным способом, путем отбора мелких сколков пород и руд в пределах выделенного интервала. Масса пробы должна не превышать 200-300 грамм. Если в пределах опробуемого интервала имеет место смена пород, то каждая разновидность пород должна быть охарактеризована отдельной пробой. Пробы будут проходить анализ на 16 элементов. 3.1.5 Горнопроходческие работы Горнопроходческие работы проектом не предусматриваются, так как тело прослеживается на глубине более 50 метров. Инструкцией ГКЗ проходка горных выработок при детальной стадии разведки не предусмотрено, поэтому проектом запланирована только проходка скважин. 3.1.6 Разведочное бурение Бурение - это процесс строительства скважины, а также разрушения слоев земли с последующим извлечением продуктов разрушения на поверхность для подробного изучения геологического строения земной коры, продуктивности месторождения и других важных параметров. Согласно инструкции ГКЗ при детальной стадии разведки предусмотрено бурение разведочных скважин по разведочной сети 75х50. Проектом предусмотрено бурение разведочных скважин колонковым способом. Скважины будут буриться под углом 50-60° к горизонту. Проектный угол наклона скважин обеспечивает пересечение ими рудных тел под углом не менее 30°. Колонковое бурение получило столь большое распространение по следующим причинам: 1) Оно позволяет извлекать из скважины столбики породы — керна, по которым можно составить геологический разрез месторождения и опробовать полезное ископаемое. 2) Колонковым способом можно бурить скважины под различными углами к горизонту, различными породоразрушающими инструментами в породах любой твердости и устойчивости. Из подземных выработок можно бурить восстающие скважины. 3) Бурить скважины малых диаметров на большую глубину, применяя относительно легкое оборудование. Забурка колонковых скважин будет производиться твердосплавными коронками диаметром 92мм с последующей установкой кондуктора. В дальнейшем бурение производится коронкой 76мм. Бурение будет производиться с поверхности. Колонковое бурение производится с промывкой. Основными назначениями промывки скважин являются: 1) Очистка забоя скважины от разбуренной породы и вынос ее на поверхность. 2) Охлаждение породоразрушающего инструмента. 3) Поддержание стенок скважины от обрушения. 4) Передача энергии от бурового насоса забойному двигателю. В ходе бурения будет применено два вида промывочной жидкости: глинистый раствор, техническая вода. Глинистые растворы применяются в трещиноватых, рыхлых сыпучих, плывучих и других слабоустойчивых породах для предотвращения обвалов на первых 50 метрах бурения т.к этот интервал бурения представлен породами II категории по буримости. Далее в качестве промывочной жидкости будет использована техническая вода, применяемая при бурении в устойчивых породах. Будет применена прямая промывка, когда промывочная жидкость, нагнетаемая насосом, проходит по колонне бурильных труб, затем (при бурении кольцевым забоем) между керном и колонковой трубой, омывает забой, охлаждает породоразрушающий инструмент, охватывает с забоя частицы разрушенной породы, поднимается наверх по кольцевому пространству между бурильными трубами в стенками скважины и, наконец, выходит на поверхность земли. Достоинства прямой промывки: 1) буровой раствор, выходя из суженных промывочных отверстий породоразрушающего инструмента, приобретает большую скорость и с силой ударяет о забой, размывая разбуриваемую породу, что способствует увеличению скорости бурения; 2) применяя специальные промывочные жидкости при бурении в сыпучих, рыхлых и трещиноватых породах, обеспечивает закрепление стенок скважины путем скрепления частиц неустойчивой породы. Для приготовления бурового раствора будет использоваться местные поверхностные воды. Буровой станок будет работать за счет центральной электростанции. Из-за того, что станок очень компактный он не занимает много времени на демонтаж и монтаж. Что хорошо для данных буровых работ, так как все скважины находятся не далеко друг от друга. Обоснование_способа_бурения'>Обоснование способа бурения В связи с тем, что на стадии детальной разведки необходимо произвести опробование, необходимо получение керна, этого можно добиться только при колонковом бурении. Колонковое бурение получило очень широкое распространение, так как позволяет: 1) позволяет извлекать из скважины столбики породы — керна, по которым можно составить геологический разрез месторождения и опробовать полезное ископаемое; 2) можно бурить скважины под различными углами к горизонту, различными породоразрушающими инструментами в породах любой твердости и устойчивости, из подземных выработок можно бурить восстающие скважины; 3) бурить скважины малых диаметров на большую глубину, применяя относительно легкое оборудование. Обоснование конструкции скважины Исходными данными для построения конструкции скважины колонкового бурения являются физико-механические свойств горных пород, наличие пористых и неустойчивых интервалов, и, главное, конечный диаметр бурения. Конечный диаметр должен быть выбран минимально возможным диаметром так чтобы было возможность проведения различных скважинных исследований и применения соответствующих технических средств. Согласно рекомендации ГКЗ по выбору конечного диаметра, который зависит от группы месторождения, стадии разведки, генетического типа месторождения и габаритов геофизической аппаратуры, выбираем конечный диаметр бурения 76 мм. Забуривание до 3-5 метров будет производиться твердо-сплавными коронками СМ4-93 мм до 45 метров, затем на глубине около 50-60 м будет снижение диаметра на 76 мм, бурение производится алмазными коронками БС-76. Выбор промывочной жидкости При забурке скважины коронками СМ4-93 в породах II категории по буримости будем применять глинистый раствор ρ= 1160-1180 кг/м 3, вязкостью Т=50-60 сек, содержание песка не более 1,5-2 % по ОМ-2, и водоотдачей 6-8 м3 /сек. При бурении пород VI-VIII категории проектной глубины до 700 м, бурение ведется алмазными коронками типа БС-76 диаметром 93 мм. Обоснование и выбор буровой установки Выбор бурового оборудования производится в зависимости от решаемой геологической задачи, геолого-технических условий бурения, способа бурения, конструкции скважины и разработанных режимов бурения. Учитывая категорию пород, глубину залегания наиболее целесообразно поверхностная буровая установка- Левент 2002 rx-6 Блок питания Производство: Deutz Модель: TCD2013 Tier/Stage III Объем: 7,1л Тип двигателя: Дизель с турбонаддувом |