Стадийность геологического изучения недр

Разведка осуществляется на месторождениях, которые на стадии оценочных работ признаны промышленными объектами, и направлена на получение объективной геолого-экономической и технико-технологической информации, необходимой информации для проектирования горного предприятия.

Любое месторождение является сложно построенным природным объектом, уникальным по своей сущности, и при проектировании горного предприятия требуется необходимая и достаточная многофакторная информация для построения модели месторождения.

В задачи разведочных работ входит:

1. Выяснение условий залегания, морфологии, структуры и внутреннего строения рудных тел, минерального и химического состава природных типов руд в конкретных геологических структурах

2. Изучение качества и закономерноcтей пространственной изменчивости свойств полезного ископаемого

3. Исследование технологических свойств, выбор рациональных схем обогащения

4. Изучение горно-геологических условий разработки месторождения

5. Прогнозирование экологических последствий разработки месторождения

6. Подсчёт запасов основных и попутных полезных компонентов по категориям, способам отработки и балансовой принадлежности

Принципы разведки

Построение модели месторождения (карты, геологические разрезы, планы и другие двумерные модели, объемные геолого-математические модели) требует соблюдения определенных принципов при проведении разведочных работ.

Впервые принципиальные положения разведки месторождений были сформулированы основателем учения о поисках и разведке полезных ископаемых В.М. Крейтером (1940, 1961), которые и в настоящее время являются актуальными:

1) принцип полноты исследования;

2) принцип последовательных приближений;

3) принцип равномерности;

4) принцип наименьших трудовых и материальных затрат;

5) принцип наименьших затрат времени.

Принцип полноты исследования заключается в следующем:

1) проведении детального изучения морфологии тел и залежей для правильного установления границ оруденения (т.е. оконтуривания всего месторождения). Детальность исследований определяется экономической целесообразностью и современным уровнем их технических возможностей;

2) комплексном исследовании качества полезного ископаемого - изучении содержания основного и попутных компонентов и форм их нахождения;

3) достоверной оценке гидрогеологических и горно-технических условий локализации оруденения.

Принцип последовательных приближений требует постепенного увеличения объемов сведений о строении объекта по мере детализации работ в соответствии со стадийностью их проведения. Сегодня в рамках III этапа выделяют собственно разведку и эксплуатационную разведку, но уже со II этапа (стадии оценочных работ) существенно возрастает количество горных выработок и скважин, позволяющее исследовать месторождение мо многих пересечениях (происходит сгущение разведочной сети) и резко увеличивается объем опробования, что позволяет выявить важнейшие характеристики полезного ископаемого.

Принцип равномерности обусловлен тем, что дискретные наблюдения за свойствами полезного ископаемого в разведочных пересечениях только в случае их равномерного (по определенной геометрической сети) расположения в пространстве могут служит объективным условием построения формализованной модели месторождения. Неравномерность распределения свойств полезного ископаемого и ее градиент должны учитываться при определении параметров разведочной сети.

Принцип наименьших трудовых и материальных затрат обусловлен ограниченностью соответствующих ресурсов, находящихся в распоряжении любого предприятия. Научно обоснованная методика организации и проведения работ позволяет оптимизировать затраты на геологоразведочные работы при соблюдении их целей и задач.

Принцип наименьших затрат времени обусловлен необходимостью проводить разведочные работы в максимально короткий временной интервал. Увеличение продолжительности времени проведения разведочных работ ведет к необоснованному расходу ресурсов, существенно изменяет себестоимость работ и удорожает их.

Правильное сочетание названных принципов разведочных работ исключает их кажущуюся противоречивость, например, полнота исследований, казалось бы, не согласуется с принципом наименьших затрат, однако рациональная организация работ может быть осуществлена при корректном понимании необходимой и достаточной степени изученности объекта, на базе знаний геологических закономерностей формирования и локализации полезных ископаемых и имеющихся сведений об особенностях строения конкретного месторождения.

Методы разведки

Под методами разведки понимаются способы исследования, получения информации о качественном и количественном состоянии скопления минерального вещества и потенциальной возможности его экономически рентабельного извлечения из недр.

В.И. Бирюков (1959) выделял метод геологических разрезов (горизонтальных и вертикальных сечений), позволяющий изучить пространственную форму тел, характер их внутреннего строения и структурные особенности локализации полезного ископаемого, метод опробования (взятие представительного количества минерального вещества руд и боковых пород с целью определения качественных характеристик) и метод оценки экономической значимости объекта и его возможной разработки.

Технические средства и системы разведки

Техническими средствами разведки, которые позволяют в процессе работ реализовать разведочные методы, являются буровые скважины и горные выработки, назначение которых, их глубина, размещение и число которых зависят от морфологии тел и залежей.

Твердые полезные ископаемые. Для месторождений имеющих простое строение, отличающихся равномерным распределением свойств полезных ископаемых и находящихся в пределах равнинных территорий, широко применяется буровая система разведки: система мелких вертикальных скважин - например, россыпи, месторождения кор выветривания, месторождения строительного сырья; система глубоких вертикальных скважин - при разведке глубокозалегающих пластообразных и объемных тел различного генезиса, залегающих субгоризонтально - погребенные прибрежно-морские россыпи, угли, железные и марганцевые руды и др., при разведке месторождений углеводородов; система наклонных скважин - при изучении наклонных и крутопадающих залежей различных полезных ископаемых.

Горная система разведки предполагает проведение горных выработок (шурфов, штолен, шахт) и обеспечивает наиболее полное и всестороннее изучение месторождения, но требует значительно больших финансовых, материальных и прочих затрат и осуществляется более длительное время. Однако, несмотря на то, что 1 п. м разведочной горной выработки в среднем на порядок (в 10 раз и более) является более дорогостоящим, чем бурение 1 п. м разведочной скважины колонкового бурения, на месторождениях сложного строения, с не выдержанными по толщине рудными телами, высокой степенью неравномерности распределения полезного компонента применяется горная система разведки (месторождения цветных редких, благородных металлов и другого сырья).

На абсолютном большинстве месторождений металлов, нерудного сырья используется комбинированная система их разведки, т.е. совокупность буровых скважин и горных выработок.

Основанием для выбора оптимальной системы разведочных выработок является целый ряд факторов:

- геологические особенности месторождения (морфология рудных тел, их простраственная ориентировка, характер изменчивости качества полезного ископаемого);

- горно-технические условия месторождения (характер рельефа, глубина залегания рудного тела, степень тектонической нарушенности, устойчивость пород и вмещающих боковых пород);

- географо-экономические условия расположения месторождения (наличие транспортных путей, электро- и водоснабжение, материалов для сооружения выработок, степень удаленности и стоимость доставки к месторождению).

Система разведки есть пространственное расположение скважин и горных выработок, позволяющие изучить морфологию залежей, определить положение оруденения и его границы в пространстве (осуществить оконтуривание рудного тела или залежи), опробовать его для определения качественных характеристик, что в совокупности позволяет подсчитать запасы руды и полезного ископаемого на месторождении.

Нефтяные и газовые месторождения. Для разведки углеводородов используются геофизические методы исследования, прежде всего объемные сейсмическое зондирование (3D) и разведочное бурение потенциально перспективных площадей - ловушек.

По результатам разведки составляется отчет с подсчетом запасов, подлежащий государственной экспертизе.

природный государственный геологический

Геолого-разведочные работы являются важным этапом в процессе изучения и извлечения полезных ископаемых. От правильности выбора методов и технологических средств зависит экономическая эффективность предприятия.

Соблюдение принципов и методологии изучения недр, дает наиболее четкую картину содержания полезных ископаемых в недрах земли. Это позволяет снизить затраты средств и энергии на извлечение горных пород.

Технический прогресс не стоит на месте. Технические средства и системы развиваются с каждым днем, позволяя нам более детально рассмотреть содержание полезных ископаемых нашей планеты. Однако законодательная база процесса изучения недр, за последние 20 лет не изменилась.

Литература

Размещено на Allbest.ru