Існуючі класифікації запасів і ресурсів на стадії геологічного вивчення надр і розробки родовищ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Існуючі класифікації запасів і ресурсів на стадії геологічного вивчення надр і розробки родовищ

Калько А.Д.

В статті проаналізовані класифікації запасів і ресурсів корисної копалини на стадії геологічного вивчення надр і розробки родовищ.

In the article the analysed classifications of supplies and resources of useful minerals on the stage of geological study of bowels of the earth and development of deposits.

В процесі геологорозвідувальних робіт вже на стадії геологічного вивчення надр стає доступною інформація про форми, розміри і умови залягання тіл корисних копалин, про характер і закономірності зміни їх морфології, внутрішньої будови, якості й технологічних властивостей, гідрогеологічних, інженерно-геологічних, гірничо-геологічних і ін. природних умов родовищ. Кінцевим результатом виконання освоєння надр є оцінка запасів і прогнозних ресурсів. За розвіданістю запаси й ресурси корисних копалин поділяються на категорії. Критерієм встановлення категорій запасів для твердих корисних копалин є їх вивченість. Необхідний ступінь вивченості залежить від таких чинників, як складність геологічної будови родовища, етап і стадія виконання геологорозвідувальних робіт, вимоги інвестора і ін. Ступінь вивченості характеризується видами робіт з вивчення і оцінки запасів корисних копалин. Тому, не зважаючи на відмінності, що існують в підходах до оцінки й класифікації запасів корисних копалин в різних країнах, загальне в них те, що виділені при цьому категорії запасів відображають різний ступінь їх готовності до освоєння (за умовами завершеності процесу геологічного вивчення й потенційної економічної ефективності їх розробки) [1].

Для того щоб в подальшій роботі врахувати можливості оцінки запасів й ресурсів по ступеню їх підготовленості до освоєння на стадії геологічного вивчення надр, було проаналізовано існуючі принци побудови класифікації запасів і ресурсів корисних копалин.

Початок систематизації запасів і ресурсів мінеральної сировини був покладений в кінці 19 - початку 20 ст. Спочатку термінологія була розроблена для запасів руд жильних родовищ з розсіяною мінералізацією, що відпрацьовуються підземним способом. Назви категорій в одній з перших класифікацій запасів мінеральної сировини Дж. Кендалла (1901-1902), були навіяні фактами англійської історії 17 ст. Виділялися, наприклад, категорії “пуританських” (“puritan”) і “роялістських” (“cavalier”) запасів [2]. Термін видима руда (ore in sight) мав майже буквальне значення. Для віднесення запасів до цієї категорії було потрібне опробування в підземних виробках по кожному блоку гірничого відводу. До цієї категорії відносили запаси розроблюваних, введених в розробку або оцінених для продажу родовищ. У 1909 р. були введені терміни, аналоги яких і донині використовуються в класифікаціях США, Великобританії, Франції і ФРН. Так, було запропоновано виділяти доведені запаси руди (proved ore, іноді proven ore), вірогідні запаси руди (probable ore) і можливі запаси руди (possible ore). Буквенні індекси (А, В, С) для характеристики категорій запасів вперше були введені в Швеції в 1910 р. для підрахунку запасів залізних руд [3].

Особливістю освоєння родовищ корисних копалини на початку 20 ст. був незначний розрив в часі між проведенням геологорозвідувальних робіт і розробкою родовищ. Тому зміна цін на сировину і витрат на розробку мали менше значення для ухвалення рішення про розробку родовища, ніж сьогодні.

На початку 40-х років відбулися значні зміни в методах і техніці проведення геологорозвідувальних робіт, механізації робіт, видобутку. Розвідувальні підземні гірничі виробки через їх високу вартість витіснялися розвідувальними буровими свердловинами. Буріння дозволило прискорити процес розвідки. Оцінка запасів і початок розробки родовищ були відокремлені достатньо тривалими проміжками часу. На ефект від розробки родовищ стали робити великий вплив терміни початку освоєння і економічні показники, що склалися до цього моменту часу. У 1943 р. для ідентифікації потенційних ресурсів в умовах війни Гірничим бюро і Геологічною службою США була запропонована нова класифікація “виміряних-обрахованих-ймовірних” ресурсів (“measured-indicated-inferred”). В цій класифікації було вперше запропоновано виділяти запаси як частину ресурсів мінеральної сировини [2]. З цієї класифікації посилюються акценти на економічній ефективності розробки запасів і ресурсів.

У дореволюційній Росії користувалися розділенням запасів на дійсні, вірогідні і можливі. Після революції було запропоновано декілька варіантів класифікацій запасів і ресурсів мінеральної сировини. У 1928 р. Геологічний комітет відмовився від спроб погоджувати застосовані раніше і численні нові класифікації і затвердив нову класифікацію, замінивши словесні вирази різних категорій запасів буквеними позначеннями (A₁, A₂, В, C₁, C₂) [3]. Потім класифікація кілька разів переглядалася: змінювалися категорії запасів, вводилися і відмінялися допустимі погрішності підрахунку запасів для категорій запасів, змінювався опис ознак для віднесення запасів до певної категорії.

Не дивлячись на різноманітність визначень, понять, назв категорій запасів і відповідних їм ознак, властивих класифікаціям різних країн, в світі склалися в основному два підходи до систематизації запасів і ресурсів мінеральної сировини. Ці два підходи можна характеризувати системами класифікацій, прийнятими в Росії (та країнах СНД) і США, оскільки більшість західних класифікацій мають багато загального з класифікацією США.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Система класифікації запасів родовищ і прогнозних ресурсів твердих корисних копалини, прийнята в Росії в 1997 р., схематично зображена на рис. 1 [4]. Як і в попередній класифікації, основною ознакою віднесення запасів до тих або інших категорій є ступінь розвіданості запасів. В порівнянні з класифікацією 1981 р. в новій класифікації були зроблені такі основні зміни. Терміни “розвідані” і “оцінені” використовуються тепер для характеристики родовищ корисних копалин і не застосовуються більше до запасів категорій А, В, C₁ і С₂. Вимоги до вивченості технологічних, гідрогеологічних і гірничотехнічних властивостей запасів в новій класифікації використовуються при поділі родовищ корисних копалини на розвідані і оцінені. Економічне значення запасів визначається на підставі оцінки економічної ефективності їх освоєння в умовах конкурентного ринку. В новій класифікації виключено вимогу до наявності на стадії проектування підприємств затверджених балансових запасів з певними процентними співвідношеннями між різними категоріями запасів. Тепер раціональне співвідношення запасів різних категорій в розвіданих і оцінених родовищах, достатнє для початку проектування гірничого підприємства, визначається надрокористувачем.

Прикладом другого підходу до систематизації запасів і ресурсів мінеральної сировини є класифікація, прийнята в США [5]. У 1998-1999 рр. в неї був внесений ряд поправок і доповнень. Основним принципом виділення категорій ресурсів і запасів є міра достовірності запасів. На рис. 2 показаний зв'язок між категоріями запасів різної достовірності.

Як видно з наведених систем класифікацій ресурсів і запасів мінеральної сировини, обидва підходи засновані на виділенні категорій залежно від ступеня розвіданості (достовірності) запасів і передбачуваної економічної ефективності їх розробки. В той же час існує ряд відмінностей. В класифікації США під запасами мається на увазі кількість вилучених запасів корисної копалини, тобто при їх оцінці враховуються втрати і розубожування при видобутку і переробці. Крім того, за рахунок обліку економічних, законодавчих, соціальних і ін. чинників, кількість запасів може скорочуватися ще більше.

Для деякої частини категорій запасів існують певні обмеження на вилучення відповідно до діючих законів і інструкцій. Такі запаси називаються обмеженими (restricted). Це запаси, які відповідають всім вимогам, але не можуть бути вилучені за умовами чинного законодавства та інтересами місцевої влади [6]. У російській класифікації запаси корисних копалини підраховуються в надрах, без введення поправок на втрати і розубожування при видобутку, збагаченні і переробці концентратів. Існують важливі відмінності у вимогах до вивченості запасів різних категорій. В російській класифікації не визначений граничний рівень економічної ефективності освоєння запасів.

Спроби зіставлення категорій запасів різних національних класифікацій робилися ще в 50-х роках. Але істотного прогресу в цьому напрямі вдалося досягти тільки в 90-і роки. Це пов'язано з перебудовою економіки країн колишнього соцтабору і широкими можливостями міжнародної співпраці.

Таблиця

Схема відповідності термінології в російській і зарубіжних класифікаціях запасів і ресурсів

Пропозиції з приведення у відповідність термінологічної бази класифікацій ресурсів і запасів мінеральної сировини висловлювалися, як окремими фахівцями, так і різними відомствами. Інформаційно-аналітичним центром “Мінерал” Міністерства природних ресурсів РФ був виконаний аналіз термінологічної бази російської і зарубіжних класифікацій запасів і ресурсів мінеральної сировини і запропонована схема (таблиця) для зіставлення категорій запасів і ресурсів, прийнятих в цих класифікаціях [6]. За основу при порівнянні була прийнята система класифікації запасів і ресурсів США. Запропонована схема дає уявлення про відповідність категорій запасів і ресурсів в російській і зарубіжних класифікаціях, хоча такий підхід порівняння змістовної бази термінів, мабуть, не має перспектив.

Інший підхід до зіставлення категорій запасів, прийнятих в класифікаціях різних країн, базується на принципі стадійності вивчення і обгрунтування доцільності залучення запасів в розробку. Цей підхід прийнятий за основу “Міжнародної рамкової класифікації ООН”. З початку 90-х років робота із створення міжнародної класифікації запасів і ресурсів мінеральної сировини велася під егідою ООН спільно провідними гірничодобувними країнами світу (США, Великобританія, Австралія, Канада, ПАР). 40 країн надали свої міркування і пропозиції. Було визнано, що використані в країнах терміни базуються на таких глибоко укорінених традиціях, що замінити їх неможливо, а забезпечення узгодження вживаних систем класифікацій, побудованих за різним принципом з використанням різних термінів і визначень, можливе тільки за допомогою наднаціональної основи класифікації [6].

У міжнародній рамковій класифікації запропоновані такі основні поняття для визначення ресурсів і запасів мінеральної сировини.

Загальні мінеральні ресурси - це природно проявлені скупчення мінеральних копалин, що являють економічний інтерес і характеризуються геологічною визначеністю.

Мінеральні запаси - це частина загальних мінеральних ресурсів, вилучення яких економічно ефективне відповідно до результатів техніко-економічної оцінки обгрунтованості розробки.

Залишкові мінеральні ресурси є рештою загальних мінеральних ресурсів, які не входять в категорію “мінеральні запаси”.

За межами класифікації запасів/ресурсів знаходяться так звані мінеральні прояви без конкретної геологічної визначеності, або скупчення мінералів, що не представляє економічного інтересу.

У “Міжнародній рамковій класифікації ООН” розділення запасів на категорії, як і в інших національних системах класифікації, здійснюється з урахуванням геологічної, економічної, технологічної вивченості і економічної ефективності. Крім цього було запропоновано кодифікувати запаси [5, 6].

Цифрові розряди розташовуються в наступному порядку: Е (економічна ефективність), F (економічна і технологічна вивченість), G (геологічна вивченість). Клас, закодований 111 представляє найбільший інтерес для інвестора. Цей клас характеризує корисні копалини, які можуть бути вилучені з економічним ефектом (цифра 1 в першому розряді), які підтверджені детальною економічною і технологічною вивченістю, або в ході фактичного видобутку (цифра 1 в другому розряді) і які детально розвідані (цифра 1 в третьому розряді). Основною заслугою запропонованої міжнародної класифікації запасів і ресурсів є принцип за яким запаси відносяться до певної категорії залежно від того, чи забезпечує геологічна, технологічна і економічна інформація можливість виконати початкову, попередню, детальну оцінку техніко-економічної обгрунтованості розробки або гірничу доповідь. Наведені чіткі вимоги до об'ємів робіт, кількості і якості інформації для різних стадій вивчення і оцінки запасів.

Відповідно до запропонованої схеми запаси і залишкові мінеральні ресурси на різних етапах оцінки поділяються в цілому на вісім різних класів.

Відповідно до рекомендацій Економічної і соціальної рад ООН була проведена апробація остаточного варіанту проекту класифікації ООН на декількох російських родовищах твердих корисних копалин, розвіданих в 1985-1997 рр. В результаті цієї роботи виявилося, що в російській практиці розвідані запаси з низьким рівнем економічної і технологічної вивченості, відповідні класам 331 і 332, як правило, самостійного значення не мають і виділяються лише попутно на ділянках детально розвіданих родовищ, розташованих за межами контуру передбачуваного відробітку [6].

Очевидно, що навіть міжнародна класифікація запасів і ресурсів мінеральної сировини не дозволяє добитися точної відповідності категорій запасів різних національних систем класифікацій. Однією з причин є складність і неповторність самих об'єктів вивчення (родовищ). Одним з шляхів подолання труднощів, що виникають при оцінці запасів, залишається розробка кількісних показників достовірності їх оцінки. Такий досвід існує. Радянські геологи В.М. Крейтер, К.Л. Пожарицький, В.І. Смірнов та ін. виділяли три основні групи погрішностей, що виникають при оцінці запасів: геологічні погрішності (помилки аналогії), технічні погрішності і погрішності, пов'язані із застосуванням різних методів підрахунку запасів. Одержати кількісні оцінки погрішностей останніх двох груп легше. Такі оцінки були зроблені ще в 30-40-х роках [3]. Вплив погрішностей першої групи істотніший, проте одержати кількісні оцінки цієї погрішності набагато складніше.

У різний час пропонувалися різні оцінки точності підрахунку запасів залежно від ступеня геологічної вивченості. У проекті радянської класифікації 1939 р. були передбачені наступні допустимі граничні погрішності кількості запасів, що враховується: для категорії А±10%, А₂±20%, В±30%, В₂±50%. У 1956 р. німецький геолог Г. Ре запропонував приймати помилки у визначенні запасів по категорії А₁±5%, А₂±20%, В±40%, C₁-95+100%. У нашій літературі більше відомі оцінки достовірності, запропоновані В.М. Крейтером, відповідно до яких допустимі погрішності визначення запасів для категорії А складають 15-20%, В - 20-30%, C₁ - 30-60%, С₂ - 60-90%.

Проте ні пропозиції 1939 року, ні пропозиції В.М. Крейтера не були затверджені. Це було пов'язано з неясністю того, що ж відображають оцінки достовірності: чи погрішності підрахунку об'єму запасів, вмісту корисного компоненту в руді, об'ємної ваги, нерівномірності концентрації зруденіння і т.д. Крім того, погрішності підрахунку запасів залежать від методів проведення геологорозвідувальних робіт і методів підрахунку запасів. З розвитком основ геостатистики і появою програм для комп'ютерного моделювання родовищ корисних копалини з'явилася можливість вирішити багато з цих питань.

Після завершення стадії геологічного вивчення надр і затвердження запасів починається проектування гірничодобувного підприємства. На цій стадії визначаються промислові запаси - частина балансових запасів, яка повинна бути вилучена за проектом або планом розвитку гірничих робіт (за виключенням проектних втрат). При розробці рудних родовищ виділяються експлуатаційні запаси - промислові запаси з врахуванням розубожування. Потім підприємство будується: створюється необхідна інфраструктура, надходить устаткування, виконуються гірничо-капітальні роботи. В процесі виконання цих робіт не змінюються ні об'єми запасів, ні їх якість, але наближаються терміни залучення їх в розробку, і змінюється відношення суспільства до цих запасів (для суспільства такі запаси стають привабливішими, ніж розвідані запаси в неосвоєних районах).

Проте ці зміни станів запасів (від завершення геологорозвідувальних робіт до пуску гірничого підприємства) ніяк не відбиваються існуючими класифікаціями запасів і методами їх оцінки. Розділення запасів на групи по ступеню їх підготовленості до розробки здійснюється лише на стадії експлуатації родовища і зачіпає тільки незначну частину із загальних запасів корисної копалини. запас ресурс геологічний родовище

Не дивлячись на існування більше десяти класифікацій експлуатаційних запасів, всі вони базуються на визначенні видів робіт із створення запасів і виділяють в основному 3 групи запасів: розкриті, підготовлені і готові до вилучення.

Розкриті запаси - запаси корисної копалини родовища, або його частини з числа балансових запасів підприємства, звільнені від налягаючих порожніх порід або оголені через природні умови залягання, для розробки яких пройдена в'їзна траншея і виконані гірничо-капітальні роботи, передбачені технічним проектом. Розкриті запаси обмежені: зверху - поверхнею корисної копалини; знизу - горизонтом, на який пройдена в'їзна траншея; з боку добувних робіт - поверхнями укосів уступів; з боку масиву корисної копалини - поверхнями, побудованими від меж верхньої поверхні покладу під кутами укосів уступів з врахуванням розмірів запобіжних берм, передбачених технічним проектом.

При розробці залізорудної сировини відкритим способом підготовленими вважаються запаси уступів (з числа розкритих) з голою верхньою і бічною поверхнями, для розробки яких виконані гірничопідготовчі роботи, передбачені технічним проектом [3]. Підготовлені запаси обмежені: зверху - верхньою поверхнею уступу; знизу - горизонтом підошви уступу; з боку добувних робіт - поверхнею укосу уступу; з боку масиву корисної копалини - поверхнею, побудованою від межі запобіжної берми вище розміщеного уступу під кутом укосу, передбаченим технічним проектом.

Підготовленими запасами на вугільних розрізах вважається частина балансових запасів, обмежена зверху поверхнею пласта із залишенням невеликого шару породи для зачистки. Нижньою межею підготовлених запасів є проектна глибина розробки або глибина, при якій бічні поверхні уступів, що сходяться, дають ширину дна траншеї. Бічними межами є площини уступів, побудовані від меж оголеної поверхні вугілля відповідно до кутів укосів і шириною майданчиків, передбаченими проектом [1].

Готові до виймання запаси є частиною підготовлених запасів, для розробки яких виконані допоміжні роботи і які можуть бути відпрацьовані незалежно від просування суміжного верхнього уступу із залишенням робочого майданчика необхідної ширини. Таке визначення готових до виймання запасів дається у всіх галузевих інструкціях, відмінності полягають тільки в переліку допоміжних робіт. Роль розкритих запасів полягає в забезпеченні незалежності видобутку і вскришних робіт, підготовлені запаси забезпечують незалежне просування суміжних уступів, готові до виймання запаси забезпечують незалежність окремих процесів.

Призначення категорій експлуатаційних запасів різне, як різний і ступінь їх підготовленості до розробки, проте очевидно, також, що принцип віднесення запасів до тієї або іншої категорії носить якісний характер. Єдиними кількісними оцінками, які виконувалися для характеристики різних запасів, були економічні оцінки родовищ корисних копалини.

Література

1. Мацко Н.А. Разработка методов оценки и управления динамической доступностью минерально-сырьевых ресурсов // М., 2002, ИПКОН РАН. Докт. дисс.

2. Taylor H.K. Ore reserves, mining and profit // The Canadian mining and metallurgical bulletin. - 1994. - No 983, Vol. 87.

3. Смирнов В.И., Прокофьев А.П., Борзунов В.М. и др. Подсчет запасов месторождений полезных ископаемых. Под ред. В.И. Смирнова и А.П. Прокофьева. - М.: Госгеолтехиздат, 1960.

4. Классификация запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых. - М.: Мин. природн. ресурсов РФ, Приказ № 40 от 07.03.1997 г.

5. A Guide for Reporting Exploration Information, Mineral Resources, and Mineral Reserves.- SME, 1999.

6. Глухов Л.В. Схема корреляции терминологии, используемой в изданиях ИАЦ «Минерал» по минеральным ресурсам мира и в российской и зарубежных классификациях запасов и ресурсов / Центр информации о минеральных ресурсах России и мира / http://www.mineral.ru.

7. 3аборин О.В., Коткин В.А. Российская классификация запасов и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых и международная рамочная классификация ООН // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. - 1999. - № 2. - С. 29-37.

Размещено на Allbest.ru