Как расшифровывается гэо? Значения аббревиатур и сокращений на сайте

Оконтуривание является одной из самых ответственных операций при подсчете запасов. Оно заключается в ограничении рудных тел или их разведанных участков на площади и в разрезе.

Оконтуривание запасов ведется, как отмечалось выше, по промышленным кондициям: Запасы оконтуриваются по трем направлениям: мощности, простиранию и падению рудной залежи. Исходными материалами для оконтуривания служат данные геологической документации и результаты опробования.

Контур может представлять собой: 1)естественные границы рудных тел; 2)линию с бортовым содержанием; 3) линию с нулевым содержанием полезного компонента; 4)линию с минимальной промышленной мощностью рудного тела; 5)линии разных типов и сортов руд; 6)линии, разграничивающие запасы разных категорий; 7)линии участков с разными условиями вскрытия и разработки; 8)линии предельного содержания вредных примесей.

Если тело не имеет естественных природных границ, его оконтуривают чаще всего по бортовому содержанию или по минимальной промышленной мощности.

При оконтуривании запасов различают внутренний и внешний контуры. Внутренний контур – линия, соединяющая крайние точки с кондиционными содержанием и мощностью, внешний контур – линия, проведенная за пределами этих точек по более низким (некондиционным) показателям. Площадь между внутренним и внешним контурами принято называть межконтурной полосой.

Оконтуривание начинается с определения опорных точек, через которые затем проводится линия контура. Положение опорных точек устанавливают методами интерполяции и экстраполяции. Метод интерполяции заключается в определении мощности или содержания между смежными выработками. Метод экстраполяции состоит в определении мощности или содержания за пределами выработок. Различают ограниченную экстраполяцию, когда внешняя контурная линия проводится между рудной и безрудной точками, и неограниченную экстраполяцию, когда эта линия проводится за пределами контура выработок, где данные о параметрах рудного тела отсутствуют.

Положение опорной точки между двумя пробами определяется с помощью интерполяции, если содержание полезного компонента изменяется закономерно, то есть переход между рудой и вмещающими породами постепенный. При незакономерном изменении содержания промышленный контур проводят обычно через середину расстояния между пробами с кондиционным и некондиционным содержанием или даже через крайнюю кондиционную пробу. Положение опорной точки при экстраполяции принимается на половине, трети или четверти расстояния между выработками или определяется по естественным формам выклинивания рудных тел.

Для полого залегающих плоских изометричных тел площадь оконтуривается в плане, для крутопадающих плоских тел – на продольных разрезах и вертикальных проекциях. Для крутопадающих тел с выдержанными углами падения оконтуривание площади проводят обычно на плоскости, параллельной плоскости падения.

Как во внутренних, так и во внешних контурах производится блокировка запасов по категориям, типам и сортам руд, условиям залегания, вскрытия, разработки и т.д.

Вначале оконтуривание выполняется по отдельным выработкам, затем по отдельным разведочным сечениям (вертикальным или горизонтальным) и только потом в целом по рудному телу.

Оконтуривание рудных тел в пределах отдельных разведочных выработокзависит от их ориентировки относительно рудного тела.

В секущих выработках при наличии четких геологических контактов с вмещающими породами границы тела определяются по данным непосредственных наблюдений в забое горных выработок или по керну буровых скважин. При отсутствии четких геологических контактов границы тела полезного ископаемого определяются по результатам опробования и проводятся между породами, показавшими кондиционное и некондиционное содержание полезного компонента. При этом возможны 2 случая: а)если опробование выполнено сплошной бороздой, контур тела проводится по границе последней пробы, показавшей кондиционное содержание; 2)если опробование проводится с интервалом между пробами, то границы промышленной части тела проходят между пробами способом интерполяции. При закономерном, постепенном переходе тела во вмещающие породы пользуются формулой:

Х=L(С_МИН-С_В)/(С_А-С_В),

где Х – расстояние от точки В отбора пробы с некондиционным содержанием до границы тела;

L – расстояние между точками А и В;

С_А и С_В – содержание полезного компонента соответственно в точках А и В;

С_МИН – минимальное кондиционное содержание полезного компонента.

При незакономерном изменении содержания полезного компонента промышленный контур проводят обычно через середину расстояния между пробами, показавшими кондиционное и некондиционное содержание полезного компонента.

В прослеживающих выработках кроме распределения полезного компонента необходимо учитывать и характер выклинивания рудного тела. При резком выклинивании контур проводится по данным непосредственных наблюдений. При постепенном выклинивании учитывается характер изменения содержания и мощности.

Если содержание полезного компонента снижается постепенно, а мощность остается постоянной, то оконтуривание производится по содержанию. Здесь существуют те же два варианта, что и для секущих выработок: при опробовании сплошной бороздой контур проводят через границу последней кондиционной пробы, а при поинтервальном опробовании – методом интерполяции по приведенной выше формуле.

Если наблюдается постепенное уменьшение мощности тела, а содержание остается постоянным, то контур проводится либо по мощности, либо по метропроценту (метрограмму). Граница промышленной части тела определяется по следующим формулам:

Х=L(М_МИН-М_В)/(М_А-М_В),

где Х – расстояние от точки В с некондиционной пробой пробы до контура тела;

L – расстояние между кондиционной (А) и некондиционной (В) пробами;

М_А и М_В –мощности тела соответственно в точках А и В;

М_МИН – минимальная мощность, установленная кондициями;

Х=L(М%_МИН-М%_В)/(М%_А-М%_В),

где М%_МИН – минимальный метропроцент, установленный кондициями;

М%_А и М%_В – значение метропроцента соответственно в точках А и В.

Положение контура тела может быть намечено также по данным непосредственных замеров мощности в выработках.

Наконец, при одновременном уменьшении мощности тела и содержания полезного компонента оконтуривание производится по минимальному метропроценту (метрограмму.

Положение контура тела между двумя точками можно определять также графическим способом или специальной палеткой (транспарантом).

Учитывая, что расстояния между пробами обычно небольшие, особенно для руд цветных, редких металлов и золота, нередко поступают проще: проводят контур посередине между кондиционной и некондиционной пробами.

Оконтуривание тел полезных ископаемых по совокупности разведочных выработокпроизводится на планах, разрезах или проекциях. При этом различают 3 случая проведения контура: 1)по опорным точкам, установленным непосредственно в выработках; 2)между двумя крайними выработками, одна из которых характеризуется кондиционными показателями, другая – некондиционными; 3)между двумя крайними выработками, одна из которых характеризуется кондиционными показателями, другая – отсутствием полезного ископаемого.

Проведение контура по опорным точкам, установленным непосредственно в выработках, выполняется двумя путями. При наличии четких геологических границ рудных тел опорные точки наносятся на планы, разрезы или проекции по данным непосредственных замеров в выработках. При отсутствии четких границ опорные точки определяются в пределах каждой выработки по данным химических анализов описанными выше способами. Оконтуривание состоит в соединении опорных точек.

Проведение контура тела полезного ископаемого между двумя крайними выработками, одна из которых характеризуется кондиционными показателями, другая – некондиционными производится в зависимости от характера распределения полезного компонента. При равномерном распределении и постепенном изменении содержания полезного компонента опорные точки определяются рассмотренным выше способом интерполяции с использованием приведенных формул, графически или с помощью палетки. При неравномерном распределении полезного компонента или неравномерном изменении мощности контур обычно проводят через середину расстояния между выработкой с кондиционными и выработкой с некондиционными показателями. На месторождениях с крайне неравномерным распределением полезного компонента контур рудного тела часто проводят через крайние кондиционные выработки. Для категории С₂ допускается изредка экстраполяция за пределы выработок.

Проведение контура тела полезного ископаемого между двумя крайними выработками, одна из которых характеризуется кондиционными показателями, а другая фиксирует полное отсутствие тела полезного ископаемого, осуществляется в зависимости от характера выклинивания тела. При резком выклинивании промышленный контур проводят через середину расстояния между выработками, то есть способом ограниченной экстраполяции. Кондиционная мощность тела, вскрытая выработкой, распространяется до середины расстояния между выработками. При закономерном, постепенном выклинивании рудного тела нулевой контур также проводят проводят через середину расстояния между выработками, а положение подсчетного контура определяется способом интерполяции между выработкой с промышленной концентрацией полезного ископаемого и принятым нулевым контуром. Применяются также графические приемы оконтуривания.

Описанные приемы оконтуривания тел обычно применяются для определения положения контура не только между разведочными выработками, но и между разведочными разрезами (линиями).

Определение контуров тел полезных ископаемых за пределами разведочных выработок, или неограниченная экстраполяция, практикуется для запасов низких категорий С₁и С₂, подлежащих дальнейшей разведке.

При оконтуривании используются геологические, морфологические, геофизические, статистические и геометрические приемы.

Геологические приемы основаны на изучении рудоконтролирующих факторов. Так внешний контур можно проводить по смене вмещающих пород, смене благоприятных структур и т.п.

Морфологические приемы основаны на изучении закономерностей изменения формы рудных тел и применяются для залежей, мощность которых отчетливо уменьшается от центра к периферии. Существует два приема проведения внешнего контура по морфологическим признакам: способ разрезов и способ изолиний. В первом случае составляется ряд геологических разрезов в разведанной части месторождения, и линии, оконтуривающие рудное тело на разрезах, продолжаются за пределы внутреннего контура до их полного пересечения. Во втором случае изолинии мощности рудного тела экстраполируются из разведанной части до нулевого контура.

Геофизические приемы основаны на результатах геофизических исследований. Например, для оконтуривания магнетитовых руд с успехом применяются данные магнитометрической съемки, проверенные бурением или горными работами. Результаты электропрофилирования используются для установления границ распространения слюдоносных пегматитов, залежей колчеданных руд и др. Хорошие результаты дает оконтуривание по способу заряженного тела.

Статистические приемы оконтуривания большей частью применяются на действующих рудниках и требуют тщательного анализа и обработки фактических материалов. Сюда относятся, например, определение изменения содержания полезного компонента с глубиной и распространение этих данных на неразведанные участки и др.

Геометрические, или формальные, приемы проведения внешнего контура в условиях неограниченной экстраполяции применяются в тех случаях, когда геологическими или другими приемами оконтуривания воспользоваться невозможно. Среди геометрических приемов оконтуривания различают 3 группы: 1)приемы, опирающиеся на плотность разведочной сети; 2)приемы, опирающиеся на систему отработки; 3)приемы, опирающиеся на размеры вскрытой, известной части рудного тела.

При использовании приемов, опирающихся на плотность разведочной сети, внешний контур рудного тела проводится параллельно внутреннему контуру на расстоянии, равном среднему расстоянию (или половине расстояния) между разведочными выработками, принятому для разведки данной категории запасов.

При использовании приемов, опирающихся на систему отработки, внешний контур рудного тела проводится за пределами внутреннего контура на глубине одного-двух и более эксплуатационных этажей.

Приемов, опирающихся на размеры вскрытой части рудного тела, имеется несколько. Наиболее распространен так называемое «правило Гувера», по которому внешний контур рудного тела образует треугольник с высотой, равной половине длины рудного тела по простиранию. Видоизменением этого правила является проведение внешнего контура полотном на расстоянии, равном четверти длины рудного тела по простиранию. Для изометрических тел (штоки, шлиры, гнезда) внешний контур иногда проводится в виде конуса или полушария, основанием которого служит сечение рудного тела по линии внутреннего контура, а высота конуса или радиус полушария приравнивается к половине его среднего поперечного размера. В целом, формальные приемы не должны быть рекомендованы для широкого их использования.

Подсчет запасов полезных ископаемых в общем случае осуществляется по следующей схеме:

1)определяется объем залежи V как произведение площади S на среднюю мощность М: V=SM;

2)определяется запас руды Q как произведение объема V на объемную массу D: Q=VD, при этом обязательно учитывается естественная влажность руд;

3)определяется запас металла Р как произведение запаса руды Q на среднее содержание металла С: P=QCх10^-2, если содержание выражено в %, или P=QCх10^-6, если в г/т.

Для одних полезных ископаемых (многие виды строительных материалов, природный газ, а в западных странах и нефть), как уже отмечалось, подсчет запасов останавливается на вычислении объема. Количество других видов сырья (железные руды, хромиты) подсчитываются в виде запасов руды. Для большинства рудных элементов требуется расчет запасов металла.

Из приведенной схемы видно, что основными параметрами, необходимыми для подсчета запасов, являются площадь, средняя мощность, объемная масса руды и среднее содержание в ней полезных компонентов. Кроме того, могут использоваться различные поправочные коэффициенты.

Площадь устанавливается в результате оконтуривания рудных тел на планах и проекциях. Простые по конфигурации площади измеряются как геометрические фигуры, сложные – с помощью палетки, планиметра или курвиметра.

При наклонном залегании тела полезного ископаемого необходимо привести полученный замер площади к истинному значению, для чего вводят поправку на угол падения залежи b для замеров на плане по формуле:

Sист.=Sизм./cosb,

для замеров на вертикальной проекции по формуле:

Sист.=Sизм./sinb.

Мощность тела полезного ископаемого в пределах контура подсчета запасов определяется по данным горных и буровых работ, а также каротажа скважин. Если рудные тела имеют четкие геологические границы с вмещающими породами, их мощность устанавливается непосредственно с помощью замеров. Если четких геологических контуров нет, мощность рассчитывают по результатам секционного опробования по бортовому или минимальному промышленному содержанию полезного компонента.

В горных выработках мощность определяют замером расстояния от кровли до подошвы залежи при их документации и опробовании. Мощность рудных тел по данным бурения устанавливают прямыми или косвенными способами. Прямой способ это расчет мощности по керну при колонковом бурении и по данным опробования шлама при ударном бурении, косвенные – по данным каротажа скважин или по наблюдениям в процессе бурения за изменением скорости углубки скважин, за цветом или составом шлама.

Разведочные выработки часто пересекают тело полезного ископаемого не по истинной мощности, а под некоторым углом. При пологом залегании замеряется вертикальная мощность Мв, при крутом падении – горизонтальная Мг. По керну или геофизическим данным мощность определяется длиной рудного интервала Мскв. Эти так называемые наблюдаемые мощности отличаются от истинной мощности Мист. и приводятся к ней по геометрическим формулам:

Мист.=МгSina,

Мист.=МвCosa;

Мист.=Мскв.Cos(a-b)Cosc,

где a — угол падения залежи, b — зенитный угол наклона скважины в месте пересечения залежи; c — угол между азимутальным направлением скважины и азимутом падения залежи.

Среднее значение мощности определяется среднеарифметическим или средневзвешенным способом. Метод среднего арифметического применяют при более или менее равномерном распределении пунктов замера мощностей. В этом случае средняя мощность М определяется по формуле:

М=∑m/n,

где n – количество замеров мощности.

Способ средневзвешенного применяется при резко неравномерном распределении точек замера и установленном направлении закономерностей изменчивости мощности. Средневзвешенная мощность рассчитывается по формуле:

М=∑ml/Σl,

где l – расстояние, на которое распространяется влияние значения данного замера мощности.

Объемная масса руды должна быть установлена с учетом естественной пористости, трещиноватости и кавернозности полезного ископаемого. Она определяется лабораторным или полевым способами. При применении лабораторного способа объемная масса определяется путем взвешивания образцов, покрытых пленкой парафина, в воздухе и в воде или взвешиванием и определением их объема в мерном сосуде. При полевом способе проходится горная выработка и вся добытая горная масса взвешивается, а пройденное пространство замеряется. Соотношение массы полезного ископаемого и объема даст объемную массу. Считается, что для определения объемной массы этим способом достаточно 10 м³ полезного ископаемого. Этот способ более точный.

Объемная масса должна определяться для каждого сорта и типа полезного ископаемого, запасы которых учитываются самостоятельно. Количество определений объемной массы должно быть достаточным для надежного обоснования средних величин. Считается, что для однообразных по сложению полезных ископаемых достаточно 10-20, а для более сложных 20-30 определений объемной массы типичного материала для каждого сорта полезного ископаемого.

При этом обязательно учитывается естественная влажность руды, которая может достигать у отдельных полезных ископаемых 30-40% и более. Учет естественной влажности необходим в связи с тем, что анализы проводятся с сухими навесками, после просушивания проб при 105-110^о, и содержания полезных компонентов определяются для воздушно-сухой массы. Поэтому необходима поправка в содержание на влажность руды по формуле:

Свл.=Ссух.(100-В)/100,

где Свл. – содержание полезного компонента по влажной руды, % или г/т;

Ссух. – то же в сухой руде;

В – влажность, при которой определена объемная масса, %.

Чаще пересчитывают не содержание на сырую руду, а объемную массу сырой руды Dвл. на сухую Dсух. по формуле:

Dсух.=Dвл.(100-В)/100.

Естественная влажность определяется как отношение потери массы штуфа в результате высушивания к массе влажного образца и вычисляется путем сравнения массы проб влажного минерального сырья Qвл. с массой тех же проб, просушенных до постоянной массы при 105-110^о Qсух., по формуле:

В=100(1-Qсух./Qвл.).

Необходимо учитывать, что влажность не является величиной постоянной и изменяется в зависимости от глубины залегания полезного ископаемого, времени года, уровня грунтовых вод и др.

Среднее содержание определяется как среднеарифметическое или средневзвешенное по скважине, выработке, горизонту, блоку, участку и месторождению в целом. Чаще всего применяют среднее содержание, взвешенное на длину проб, то есть на их мощность.

Поправочные коэффициенты вводятся для уменьшения запасов при прерывистом (дискретном) оруденении, разобщенности рудных тел, наличии безрудных даек, участков пустых пород, валунов и т.п. Коэффициенты для увеличения запасов применяются при избирательном выкрашивании рудных компонентов из керна, при намыве ценных компонентов в разработке россыпей. Могут вводиться поправочные коэффициенты на систематические погрешности химанализов, замеров мощностей в скважинах и др.

Существует довольно много разных методов подсчета запасов. Все они основаны на определении объема подсчетных контуров, которые сравниваются с равновеликими геометрическими фигурами. Запасы подсчитываются по простейшим формулам: V=Sm, Q=Vd, P=QC/100, где V – объем тела полезных ископаемых, S – площадь тела на проекции, m – средняя мощность, Q – запасы руды, d – объемная масса руды, C – среднее содержание полезного компонента в %.

Наибольшим распространением пользуются методы геологических и эксплуатационных блоков, разрезов и статистический.

Метод геологических блоков является универсальным для подсчета запасов плоских тел. При этом методе выделяют блоки разной величины, отличающиеся по степени разведанности, мощности, содержанию полезных компонентов, типам и сортам руд, технологическим свойствам, гидрогеологическим и горнотехническим условиям.

Частным случаем этого метода является метод среднего арифметического, когда все тело рассматривается как один подсчетный блок.

Метод эксплуатационных блоков применяется также для подсчета запасов плоских тел, разделенных горными выработками и буровыми скважинами на эксплуатационные блоки. Оконтуривание и подсчет запасов по каждому блоку аналогично методу геологических блоков.

Метод разрезов применяют для подсчета запасов изометричных, трудообразных и сложных по форме тел. Разрезы могут быть вертикальными или горизонтальными. Заключенная между смежными разрезами часть рудного тела рассматривается как призма, если площади смежных сечений близки, или как пирамида, если эти сечения существенно различаются по площади. Объем части рудного тела между двумя разрезами определяется соответственно по формуле для призмы или пирамиды. Объем крайних блоков, каждый из которых опирается на один разрез, определяется по формуле клина. При непараллельных разрезах вносятся соответствующие поправки к подсчету объемов. Среднее содержание определяют вначале для каждого разреза. В блоке, ограниченном двумя разрезами, оно вычисляется как среднеарифметическое или средневзвешенное на площадь сечения.

При крайне дискретном оруденении подсчет запасов проводят статистическими методами. Это относится в основном к месторождениям IV группы, когда совмещаются разведка и эксплуатация. По результатам этих работ оценивается средняя продуктивность исследуемого участка и распространяется на менее изученную потенциально рудоносную часть месторождения.

В связи с переходом к рыночной экономике и изменением экономических условий в стране в 1996 г. была выпущена новая инструкция по геолого-экономической оценке месторождений. В основе предлагаемой методики лежат следующие положения.

Признаком промышленного значения месторождения является величина минимально—промышленного содержания в сравнении со средним содержанием по месторождению и наличие на объекте активных запасов. Под активными запасами понимаются такие запасы, которые могут отрабатываться в настоящих экономических условиях с достаточным уровнем рентабельности.

Признаком активных запасов подсчетного блока является равенство или превышение среднего содержания полезного компонента над минимальным промышленным содержанием, рассчитанным с учетом современного уровня затрат и цен на товарную продукцию, а также существующих платежей, налогов и отчислений. Выделение активных запасов осуществляется по подсчетным блокам запасов категорий А В С₁ и С₂ и месторождению в целом.

Минимально-промышленное содержание полезного компонента для рыночных условий соответствует содержанию, при котором извлекаемая ценность минерального сырья обеспечивает возмещение эксплуатационных затрат, уплату платежей, налогов и отчислений и получение минимальной прибыли, которая соответствует учетной ставке банков с учетом инфляции и принимается равной 5%.

При цене на содержащийся в концентрате полезный компонент:

С_мин=(З_ун К_у·Е Н_у)/(Ц·И_о·(1-Р))·100%,

где З_ун – эксплуатационные затраты на добычу и обогащение 1 т руды с учетом налогов, платежей и отчислений, которые входят в структуру эксплуатационных затрат;

К_у – удельные капитальные вложения в строительство горнорудного предприятия, тыс. руб./т;

Е – учетная ставка банка, доли ед.

Н_у – налоги, платежи, отчисления на прибыль, имущество и др. в расчете на 1 т годовой добычи руды;

Ц – цена 1 т полезного компонента в концентрате без налога на добавленную стоимость (НДС) и специального налога (СН);

И_о – извлечение при обогащении (переработке), доли ед.;

Р – разубоживание при добыче, доли ед.;

При цене на товарные концентраты с установленным содержанием полезного компонента (С_к):

С_мин=((З_ун К_у·Е Н_у)С_к)/(Ц_к·И_о·(1-Р)), %,

где Ц_к – биржевая цена 1 т концентрата без НДС и СН.

Для комплексных руд определяется минимальное промышленное содержание так называемого условного компонента путем приведения содержания попутных компонентов к содержанию основного компонента при помощи переводных коэффициентов (К_пер), исходя из соотношения цен полезных компонентов и коэффициентов извлечения при обогащении руд:

К_пер=Ц_п·И_п/Ц_о·И_о,

где Ц_ои Ц_п – цена 1 т основного и попутного компонента в концентрате;

И_о и И_п – соответственно их коэффициенты извлечения.

В качестве основного в комплексных рудах принимается компонент, определяющий наибольшую по сравнению с другими извлекаемую ценность руды.

Содержание условного компонента рассчитывается по формуле:

С_у=Со С_1К1 С₂К₂ С₃К₃ … С_iK_i,

где С_о – содержание основного компонента;

С₁, С₂, С₃, С_i – содержания попутных компонентов;

К₁, К₂, К₃, К_i – переводные коэффициенты содержания попутных компонентов в содержание основного компонента.

При оценке эффективности освоения месторождения соизмерение разновременных затрат и показателей осуществляется путем приведения (дисконтирования) их к базисному моменту времени (01.01.1996) путем умножения на коэффициент дисконтирования. При расчете экономических показателей учитывается также коэффициент аннуитета – коэффициент ежегодной ренты. Коэффициенты дисконтирования и ежегодной ренты рассчитываются по специальным формулам или подбираются по предлагаемым нормам.

Для эксплуатируемых месторождений основными показателями экономической эффективности разработки являются следующие:

1)минимальное промышленное содержание;

2)активные запасы месторождения;

3)чистая дисконтированная прибыль;

4)индекс прибыльности;

5)срок окупаемости капитальных вложений;

6)внутренняя норма прибыли;

7)рентабельность по отношению к производственным фондам;

8)рентабельность по отношению к эксплуатационным затратам;

9)чистая дисконтированная стоимость предприятия.

Все перечисленные показатели рассчитываются по специальным формулам.

Детальная разведка, как уже отмечалось, выполняется только в той части месторождения, которая предназначена для первоочередной разработки. Фланги и глубокие горизонты, второстепенные рудные тела изучаются только в самых общих чертах. В связи с этим, в период эксплуатации месторождения продолжаются геологоразведочные работы, которые имеют две основные цели:

1)поиски и разведка новых рудных тел в пределах горного отвода;

2)разведочные работы на глубоких горизонтах и флангах рудных тел в пределах эксплуатируемых участков.

Поиски и разведка новых промышленных объектов направлены на приращение запасов и продление срока деятельности предприятия. Эта задача имеет не только экономическое, но и социальное значение, поскольку от результатов работы предприятия обычно зависит благосостояние всего города.

Разведочные работы в пределах известных рудных тел предназначаются для повышения их разведанности, для планирования добычи и качества, для оптимизации систем вскрытия и разработки. Наименее разведанными чаще всего являются так называемые параллельные рудные тела в висячем или лежачем боку главного тела, а также глубокие трудно разведуемые с поверхности горизонты месторождений. Разведочные работы проводятся с такой детальностью, которая позволяет перевести запасы из категории С₂ в С₁, В и А в соотношениях, обеспечивающих нормальное развитие добычных работ.

Кроме того, разведка в пределах горных отводов проводится для уточнения деталей геологического строения, которые были недостаточно изучены в период разведочных работ. Чаще всего это гидрогеологические, инженерно-геологические условия месторождений или отдельных рудных тел, а также возможности комплексного использования руд.

Иногда доразведка вызывается необходимостью пересмотра кондиций в связи с изменением горно-геологических условий разработки или технологических свойств полезного ископаемого, или в связи с внедрением высокопроизводительной техники.

Методика проведения ГРР в пределах горного отвода принципиально не отличается от методических приемов разведочных работ в целом. Существенным отличием от других стадий является необходимость увязки системы разведки с системой вскрытия и подготовки месторождения, и в ряде случаев, с системами отработки.

При разведке глубоких горизонтов широко используется подземное бурение. Специальное оборудование для подземного бурения размещается в подземных горных выработках технического назначения. Надежность геологической информации, получаемой при подземном бурении, бесспорно выше, чем при бурении с поверхности, так как учет искривления подземных скважин значительно проще.

При обосновании плотности разведочной сети в период доразведки, методики опробования, рационального комплекса геохимических и геофизических работ, кондиций для подсчета запасов используются результаты детального геологического изучения важнейших параметров разрабатываемого месторождения, то есть внутриобъектная аналогия. Данные эксплуатации месторождения часто вызывают необходимость корректировки плотности сети наблюдений, которая, как правило, направлена в сторону уменьшения по сравнению с рекомендуемой инструктивными материалами. Особенно часто такая корректировка необходима для месторождений III и IV групп сложности, которые представлены, как правило, многочисленными рудными телами крайне сложного строения.

В методике проведения разведочных работ в пределах горных отводов и используемых технических средствах имеются различия, обусловленные способами отработки – открытым или подземным.

Для открытых работ требуется более детальное изучение периферийных частей рудных тел, что необходимо для более обоснованного определения контура карьера и особенно размещения производственных коммуникаций и объектов. Это обстоятельство, наряду с относительной простотой геологического строения месторождений, разрабатываемых открытым способом, обусловливает более высокое соотношение запасов категории В на карьерах, по сравнению с подземными рудниками. Запасы категории В составляют нередко 60-80 % всех промышленных запасов в контуре карьера. Поэтому доразведка в пределах горных отводов карьеров, как правило, проводится в значительно меньших объемах, чем на рудниках, а часто не проводится вообще.

При подземной разработке разведка в пределах горного отвода осуществляется на всех месторождениях, независимо от группы сложности. Глубокие горизонты разведуются обычно скважинами подземного бурения из квершлагов технического назначения с расчетом подсечения рудных тел на горизонтах, опережающих фронт очистной выемки на 3-5 лет.

Эксплуатационная разведка является неотъемлемой и наиболее важной стадией геологоразведочных работ в период отработки месторождения. К эксплуатационной разведке относятся разведочные работы, проводимые на действующих карьерах и рудниках в пределах контура утвержденных запасов с целью обеспечения нормального хода подготовительных, нарезных и очистных работ на месторождении и решения вопросов наиболее эффективной отработки запасов. Необходимость проведения эксплуатационной разведки обусловлена сложностью строения тел полезных ископаемых и их локальных участков, которые не могли быть выявлены, или их выявление не было целесообразным на предшествующих разведочных стадиях по экономическим соображениям.

Основными задачами эксплуатационной разведки являются:

1)уточнение условий залегания, размеров и формы рудных тел, их внутреннего строения в пределах рабочего или подготавливаемого к отработке этажа или горизонта;

2)уточнение качества руд, распределения полезных компонентов и вредных примесей в рудных телах, детализация пространственного распределения и соотношения разных типов и сортов руд;

3)оконтуривание безрудных блоков внутри рудных тел и прослеживание контактов кондиционной руды с вмещающими породами;

4)уточнение гидрогеологических, инженерно-геологических условий эксплуатации, выявление и прослеживание тектонических зон, опасных по воде, газу и т.п.

Перечисленные задачи решаются совместно, но в зависимости от конкретной обстановки на первое место может выдвигаться решение того или иного вопроса. Объектом основного внимания при эксплуатационной разведке на конкретном месторождении являются параметры, недостаточно изученные на предшествующих разведочных стадиях и оказывающие наибольшее влияние на ход горнодобычных работ. В связи с этим для эксплуатационной разведки характерны следующие особенности, отличающие ее от других стадий разведочных работ.

1. Эксплуатационная разведка проводится не на всем месторождении, а последовательно по мере развития очистных работ, опережая их не более чем на 1-2 горизонта (этажа). Проведение разведки на больший период означало бы омертвление основных фондов, так как затраты на ее проведение относятся на себестоимость продукции и, кроме того, эффективность ее снижается с увеличением глубины.

2. Задачи, последовательность проведения, пространственная приуроченность и допустимые пределы опережения фронта очистных работ приводят к тому, что разведочные выработки и скважины часто короткие, не пересекающие на всю мощность рудное тело, тогда как на других разведочных стадиях такие подсечения считаются браком.

3.Система эксплуатационной разведки и плотность разведочной сети зависят не только от природных геологических факторов, но также и от применяемых систем разработки.

В процессе становления методики эксплуатационной разведки четко наметилась необходимость ее подразделения на две подстадии – опережающих и сопровождающих очистную выемку разведочных работ, которые различаются по целевому назначению, методике проведения и по применяемым техническим средствам.

Опережающая эксплуатационная разведка проводится в пределах горизонтов и этажей, подготавливаемых к отработке, и имеет своей целью уточнение контуров рудных тел и установление других параметров с детальностью, обеспечивающей составление локальных проектов отработки и планирование подготовительных и нарезных выработок. Решение задач, стоящих перед опережающей эксплуатационной разведкой, осуществляется проходкой горных выработок и скважин целевого назначения, выполняемых по заранее составленному проекту. Она опережает фронт очистных работ на 2-3 года.

Сопровождающая эксплуатационная разведка проводится в отрабатываемых блоках и заключается в геологической и геофизической документации и опробовании нарезных и очистных выработок, опробовании шпуров и скважин, буримых для отбойки руды. Данные эксплуатационного опробования используются для корректировки проводимых добычных работ, управления процессом добычи, составления оптимальной шихты, повседневного контроля за полнотой и качеством отработки запасов, а также для определения и учета фактических потерь и разубоживания.

Основные задачи эксплуатационной разведки при ее проведении на карьерах заключаются в точном установлении контуров рудного тела, выделении и оконтуривании типов и сортов руды, уточнении инженерно-геологических условий эксплуатации.

Назначение опережающей эксплуатационной разведки при открытых работах состоит в уточнении внешних контуров залежи на горизонтах (одном-двух), расположенных ниже горизонта текущих очистных работ, предварительном прослеживании и оконтуривании внутрирудных блоков пустых пород, технологических сортов руд. Эти задачи обусловлены необходимостью определения разносов бортов карьера, перспективного и текущего планирования добычи. Соответственно запасы руд, охваченные эксплуатационной разведкой, должны быть не менее объема годовой добычи, а для обеспечения маневрирования горными работами превышать его в 2-3 раза. Эксплуатационная разведка осуществляется обычно бурением колонковых вертикальных скважин, в некоторых случаях скважин, проходимых сплошным забоем – ударно-канатного или ударно-вращательного бурения. Плотность разведочной сети определяется в зависимости от сложности геологического строения. В среднем она в 2 раза превышает плотность сети для запасов категории В. Система эксплуатационной разведки приспосабливается к системе детальной разведки последовательным сгущением скважин в профилях. Разведочная сеть сгущается дифференцированно в зависимости от сложности строения залежи. В первую очередь бурятся скважины в контурной зоне. Бурение промежуточных профилей производится в случаях, если данные основных профилей не дают однозначного решения. При этом промежуточные профили могут быть короткими, охватывающими приконтурную полосу, или скважины бурятся для прослеживания и оконтуривания внутрирудных прослоев, различных технологических типов и сортов руд и т.п. В участках сложного выклинивания и тектонических нарушений сеть может сгущаться до необходимого предела, кроме того, бурятся одиночные скважины для уточнения имеющихся неясностей.

Для месторождений цветных и редких металлов эксплуатационная разведка осуществляется преимущественно бурением скважин колонкового или ударно-вращательного бурения с проходкой контрольных шурфов, которые стремятся проходить по оси скважин. Необходимость проходки горных выработок диктуется здесь имеющими место расхождениями между данными разведки и эксплуатации по причине избирательного истирания керна.

Сопровождающая эксплуатационная разведка приурочивается ко времени проведения очистных работ и проводится с использованием буровзрывных скважин. Кроме того, роль разведочных выполняют также разрезные траншеи, борта уступов и забоев карьера. По данным опробования буровзрывных скважин составляются проекты на проведение массовых взрывов, ведется планирование и контроль добычи. Опробование буровзрывных скважин проводится по шламу, выдуваемому воздушной или воздушно-водяной смесью, с применением механических пробоотборников разных конструкций.

Плотность сети отбора проб находится в зависимости от неравномерности распределения компонентов в рудном теле. Определенное влияние оказывают также размеры очистного блока и расстояние между буровзрывными скважинами. Наиболее распространены системы с отбором проб из каждой скважины, то есть по сети 6х6 или 8х8 м (сложные по распределению компонентов и сортов руд залежи), через одну – 12х12 м (относительно простые залежи). Для рудных тел, имеющих отчетливо выраженную анизотропию в распределении компонентов и горизонтальном сечении, устанавливается прямоугольная сеть, то есть опробуется каждая скважина вкрест простирания и через одну по простиранию. Обоснование сети отбора проб и представительность шламовых проб на каждом месторождении производится экспериментально.

Помимо рядового химического опробования шлам буровзрывных скважин используется для отбора малых технологических проб. В определенных условиях опробование буровзрывных скважин успешно осуществляется геофизическими методами.

В методике проведения эксплуатационной разведки при подземной добыче имеется значительно больше вариаций чем при открытой. Это связано с большим разнообразием морфологических типов тел полезных ископаемых, разрабатываемых подземным способом, и как следствие, многочисленностью систем разработки. Порядок и методика проведения эксплуатационной разведки в шахтном поле определяются, главным образом, применяемыми системами разработки. С этой точки зрения системы разработки можно объединить в 2 основные группы.

1. Системы, требующие характеристики рудной залежи на всю высоту эксплуатационного этажа до начала очистной выемки, предусматривающие отработку очистных блоков на единственный приемный горизонт, положение которого должно устанавливаться с максимальной точностью. В эту группу относятся все камерные –системы, а также системы с массовой отбойкой руды – слоевым массовым обрушением, подэтажным и этажным обрушением. Система подготовки заключается в проходке большого количества выработок для выпуска руды и ее транспортировки. Очевидно, что системы подготовки и нарезки блока должны быть запроектированы на добротной геологической основе, так как при изменении представлений о морфологии рудного тела перестройка горных работ весьма затруднительна.

2. Системы, включающие различные варианты с магазинированием, слоевой выемки, с креплением выработанного пространства и т.п. Эта группа систем позволяет сравнительно легко видоизменять конструкцию очистных блоков при изменении представлений о морфологии рудного тела.

Опережающая эксплуатационная разведка для систем обеих групп заключается в проходке опережающих разведочных скважин и иногда горных выработок. Обычно с горизонта эксплуатации на нижележащий горизонт, через определенный интервал по простиранию и по 2-4 в вертикальном разрезе, бурятся наклонные нисходящие скважины. Эти скважины приурочиваются, по возможности, к разведочным линиям или границам эксплуатационных камер. При необходимости бурятся также горизонтальные скважины и иногда восстающие. Данные скважин служат основой для трассирования основных подготовительных выработок (откаточных штреков, ортов, восстающих), которые одновременно выполняют функции разведочных. По этим материалам производится составление технического проекта на отработку камеры.

Сопровождающая эксплуатационная разведка совмещается с проходкой нарезных выработок и скважин, буримых для отбойки руды.

Таким образом, первый период эксплуатационной разведки преследует основную цель – уточнение положения рудного тела, его морфологических особенностей с детальностью, обеспечивающей составление локальных проектов отработки и перспективное планирование горных работ и добычи на период до 2 лет. Второй период обеспечивает оперативное планирование добычи и управление качеством, а также полноту выемки запасов с наименьшими потерями и разубоживанием.

При выборе методики эксплуатационной разведки и плотности сети наблюдений за основу принимается тот фактор, который оказывает решающее влияние на ход подготовительных и очистных работ. Такими факторами могут быть особенности формы рудных тел, смещение их послерудными тектоническими нарушениями и др.

При опережающей эксплуатационной разведке весьма сложных по строению рудных тел цветных и редких металлов (жилы, жилообразные тела, зоны трубчатой формы) применяются штреки, орты, рассечки, проходимые таким образом, чтобы их можно было использовать в качестве заездов при выпуске руды из блока. Для разведки используются также вентиляционные восстающие, из которых проходятся рассечки и бурятся короткометражные скважины с расстоянием между ними 10-20 м по простиранию и падению.

Сопровождающая эксплуатационная разведка производится посредством документации и опробования нарезных и очистных выработок, опробования шлама шпуров и буровзрывных скважин, при определенных условиях успешно применяются геофизические способы определения содержания в скважинах и горных выработках. Методические приемы сопровождающей эксплуатационной разведки сводятся к двум принципиальным схемам, определяемым системами разработки. В системах, характеризующихся массовой отбойкой руды и невозможностью доступа в очистные камеры, получение дополнительной информации, необходимой для точного оконтуривания рудных тел, составления оперативных графиков выдачи руды определенного качества осуществляется путем опробования или каротажа буровзрывных скважин и частично документации и опробования нарезных выработок (забоев компенсационного пространства, подэтажных штреков, буровых камер).

При отработке рудных тел системами с постепенным подвиганием очистного забоя (слоевая выемка, камерно-столбовые – при небольшой мощности рудного тела, с распорной крепью и др.), где доступ к очистному забою не ограничен, эксплуатационное опробование осуществляется путем систематического опробования и документации очистного забоя и периодического прощупывания зальбандов короткими скважинами, шпурами или рассечками. Расстояния между слоями варьируют от 2 до 8 м, между бороздами в слое от 2 до 5 м в зависимости от сложности строения рудного тела и характера распределения в нем компонентов.

Текущие задачи рудничной геологической службы включают прогноз и планирование количества и качества минерального сырья, управление качеством продукции, учет движения запасов, потерь и разубоживания, гидрогеологические и инженерно-геологические исследования.

Прогноз и планирование количества и качества полезного ископаемого

Необходимость прогноза и планирования количества и качества полезного ископаемого при разработке месторождения обусловлена изменением этих показателей в процессе добычи и переработки. Прогнозирование количественно-качественных показателей проводится в ходе планирования горных работ. Прогнозируются следующие показатели: количество горной массы, количество руды и ее качество в целом и по типам и сортам. В качестве исходных документов для прогноза используются качественно-сортовые планы, планы опробования горизонтов и другие рабочие графические материалы, на которых обобщаются данные опробования горных выработок и скважин.

Для прогноза на качественно-сортовые планы наносят плановый контур добычи. Внутри него по бортовым значениям оконтуривают полезное ископаемое и в пределах площади промышленного оруденения согласно техническим условиям графически или статистически выделяют участки различных сортов. Для каждого участка подсчитывается среднее арифметическое или среднее взвешенное содержание полезных и вредных компонентов. Определяют площади участков, подсчитывают объемы и запасы полезного ископаемого.

После определения запасов и качества подсчитывают суммарное количество полезного ископаемого в целом и по сортам и горной массы в плановом контуре добычи. В плане добычи программируется такая очередность выемки отдельных участков, которая обеспечивает равномерное количество и устойчивое качество полезного ископаемого в течение всего планового периода. Оптимальный вариант добычных работ определяется с помощью ЭВМ. По мере поступления новых фактических материалов производится корректировка и уточнение первоначальных планов.

Эффективность работы потребляющих и перерабатывающих предприятий определяется не только средним значением качества ископаемого сырья, но также уровнем стабильности качественных характеристик. Это связано с тем, что режим переработки (обогащения, плавки и т.д.) настраивается на определенный качественный состав поступающего сырья. Высокие технологические и экономические показатели перерабатывающего предприятия обеспечиваются лишь при полном соответствии режима переработки качеству поступающего сырья. Как понижение, так и повышение значений качественных показателей отрицательно сказывается на технико-экономических и технологических показателях перерабатывающего производства. В условиях частой и незакономерной изменчивости качественных характеристик перерабатывающее предприятие не в состоянии изменить режим технологического процесса.

Поэтому перед горным производством ставится задача не только выдать полезное ископаемое определенного качества, но и обеспечить постоянство качественных характеристик в технологическом потоке.

Как правило, в пределах шахтных и карьерных полей качественные характеристики полезного ископаемого колеблются в очень широких пределах. Стабильность качественных показателей в руде и рудной массе достигается различными способами усреднения. Под усреднением понимается комплекс мероприятий по поддержанию постоянного качества руды, отправляемой потребителям. Параметр, подлежащий усреднению, выбирается по его значимости для производства. Наиболее часто усредняемым показателем является среднее квадратическое отклонение содержания главного полезного компонента. Степень стабилизации качественных показателей оценивается коэффициентом усреднения: К_ус=σ₁/σ₂, где σ₁ – среднее квадратическое отклонение качественного показателя до усреднения, σ₂ – после усреднения. Чем больше величина коэффициента усреднения, тем выше степень стабилизации качества руды.

Наиболее полно отражает существо процесса усреднения формула К′_ус=1-σ₂/σ₁. При этом коэффициент усреднения меняется от 0 до 1. В случае полного отсутствия эффекта усреднения К′_ус =0, в идеально усредненной руде К′_ус=1.

При современных повышенных требованиях к стабильности качества минерального сырья в потоке необходимо значение К_ус порядка 2.5-5.0, что возможно только при многоступенчатом процессе усреднения. Выделяют 4 основных ступени или стадии усреднения руд.

Первым этапом процесса усреднения является планирование такого порядка развития горных работ, который способствовал бы сглаживанию качественных характеристик в пределах длительных календарных сроков – года или квартала. За счет оптимального порядка развития работ в карьерном или шахтном поле можно достичь коэффициента усреднения порядка 1.5-2.5 в среднем за отчетный календарный период. Однако при этом посменные и суточные отклонения качества могут быть очень значительны.

Более высокая стабильность показателей усреднения достигается на втором этапе усреднения за счет организации гибкого управления добычными забоями и транспортом в течение суток и смен. Наиболее эффективна такая организация работ, когда управляющие звенья обеспечиваются своевременной и достоверной информацией о фактическом качестве полезного ископаемого по забоям и в транспортном потоке. Высокая степень однородности качества руды достигается за счет следующих организационно-технических мероприятий: 1)селективной выемки качественно разнородных участков забоев; 2)поддержания резервных забоев с разными качественными характеристиками руды; 3)применения подшихтовочных карьерных складов. Уровень стабилизации качества руд при оперативном внутрикарьерном усреднении может достичь 2.5-3.0.

При недостаточном усреднении на третьем этапе применяют прикарьерные и околоствольные усреднительные склады. Сущность такого усреднения состоит в том, что штабели рудной массы отсыпаются по мере ее поступления тонкими наклонными или горизонтальными слоями. Из штабелей рудная масса отгружается вкрест слоев, в результате чего происходит эффект усреднения руд.

Наконец, самый высокий эффект усреднения на четвертом этапе достигается на складах обогатительных фабрик и рудных дворах металлургических заводов посредством применения специальных усреднительных механизмов и оборудования. На этой стадии усреднение достигается путем механического перемешивания рудной массы в смесительных емкостях, как правило, в автоматическом режиме.

В высокоразвитых странах придается исключительное значение усреднению качества руд. Так, при закупке партий товарных железных руд в Японии производится доплата за степень усреднения руд. В настоящее время на крупных ГОКах создаются и функционируют автоматизированные системы управления качеством продукции (АСУКП), в которых разрабатывают стандарты предприятий по совершенствованию качества и контролю за выпускаемой продукцией и обеспечивают производство необходимой технологией и организацией работ.

Баланс запасов месторождения в динамике его изменения является одной из важнейших задач рудничной геологической службы.

В процессе деятельности горнодобывающего предприятия подсчет и пересчет запасов производится постоянно, по мере накопления информации о параметрах тел полезных ископаемых и погашения запасов при отработке.

Увеличение запасов на балансе предприятия происходит в результате разведки или перевода запасов из забалансовых в балансовые при совершенствовании технологии переработки минерального сырья. Уменьшение количества запасов происходит в результате их погашения, которое определяется суммой добытого и потерянного при добыче полезного ископаемого. Списание с баланса запасов производится также при их неподтверждении в процессе проведения разведочных и добычных работ.

Учет балансовых запасов ведется по категориям запасов в соответствии с инструктивными материалами. Балансовые запасы, как уже отмечалось, по степени разведанности подразделяются на категории А, В, С₁ и С₂. Балансовые запасы за вычетом плановых потерь образуют промышленные запасы. Промышленные запасы, в свою очередь, подразделяются по степени подготовленности к добыче на вскрытые, подготовленные и готовые к выемке.

Учет движения запасов ведется по следующим направлениям:

1)оценка запасов вновь выявленных и разведанных тел полезных ископаемых;

2)пересчет запасов известных рудных тел по мере повышения степени их разведанности;

3)пересчет запасов по горизонталям в блоках, подготавливаемых к отработке;

4)подсчет запасов в блоках, готовых к очистной выемке, по элементам их учета (очистные камеры, межкамерные целики, потолочины и т.д.);

5)подсчет запасов, подготовленных к отбойке при массовых взрывах;

6)учет запасов, извлеченных из камер, целиков, подготовительных и нарезных выработок;

7)учет запасов, потерянных в массиве, целиках, при выпуске и транспортировке;

8)учет количества пустых пород, извлеченных при добыче.

Подсчет и пересчет запасов при горнодобычных работах имеют некоторую специфику, обусловленную способами вскрытия и очистной выемки.

При добыче открытым способом (карьером) основными элементами отработки являются горизонт, уступ, блок, заходка. Перед началом вскрытия горизонта производится подсчет запасов по уступу, то есть в объеме, заключенном между верхним и нижним горизонтами на высоту очистного пространства. Наиболее рациональным способом подсчета запасов является способ сечений (разрезов) при котором площади подсчетного блока определяются в горизонтальных сечениях.

Учет движения запасов при подземной разработке выглядит более сложно по сравнению с открытой. Подсчет запасов производится по эксплуатационному этажу перед вскрытием горизонта. Затем, после проведения горно-подготовительных работ и эксплуатационной разведки, этаж разбивается на эксплуатационные единицы-блоки. В свою очередь, в пределах блока выделяются камеры, межкамерные целики, потолочины, последовательность отработки которых и технологические показатели различны, что требует раздельного их учета. Основными способами подсчета запасов являются способы эксплуатационных блоков и вертикальных параллельных сечений, реже применяется способ геологических блоков и горизонтальных сечений.

По мере развития горно-подготовительных и очистных работ запасы по элементам блока постоянно пересчитываются. Учет движения запасов по блоку ведется ежеквартально.

Потери и разубоживание при извлечении запасов из недр являются одними из важнейших показателей эффективности горнодобывающего предприятия.

Под потерями понимается оставление по разным причинам части запасов в недрах, а под разубоживанием – засорение руды пустой породой или некондиционной рудой.

Необоснованно высокие потери уменьшают срок работы горнодобывающего предприятия, то есть приносят прямой социально-экономический ущерб.

Разубоживание практически всегда приносит экономические убытки, которые слагаются из затрат на отбойку, выдачу, транспортировку и обогащение пустой породы. И потери и разубоживание руды возникают, главным образом, при отработке приконтактовой части рудного тела с вмещающими породами.

Учет потерь и разубоживания производится геологической и маркшейдерской службой параллельно с учетом добычи и движением запасов. Их величина устанавливается прямыми, косвенными или комбинированными методами.

При прямом методе потери определяются по замерам в натуре или на геолого-маркшейдерской графике. При определении разубоживания прямым методом замеряется объем разубоживающих пород. Применение прямых методов возможно при четком контакте рудных тел с вмещающими породами. Если контакты нечеткие, применяют косвенные методы. Они основаны на сопоставлении количества добытой руды с количеством погашенных балансовых запасов при определении потерь и на сопоставлении содержания полезного компонента в погашенных балансовых запасах и в добытой рудной массе при определении разубоживания. Комбинированные методы состоят в сочетании прямых и косвенных: Окончательные величины потерь и разубоживания можно определить только после отработки блока.

Гидрогеологическое обслуживание на карьерах и шахтах производится с целью осушения горных выработок во избежание их затопления водой, а также предотвращения оползней, оплывин и пр. Объем гидрогеологических исследований, водоотливных и дренажных работ предопределяется сложностью гидрогеологических условий.

Гидрогеологи ведут систематические наблюдения за притоком воды в горные выработки и скважины, производят опытные откачки и наливы воды в скважины. На основании этих наблюдений намечаются пункты для проходки дренажных поверхностных и подземных выработок и водоотливных скважин. При необходимости принимаются решения об изменении углов откоса бортов карьера или мероприятия по их укреплению для исключения возможных аварийных ситуаций.

Важнейшей гидрогеологической характеристикой месторождения являетсяприток воды в горные выработки. Он зависит от климатических и метеорологических условий, а также от связи горизонтов подземных вод с поверхностными водами. Особое внимание гидрогеологи уделяют изучение карста и пород, способных к образованию плывунов и оползней. При открытых горных работах возможно возникновение очень крупных оползней бортов карьера. Попадание горных выработок в зону карста может вызвать катастрофические притоки воды, достигающие 1000 м³/час.

Гидрогеолог должен решить вопрос о возможности использования рудничных вод в технических целях.

Инженерно-геологические исследования в период отработки месторождения включают более детальные исследования физико-механических свойств пород. В первую очередь это относится к крепости горных пород для определения их взрываемости, буримости и устойчивости, а также определения возможности использования их в качестве строительных материалов.

Система комплексного использования недр и охраны окружающей среды включает в себя 3 главных направления: 1)извлечение из руды компонентов-примесей; 2)использование пород вскрыши и отходов обогатительного, металлургического и других производств; 3)рациональное использование земель, входящих в горный и земельный отводы, их восстановление (рекультивация) после добычи полезного ископаемого.

Большинство руд, добываемых в настоящее время, являются комплексными по содержанию металлических и неметаллических компонентов. Железные руды часто содержат легирующие примеси: марганец, кобальт, хром, никель, ванадий. Такие «вредные» примеси как сера и фосфор могут быть полезными, если их использовать для производства серной кислоты и удобрений. Медные руды, связанные с сульфидами, являются основным сырьем для получения серной кислоты. Кроме того, они содержат примеси цинка, свинца, серебра, никеля, кобальта, золота, германия, галлия, селена, теллура. Аналогичный спектр элементов содержат полиметаллические руды. Золы горючих полезных ископаемых часто содержат в себе промышленные концентрации германия, ванадия, молибдена, галлия, циркония и редких земель. В калийных солях присутствуют рубидий, цезий, бром. Если подсчет полезных примесей не сделан при разведке месторождений, то рудничные геологи обязаны поднять вопрос о комплексном использовании руд.

Породы вскрыши, особенно при открытой добыче, складируются в отвалы, которые со временем занимают все увеличивающуюся площадь прежде полезных сельскохозяйственных земель и пастбищ. Наряду с этим существуют предприятия, занимающиеся добычей песка, гравия и скальных пород, используемых в качестве балласта при строительстве дорог и наполнителей бетонов и цементов. Попутное использование вмещающих пород в качестве строительного камня позволяет увеличить предельный коэффициент вскрыши на открытой добыче и сохранить площадь сельскохозяйственных угодий. Использование хвостов обогатительного производства и металлургических шлаков снижает ущерб от разубоживания руды.

При открытой разработке месторождений, перед началом горных работ с поверхности горного отвода снимается весь плодородный слой и складируется в отдельный отвал. После открытых горных работ остаются карьеры, которые затем заполняются породами вскрыши, негодными для использования, или другими отходами. После восстановления первоначального рельефа поверхность бывшего горного отвода покрывается плодородным слоем и засевается травами или засаживается лесом или плодородными деревьями. Если экономически нецелесообразна рекультивация карьеров до первоначального состояния земной поверхности, то на их месте образуют водоемы для разведения рыбы или водохранилища рекреационного назначения.

По завершении подземной добычи возможность катастрофических явлений, обусловленных проседанием поверхности над отработанным пространством, устраняется искусственным обрушением кровли очистных выработок, а если сдвижение недопустимо, применяются системы разработки с монолитной закладкой очистного пространства. Эти мероприятия необходимы в том случае, если горные работы ведутся под жилыми массивами или промышленными объектами. В качестве закладочного материала применяют хвосты обогатительных фабрик, металлургические шлаки и отходы цементного производства. Особенно большое значение рекультивация земель приобретает в сельскохозяйственных районах.