Лекция 8. Документация и опробование

ОСНОВЫ ГОРНОПРОМЫШЛЕННОЙ ГЕОЛОГИИ
Основными видами геологической документации:
• иллюстративно-текстовой,
• зарисовки забоев и других элементов подземных
горных выработок, уступов, карьеров, их описание;
• табличный — журналы описания керна и шлама
скважин, опробования; каменный — образцы, керн
и шлам скважин, шлифы и аншлифы;
• фотодокументация.
Объектами геологической документации:
• геологоразведочные выработки,
• подземные горные (штреки, квершлаги, орты,
рассечки, восстающие, уклоны, гезенки),
• открытые горные (уступы карьеров) выработки,
• буровые разведочные и технологические скважины.
По
форме
и
уровню
завершенности
геологическая
документация
разделяется
на
первичную и сводную.
Выделяют
следующие
виды
первичной
геологической документации:
1) массовая документация (в масштабе 1:500—
1:200)
–
это
все
скважины
доразведки
и
эксплуатационной разведки, все доступные для
наблюдения горные выработоки (подземных и открытых)
и
очистные
и
журналы
опробования,
гидрогеологические
и
инженерно-геологические
исследования, каталоги образцов горных пород и
полезных ископаемых;
2) детальная — характеризующая наиболее
интересные в гео-логическом отношении объекты,
тектонические нарушения, кон-такты, зоны выклинивания
и внутреннее строение тел полезных ископаемых;
3) специализированная — предназначенная для
отображения различных минеральных парагенезисов,
структурно-текстурных
особенностей,
фациальных
переходов, трещиноватости и др.
Первичная геологическая документация
при открытой разработке:
1) журналы массовых зарисовок и фотографий уступов карье-ров
и забоев очистных за ходок на уступах, а также журналы де-тальных
и тематических зарисовок;
2) журналы документации и опробования скважин (буровзрывных и
эксплуатационной разведки), забоев и уступов карьера;
3) рабочие фрагменты геологических планов уступов карьеров для
отдельных участков и блоков;
4) журналы замеров водопритоков, определения объемной массы
и других физических свойств горных пород и ПИ, обусловливающих
их разрабатываемость и устойчивость откосов.
при подземной разработке:
1) массовые зарисовки и фотографии разведочных, капитальных,
подготовительных, нарезных и очистных горных выработок;
2) журналы документации и геологические колонки скважин
(буровзрывных и эксплуатационной разведки);
3) журналы опробования скважин и горных выработок, определения
физических свойств горных пород и полезного ископаемого;
журналы
гидрогеологических
наблюдений
и
определения
водопритоков; журналы документации признаков проявления
горного давления.
Сводные геологические документы.
1) погоризонтальные геологические планы (на маркшейдерской
основе),
соответствующие
по
абсолютным
отметкам
почве
эксплуатационных уступов или эксплуатационным горизонтам рудника
(шахты); на них наносятся структурные элементы, стратиграфические
границы, технологические типы и сорта ПИ;
2) поперечные и продольные геологические разрезы по
профилям детальной и эксплуатационной разведки, характеризующие
морфологию и условия залегания тел полезных ископаемых,
размещение их технологических типов, положение водоносных горизонтов и инженерно-геологических ярусов;
3) погоризонтные качественные, сортовые или геологотехнологические планы;
4) сводные геологические планы карьера, сводные планы
эксплуатационных подземных горизонтов рудника (шахты);
5) планы и разрезы с изолиниями структурно-морфологических и
качественных показателей месторождения и отдельных тел полезного
ископаемого;
6) блок-диаграммы месторождения, гидрогеологические и
инженерно-геологические планы (карты) для месторождений со
сложными условиями.
Сводные геологические документы на угольных месторождениях:
1) план (карта) выхода угольных пластов под покровные
отложения;
2) гипсометрические планы или вертикальные проекции
угольных пластов;
3) геологические рабочие планы по угольным пластам (на
маркшейдерской основе);
4) планы изолиний мощности (для невыдержанных угольных
пластов);
5) планы (или вертикальные проекции) изменения качества
углей в изолиниях содержания золы, влаги, выхода летучих
компонентов, серы и других качественных показателей, влияющих на
технологические свойства угля;
6) литолого-прочностные планы пород кровли (на шахтах) и
пород почвы (на карьерах) угольного пласта;
7) альбомы структурных колонок угольных пластов.
Дополнительно к сводной геологической информации
относятся:
• материалы математической обработки данных опробования,
• технологических испытаний,
• гидрогеологических и инженерно-геологических исследований.
ОПРОБОВАНИЕ
Опробование полезных ископаемых одна из важнейших задач
геологической службы горного предприятия.
Цель — установление вещественного состава и качественных
свойств полезного ископаемого и вмещающих пород.
Показатели - главные факторы, обусловливающие промышленную
ценность основных и попутных полезных ископаемых, технологию добычи и
переработки, а также назначение конечной продукции горного
производства.
Суть опробования - определение химического и минерального
состава, физико-механических и технологических свойств полезного
ископаемого для установления его пригодности для производства заданной
продукции и разработки технологии ее получения.
Результаты опробования - позволяют оконтурить тела полезных
ископаемых, их природные и технологические типы, включения пустых
пород и некондиционных участков и прослоев, выявить закономерности
пространственного размещения основных и попутных полезных, а также
вредных компонентов.
•
•
•
•
•
•
•
•
Объектами опробовании являются:
керн скважин колонкового бурения,
шлам буровзрывных скважин,
материал из скважин, пробуренных с применением
змеевиков, буровых ложек, желонок,
полезное ископаемое в забое уступов карьера и
подземных горных выработок,
отбитая горная масса в карьерах, очистных блоках
подземной разработки, в промежуточных навалах и
складах,
перепускных
устройствах,
бункерах,
транспортных сосудах,
сырье и концентраты на обогатительной фабрике,
товарная продукция на складах и в транспортных
сосудах после загрузки,
естественные выходы полезного ископаемого.
Основные виды опробования при эксплуатационной разведке и
разработке месторождений полезных ископаемых:
I) Химическое - позволяет определить содержания основных и попутных
полезных и вредных компонентов ;
2) Минералогическое - минеральный и петрографический состав
полезного ископаемого ;
3) Технологическое - изучаются рациональные схемы переработки полезных
ископаемых, направления и технология промышленного использования
сырья;
4) Техническое - физико-механические свойства ПИ и ВП (для оценки их
инженерно-геологических характеристик, разрабатываемости пород и
прогнозирования устойчивости массива при ведении горных работ).
•
•
•
•
•
•
•
Опробование угольных месторождений включает:
технический анализ (влага, зольность, выход летучих веществ),
элементный (определение содержаний углерода, кислорода, азота и
водорода в горючей части угля),
петрографический (определение мацерального состава, минеральных
примесей, степень метаморфизации углей – показатель отражения
витринита),
спекаемость,
теплота сгорания,
содержания общей серы и фосфора,
химический состав золы и её плавкость
Товарное опробование – это многоцелевое и включает
определение потребительских свойств продукции: показатели назначения,
сохраняемости, технологичности, транспортабельности.
Виды отбора проб:
• Способы: штуфное, бороздовое, задирковое, валовое.
• Параметры сети опробования определяются сложностью контуров тел и
их внутреннего строения, а также системами разработки.
• Опробование необходимо выполнять секционно с отбором проб по
отдельным типам, сортам полезного ископаемого и разновидностям
вмещающих горных пород.
• Масса пробы и ее сечение зависят от степени изменчивости качества
полезного ископаемого и требований представительности проб для
подсчета запасов.
• Опробование в транспортных сосудах, на транспортерах, в бункерах и
складах выполняется, как правило, сотрудниками служб технического
контроля и инспекции по качеству минерального сырья. Основные
способы — точечный, горстевой и валовый с помощью специальных
пробоотборников или вручную. Сеть опробования определяется его
целевым назначением и степенью однородности горной массы
Основные требования к опробованию
1. Контроль опробования осуществляется
геологической службой горного предприятия.
2. Проверка и соблюдение технологии отбора
проб и в повторном опробовании, которое
проводится в объеме 3—5 % от первичного,
равномерно распределяется по времени и
площади, охватывает все типы и сорта
полезного ископаемого.
3.
Результаты
анализа
подвергаются
внутреннему и периодическому внешнему
контролю, состоящему из повторного анализа
ПИ из дубликатов проб.
Новые способы опробования разрабатываются:
- на основе ядерно-геофизических методов изучения
состава и свойств полезных ископаемых, что позволяет
определять вещественный состав, структуры, физические
(плотность, влажность, пористость) и другие свойства
полезных ископаемых и вмещающих пород;
- на основе рентгеновского излучения для определения
зольности углей в потоке;
методы
изучения
естественной
радиоактивности
разработаны достаточно детально для опробования горных
выработок и скважин при разведке залежей калийных
солей, урановых и ториевых месторождений;
- методы, основанные на искусственных источниках
ионизации, разделяются на две группы:. гамма-методы
регистрируют наведенные гамма-поля, нейтронные методы
фиксируют поля и связанные с ними гамма-излучения;
- ядерно- геофизические методы.
Ядерно- геофизические методы:
1)
селективный
гамма-гамма-метод
в
скважинном
(каротажном) и подземном (шахтном) вариантах для опробования
монометалльных
месторождений
железа,
свинца,
ртути,
вольфрама, сурьмы и бария;
2) рентгеноспектральный метод в скважинном и шахтном
вариантах для определения содержаний свинца, цинка, молибдена,
сурьмы, ртути, бария, висмута з рудах сложного состава;
3) метод ядерного гамма-резонанса для опробования
оловянных руд;
4)
спектрометрический
нейтронный
гамма-метод
в
каротажном варианте для определения содержаний хлора, железа,
хрома, никеля (силикатного);
5) активационный метод в каротажном варианте для опробования месторождений меди, бокситов, марганца, флюорита;
6) гамма-нейтронный метод в каротажном и подземном
вари-антах для опробования бериллиевых месторождений;
7) нейтрон нейтронный метод для определения бора, редких
земель, кадмия, лития, ртути, марганца.