ГлавнаяНадежность и точность установления контуров залежей полезных ископаемых во многом определяют правильность проектных решений по вскрытию и подготовке месторождения для промышленного освоения.
Установленный при разведке месторождения внешний контур балансовых запасов в случае разработки их открытым способом предопределяет контур карьера. При заложении карьера задача сводится в основном к тому, чтобы наряду с оптимальным разрешением вопросов вскрытия месторождения было возможно отстроить борта карьера таким образом, чтобы прирезать минимальное количество пустых пород и потерять наименьшее количество полезного ископаемого. Корректировка положения бортов карьера в процессе эксплуатации чрезвычайно трудна, а в ряде случаев невозможна без коренной реконструкции карьера, что влечет приостановку добычи и значительное удорожание работ.
В случае проектирования подземных работ надежность и точность определения контуров балансовых запасов также имеют важное значение: неправильно проведенный контур может привести к подработке тел полезного ископаемого, необоснованной потере и консервации запасов в целиках, бросовой проходке горно-капитальных и подготовительных выработок. Обоснованное оконтуривание тел и определение границ распространения полезного ископаемого, пригодного для промышленного использования, являются также важными условиями правильного определения количества запасов.
Для оконтуривания и подсчета запасов полезного ископаемого требуется знать геологическое строение месторождения, условия залегания и формы тел полезного ископаемого, закономерности распределения полезных компонентов и вредных примесей, технологические показатели переработки сырья, горнотехнические и гидрогеологические особенности оцениваемого месторождения.
При этом не следует забывать, что надежность оконтуривания тел полезных ископаемых зависит от методической и технической правильности проведения разведочных работ и опробования, а также от правильности приемов оконтуривания.
Прежде чем приступить к оконтуриванию, необходимо решить вопрос о том, какие запасы в условиях данного месторождения следует считать балансовыми, а какие забалансовыми и что относить к пустым породам и не включать в контур промышленных запасов. Решение этого вопроса связано с кондициями. Поэтому, приступая к оконтуриванию тел нерудных полезных ископаемых и подсчету запасов, необходимо иметь обоснованные кондиции, утвержденные в установленном порядке.
Оконтуривание тел нерудных полезных ископаемых практически сводится к установлению опорных точек контура по естественным обнажениям, буровым скважинам, горным выработкам, геофизическим или другим наблюдениям и проведению через полученные точки линий контура. Контур, проведенный через точки, в которых полезная толща отвечает требованиям промышленности по качеству и горнотехническим условиям разработки, называется промышленным.
Внутри этого контура заключаются балансовые запасы полезного ископаемого. За пределами этого контура могут размещаться забалансовые запасы, которые в настоящее время по качеству, технологии переработки, горнотехническим или гидрогеологическим условиям не могут быть использованы промышленностью, но могут представить практический интерес в дальнейшем. Контур распространения таких запасов также устанавливается по опорным точкам, вскрывшим полезное ископаемое с показателями, соответствующими установленным в кондициях для забалансовых запасов. Внутри промышленного контура могут выделяться запасы нерудных полезных ископаемых разного качества и различной степени разведанности. Поэтому в задачу оконтуривания входит выделение в блоки участков месторождения, разведанных с различной детальностью, а также участков, характеризующихся различным качеством полезного ископаемого (бедных и богатых руд, технологически различных сортов).
Оконтуривание по мощности тела полезного ископаемого практически сводится к установлению мощности, в пределах которой качество минерального сырья удовлетворяет требованиям промышленности. При определении контуров тела полезного ископаемого в выработке основную роль играют характер изменения качества полезного ископаемого и взаимоотношение его с вмещающими породами. По этим признакам можно выделить следующие случаи границ тела полезного ископаемого и распределения полезного компонента: 1) границы четкие, распределение равномерное; 2) границы четкие, распределение неравномерное; 3) четкие границы отсутствуют, распределение равномерное; 4) четкие границы отсутствуют, распределение неравномерное.
Рассмотрим все эти случаи.
1. При равномерном распределении полезного компонента или выдержанном качестве сырья, когда границы тела полезного ископаемого достаточно четкие и промышленные контуры совпадают с геологическими, мощность тела полезного ископаемого устанавливается непосредственно замером в горных выработках или по данным бурения. Соответствие качества сырья требованиям промышленности подтверждается данными опробования.
2. При невыдержанном качестве полезного ископаемого имеющего четкие геологические границы с вмещающими породами, внешний контур тела полезного ископаемого может быть установлен достаточно просто — путем непосредственного наблюдения в горных выработках или по данным бурения. Неоднородность сырья не исключает возможности выделения внутри промышленного контура интервалов некондиционных пород, мощность которых устанавливается кондициями. Поскольку качество полезного ископаемого определяется опробованием, большое значение приобретает длина интервала опробования. В общем она должна быть в 2 раза меньше установленной кондициями мощности, при которой прослои некондиционных пород возможно селективно отрабатывать. Так, если кондициями предусматривается возможность селективной отработки прослоев некондиционных пород мощностью 2 м, длина интервала опробования должна быть равна или меньше 1 м. Если же длина интервала опробования будет равна или превышать установленную мощность подлежащих выделению некондиционных пород, то многие прослои окажутся невыявленными и, будучи включены в контур тела полезного ископаемого, исказят качественную характеристику сырья. В то же время опробование большими интервалами может привести к тому, что часть кондиционного сырья может быть неправильно исключена из промышленного контура.
На рис. 16 приведен пример ошибочного увеличения мощности прослоя некондиционных песков вследствие неправильного выбора интервала опробования. При установленной кондициями мощности прослоев, подлежащих селективной выемке, в 2 м, опробование велось интервалами также в 2 м, вследствие чего прослой ожелезненных песков, непригодных для стекловарения, мощностью 2 м расценивается как прослой мощностью 4 м.
Особенно большое значение правильный выбор интервала опробования имеет для месторождений, в которых сырье представлено разными сортами или марками. Неправильный выбор интервала опробования может привести к резкому изменению представления о сортовом или марочном составе полезного ископаемого. На рис. 17 показан марочный состав огнеупорных глин при опробовании 0,5-метровыми интервалами (а) и 1,5-метровыми интервалами (б).
Включение в полезное ископаемое (или исключение из него) интервалов пустых и некондиционных пород, находящихся внутри полезной толщи, в основном определяется их величиной. Если эти интервалы невелики и не могут быть отработаны селективно, их включают в мощность тела полезного ископаемого, и они должны быть включены в пробу наравне с кондиционным сырьем.
Если включения (линзы, прослои, прожилки, карстовые заполнения и т. д.) значительны и могут быть отработаны селективно, при замере мощности тела полезного ископаемого их не учитывают и в пробу не берут.
3. При равномерном качестве полезного ископаемого, но отсутствии между ним и вмещающими породами четких границ промышленный контур определяют по результатам опробования — по границе, показавшей бортовое содержание полезного компонента или предельное содержание вредных примесей.
При этом могут быть два случая.
А. Тело, оконтуренное по крайним пробам, показавшим бортовое содержание полезного компонента, характеризуется в среднем (на всю мощность) содержанием, равным или выше минимального промышленного по блоку. В этом случае промышленная мощность будет равна мощности тела полезного ископаемого, оконтуренного по крайним пробам с бортовым содержанием полезного компонента.
Б. Тело полезного ископаемого, оконтуренное по крайним пробам с бортовым содержанием полезного компонента, характеризуется средним содержанием его ниже минимального промышленного по блоку. В этом случае промышленная мощность тела полезного ископаемого не может быть определена лишь по данным опробования одной выработки, а должны учитываться результаты опробования других выработок в пределах блока. Если среднее содержание полезного компонента по блоку, установленное по всем выработкам в пределах тела полезного ископаемого, оконтуренного в каждой выработке по крайним пробам с бортовым содержанием, отвечает минимальному промышленному, то промышленная мощность тела в каждой выработке будет равна мощности тела, оконтуренного по крайним пробам с бортовым содержанием.
Однако, строго придерживаясь этого правила, без глубокого геологического анализа можно допустить вовлечение в промышленное освоение значительных количеств сырья, промышленная переработка которого нерентабельна. He следует забывать, что данная выше рекомендация относится лишь к месторождениям с выдержанным качеством сырья, т. е. к таким, на которых нельзя произвести резкое разграничение руд на богатые и бедные или сырья на высокосортное и низкосортное. В противном случае месторождение следует отнести к типу невыдержанных по качеству сырья. Если же при оконтуривании по крайним пробам с бортовым содержанием полезного компонента среднее содержание его по блоку будет ниже минимального промышленного, то мощность тела полезного ископаемого в отдельных выработках должна быть уменьшена за счет исключения крайних бортовых проб так, чтобы обеспечить минимальное среднее содержание полезного компонента по блоку.
4. При невыдержанном качестве полезного ископаемого в телах, не имеющих четких границ с вмещающими породами, внешний контур тела полезного ископаемого и внутреннее его строение определяются по результатам опробования. Чтобы обеспечить возможность выделения интервалов некондиционных пород, подлежащих селективной отработке, длина интервалов опробования должна быть в 2 раза меньше установленной кондициями мощности прослоев, подлежащих исключению из подсчета запасов. Предварительно внешний промышленный контур тела полезного ископаемого проводится по границам крайних проб с бортовым содержанием полезного компонента; при этом интервалы с содержанием полезного компонента ниже бортового и с мощностью большей, чем предусмотрено кондициями для прослоев некондиционных пород, включаемых в полезную толщу, выделяются. Маломощные прослои некондиционных и пустых пород включаются в промышленный контур.
При этом могут быть три случая.
А. Тело полезного ископаемого, оконтуренное по крайним пробам, показавшим бортовое содержание полезного компонента, характеризуется средним содержанием его, равным или превышающим минимальное промышленное по блоку. Тогда промышленная мощность будет равна мощности тела полезного ископаемого, установленного по крайним пробам с бортовым содержанием полезного компонента при условии, что среднее содержание его в интервале, представленном чередующимися кондиционными и некондиционными прослоями, будет не ниже бортового. Если содержание полезного компонента в этом интервале будет ниже бортового, то включение его в промышленный контур нецелесообразно, так как приведет к необходимости выемки практически пустой породы. Путем исключения крайних проб с бортовым и некондиционным содержанием можно найти интервал, в пределах которого содержание полезного компонента будет выше бортового. Этот интервал включается в промышленный контур.
Б. Тело, оконтуренное по крайним пробам, показавшим бортовое содержание полезного компонента, характеризуется средним содержанием его ниже минимального промышленного по блоку, но выше бортового. В этом случае целесообразно исключить из промышленного контура крайние интервалы, представленные чередующимися кондиционными и некондиционными прослоями, если среднее содержание полезного компонента в пределах этих интервалов ниже бортового. Если и после этого среднее содержание полезного компонента не достигает минимального промышленного, то вопрос о целесообразности дальнейшего исключения интервалов с бортовым содержанием решается с учетом содержаний полезного компонента в других выработках, расположенных в пределах блока, как было показано для месторождений с равномерным качеством сырья.
В. Тело, оконтуренное по последним пробам, показавшим бортовое содержание полезного компонента, характеризуется средним содержанием его ниже бортового.
Как и в предыдущем случае, необходимо путем исключения крайних проб с бортовым и некондиционным содержанием найти интервал, в пределах которого среднее содержание отвечает бортовому.
Изложенные принципы оконтуривания применимы к полезным ископаемым, ценность в которых представляет не вся горная порода, а лишь отдельные компоненты или минералы.
Характерной особенностью оценки качества группы месторождений полезных ископаемых, в которых ценность представляет вся горная порода, является отсутствие разделения требований к минимальному среднему содержанию компонентов и их бортовому содержанию. Обычно для таких месторождений устанавливаются предельные значения содержания полезных и вредных компонентов или допустимые значения физико-механических показателей, при которых возможно промышленное использование сырья в той или иной отрасли народного хозяйства. Особенностью оценки качества минерального сырья этой группы является и то, что она производится не по одному компоненту (или нескольким приравниваемым к нему), а по многим компонентам или свойствам, привести которые к единому показателю невозможно. Так, если на полиметаллических месторождениях, руда которых заключает несколько ценных компонентов — свинец, цинк, золото и т. д.,— оценка качества руды может производиться по содержанию так называемого «условного процента металла», для определения которого все металлы, исходя из их ценности, приравниваются в определенном соотношений к какому-либо одному металлу, то на месторождениях нерудного сырья, например известняков, содержание полезного компонента CaO не может быть приравнено к содержанию вредных примесей — MgO, нерастворимого остатка и т. д. Эти особенности, во-первых, по-разному определяют возможность при оконтуривании включать в полезную толщу некондиционные породы, а, во-вторых, вызывают необходимость строгого учета условий разработки месторождения.
Для отдельных видов нерудных полезных ископаемых включение в полезную толщу некоторого количества некондиционных пород практически не сказывается на качестве сырья. Например, допускается включение в известняки, используемые в качестве цементного сырья, такого количества доломитизированных известняков или доломитов, при котором содержание окиси магния в клинкере не будет превышать установленные 4,5 %. При таком включении качество сырья не ухудшается и из него может быть получен цемент высоких марок.
Большое количество лимитируемых компонентов требует при определении промышленного контура полезного ископаемого хорошего знания технологии переработки и горнотехнических условий разработки сырья. В ряде случаев целесообразно включать в промышленный контур отдельные пробы или ряд проб с содержанием того или иного компонента ниже допускаемого кондициями. Такое включение не приведет к снижению качества сырья. Так, флюсовый известняк, применяемый в черной металлургии, оценивается по содержанию окиси кальция и магния, нерастворимого остатка, фосфора и серы. Нередко содержание того или иного компонента в отдельных пробах выходит за пределы допустимого, но в других пробах из рассматриваемого разреза содержание этих же компонентов значительно меньше, чем допускается кондициями, и в среднем по разрезу удовлетворяет требованиям кондиций. Иногда по данным по-интервальных проб весь разрез представлен некондиционным сырьем, причем каждая проба характеризует его как непромышленное по содержанию какого-либо одного компонента, а при смешении проб в интервале, характеризующем эксплуатационный уступ, получается вполне кондиционное сырье. Возможны случаи, когда полезная толща, опробованная короткими секциями, представляется кондиционной, но при смешении проб, взятых из всех слоев в пределах эксплуатационного уступа, качество сырья в средней пробе, характеризующей интервал, соответствующий принятому при разработке, не отвечает требованиям промышленности. Так, при оценке формовочных песков нередко по данным секционных проб выделяются слои, сложенные песками определенных марок, но при смешении проб песков из ряда слоев получается песок, некондиционный по гранулометрическому составу или газопроницаемости.
В таких случаях при оконтуривании нельзя ограничиваться суммированием кондиционных слоев в промышленную пачку, а необходимо производить пересчет состава на мощность, соответствующую принятому уступу разработки.
Для ряда строительных материалов, оценка которых производится главным образом по их физико-механическим свойствам (бут, щебень, гравий и др.), усреднение качества сырья не допускается. В этих случаях при оконтуривании нельзя руководствоваться средним значением сопротивления сжатию, средней величиной водопоглощения и другими средними значениями параметров. Предположим, что 25 % испытанных образцов показали сопротивление сжатию в водонасыщенном состоянии 1200 кг/см2, а 75 % — 400 кг/см2. Вычисляя среднее сопротивление по всем образцам, получим 600 кг/см2. Оценивая камень по среднему значению прочности, можно прийти к выводу о пригодности его в качестве щебня для изготовления гидротехнического бетона марки 300. В действительности же 75 % всего объема камня непригодно для этой цели, и бетон, изготовленный из этогo камня, нельзя применять в гидротехнических сооружениях. В тех случаях, когда камень по своим физико-механическим свойствам неоднороден и выделить его в разрезе выработки и на плане невозможно, в промышленный контур включается вся горная порода с указанием процента выхода кондиционного камня.
Оконтуривание некоторых видов нерудных полезных ископаемых (керамические глины и др.) осложнено отсутствием требований к качеству сырья. В этом случае оценка качества сырья производится не по составу или физико-механическим свойствам сырья, а по качеству готовой продукции, которое определяется по данным технологических испытаний (кирпича, черепицы и др.). Естественно, что изготовление продукции сопряжено с необходимостью отбора больших масс сырья, технологическая переработка которого связана с затратой значительного количества времени и средств. Поэтому практически невозможно произвести оценку сырья в каждой из пройденных выработок. Обычно для технологических испытаний в наиболее характерных пунктах отбирают одну-две пробы, на основании которых и судят о пригодности разведанного сырья и технологии его переработки. Оконтуривание же производят путем соединения точек, вскрывших полезное ископаемое, качество которого по данным изучения химического и гранулометрического состава и физико-механических свойств не отличается от качества сырья, на котором производились технологические испытания. Задача усложняется еще и в том случае, если сырье неоднородно и отдельные его разновидности самостоятельно не могут быть использованы, а получение кондиционной продукции возможно только при шихтовке их в определенном соотношении. В таких случаях промышленный контур проводится через точки, вскрывшие разновидности полезного ископаемого, участвующие в составлении шихты.
Определение промышленного контура по площади распространения полезного ископаемого. После определения контуров тела полезного ископаемого в отдельных выработках производят оконтуривание его по простиранию и падению. При этом различают четыре способа проведения контура: 1) по опорным точкам, соответствующим выработкам или обнажениям, вскрывшим кондиционное сырье; 2) между двумя крайними выработками, полезное ископаемое в одной из которых характеризуется кондиционными показателями, а в другой некондиционными; 3) между двумя крайними выработками, одна из которых вскрыла кондиционное сырье, а в другой полезное ископаемое отсутствует; 4) по крайним выработкам, вскрывшим кондиционное сырье, при отсутствии выработок, ограничивающих экстраполяцию.
1. Проведение контура по опорным точкам, вскрывшим кондиционное сырье, не представляет затруднений. Все выработки и обнажения наносятся на подсчетные планы, проекции и разрезы. При оконтуривании соединяются выработки, удовлетворяющие кондициям по мощности тела полезного ископаемого, горнотехническим условиям его залегания и качеству. При оконтуривании полезных ископаемых, ценность в которых представляет не вся горная порода, а заключенный в ней полезный компонент, соединяются выработки, показавшие содержание полезного компонента не ниже бортового, а в случаях, специально оговоренных в кондициях, — не ниже минимального среднего, установленного для выработки.
2. Проведение контура тела полезного ископаемого между двумя крайними выработками, полезное ископаемое в одной из которых характеризуется кондиционными показателями, а в другой некондиционными. При закономерном изменении мощности тела полезного ископаемого, его качества и мощности пород вскрыши опорные точки определяются интерполяцией, причем за опорные принимаются точки, в которых показатели соответствуют минимальным (бортовое или минимальное среднее содержание полезного компонента по выработке, минимальная промышленная мощность и максимально допустимое соотношение мощностей пород вскрыши и полезного ископаемого).
При отсутствии закономерности в изменении показателей, установленных кондициями, промышленный контур обычно проводят по середине расстояния между крайними выработками.
3. Проведение контура тела полезного ископаемого между двумя крайними выработками, одна из которых вскрыла кондиционное сырье, а в другой полезное ископаемое отсутствует.
При закономерном изменении показателей тела полезного ископаемого опорные точки чаще всего определяют при помощи так называемого нулевого контура, т. е. контура выклинивания полезного ископаемого. При этом нулевой контур чаще всего проводят посередине расстояния между выработками, одна из которых вскрыла кондиционное сырье, а в другой полезное ископаемое отсутствует, или по среднему углу выклинивания.
В случае закономерного изменения показателей тела полезного ископаемого не рекомендуется проводить нулевой контур посередине расстояния между крайними выработками, так как имеющийся фактический материал позволяет определить его более точно. He рекомендуется также определять нулевой контур по методу среднего угла выклинивания, так как при этом не учитывается различная скорость изменения показателей в разных направлениях. Нулевой и промышленный контур в этом случае лучше всего находить графически, с учетом скорости выклинивания тела полезного ископаемого в каждом направлении.
При отсутствии закономерности в изменении мощности полезного ископаемого или содержания компонента положение опорной точки промышленного контура более или менее точно установить невозможно. Обычно промышленный контур проводят посередине расстояния между выработкой, вскрывшей кондиционное полезное ископаемое, и выработкой, не вскрывшей полезного ископаемого, при условии, что расстояние между выработками не превышает расстояния, принятого при разведке месторождения для запасов категории С4. Если это расстояние превышает указанное, то промышленный контур должен проходить на расстоянии не большем расстояния между выработками, принятого для разведки запасов категории C1, независимо от того, по какой категории классифицируются запасы в зоне экстраполяции.
4. Проведение контура по крайним выработкам, вскрывшим кондиционное сырье, при отсутствии выработок, ограничивающих экстраполяцию, основывается главным образом на геологических наблюдениях. При отсутствии закономерного изменения мощности полезной толщи и пород вскрыши, а также качества полезного ископаемого величину экстраполяции определяют с учетом предполагаемых размеров тела полезного ископаемого, выдержанности его мощности, состава и качества, геологических предпосылок изменения мощности и содержания, устанавливаемых на основе литолого-фациального анализа продуктивного горизонта и вмещающих его пород. Обычно величина экстраполяции не превышает расстояния, принятого для категории Cl, но иногда при большой устойчивости тела полезного ископаемого на значительных расстояниях может достигать двойного и тройного расстояния между выработками, принятого для категории C1 или C2.
При закономерном изменении показателя внешний контур полезного ископаемого определяется так же, как и в предыдущем способе 3.
Приведенные приемы оконтуривания тела полезного ископаемого в значительной мере являются формальными, и установленные контуры не точно соответствуют действительным границам распространения полезного ископаемого. Поэтому, производя оконтуривание, необходимо учитывать условия формирования тела полезного ископаемого, его тектоническую нарушенность и другие факторы, влияющие на морфологию тел полезного ископаемого. Для обоснования границ экстраполяции существенное значение имеет геологический анализ геофизических и геохимических исследований, в особенности форма контуров выявленных аномалий, продуктивный характер которых установлен.
Характерные ошибки, допускаемые при оконтуривании тел полезного ископаемого. Большинство ошибок, допускаемых при оконтуривании тел полезных ископаемых, обусловлено слабым знанием закономерностей изменения параметров, характеризующих разведываемую залежь. Между тем в ряде случаев, только зная эти закономерности, можно провести обоснованный контур.
Описать все ошибки, допускаемые при определении контура тела полезного ископаемого, не представляется возможным. Поэтому ниже приводятся примеры наиболее часто встречающихся ошибок при оконтуривании тел нерудных полезных ископаемых.
1. При оконтуривании слоистых толщ осадочных пород весьма важное значение имеет надежность полученных в результате разведки представлений об условиях залегания полезной толщи. Только хорошо зная углы падения и простирания пород, характер и амплитуды складчатых и разрывных нарушений, можно с той или иной степенью достоверности определить внешний контур залежи полезного ископаемого и произвести правильную увязку слагающих ее слоев.
При определении условий залегания полезной толщи прежде всего следует учитывать геологическую обстановку, в которой находится месторождение или участок, а затем, зная эту обстановку, тщательно анализировать собранный в процессе разведки фактический материал. Игнорирование этого и применение формальных методов оконтуривания может привести к грубым ошибкам в определении промышленной ценности месторождения или отдельного его участка. Примером этого является неправильное оконтуривание и увязка отдельных слоев, слагающих. полезную толщу на Аванском месторождении соли.
Аванское месторождение соли является частью Приереванского соленосного бассейна, сложенного мощной толщей Соленосных отложений (до 400—600 м и более), выполняющих широкую и пологую Приереванскую синклиналь. Такая геологическая обстановка на первый взгляд дает основание предполагать спокойное залегание пластов соли в пределах разведанного участка. Поэтому автор отчета при построении геологических разрезов, исходя из представления, что слои соли и межсолевые породы имеют залегание, близкое к горизонтальному, и применяя обычные методы оконтуривания, соединял пласты соли и соленосных глин (рис. 18). При таком построении соленосная толща имела довольно простое строение: в ее пределах выделено семь пологопадающих (12—18°) пластов каменной соли мощностью от 1,5 до 127 м, разделенных прослоями и пластами соленосных глин мощностью от нескольких сантиметров до нескольких метров. Установленные по керну скважин значительные колебания углов падения — от почти горизонтального до почти вертикального — автор объяснял внутрисоляной тектоникой.
При вскрытии месторождения шахтой с горно-капитальными и горно-подготовительными выработками установлено, что соленосная толща на горизонте горных работ представлена серией часто чередующихся крутопадающих (75—88°) пластов соли и разделяющих их глин (рис. 19). Только на участке длиной около 300 м вскрыто 16 пластов соли мощностью от 1 до 17 м, чередующихся с прослоями глин мощностью от 1 до 3,5 м.
Основной причиной такого грубого искажения условий залегания соленосной толщи и вследствие этого неправильного оконтуривания пластов соли является прежде всего недостаточное количество исходных геологических данных и неправильная их интерпретация,
При определении условий залегания прежде всего не учитывалась геологическая обстановка, в которой находится участок разведки. Простой анализ показывает, что геологическая обстановка участка разведки резко отлична от обстановки, характерной для остальной части соленосного бассейна (рис. 20). Участок разведки представляет собой оторванную и приподнятую интрузией часть соленосной толщи, что говорит о возможности резкого изменения углов падения пластов соли вследствие интенсивного проявления соляной тектоники. Поскольку данные об углах падения пластов не увязывались с общим представлением об их залегании, близком к горизонтальному, следовало пройти ряд наклонных скважин для получения перекрытого разреза.
Отсутствие такого разреза не позволяло судить ни о действительной мощности слагающих соленосную толщу пластов соли, ни о количестве этих пластов, так как при крутых углах падения пластов и разведке их вертикальными скважинами большинство пластов соли остались не вскрытыми (рис. 21). Для промышленной оценки месторождения потребовалась новая разведка с почти полным комплексом опробования и анализов.
Приведенный пример показывает, что оконтуривание нe должно являться формальным процессом и правильное осуществление его возможно только на основе глубокого геологического анализа собранных в процессе разведки материалов.
2. Оконтуривание карбонатных пород — известняков, доломитизированных известняков и доломитов — при их совместном залегании часто затруднительно из-за неясности характера распространения тех или иных разностей пород в теле полезного ископаемого. Принципы оконтуривания в данном случае определяются характером доломитизации. При первичной доломитизации, когда слои известняков, доломитизированных известняков и доломитов строго стратифицированы, задача сводится к выделению и оконтуриванию этих слоев. При пятнистой доломитизации, когда выделяемые разности карбонатных пород не имеют стратиграфической приуроченности, часто оконтурить их по принятой сети разведочных выработок невозможно. В этом случае при крупногнездовом характере доломитизации требуется проходка дополнительных выработок. Если и после этого не удается выделить карбонатные породы, то контур залежи проводится общий для всех разностей, а количественное соотношение их устанавливается статистически. Основная трудность заключается в определении характера доломитизации. На рис. 22 показан разрез толщи карбонатных пород на Чинарском месторождении доломитов. Ориентируясь на результаты химических анализов, авторы оконтурили доломит на участке между канавой 17 и скв. 2, соединив крайние пробы, вскрывшие кондиционные доломиты. На участке между скв. 2 и канавой 14 в северо-восточной части контур проведен также без учета стратиграфической приуроченности доломитизации и лишь на участке влияния канавы 14 контур проведен по стратиграфическому контакту доломитизированных известняков и доломитов. Такое оконтуривание сугубо формально и может привести к грубым ошибкам. Несмотря на то что в разрезе по канаве 14 карбонатные породы представлены почти исключительно кондиционными доломитами, если доломитизация имеет гнездовой характер, не исключено наличие в полезной толще крупных участков некондиционных пород — известняков или доломитизированных известняков. Для выяснения этого вопроса требовалась проходка дополнительных скважин, которая позволила бы определить характер доломитизации. Без проходки таких скважин правильно оконтурить кондиционные доломиты невозможно.
3. Положение контура тела полезного ископаемого между двумя выработками не всегда можно определить однозначно, что нередко приводит к необоснованной увязке двух самостоятельных тел в одно рудное тело. При возникновении трудностей в увязке рудных тел необходимо тщательно проанализировать геологическую обстановку, в которой они находятся. Для окончательного решения вопроса на стадии детальной разведки в большинстве случаев требуется проходка дополнительной выработки, поскольку без нее возможны серьезные ошибки при оконтуривании.
На рис. 23 показан геологический план жилы слюдяного рудника. Как видно из плана, в пределах жилы выделяются две слюдоносные зоны I и II. При оконтуривании слюдоносных зон сложность представляет увязка слюдоносного интервала, вскрытого траншеями 8а и 12. По направлению простирания этот интервал мог бы быть увязан с зоной II. Однако авторы правильно относят его к зоне I, так как ее положение отчетливо контролируется контактом пегматитового тела с гнейсами, что характерно и для интервала, находящегося между траншеями 8а и 12. Возможен и третий вариант: рассматривать зону II как апофизу зоны I. Чтобы избежать ошибки в определении контура слюдоносных зон, следовало пройти дополнительную траншею между траншеями 5 и 8а.
4. Жильные тела нередко имеют склонение. Оконтуривание тела полезного ископаемого без учета склонения приводит к существенным ошибкам. Примером может служить оконтуривание жилы 72 поля слюдяного рудника. Из рис. 24 видно, что зоны III и IV имеют северное склонение. При оконтуривании каждой зоны не учитывалось склонение, вследствие чего участки зоны IV, подсеченные скважинами 8 и 1, ошибочно отнесены к зоне III. Это привело к значительному расширению контура зоны III (рис. 25) и уменьшению зоны IV (рис. 26).
5. При определении положения контура рудного тела между двумя выработками обычно не допускается увеличение мощности, так как это, по мнению А.П. Прокофьева, приводит к необоснованному увеличению запасов. Такое увеличение мощности может явиться результатом интерполяции мощности рудного тела, как показано на рис. 27, где мощность m4, полученная графическими построениями, значительно превышает пересеченные выработками фактические мощности m1, m2 и m3. В этом случае А.П. Прокофьев рекомендует рассматривать одно рудное тело только в пределах m1, m3 или m1, m2, а m2 (или m3) — как новое рудное тело, параллельное первому. Однако такой подход к оконтуриванию сугубо формальный. В практике под счета запасов нередко необходимо увязать основное рудное тело с его апофизой, двумя или несколькими ветвями одного и того же расщепляющегося пласта и т. д.
Оконтуривание каждой ветви приводит к искажению действительной формы тела полезного ископаемого, неправильному определению его запасов и, как следствие этого, к ошибочному выбору способа вскрытия и разработки месторождения. В практике подсчета запасов при необходимости увязать два рудных интервала, вскрытых в одном сечении, с одним рудным интервалом, вскрытым в другом сечении, обычно искусственно уменьшают мощность между двумя сечениями (рис. 28). Это неправильный прием, так как он не отражает геологическую природу формы тела полезного ископаемого.
Для жильных месторождений характерно увеличение мощности на участках сочленения основной жилы с ее апофизой (рис. 29) или в пунктах пересечения двух жильных зон, вплоть до образования рудных узлов или столбов. Для пластовых осадочных месторождений типично увеличение мощности перед расщеплением пласта на две или несколько ветвей (рис. 30).
Нередко увеличение мощности сопровождается снижением качества полезного ископаемого.
6. При невыдержанном качестве или изменчивой мощности полезного ископаемого часть выработок, находящихся в контуре подсчета запасов, вскрывает сырье, по качеству не отвечающее кондициям, или указывает на отсутствие полезного ископаемого. Оконтуривание участков распространения некондиционных пород и исключение их из подсчета запасов приводит к искаженному представлению о действительном строении залежи. На рис. 31 показан план подсчета запасов небольшого участка Кировоградского месторождения огнеупорных глин. При разведке Месторождения сетью скважин одна из них (1142) не встретила пласта огнеупорных глин. На этом основании площадь, прилегающую к этой скважине, можно исключить из подсчета запасов, как показано на рисунке, и при эксплуатации месторождения не отрабатывать.
Однако, как видно из рис. 32, дополнительные выработки показали, что площадь, на которой отсутствует пласт огнеупорных глин вокруг скважины 1142, значительно меньше, чем было установлено первоначальной сетью скважин. Одновременно скважиной 1139 установлена новая площадь, на которой отсутствует пласт огнеупорных глин, а скважина 970 вскрыла пласт глин, не кондиционных по мощности. Естественно, что при дальнейшем сгущении сети разведочных выработок могут быть вскрыты новые небольшие площади, на которых пласт огнеупорных глин или отсутствует, или имеет мощность меньше допускаемой кондициями. Поэтому на месторождениях, характеризующихся резко изменчивой мощностью или невыдержанным качеством сырья, выделять и оконтуривать участки по единичным выработкам, не встретившим полезное ископаемое или встретившим полезное ископаемое с некондиционными показателями, нельзя. В случае отсутствия пласта в выработке следует принимать ее с нулевой мощностью и включать в подсчет среднего содержания. При вскрытии пласта с мощностью, меньшей допускаемой кондициями, нужно принимать ее при расчете по фактической мощности. Одиночные скважины, в которых качество сырья не отвечает кондициям, также не следует выделять и оконтуривать. Количество некондиционного сырья в блоке следует определять статистически по отношению общей длины интервалов, встретивших некондиционное сырье, к общей длине выработок, пройденных по телу полезного ископаемого.
7. При наличии на месторождении поверхностного карста обычно искусственно оконтуривают вскрытые карстовые проявления и исключают их из контура подсчета запасов, что приводит к искаженному представлению о действительной степени закарстованности карбонатных пород. На рис. 33 приведен разрез толщи карбонатных пород Сысоевского месторождения известняков. Скважиной 47 вскрыта карстовая полость. Для оконтуривания ее пройдены шурфы. Таким образом, карстовая полость, вскрытая скважиной 47, достаточно надежно оконтурена. Аналогично оконтурены и другие карстовые полости, встреченные разведочными выработкахми. После исключения вскрытых карстовых полостей остальная часть карбонатных пород характеризуется как не содержащая карстовых полостей, ибо в ее контуре не установлено ни одной карстовой полости. Между тем, нет сомнения в наличии карстовых пустот, не вскрытых и не оконтуренных разведочными выработками даже при густой сети выработок на площади подсчета запасов по категориям А и В, и тем более на площади запасов по категории Cl, где сеть выработок довольно редка. Чтобы исключить ошибки при выявлении степени закарстованности карбонатных пород, целесообразно процент закарстованности определять статистически, включая в вычисления и крупные полости, оконтуренные разведочными выработками, а верхнюю границу полезной толщи проводить без учета карстовых проявлений, как показано на рис. 33. Учитывая, что поверхностный карст распространяется до определенной глубины, нижнюю границу за-карстованных пород следует проводить по отметке, соответствующей максимальной глубине вскрытых карстовых проявлений; запасы нужно подсчитывать отдельно и в подсчет вводить установленный коэффициент закарстованности. Запасы, расположенные ниже отметки максимального развития поверхностного карста, следует подсчитывать отдельно и степень их закарстованности определять статистически по величине глубинного карста.
При установлении верхней границы зоны карбонатных пород, затронутых поверхностным карстом, серьезное внимание следует уделять литологическому составу пород, покрывающих карбонатные отложения, чтобы более точно отделить материал карстовых заполнений от делювиальноэлювиальных отложений.
Нередко в материале, выполняющем карстовые полости, заключены крупные глыбы карбонатных пород (рис. 34), что при недостаточной глубине вскрышных выработок может привести к неправильному установлению границы коренных карбонатных пород и неверному определению коэффициента закарстованности. При решении вопроса залегания карбонатных пород (коренное или некоренное) по данным вскрышных выработок следует сопоставлять элементы залегания пород, а в случае их неясности проходить вскрышные выработки на большую глубину (2—3 м).
