Файл: Альбов М.Н. Рудничная геология.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 175

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ждении нецелесообразно, так как ведет к омертвлению средств,

к выполне­

нию работ, результаты которых часто нужны только

через

10—20 лет

и

более.

 

 

а

В отличие от геологосъемочных, геофизических и

поисковых работ,

также от работ по предварительной и детальной разведке месторождений,

выполняемых специализированными геологосъемочными, геофизическими, поисковыми и разведочными партиями системы Министерства геологии

СССР или других министерств и ведомств, работы по эксплуатационной

разведке выполняются геологической

службой, организуемой непосред­

ственно на горнодобывающем предприятии или

руднике — рудничной

геологической службой.

 

 

 

 

Рудничная геологическая служба призвана осуществлять не только

эксплуатационную

разведку, но

и

постоянное

и

детальное геоло­

гическое изучение

месторождения

на

протяжении

всего периода его

эксплуатации.

 

 

 

 

 

Рудничные геологи теснее, чем геологи других специальностей, связаны со всесторонним изучением месторождений полезных ископаемых, наблю­ дая их на протяжении длительного периода эксплуатации и непрерывно от самых верхних до самых глубоких горизонтов. Работники рудничной гео­ логической службы, документально оформляя результаты наблюдений, используют полученные данные как для непосредственного направления горноэксплуатационных работ, так и для последующих выводов в отноше­ нии тех или иных закономерностей, характеризующих месторождения, для прогнозов о его дальнейших перспективах и для характеристики гор­ нотехнических, гидрогеологических и прочих условий дальнейшей их раз­ работки.

Всестороннее геологическое изучение месторождений в процессе их эксплуатации и вытекающие из этого изучения практические рекомендации по максимально возможному извлечению его запасов составляют основные задачи геологического обслуживания рудника или горного цеха. Этим определяются распространенные у нас в стране понятия «рудничная гео­ логия» и «рудничная геологическая служба».

2. Основные задачи и методы рудничной геологической службы

Основной задачей рудничной геологической службы, как указано выше, является всестороннее геологическое изучение эксплуатируемого место­ рождения и отдельных его частей и блоков для правильного решения всех горно-геологических вопросов, связанных с технически правильной и це­

лесообразной разработкой

месторождения при наиболее полном и ком­

плексном использовании

полезного

ископаемого

и

для

продления

срока работы горных предприятий за

счет прироста

дополнительных

запасов.

 

 

 

 

 

П о л е з н ы м и с к о п а е м ы м

называют

всякое

минеральное

вещество, находящееся в земной коре, которое может быть использовано для народного хозяйства в естественном состоянии или после соответству­ ющей переработки.

21


М е с т о р о ж д е н и е м называют естественные скопления (кон­ центрации) полезного ископаемого, занимающие определенный объем в зем­ ной коре и связанные между собой общностью действовавших при их об­ разовании геологических и физико-химических процессов; под п р о м ы ш ­ л е н н ы м и м е с т о р о ж д е н и я м и понимают такие, которые могут разрабатываться с экономической целесообразностью.

Месторождения полезных ископаемых, являясь производными слож­ ных и разнообразных геологических и физико-химических процессов, характеризуются в своей совокупности чрезвычайным разнообразием вещественного состава, форм, размеров, геологических условий залегания, способов образования (генезиса) и других присущих им свойств. Следует отметить, что абсолютно одинаковых месторождений в природе не сущест­ вует — каждое месторождение отличается от других индивидуальными осо­ бенностями. Поэтому и возникает необходимость систематического их изучения работниками рудничной геологической службы на протяжении всего периода эксплуатационных работ.

Задачи рудничной геологической службы распадаются на две основные группы:

1) задачи, связанные с увеличением геологических и промышленных запасов полезных ископаемых в недрах для продления срока суще­ ствования горного предприятия или увеличения его производитель­ ности;

2) задачи, связанные со всесторонней помощью горному предприятию (руднику, обогатительным фабрикам) в вопросах технически правильной разработки месторождения, и сокращения потерь полезного ископаемого при комплексном его использовании.

Для удлинения срока существования горного предприятия или уве­ личения его производственной мощности рудничная геологическая служба решает ряд частных задач:

а) обнаружение и разведка новых залежей полезного ископаемого на продолжении их по простиранию и на глубине или новых параллельных, залежей, в том числе не выходящих на дневную поверхность. Для решения этой задачи требуется разностороннее геологическое изучение месторо­ ждения и прилегающих к нему площадей, а также проведение эксплуатаци­ онной, а в отдельных случаях (с целью обнаружения в пределах горного отвода новых рудных тел) поисковой и детальной разведки;

б) обнаружение и разведка сброшенных частей месторождения или его отдельных жил, для чего требуется углубленное изучение его общей структуры и тектоники и проведение соответствующих разведочных работ;

в) использование некондиционного (бедного) полезного ископаемого или путем шихтования с богатыми рудами, или при соответствующей меха­ нической его обработке (обогащении), для чего требуется постоянное из­ учение вещественного состава полезного ископаемого, его текстур и обогатимости. Попутно с этим детально исследуется вещественный состав руд­ ных тел, производятся систематические минералогические, спектральные, физические и химические анализы на элементы-спутники основного иско­ паемого с целью комплексного использования полезного ископаемого,.

22


извлечения из него по возможности всех других полезных компонентов, использования отходов и т. п.;

г) борьба с потерями и разубоживанием, для чего требуется системати­ ческое опробование полезного ископаемого в недрах и опробование добы­ того полезного ископаемого, а также тщательное сопоставление по геологическим и маркшейдерским документам действительных контуров месторождения с отработанными контурами.

Общая задача всесторонней помощи горному предприятию в вопросах технически правильной разработки месторождения также распадается на ряд частных задач;

а) подготовка геологических материалов для планирования работы горного предприятия на основе всей совокупности разведочных материалов и систематической геологической документации горноэксплуатационных выработок, а также участие в планировании, обеспечивающем непрерывную добычу полезного ископаемого в необходимых размерах;

б) наблюдение на основе систематического опробования за качествен­ ным составом подготавливаемого к добыче и добываемого полезного иско­ паемого;

в) участие в нормировании горных и буровых

работ на

основе матери­

алов по изучению физических свойств

полезного

ископаемого,

сопутству­

ющих ему и вмещающих пород;

 

 

 

 

г) учет совместно с работниками маркшейдерской службы

геологиче­

ских, балансовых,

забалансовых и

промышленных

(подготовленных

к выемке) запасов

полезного ископаемого;

 

 

 

д) изучение гидрогеологических условий эксплуатации месторождения путем систематических наблюдений за притоками воды в горные выработки и изучения некоторых физических свойств полезного ископаемого и пород, •слагающих месторождение;

е) изучение ряда физических свойств полезного ископаемого и вме­ щающих и сопутствующих пород в отношении их устойчивости, крепости, объемных весов, коэффициентов разрыхления и т. п.;

ж) консультация работников горного цеха по всем геологическим во­ просам.

Кроме того, в задачи рудничной геологической службы входит: по­ мощь строительным и другим цехам предприятия в определении несущей способности грунтов и в обнаружении и разведке строительных материалов;

надзор за охраной площадей, где находятся

полезные ископаемые, от за­

стройки, а при неглубоком залегании — от

размещения

на этих площа­

дях отвалов пустых пород; своевременное представление

проектирующим

организациям всех необходимых геологических материалов, отчетов и спра­ вок геологического характера, необходимых для проектирования; состав­ ление заключений по геологической и горной частям проектов разработки

месторождений; разработка

инструкций

по

всем видам геологической

службы и т. п.

 

 

 

Среди технических приемов рудничной геологической службы, напра­

вленных на

расширение перечисленных

выше задач, первостепенное зна­

чение имеет

геологическая

документация,

особенно зарисовки рудных

тел, всех эксплуатационных

и разведочно-эксплуатационных выработок.

23


В основе этой документации лежит графическое изображение всех заслу­ живающих внимания геологических элементов и фактов с необходимыми текстовыми и цифровыми примечаниями или с краткими описаниями за­ фиксированных объектов.

Значение геологической документации при разработке месторождений полезных ископаемых состоит в том, что на основе ее систематически уточ­ няются все элементы геологической характеристики эксплуатируемого месторождения, первоначально установленные по разведочным мате­ риалам.

Рудничные геологи имеют возможность наблюдать подземные горные выработки или забои в карьерах в процессе их ежедневного и систематиче­ ского продвижения и изучать по ним многочисленные детали геологиче­ ского строения и структуры месторождения: формы рудных тел и скоплений (концентраций) руды или других полезных компонентов в составе этих тел; вещественный состав и текстуры полезного ископаемого, вмещающих и со­ путствующих пород. Это в свою очередь позволяет геологам рудников и карьеров не только решать практические вопросы эксплуатации и давать необходимую детальную геологическую характеристику отдельных участ­ ков и блоков месторождения, но и более глубоко изучать условия форми­ рования месторождения и закономерности локализации оруденения.

При систематической геологической документации горных выработок рудничный геолог имеет возможность постоянно проверять правильность прежних, полученных при разведке данных и вновь разработанных геоло­ гических гипотез.

Рудник или шахта является, таким образом, огромной исследователь­ ской лабораторией, в которой геолог ежедневно проводит исследования, наблюдая все новые и новые факты. Эксплуатационные работы исторически играют исключительную роль в развитии теоретической и прикладной геологии.

В процессе длительной работы у рудничных геологов вырабатываются навыки в области тщательного и детального наблюдения, графического фиксирования наблюдаемых геологических элементов с количественной оценкой тех из них, которые необходимы для установления различных эксплуатационных и обогатительных коэффициентов и решения других задач эксплуатации, связанных с выполнением плана добычи полезных ископаемых.

Дать достоверное заключение и целесообразные указания можно только после тщательных и длительных наблюдений, научного обобщения

и соответствующего изложения всех доступных для наблюдений

фактов.

В этом заключается исключительно большая роль рудничной

геологии

в общем цикле геологоразведочных и горноэксплуатационных работ.

3. Организация и функции рудничной геологической службы

на горном предприятии

Геологическая служба должна быть создана на руднике с первых дней его организации и строительства. В первый период строительства рудника закладывают вблизи от него карьеры строительных материалов, исследуют

24


грунты на площадках строительства промышленных и жилищно-бытовых сооружений и зданий, начинают вести работы по вскрытию месторо­ ждения.

Изыскание необходимых строительных материалов в новых промышлен­ ных районах возлагается на работников геологоразведочной партии, раз­ ведывающей месторождения основного полезного ископаемого. Однако при начале строительства рудника часто проводятся на эти материалы допол­ нительные разведочные работы, которые приходится осуществлять работ­ никам геологической службы рудника. Они должны вести наблюдения и геологическую документацию работв карьерах строительных материалов; это повышает общую степень геологической изученности района место­ рождения.

Исследование грунтов на строительных площадках имеет чрезвычайно большое значение и является весьма ответственной стадией работ. Обычно такие работы выполняют специализированные организации, но в отдель­ ных случаях их приходится проводить также и работникам геологической службы горнорудного предприятия. Определение допустимых статических нагрузок на различные типы грунтов, встречающихся на строительных пло­ щадках, а также гранулометрического состава рыхлых грунтов, степени их пористости, влагоемости и других свойств требует от работников рудничной геологической службы соответствующей подготовки.

При проходке выработок для вскрытия рудного месторождения пра­ вильная и детальная геологическая их документация является особенно важной. Как правило, в пунктах заложения стволов шахт предварительно проходят разведочные скважины, устанавливающие характер пород, по которым будет проводиться ствол шахты (их крепость, устойчивость от обрушения, водоносность и др.).

В зависимости от показателей характеристики пород составляются сме­ ты на проходку стволов шахт и календарные планы строительства шахты.

Однако буровые скважины не всегда могут дать полноценный и досто­ верный материал. Нередко приток воды в шахтах оказывается значительно больше, чем он был предусмотрен в проектах по данным опытных откачек из скважин. Известны, например, случаи, когда при проходке ствола шахты сталкивались с наличием плывунов, которые, по данным буровых сква­ жин, не были определены. При этом возникает необходимость кардиналь­ ной перестройки всего процесса проходки ствола шахты, иногда перехода на специальные методы проходки с замораживанием окружающих ствол шахты пород, с предварительным понижением уровня вод при помощи глу­ бинных скважинных насосов и т. п.

Такая перестройка работы и изменение смет должны базироваться на данных, получаемых в процессе геологических и гидрогеологических наблюдений в этих шахтах при их проходке.

Известны случаи, когда из-за отсутствия надлежащей геологической документации при проходке стволов шахт неправильно была запроектиро­ вана глубина заложения так называемого воротника шахты, поддержива­ ющего копер и несущего динамические нагрузки при работе подъемных ма­ шин, вследствие чего такие стволы шахты или выходили из строя, или тре­ бовали дорогостоящих работ по исправлению допущенных ошибок.