Файл: Альбов М.Н. Рудничная геология.pdf

системах работ геолог не может производить наблюдения во всех частях очистной выработки.

Как отмечалось выше, большое разнообразие систем разработки место­ рождений не дает возможности разработать единую методику геологичес­ ких наблюдений и документации очистных выработок; методы их доку­ ментации различны и зависят в основном от системы разработки месторож­ дения.

Методы документации имеют и некоторые общие черты, к числу ко­ торых в первую очередь относится трудность привязки отдельных частей задокументированной поверхности очистной выработки к планам горных работ. В том случае, когда геологическая документация очистных вырабо­ ток производится на маркшейдерской основе, это затруднение почти исклю­ чается. Но поскольку маркшейдерская съемка очистного пространства проводится один раз в декаду или даже в месяц, то геологическая докумен­ тация может проводиться здесь только в те же сроки. Это не всегда оправ­ дывает себя, так как нередко при производстве очистных работ требуется систематическая документация очистного пространства, следующая не­ посредственно за отбойкой руды. Поэтому геологическую документацию очистных выработок, там где это возможно, следует выполнять одновре­ менно с опробованием, корректируя ее после проведения маркшейдерской съемки очистного пространства.

Известное затруднение при производстве геологической документации очистных выработок вызывает также неровность документируемой поверх­ ности, что особенно ощутимо при документации больших обнаженных поверхностей. Проектирование геологического содержания документиру­ емой поверхности на горизонтальную, наклонную или вертикальную плос­ кость влечет за собой искажение нормальной мощности и пространствен­ ного положения документируемых элементов. Поэтому рекомендуется вы­ полнять документацию неровных поверхностей очистных выработок от­ дельными небольшими частями (участками), пространственная увязка которых между собой дает реальное изображение этой поверхности.

Не менее важной особенностью документации очистных выработок является то, что они часто недоступны для непосредственного наблюдения. Геологическая документация и непосредственные наблюдения очистных выработок возможны при применении тех систем при которых отбойка руды производится мелкошпуровым способом. К ним относятся почвоуступная, потолкоуступная и камерно-столбовая системы, вариант потолкоуступных забоев в системе с магазинированием руды, системы с за­ кладкой выработанного пространства, с креплением выработанного про­ странства, система слоевого обрушения. В этих случаях при документации рудничному геологу часто приходится использовать при наблюдении ис­ кусственные опоры, на которых работают бурильщики,— настил на рас­ порной крепи, закладку и т. п., что, конечно, создает некоторые неудоб­ ства при документации.

В большинстве случаев, когда отбойка руды производится взрыванием длинных шпуров или минных скважин, нахождение людей в очистном пространстве исключается и геолог не имеет возможности документировать геологические элементы путем непосредственного наблюдения.

322

Просмотр стенок очистных камер и подготовительных горных вырабо­ ток чаще всего не приводит к желаемым результатам вследствие запылен­ ности стенок камеры и воздуха в ней. В этих условиях целесообразнее до­ кументировать керн и шлам минных скважин, обеспечивая при этом точ­ ную маркшейдерскую привязку их положения в пространстве. По данным документации керна и шлама можно уточнить контуры рудного тела, вещественный состав руд, определить полноту выемки балансовых руд. Рассмотренный случай относится в основном к системам разработки подэтажными штреками, к варианту отбойки руды минными скважинами в си­ стемах с магазинированием, к системам подэтажного и этажного обрушения и т. д.

Ниже рассмотрены некоторые особенности геологической докумен­ тации очистных выработок при применении некоторых систем разработки месторождений.

При системе разработки подэтажными штреками документируют подэтажные штреки, проходимые через 7,5—15,0 м, и восстающие; при мощных рудных телах кроме штреков и восстающих документируют также орты, пройденные из этих штреков. Документация всех выработок производится непосредственно за продвижением забоя. По данным геоло­ гической документации восстающих, подэтажных штреков и ортов соста­ вляют разрезы и послойные планы.

При системе разработки с магазинированием руды документируют кровлю каждого или второго очистного слоя. Документацию можно про­ изводить как непрерывно, так и через определенные интервалы (2 или 4 м).

ство между кровлей и почвой (закладкой) выработки в 1,8—2,0 м. При этой системе документируют кровлю каждого очистного слоя полностью или по частям. Документация производится непосредственно после от­ бойки руды либо после закладки очистного пространства. В последнем слу­ чае работы по геологической документации могут быть выполнены более качественно и с меньшей затратой времени, так как все части кровли до­ ступны для непосредственного геологического наблюдения.

за его продвижением. По отработанному горизонту на основании мате­ риалов документации очистных выработок можно составить продольные профили в плоскости жилы с изолиниями мощности. Эти профили дадут наглядное представление о характере жилы, закономерностях изменения мощности и отдельных ее раздувов.

Приведенные примеры не исчерпывают всех встречающихся в прак­ тике методов геологической документации очистных выработок при раз­ личных системах разработки месторождений. Разнообразие типов место­ рождений полезных ископаемых и систем их разработки определяет разнообразие методов геологической документации очистных выработок.

Документация обычно сопровождается отбором петрографических и рудных образцов. При этом следует иметь в виду, что образцы из подзем­ ных выработок отбираются значительно чаще, чем из открытых, так как документация под землей производится при искусственном, часто недоста­ точном освещении и требует необходимой корректировки по отобранным и изученным образцам.

Назначение образцов различно — одни из них являются контроль­ ными, другие — служат объектом специального изучения петрографи­ ческого состава вмещающих пород, а также минерального состава руд, их текстур и структур. Разумеется, одни и те же образцы могут быть ис­ пользованы как контрольные и как объекты специального изучения.

Рудничный геолог изучает отобранные образцы при дневном освеще­ нии, описывает их в специальном журнале и на основе этих наблюдений вносит соответствующие коррективы в зарисовки и описания к ним, сделан­ ные в шахте. Просмотр образцов и их описание осуществляется с помощью карманной или бинокулярной лупы. Наиболее характерные образцы руд и вмещающих пород отбирают в систематическую коллекцию, которая хра­ нится в специальных ящиках. Образцы, не подлежащие дальнейшему хранению, после использования уничтожаются. Из числа собранных образцов можно отобрать необходимое количество их для специальных исследований и для музея.

Помимо так называемой систематической коллекции, используемой для выполнения специальных исследований, на руднике должны быть созданы музейная и эталонная коллекции.

Эталонная коллекция должна характеризовать весь комплекс пород и руд месторождения. Сравнивая отбираемые образцы пород и руд с эта­ лонными, рудничный геолог без особых затруднений может правильно определить образцы.

Большое значение для качественной геологической документации горных выработок имеет правильная их нумерация. Поэтому рудничный геолог вместе с маркшейдером еще до проходки горных выработок должны продумать систему нумерации. Нумерация горных выработок должна проводиться по единой системе, но отдельно для каждого их типа.

Эксплуатационные горизонты нумеруются по принципу их последо­

Нумерацию выработок следует начинать от устья основной выработки (шахты, штольни), причем выработки, расположенные по правую сторону от нее, нумеруются четными номерами, а по левую — нечетными. Наиме­ нование выработок производится иногда по названиям стран света, напри­ мер: «Северный штрек», «Восточный орт» и т. д., или по названиям стран света с нумерацией, например: «1-й Западный штрек», 2-й Восточный штрек и т. д. Восстающие нумеруют по порядку номеров, начиная от устья штрека, например: «Штрек 1, восстающий 5». В эксплуатационных камерах или бло­ ках очистные слои нумеруют последовательно, в порядке их отработки.

Геологические материалы нумеруют в хронологическом порядке. Геологическим пробам из горных выработок и буровых скважин присваи-

324

вают порядковые номера по мере их отбора, геологическим образцам — номер пробы или самостоятельный порядковый номер.

Зарисовки забоев и отдельных участков выработок нумеруют в хро­ нологическом порядке.

Все геологоразведочные, горнокапитальные горноподготовительные, эксплуатационные и нарезные выработки сразу после их заложения маркшейдер наносит на соответствующие маркшейдерские планы и данные по ним записывает в каталог горных выработок.

7. Применение фотографии для геологической документации

горных выработок

Как было отмечено выше, геологическая документация подземных горных выработок в сочетании с их опробованием является важнейшей операцией при производстве геологоразведочных и эксплуатационных ра­ бот. Главным требованием, предъявляемым к документации, должна быть объективность и исчерпывающая полнота регистрируемых на зарисовке забоя, кровли или стенок горных выработок наблюдаемых фактов. Однако этим качеством даже самая совершенная зарисовка участка горной вы­ работки в подавляющем большинстве не соответствует, что объясняется недостаточностью освещенности наблюдаемого объекта, организационнотехническими условиями выполнения работ, недостатком времени, уров­ нем квалификации исполнителя работ и его субъективными особенностями. В силу изложенных причин «ручная» документация горных выработок, как правило, весьма схематична и лишь в далеком приближении отражает объективное геологическое строение наблюдаемого объекта.

Разработанный в ЦНИГРИ Н. И. Фурсиным и Г. П. Воларовичем метод геологической фотодокументации горных выработок позволяет устра­ нить вышеотмеченные недостатки «ручной» документации, значительно повысить качество первичных геологических материалов, на которых основывается геометризация рудных тел и подсчет запасов. При геологи­ ческой фотодокументации качество первичных геологических зарисовок и их объективность может быть значительно повышена.

Применяемые в настоящее время методы геологической документации горных выработок основаны на зарисовках «вручную» визуальных наблю­ дений геологов различной квалификации. Для получения геологической до­ кументации высокого качества даже опытным специалистам-геологам при­ ходится тратить много времени и труда. Вместе с тем даже хорошо выполненная геологическая документация в виде зарисовки забоев или кровли и стенок горных выработок носит субъективный характер и не всегда отражает реальную картину документируемого объекта. Большие затруднения организационного и технического характера, возникающие при геологической документации подземных горных выработок, особенно при скоростных методах их проходки еще в большей степени осложняют эту весьма ответственную работу. Существенное влияние на качество и достоверность документации оказывает освещенность документируемого объекта и его доступность для наблюдений.

Метод геологической фотодокументации горных выработок позволяет получать материал, обеспечивающий объективное отображение многих

325

важных элементов геологического строения документируемого объекта. Фотографическое изображение геологических объектов отличается высо­ кой детальностью и точностью размерных соотношений элементов фото­ изображения. На фотоснимках отображается не только геометрическое расположение геологических тел, но и детали их внутреннего строения. Их изображение обычными зарисовками требует значительной затраты времени и не обеспечивает нужной детальности и достоверности докумен­ тации. Кроме того, при геологической документации общепринятыми ме­ тодами многие детали тектоники, состава пород и руд не всегда могут быть отображены на зарисовке. Геологическая фотодокументация горных вы­ работок исключает эти недостатки и позволяет получать и сохранять в те­ чение длительного времени объективное отображение сфотографированного объекта. При этом полученные фотографии в любое время могут быть ис­ пользованы для последующего изучения при разведке и эксплуатации ана­ логичных месторождений.

Наиболее достоверное отображение исследуемого объекта дает метод стереоскопической фотодокументации, позволяющий под стереоскопом объемно воспринимать этот объект. Кроме того, при стереофотодокументации на фотографии отражены детали геологического строения документи­ руемого объекта, которые остаются незамеченными на плоской фотографии вследствие малой величины контраста снимаемых объектов.

При правильно поставленной геологической фотодокументации, со­ провождающейся описанием документируемого объекта, отбором образцов руд и пород и частичной предварительной расшифровкой объекта съемки, геологическое дешифрирование стереопар может быть выполнено очень точно, что обеспечивает успешное изучение геологических особенностей снимаемого объекта. Стереофотодокументация позволяет составить геоло­ гическую картотеку фотоснимков последовательной уходки забоев. По материалам фотодокументации кровли горных выработок может быть составлен геологический фотоплан, а при фотодокументации стенок гор­ ных выработок — геологические фоторазрезы. С помощью стереоскопи­ ческой фотодокументации можно зафиксировать места взятия бороздовых проб и контроль качества выбитой борозды.

Разумеется, что успешное применение рудничными геологами геоло­ гической фотодокументации возможно лишь в том случае, если они в со­ вершенстве владеют необходимыми навыками масштабной фотографии.

Для фотографирования в подземных горных выработках Н. И. Фурсин рекомендует применять:

—зеркальную стереоскопическую фотокамеру «Спутник»;

—импульсную газоразрядную лампу-вспышку типа «Луч-61» или «Луч-59»;

—оптический дальномер к фотоаппарату «Смена»;

—тесемочную рулетку, складной штатив, масштабную линейку, уровень сферический или цилиндрический;

—приборы, аппаратуру и фотопринадлежности.

При геологической фотодокументации необходимо знать масштаб изображения. Последний обычно определяется с помощью масштабной линейки, которая фотографируется совместно с объектом съемки. Отношѳ-

326