Файл: Погребицкий Е.О. Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых.pdf

При анализе достоверности определения мощности тела полезного ископаемого по бурению большую помощь оказывают исследования по сравнению данных разведочного бурения и эксплуатации в одно­ типных месторождениях и районах. Во всяком случае при подсчете запасов надо тщательно проверить, проанализировать и обосновать данные о мощности рудного тела по каждой буровой скважине.

К подсчету запасов принимается чистая мощность залежи — полная ее мощность без крупных породных прослоев. В промышлен­ ных кондициях обычно даются бортовые показатели по мощности и составу, которые определяют, какие из породных прослоев исклю­ чаются из полной мощности залежи.

В горной геометрии различают мощность в зависимости от на­ правления, по которому измеряется расстояние от почвы до кровли залежи:

1)истинную или нормальную т, замеряемую по нормали;

2)горизонтальную тг — по горизонтали;

3)вертикальную тв — по вертикали;

4)косую тк — по произвольному направлению.

При небольшой мощности рудного тела в горных выработках можно непосредственно измерить истинную мощность. При мощных телах в квершлагах, ортах и других горизонтальных выработках замеряется горизонтальная мощность. В буровых вертикальных скважинах измеряется вертикальная мощность, которая для гори­ зонтальных залежей совпадает с нормальной. В наклонных скважи­ нах и некоторых горных выработках замеряется косая мощность залежи.

При подсчете запасов в зависимости от особенностей построения подсчетных планов приходится все виды мощности приводить к од­ ному. Так, если подсчет запасов ведется по вертикальной проекции рудного тела, то для вычисления объема необходимо брать горизон­ тальную мощность. И наоборот, если запасы считают по горизонталь­ ной проекции, в расчет принимается вертикальная мощность. Если подсчет производится на проекции, составленной в плоскости рудного тела, необходимо использовать истинную (нормальную) мощность. Для перевода одного вида мощности к другому пользуются сле­ дующими зависимостями.

При переходе к горизонтальной мощности:

При переходе к вертикальной мощности:

При переходе к нормальной мощности:

где а — зенитный угол наклона скважины при подсечении рудного тела; ß — угол падения рудного тела (рис. 75).

231

И. Н. Ушаков [59] для перехода от измеренной по любому направлению мощности тела к истинной предлагает обобщенную формулу т = тк cos у , где у — угол между осью секущей выра­ ботки и нормалью к напластованию.

Для подсчета запасов средняя мощность залежи в подсчетном контуре определяется большей частью по методу среднеарифмети­

Рис. 75. Соотношение различных видов мощ­ ности залежи.

Мощность обычно взвешивается по длине или по площади, на которые распространяется влияние точки замера. Определение средней мощности методом средневзвешенного имеет смысл лишь при резко неравномерном распределении точек замера и отчетливо установленном направлении закономерной ее изменчивости.

Объемный вес

Для подсчета запасов необходим объемный, а не удельный вес полезного ископаемого, т. е. вес (масса) единицы объема ископаемого в целике с учетом его естественной пористости, трещиноватости

икавернозности. Объемный вес всегда меньше удельного. Опре­ деляют его лабораторным или полевым способом. В лабораториях объемный вес измеряют взвешиванием типичных образцов, покрытых пленкой, в воздухе, в воде или в мерном сосуде. Полевое определение объемного веса производится путем валовой выемки полезного ископаемого, тщательного определения объема добытого ископаемого в целике и его взвешивания. Полевой метод точнее. Для рыхлых

исильно трещиноватых, кавернозных руд он обязателен. Но этот метод дорогой, относительно сложный, поэтому использование его необходимо лишь для проверки или контроля лабораторных данных.

Удельный и объемный вес полезного ископаемого находятся в корреляционной связи с вещественным составом полезного иско­ паемого, например с содержанием полезных компонентов в рудах,

232

с зольностью, микрокомпонентным составом, степенью метаморфизма угля и т. п. В этом случае исследование ряда образцов позволяет установить зависимость между объемным весом и составом полезного ископаемого. На практике пользуются соответствующими графи­ ками, по которым можно установить объемный вес для среднего состава полезного ископаемого в подсчетном блоке.

Объемный вес должен устанавливаться для каждого из выделен­ ных для подсчете сортов (марок) полезного ископаемого. В. И. Смир­ нов [58] считает, что для надежного определения объемного веса

d,m/u}

однообразных по сложению полезных ископаемых достаточно 10— 20, а для более сложных нередко многие десятки либо даже сотни лабораторных определений типичного материала для каждого сорта.

Объемный вес руды является одним из главных параметров подсчета запасов. Ошибка в его определении, как это видно из выше­ приведенных формул, приводит к такой же ошибке в определении запасов руды и полезного компонента, поэтому в процессе разведки требуется глубокий и всесторонний анализ зависимости объемного веса от структуры, текстуры, минерального и вещественного состава руд, их степени выветрелости, окисленности, кавернозности, трещи­ новатости и т. п.

Особую трудность при определении объемного веса вызывают широко варьирующие по минеральному составу руды с резко изме­ няющимся объемным весом входящих в них рудных и нерудных

233

минералов, например железные, полиметаллические, баритовые и др. Для таких руд по представительному количеству проб уста­ навливают графическую (рис. 76, 77) или аналитическую зависи­ мость объемного веса руд от содержания полезного компонента, которая затем используется при подсчете запасов. Аналитические формулы могут определяться двумя методами: на основе корреля­ ционной зависимости объемного веса и содержания полезного ком­ понента и на основе пересчета химического состава руд на минераль­ ный, а затем последующего определения среднего объемного веса руды в зависимости от объемного веса слагающих ее минералов и количественного их соотношения.

При использовании первого метода вначале по части предста­ вительных проб (на крупных и сложных месторождениях это могут быть сотни проб) параллельно определяется объемный вес d и со­ держание полезного компонента С. Затем вычисляются среднеквад­ ратичные отклонения ad и ас, коэффициент корреляции rdCи коэффи­

где Аd и АС — частные отклонения объемного веса и содержания полезного компонента от их средних значений; п — количество проб.

Установив коэффициент корреляции и регрессии и доверитель­ ность интервалов, при которых эти значения представительны, по основной массе проб определяют только содержание полезного ком­ понента.

Объемный вес руды в пределах подсчетного блока находят в за­ висимости от среднего содержания по формуле

По второму методу вначале данные химического анализа пере­ считываются на минеральный состав руды. Объемный вес руды определяется путем суммирования содержания каждого минерала, умноженного на его объемный вес.

231

В практике известны многочисленные случаи обоснования ана­ литических формул для расчета объемного веса руд. Так, например, X. И. Мурсалимовым [15] предложена следующая формула опре­ деления объемного веса сложных по составу руд Текелийского месторождения:

л7.5^Ѵ -Ь З.ВбС'с А -’лОСп -р 2,о5^о

где Сг, Сс, С„ и С0 — процентное содержание в руде галенита, сфа­ лерита, пирита it остальных минералов, а числа — соответствующий им объемный вес.

Для Абаканского железорудного месторождения установлена следующая аналитическая зависимость объемного веса от содержания железа:

для руды dp = 2,18 0,03(iCFe;

для породы dn = 2,68 г 0,018CFe-

ВНИМИ на основе 460 определений объемного веса, зольности и влажности донецких антрацитов выведена следующая формула определения объемного веса:

d = 1,60 ' 0,009С3 + 0,017 {W — 4),

ления объемного веса в полевых условиях по ослаблению гамма-лу­ чей, проходящих через полезное ископаемое. Сравнительные иссле­ дования показывают, что этот метод позволяет определять объемный вес с погрешностью до 3%.

Следует иметь в виду, что как составление графиков зависимости объемного веса от содержания полезных компонентов, так и вывод аналитических формул такой зависимости требует обычно большого чпсла определений и практически возможен по лабораторным пробам небольшого веса. Вследствие этого установленные зависимости необходимо контролировать отбором валовых проб, количество которых по каждому типу руд должно быть таким, чтобы обоснованно оценить точность полученных данных. Если установлено, что объем­ ный вес по лабораторным пробам завышается, к данным графической и аналитической зависимости следует применять поправочные коэф­ фициенты, определяемые по формуле:

235