Файл: Проведение геологоразведочных, геофизических и маркшейдерских работ на зарубежных рудниках цветной металлургии..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2024
Просмотров: 41
Скачиваний: 0
рентгенорадиометрический методы опробования и анализа. Кроме того, используются также методы: ядеряого гамма-резонанса при анализах на олово; гамма-нейтронный - на бериллий; нейтроннейтронный - на ртуть и сурьму; нейтронный гамма-метод - на никель, медь; нейтронно-активационный - на алюминий,и другие.
При опробовании руд простого состава с относительно высо ким содержанием исследуемого элемента в зарубежной практике широко применяется специализированный портативный прибор, вы пускаемый английской фирмой "Хилгер энд Уоттс". В комплект ап паратуры, рассчитанной на батарейное питание, входят датчик для опробования стенок выработок и интегральный радиометр. Вес
прибора 7,5 кг. |
Он предназначен для определения в рудничных |
условиях олова, молибдена, циркония, меди, цинка и других |
|
элементов [об ]. |
Сходный по конструкции и назначению прибор вы |
пускается также в ПНР. |
|
В Великобритании в последнее время выцущея прибор "Экко" |
|
для рентгенорадиометрического каротажа буровых скважин. Этим |
|
прибором можно определять на месте содержание олова в руде от |
|
0,1$» и вш е |
менее чем за 0,5 мин при глубине скважины до 15 м |
и диаметре |
51-76 мм. Прибор был проверен в горизонтальных бу |
ровых скважинах на руднике "Уилл Джейн" в Корнуэлле. Резуль таты ^соответствовали химическому анализу керна из этих же сква жин [3 7 j.
Для исследования пород в естественном залегании методами нейтронной активации .в Канаде разработаны передвижные автомо
бильные установки, снабженные генераторами нейтронов и сцинтилляционными счетчиками. В этих условиях установки имеют воз можность определения 30 различных элементов [38}.
Для осуществления скважинных исследований с целью обна ружения в породах никеля в США создана установка, использующая в качестве источника нейтронов радиоактивный изотоп - калифор ний 252. Подвергнутые бомбардировке нейтронами соединения ни келя дают гамма-лучи, фиксируемые прибором, шкала которого не посредственно показывает его содержание в окружающих скважину породах с точностью до 0,1%. Для защиты от радиации использован экран, заполненный парафином [39] .
Нейтронные методы обладают большими потенциальными возмож ностями для лабораторного изучения широкого круга геологических образцов. Подходящая чувствительность может быть получена с поелопью генераторов нейтронов или импульсных источников. За ру бежом известна установка, использующая сурьмяно-бериллиавый ис точник нейтронов активностью 6000 кюри и дающая поток 2 * 10а 30
нейтрон/см^* сек. Для контроля и интерпретации используют неболь шую ЭВМ, дающую на выходе процентное содержание исследуемых элементов. Производительность установки при определении ряда элементов в некоторых минералах составляет от 200 образцов в сутки для никеля, вдркония, золота до 100000 для алюминия в бокситах £40j .
Преимущество нейтронных методов по сравнению с рентгено радиометрическим каротажем состоит в большей глубинности и пред ставительности. Однако нейтронные каротажные измерения относи тельно Сложны и, несмотря на ряд существенных исследований в этой области, по мнению зарубежных специалистов, еще не так скоро станут практически пригодными для определения широкого круга элементов.
В результате использования за рубежом ядерно-геофизичес- ких методов опробования и анализа оказалось возможным!
усовершенствовать в некоторых случаях систему эксплуата ционной разведки путем бурения скважин с последующим их каро тажем вместо проходки дорогостоящих горных выработок;
заменить химический,минералогический и другие виды ана лиза (бороздовое, керновое, шламовое опробование)ядерно-геофи- зическим, более производительным и дешевым.
Некоторые тенденции в развитии геофизических методов исследований
Наиболее существенными моментами в развитии геофизики за рубежом, на которые следует обратить внимание, являются быстрое техническое перевооружение геофизических работ аппаратурой и оборудованием {4I-4Sj, методами исследований и интерпретации
{50-54] .
Одним из важнейших направлений в повышении эконошческой эффективности разведочной геофизики за рубежом является внедре ние математических методов. Это означает прежде всего приме нение для геофизических исследований математической статистики при дальнейшем расширении использования электронно-вычислитель ных машин 035-57J.
Научно-исследовательские работы в области рудничной геофи зики, проводимые в Канаде, Западной Европе и в США,указывают на стремление этих стран шире использовать возможности руднич ной геофизики для повышения, эффективности геологоразведочных работ. Наибольшей эффективностью в последние годы, судя по по стоянному росту затрат, обладали методы вызванной поляризации■
магниторазведки и удельных сопротивлений, однако два последних постепенно уступают свои позиции.
На основании изучения зарубежных достижений можно указать следующие основные факторы, определяющие направления и тенден ции развития геофизических методов разведки:
общий уровень экономического развития страны и наличие производственной базы для выпуска геофизического оборудования;
особенности геологического строения страны и ее перспектив ность на соответствующие виды минерального сырья;
уровень развития техники и технологии геологоразведочных работ;
развитие методов и техники геофизических исследований и их геологическая эффективность, достигнутая к настоящему време ни;
научно-технические достижения в смежных отраслях (радиотех нической, приборостроении, ядерной физике, вычислительной тех нике и т .д .) .
Некоторые из этих факторов в соответствующих условиях мо гут стать определяющими в развитии геофизических методов развед ки.
ОРГАНИЗАЦИЯ МАРКШЕЙДЕРСКОЙ СЛУЖЕН
В настоящее время на зарубежных рудниках продолжается на метившаяся ранее тенденция развития техники и технологии горных работ.
Темпы роста производительности труда на горных предприя тиях, широкое внедрение механизации и автоматизации производ ственных процессов, усовершенствование систем разработок, приме нение новых способов проведения горных выработок, а также прове дение горных работ на большой глубине не могли не отразиться на маркшейдерской службе - потребовалось совершенствование средств и методов получения и обработки информации о горногеологических особенностях месторождений и производственных процессах. Для обеспечения оперативного сбора необходимой информации требова лась разработка новых приборов и инструментов и новых методов работ.
За последние годы в маркшейдерском деле |
достигнуты боль |
шие успехи. Созданы и внедрены новые приборы: |
гироскопические, |
радио- я светодальномеры, лазерные и другие. |
Усовершенствованы |
32
нивелиры, |
теодолиты, тахеометры. Внедрение этих приборов в |
производство |
позволило повысить качество работ, производитель |
ность труда, |
облегчить труд маркшейдеров. |
Внедрены новые методы производства маркшейдерских работ. Опыт применения фотограмметрической съемки позволил добиться полноты изображения, уменьшения объема полевых работ, безопас ности' при измерениях, возможности использования современных ап паратов для автоматизированной обработки полученных данных.
Важным направлением совершенствования маркшейдерского де ла явилось внедрение ЭВМ с целью автоматизации маркшейдерских вычислений. Применение ЭВМ способствует повышению производитель ности. труда, улучшению качества маркшейдерских работ путем .внед рения в практику наиболее совершенных математических методов обработки маркшейдерских измерений, выполнения объективной оцен ки и прогнозирования качественных показателей местороздений по результатам решения горнотехнических задач.
Улучшена организация маркшейдерских работ. Специализация |
||
отдельных груш |
маркшейдеров на выполнение одр еделейных видов |
|
маркшейдерских работ способствует повышению уровня знаний, про |
||
изводительности труда к улучшению качества выполняемых работ. |
||
|
Новые приборы и инструменты |
|
Создание и внедрение в практику маркшейдерских работ |
||
гироскопических |
приборов .явилось большим достижением маркшей |
|
дерского дела. При пользовании первыми |
гироскопическими при |
|
борами для ориентирования подземной съешж |
были получены более |
|
точные и более надежные данные, чем при геометрическом способе ориентирования шахт»
Создание и Енедрекие взрывобезопасных маркшейдерских ги рокомпасов позволило внести коренные изменения в методику марк шейдерской съемки. С применением взрывобезопасных маркшейдер ских гирокомпасов стало возможным не только производить ори ентирование , но и к трестировать угловые измерения подземной маркшейдерской съемки, определяя .для этого контрольные дирекционные утлы сторон подзешой съемки, наиболее удаленных от
х; ствола.
Особенность гироскопических приборов заключается в со четании угломера с гироскопом. Некоторые типы гиротеодрлитов, изготовляемые в ФРГ, ВНР» Швейцарии, приведены в табл. 7»
33
Т а б л и ц а 7 Гиротеодолиты и гироскопические насадки
ФРГ |
|
ВНР |
Гиротеодолиты |
[5 8 ]: |
Гиротеодолит |
фирмы "Феннель" |
марок: завода "M0M"(59] |
|
КТ-1 |
|
марок: |
|
G1-BI |
|
КТ-2 |
|
G1-B2 |
MW-I0 |
|
Гироскопическая |
ТК-4 |
|
насадка |
фирмы "Билд" марки |
завода "M0M" марок: |
|
АШ-1 |
|
G1-CI |
фирмы "Бергверкшафтс |
G i-ДI |
|
кассе" марок: |
|
|
Ш -7 |
|
|
ОТ-50 |
|
|
Швейцария
Гироскопическая насадка швейцарекой фирмы "Билд" марки GAK-I [Вэ]
Приборы марок КТ-2 и АКК- I компактны, их масса 5,1 и 5,5кг
соответственно, |
привод от трехфазного асинхронного двигателя |
||
Перкин Элмер, частота тока 400 гц, |
напряжение |
I0 0 -II5 в, диаметр |
|
ротора 45 мм, крутящий момент 18*10® гсм^сек- ^ |
[5S] . |
||
Взрывобезопасный прибор шя-7 |
является гирокомпасом со |
||
сферическим чувствительным элементом с разгрузкой в жидкость. |
|||
Тонкий торсион, |
воспринимающий не |
более 1% массы чувствитель |
|
ного элемента, |
служит только для центрирования. Прибор снабжен |
||
сравнительно тихоходным гиромотором диаметром 130 мм, заключен ным в сферический кожух диаметром 25 см (масса чувствительного элемента 8,5 к г ). Преимущества такой системы следующие:
крутильное сопротивление торсиона пренебрежимо мало по сравнению с направляющим моментом гироскопа, так что коррек тировка требуется лишь при особо точных измерениях;
сферическая форма чувствительного элемента делает его малочувствительным к внешним механическим воздействиям;
тихоходный гиромотор имеет высокий к .п .д . (требуется менее громоздкий источник питания) и малочувствителен к неравномер ностям режима питания, поскольку кинетический момент в основ
ном создается массой гироскопа, а не его |
скоростью. |
|
Прибор ш -50 построен на совершенно новом принципе - |
с |
|
внешним ротором без скользящих контактов. |
|
|
Благодаря отсутствию преобразователя |
к .п .д . системы в |
10 |
раз выше, чем в обычных гирокомпасах, что дает возможность |
п о- |
|
24 |
|
|
меститъ блок питания внутрь кожуха чувствительного элемента, так что чувствительный элемент не связан с корпусом прибора ничем кроме торсиона. Высота прибора 50 см, масса 9 кг (в упа ковке, не считая штатива, 13,4 кг) [бо ].
Радио- и светодзльномеры. Увеличение размеров карьеров и шахтных полей, вызванное комплексной механизацией современных горных предприятий, значительно увеличивает объем маркшейдерских работ с повышением требований к производительности и точности измерений. Повысить производительность и точность одного из на иболее трудоемких видов маркшейдерских работ - линейных измере ний - в последние годы удалось только с пожщью создания и внед рения свето- и радиодальномеров.
В различных странах мира разработаны модификации радиодаль номеров, которые используются в геодезических и маркшейдерских работах, в том числе SET-BI (ВНР), РШ (ГДР), 0G-I (ПНР),
ДМ-20 (США), теллурометр МКА-3 (ЮАР), Ддстомат Д -5 0 (Швейца рия).
Радиодальномер &ET-BI предназначен для измерения расстоя ний в пределах от 200 м до 50 км при температурах от -40°С до +40°С. Средняя квадратическая ошибка измерений расстояний при благоприятных условиях OTj=+(0,05+3"10~®Д) м, где Д - измерен ное расстояние в метрах.
Радиодальномер РЕМ-2 предназначен для измерения расстоя ний от 100 м до 100 км. Ошибка измерения расстояний
тм = +(0,03 + З-Ю-бд), м.
Радиодальномер 0G-I предназначен для измерения расстояний, не превышающих 10-12 км, имеет облегченную конструкцию.
На основании современных достижений физики и радиоэлектро ники появилась возможность определять расстояния между задан ными пунктами по измерению времени прохождения световыми сигна лами этого расстояния. Созданы светодальномеры, позволяющие измерять большие расстояния с высокой точностью.
В табл. 8 даны характеристики некоторых современных даль номеров, дальномерных насадок и тахеометров.
При применении лазерного светодаяьномера Дистомат Д1-10 на рудниках Великобритании и ЮАР подтвердились его высокие ка чества Ы
Светодальномер Е0К-2000 отличается от известного прибора sos тем, что в качестве источника света в нем применен люмине сцентный диод на арсениде галлия. Это позволило почти втрое умепьшить массу прибора (12 кг вместо 37) и в 8-10 раз снизить потреблявши прибором ющность (8-10 вт вместо 80) (6 3 ).
35