Файл: Сивоконь, В. И. Каолин.pdf

ДЕТАЛЬНАЯ РАЗВЕДКА

Технико-экономические доклады (ТЭД) и постоянные кондиции

Детальной разведке подвергаются лишь те из выявленных ме­ сторождений, целесообразность первоочередного освоения кото­ рых доказана ТЭД, рассмотренными и утвержденными промыш­ ленными министерствами по представлению Республиканского министерства геологии (Главного управления). Составление ТЭД поручается отраслевым институтам, занимающимся проектирова­ нием предприятий каолиновой промышленности, и выполняется обычно по договорам между геологической организацией, веду­ щей разведку (трест, экспедиция), и соответствующим институ­ том (Гипронйнеметаллоруд, Киевский Гипростром, Всесоюзный научно-исследовательский институт огнеупоров и др.). На состав­ ление ТЭД геологической организацией выдается техническое за­ дание.

Участки, вновь выявленные в районе разрабатываемых объек­ тов, могут подвергаться детальной разведке без составления ТЭД

объект; 2) наличия сравнительного технико-экономического рас­ чета, согласно которому себестоимость сырья на вновь разведы­ ваемом участке не превышает себестоимость на разрабатываемых участках; 3) одинаковой системы разработки и схемы‘.обогаще­ ния сырья, что и на разрабатываемых участках.

Для крупных месторождений каолинов, запасы по которым утверждаются в ГКЗ, по результатам детальной разведки разра­ батываются постоянные кондиции. Их разработка поручается тем же проектным институтам, которые составляют ТЭД, они содер­ жат те же основные разделы, но в них устанавливаются все ос­ новные параметры, при которых эксплуатация месторождения рентабельна: 1) минимальная промышленная мощность полезной толщи; 2) максимально допустимая мощность пустых пород, включаемых в состав полезной толщи; 3) максимальная мощ­ ность вскрыши и допустимое объемное отношение полезной тол­ щи ко вскрыше в подсчетных блоках; 4) длина сортового интер­ вала; 5) для первичных каолинов минимальный выход каолино­

клина, обогащенного каолина); обычно они определяются по су­ ществующим ГОСТ.

Постоянные кондиции представляются на утверждение ГКЗ республиканским Министерством (Управлением) геологии после

22

согласования с Госпланом и министерствами республики. После утверждения они являются основанием для подсчета детально разведанных запасов и должны соблюдаться при последующей эксплуатации объекта.

Обоснование плотности разведочной сети

При детальной разведке окончательно решается вопрос о гус­ тоте сети выработок, достаточной для квалификации запасов 'по промышленным категориям. Выбору плотности сети должны предшествовать тщательные наблюдения полезной толщи в карь­ ерах и обнажениях с выделением (если они не были ранее выде­ лены) типов и литологических разновидностей, определением форм залегания их и частоты переходов друг в друга, а также определением морфологии тел пустых пород. Без этих наблюде­ ний плотность сети может быть обоснована математически. Одна­ ко обоснование следует признать правильным лишь когда вы­ бранная плотность сети доказана практикой эксплуатации анало­ гичных объектов.

Кроме плотности сети, на этой стадии работ необходимо ре­ шать вопрос о ее форме и ориентировке. Для месторождений вторичных каолинов может быть применена правильная квадрат­ ная или шахматная сеть на залежах озерно-дельтового происхож­ дения, или разведка профилями вкреет простирания для залежей аллювиального типа. На месторождениях первичного каолина желательна разведка профилями вкреет простирания материн­ ских пород или вкреет максимальной мощности залежи, посколь­ ку такая сеть наиболее полно вскрывает изменчивость полезной толщи.

При уточнении морфологии каолиновой залежи может исполь­ зоваться метод установления интервала изменчивости (Борзунов, 1971). Наблюдения показывают, что в пределах одного и того же месторождения интервал изменчивости по отдельным разрезам устанавливается при расстояниях между выработками 50—70 м, в других разрезах не вскрывается и при 20—30 м. Таким обра­ зом, оконтуривание полезной толщи может потребовать невыдер­ жанных расстояний между выработками в профилях. Приведен­ ные соображения показывают, насколько труден вопрос выбора плотности и ориентировки сети. Плотность разведочной сети в первую очередь определяется сложностью геологического строе­ ния месторождения. Мощности полезной толщи и качество сырья залежей каолинов, как правило, изменчивы. Разведываются за­ пасы большим количеством выработок, поэтому к ним примени­ мы методы вариационной статистики, позволяющие уточнить группу, к которой они относятся.

Применение метода искусственного разрежения к месторожде­ ниям первичных каолинов показывает, что на залежах, образо-

23

вавшихся на неоднородных разнообразных гнейсах и мигмати­ тах, минимальное количество выработок для определения сред­ него "сортового состава, средней мощности и объема полезной толщи должно быть не менее 20—25. На объектах, исходные по­ роды которых однородны и представлены преимущественно гра­ нитами, минимальное количество выработок составляет 12—15. Все работы по обоснованию плотности сети методом искусствен­ ного разрежения следует проводить, постепенно' сгущая выработ­ ки на опытном типичном участке, величина которого должна обе­ спечивать заложение количества скважин, достаточного для суж­ дения об изменчивости залежи по морфологии и качеству и в то же время достаточно типичного для данного объекта. Метод ис­ кусственного разрежения для определения оптимальных расстоя­ ний между выработками неприменим (Борзунов, 1971). Однако опытные расчеты изменения сортового состава и прочих средних показателей месторождения при различной плотности сети необ­ ходимы для определения степени изменчивости залежи.

Для вычисления рациональной густоты сети можно использо­ вать формулу Н. В. Барышева, преобразованную В. М. Нехоро-

шевым (1966):

где / — рациональное расстояние между выработками, м; тх— величина среднеарифметической ошибки метода; а —среднеквад­ ратичное отклонение; t — коэффициент вероятности события; S — площадь месторождения.

Как можно заметить, величина / является функцией площади месторождения и среднеарифметической ошибки, различной для разных категорий запасов. Для наиболее детально изучаемых за­ пасов величина тх может быть принята равной 5—10% и исчис­

солютное ее значение равно 0,5 м; t может быть принят равным 1,96. При таком значении в 95 случаях величина / равна или меньше вычисленной. Рассчитанные по этой формуле расстояния между скважинами для некоторых объектов близки к приме­ няемым или несколько больше фактических. Для неоконтуренных месторождений с очень большими площадями формула, приведен­ ная выше, неприменима.

менимость выбранного метода анализа сети в каждом конкрет­ ном случае должна быть обоснована.

Для доказательства обоснованности примененной сети реко­ мендуется в первую очередь использовать опыт разведки и экс-

24

плуатации аналогичных месторождений, если имеется возмож­ ность-сравнить данные разработки и разведки и результаты срав­ нения позволяют сделать заключение о сходимости тех и других. Это Наиболее верный способ обоснования, но применение его час­ то ограничено рядом причин (несовпадение сортовых интервалов, сортности каолина, выпускаемого карьером и разведанного, не­ полные мощности эксплуатируемой толщи и т. д.). Исследования по выбору оптимальной плотности сети должны быть закончены на стадий детальной разведки. Отсутствие обоснования плотности сети следует считать методическим недостатком проведенных работ.

Полевые работы

В задачу детальной разведки входит получение данных, обес­ печивающих проектирование горнодобычных и обогатительных предприятий. Основным ее средством остается колонковое буре­ ние. В эту стадию работ на согласованной с промышленностью части залежи, обеспечивающей не менее 20% прироста запасов по категории В (для объектов второй группы), производится сгу­ щение сети. Рекомендуемые для различных типов месторождений формы сети и расстояния между выработками приведены в раз­ деле о предварительной разведке.

Все выработки детальной стадии разведки доводятся до подо­ швы каолинов (зона гидрослюд — по первичным каолинам и под­ стилающие породы — по переотложенным). Отдельные скважины проходятся глубже с целью изучения гидрогеологических усло­ вий и отбора проб для исследования вещественного состава мате­ ринских и подстилающих пород. Выход керна по всем скважи­ нам, чтобы обеспечить представительность проб и достоверность данных о мощности пройденных слоев, должен быть не менее 80%, а способ бурения должен обеспечивать получение проб с ненарушенной структурой и надежной исходной массой (5—7 кг по первичным и 3—4 кг по вторичным каолинам).

Кроме сгущения сети при детальной разведке отбираются пробы для лабораторных, полупромышленных и промышленных испытаний, а также проводятся гидрогеологические, инженерно­ геологические, геофизические и топографо-геодезические изыска­ ния в объемах, достаточных для обоснования квалификации за­ пасов по промышленным категориям. Порядок их выполнения из­ ложен в соответствующих разделах настоящих «Методических

при предварительной разведке. При необходимости он пополняет­ ся и служит основой для окончательного подсчета запасов.

Выработки всех стадий подлежат ликвидации, а участки, на которых проводились разведочные работы, рекультивации (вос­ становлению плодородия почвы). Для этого составляется акт за

25-

подписью начальника партии (землепользователя) и владельца земли (колхоз, совхоз). Дубликаты проб, образцы и керн по окончании детальной разведки сдаются по акту в пробо- и кернохранилище на базе партии (экспедиции), а полевые материалы принимаются комиссией, председателем которой является глав­ ный геолог экспедиции (треста). Комиссия устанавливает каче­ ство документации, ее полноту и достаточность для составления отчета, а также достоверность (сличение с натурой). Акты о сли­ чении данных разведки р натурой, сдаче каменного материала и полевой документации прилагаются к отчету.

ОПРОБОВАНИЕ, ДОКУМЕНТАЦИЯ,

АНАЛИЗЫ И ИСПЫТАНИЯ

ОТБОР ПРОБ

На всех стадиях изучения каолиновых залежей проходка выра­ боток сопровождается отбором проб для изучения вещественного состава и технологических свойств полезной толщи, попутно и вмещающих пород. При этом отбираются рядовые, объединенные, лабораторно-технологические, полупромышленные и промышлен­ ные пробы.

Рядовые пробы отбираются послойно-секционно, с включением мелких прослоев пустых пород. Влияние пустых пород надо тща­ тельно изучить на стадии поисков с тем, чтобы при переходе к детальной разведке мощность этих пород, исключаемая из под­ счета, была обоснована в оперативных и постоянных кондициях*. Максимальная мощность пустых прослоев, включаемых в пробы, должна быть определена путем анализов каолина с этими поро­ дами и без них. Длина рядовых проб (интервал опробования) определяется изменчивостью качества каолинов по разрезу и спо­ собом разработки, объекта. Обычно она равна 1—3 м для первич­ ных каолинов и 0,5—1 м для переотложенных. Рядовые пробы У кровли полезной толщи, а также пробы первой стадии работ следует отбирать секциями более мелкими, чем на последующих стадиях, для подробного изучения зависимости состава каолинов от замечаемых макроскопически, особенностей и установления влияния инфильтрационных процессов на качество сырья.

Предполагаемый способ разработки месторождения и в осо­ бенности намечаемая механизация карьера влияют на выбор длины секционного опробования. Нет смысла изучать полезную толщу по интервалам в 1 м, если будет производиться валовая добыча уступами высотой по 4—8 м. Это рассуждение будет пра-

* Полезная толща опробуется без пустых пород и с включением их в пробы с тем, чтобы путем подсчета средних значений химического состава с учетом мощностей пустых пород и без них была доказана целесообразность их исклю­ чения или добычи в составе полезной толщи.

.26