Файл: Сивоконь, В. И. Каолин.pdf

сводится к определению содержания А120 3 и Fe20 3, а также огне­ упорности. Эти показатели изучаются по всем секционным про­ бам, длина которых лимитируется изменчивостью качества глин и составляет 0,5—2 м. По 20—25% выработок в тех же пробах должны быть установлены полный химический состав, интервал спекания и цвет черепка после обжига. На представительных ла­ бораторных пробах (не менее 3 от каждой литологической разно­ сти) в стадию предварительной разведки проводятся лаборатор­ ные испытания, а при детальной разведке каждая разновидность должна быть изучена в полупромышленных или промышленных условиях. В отдельных случаях в кровле каолинов могут быть обнаружены бурые угли. Пробы этого сырья отбираются также секц'ионно-послойные длиной 0,5—1,5 м. В поисковый период по ним определяют зольность и теплотворную способность. В после­ дующие стадии работ при положительном качестве и значитель­ ных запасах бурые угли получают промышленную оценку по схе­ ме, изложенной в соответствующих методических руководствах.

Схема изучения первичных каолинов предусматривает попут­ ную оценку кварца и микроклина. Песчаная часть нормальных первичных каолинов должна быть изучена в степени, позволяю­ щей дать ей на стадии поисков предварительную оценку как строительного, 'формовочного, керамического и стекольного сырья

района работ. В период разведки кварцевые пески— отходы обо­ гащения— должны получить промышленную оценку исходя из их качества и конкретных потребителей. По щелочным каолинам в период поисков в песчаной части обязательны определения ще­ лочей и Fe20 3, а по единичным пробам необходимо провести ми­ нералогический анализ. При положительных результатах на ста­ диях предварительной и детальной разведок проводятся более глубокие исследования по приведенной выше схеме с тем, чтобы микроклин получил промышленную оценку.

В стадию детальных поисков по песчаной части ряда проб де­ лают шлиховой анализ. Если содержание коллективного концен­

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ

Значительная часть месторождений вторичных каолинов и почти все первичные каолины обводнены. Дебиты подземных вод в первичных каолинах обычно весьма умеренные, но без водоот­

36

лива разработка обводненных каолинов приводит к их разжиже­ нию и оплыванию 'забоев карьера. Переотложенные каолины яв­ ляются водоупорной подошвой или кровлей для подземных вод во вмещающих песках. При обводненности пород вскрыши экс­ плуатация каолинов невозможна без водоотливных мер, а пр'и наличии подземных вод в подстилающих песках необходимо ос­ тавлять предохранительные целики. В связи с этим на всех ста­ диях разведочных работ изучаются гидрогеологические условия. Объем изысканий определяется специалистом-гидрогеологом при составлении проекта. В общем они должны обеспечивать построе­ ние карты гидроизогипс месторождения и подсчет водопритоков в будущий карьер. С этой целью рекомендуется: 1) наблюдение за уровнем воды и оплыванием стволов скважин в процессе бу­ рения и после их окончания до обрушения ствола по всем выра­ боткам— на всех этапах и стадиях работ; 2 ) кратковременные пробные откачки из 5— 8 скважин в течение 4— 8 ч с помощью желонки или эрлифта в зависимости от водопритока с последую­ щим наблюдением за восстановлением уровней воды — в стадию детальных поисков и предварительной разведки; 3) опытные от­ качки на три понижения раздельно из каолина, дресвы, кристал­ лических пород (а 'при обводненности вскрышных пород — и из них) до получения постоянного дебита на каждом понижении по трем одиночным скважинам — при детальной разведке. Для опре­ деления характера депрессионной воронки в эту же стадию обо­ рудуется куст скважин из одной опытной и двух-трех наблюда­ тельных; 4) отбор монолитов через 3—5 м по всей полезной тол­ ще и вскрышным породам для определения естественной влаж­ ности, объемной массы и пористости, несущих свойств и коэффи­

разведочных работ, а также режимные наблюдения за характе­

ются глазомерно к применяемой при этом топографической осно­ ве масштабов 1 : 25 000—1 : 50 000. Поисковые работы выполняют­ ся на основе топографических планов масштабов 1: 5000—1 : 10000

в процессе топографо-геодезических работ должно быть отстрое­ но обоснование с заложением не менее 3—4 реперов и закрепле­

37

нием в натуре не менее 3 выработок; те и другие закладываются в местах, исключающих их выпахивание. Площадь детальной разведки заснимается в масштабе, обеспечивающем проектирова­ ние карьера (1 : 2000— 1 :500).

Действующий карьер в пределах участка разведки заснимает­ ся с определением положения всех уступов и отметок бровки и подошвы каждого из них. Подсчет запасов производится на вре­ мя съемки карьера. При топографической съемке участков, нахо­ дящихся вблизи водоемов и рек, должен определяться урез воды.

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ РАЗВЕДКА, ЕЕ НЕОБХОДИМОСТЬ, ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ

Месторождения каолинов, как правило, относятся к залежам со сложной морфологией и непостоянным качеством. Запасы ми­ нерального сырья таких объектов утверждаются ГКЗ при усло­ вии контроля позабойным опробованием и 'ведения эксплуатаци­ онной разведки. Она тесно сопряжена с маркшейдерской служ­ бой рудника и ведется обычно рудничными геологами за счет капитальных затрат. Задачи эксплуатационной разведки: 1) уточ­ нение объемов вскрыши и полезной толщи, а также морфологии залежи и характера кровли и подошвы каолинов; 2 ) оконтуривание некондиционных (несортовых) прослоев и линз, а также ус­ тановление морфологии и объемов тел пустых пород в составе полезной толщи; 3) уточнение сортового состава каолинов (гео­ метризация сортов) в эксплуатационных блоках и забоях дейст­ вующих карьеров; 4) представление данных для уточненного планирования годовой и квартальной добычи с указанием ожида­ емого выхода каолинов по сортам в эксплуатационных блоках; 5) списание запасов, не подтвержденных эксплуатацией и эксплу­ атационной разведкой, запасов в целиках, выделенных для обес­ печения устойчивости бортов карьера, и запасов, которые нельзя

водоотливных работ по карьерам.

Для обеспечения нужной эффективности задачи, перечислен­ ные в первых четырех пунктах, должны решаться эксплуатацион­ ной разведкой по крайней мере с годовым опережением добыч­ ных работ. Ведение подробной геологической документации при

В результате сложности условий залегания каолинов и неясности взаимопереходов типов и разностей полезного ископаемого, а также учитывая отсутствие опыта эксплуатационной разведки, документация на этой стадии должна проводиться квалифициро­ ванными геологами.

38

В зависимости от конкретных условий те или иные из пере­ численных задач могут выпадать из круга необходимых или при­ обретать первостепенное значение. Они уточняются отраслевым министерством (главком).

Эксплуатационная разведка проводится путем бурения сква­ жин и опробования полученного из них керна; а также докумен­ тации и опробования действующих карьеров. Когда объем вскры­ ши не нуждается в уточнении (кровля полезной толщи выдержа­ на), бурение скважин эксплуатационной разведки рекомендуется вести с кровли первого добычного уступа. Плотность сети на этой стадии определяется сложностью морфологии полезной толщи и пустых пород, а также изменчивостью качества каолинов, и должна быть основана на полевых наблюдениях и карьерах.

При эксплуатационной разведке каолинов применяют расстоя­ ния между скважинами от 5—10 до 15—25 м, а между профиля­ ми от 10—15 до 25—50 м в зависимости от задач, решаемых на этой стадии. Следует учитывать, что большинство месторождений каолинов относится к очень изменчивым залежам, в которых ин­ тервал изменчивости при расстояниях между выработками, в два

лишь общие рекомендации:

1. Густота сети эксплуатационных скважин должна обеспечи­ вать точность подсчета статистического содержания сортов, отли­ чающегося от фактически добываемых в карьере не более чем на 10—1 2 % относительных.

2. Для уточнения формы залежи в эксплуатационных блоках может применяться сеть, вдвое гуще принятой для квалификации запасов по категории В в месторождениях II группы при усло­ вии, что в полученных разрезах достигается получение интервала

(при возможности их селективной отработки), эксплуатационной разведкой необходимо их оконтуривать.

Для получения сравнимых данных разведки и эксплуатации необходимо оперировать одними и теми же сортовыми интерва­ лами. Методика отбора и подготовки проб принимается та же, что и при детальной разведке. При 'документации керна и опро­ бовании особое внимание надо обращать на контактирующие со вскрышными породами верхние слои каолиновой толщи: в них могут присутствовать инфильтрационные минералы, поэтому ин­ тервал отбора проб здесь следует сокращать, учитывая возмож­ ность отнесения некондиционных каолинов к вскрыше. При сов­ местном залегании щелочных и бесщелочных каолинов макроско­

. 39

ления, необходимые для установления сортов: в каолинах, подле­ жащих обогащению, выход каолина (проход через сито № 0056), в глинистой части — белый цвет, содержание Fe2 0 3, ТЮ2 и СаО, а по 2—3 верхним пробам дополнительно и содержанйе СаО и S03, если доказано, что верхний горизонт огипсован. В гидротер­ мальных каолинах необходимо определять S03 по всем пробам. По вторичным каолинам, идущим на производство огнеупоров, исследуются А120 3+ ТЮ2, Fe20 3 и огнеупорность. В пробах ще­ лочных каолинов дополнительно определяется содержание К20 + +'Na20 и Fe20 3 в песчаной части и др.

При наличии обогатительных фабрик позабойное опробование оправдывает себя лишь при условии одновременного получения анализов по отобранным пробам и по пробам обогащенного као­ лина с технологических линий, поэтому надо определять мини­ мальное количество компонентов, желательно экспресс-методами с контролем качества анализов другими методами в лаборатории предприятия и в сторонней лаборатории.

Кроме проб по керну, эксплуатационной разведкой ведется постоянно позабойное опробование карьеров для контроля дан­ ных о качестве сырья, полученных по скважинам детальной раз­ ведки, и уточнения сортности. Позабойные пробы отбираются также послойно-секционно и той же длины, что и пробы по кер­ ну, бороздовым способом с предварительной зачисткой забоя, вкрест мощности полезной толщи или (при наклонном залегании разновидностей)— по вертикали отдельно для каждого уступа. Сечение борозды должно обеспечивать надежную первоначаль­ ную массу проб. Fto3a6 oflHbie пробы отбираются через 15—20 м по мере продвижения фронта карьера к точки отбора регистрируют­ ся на маркшейдерских планах,

В результате эксплуатационной разведки составляются крат­ кие ежегодные отчеты, в которых освещается: 1 ) количество за­ пасов в эксплуатационных блоках по данным детальной и экс­ плуатационной разведок; 2 ) объемы вскрышных и пустых пород в тех же блоках по данным обеих разведок; 3) сортовой состав каолинов по данным эксплуатационной и детальной разведок в блоках, подготовленных к эксплуатации (с разбивкой по усту­ пам) ; 4) запасы, объемы вскрыши и пустых пород, а также сор­ товой состав каолинов в отработанных за прошедший производ­ ственный период блоках по данным эксплуатации и разведки; 5) результаты геологических и гидрогеологических наблюдений по карьерам.

К отчету прилагаются описание пройденных выработок карье­ ра, журнал опробования и результатов анализов, таблицы под­ счетов сортового состава каолинов, наблюдений за водоотливом

40