Оконтуривание и блокировка запасов

Запасы полезных ископаемых подсчитываются в установленных контурах. При построении подсчетных контуров максимально учи­тываются геологические данные, определяющие закономерности пространственного размещения полезных ископаемых в структурах земной коры, и требования горной технологии, обеспечивающие рациональное использование недр и высокую экономическую эф­фективность разработки месторождения.

Оконтуривание запасовв недрах сводится к проведению обще­го промышленного контура, которым запасы полезного ископае­мого ограничиваются от вмещающих их пород. В пределах общего контура выделяются участки и блоки, различные по строению, мор­фологии, степени разведанности или составу полезного ископае­мого. Эта операция называется блокировкой запасов.

Оконтуривание запасов по результатам геологоразведочных ра­бот производится последовательно - сначала по разведочным пе­ресечениям, затем по разведочным разрезам и после этого - в про­дольных плоскостях продуктивных залежей.

Оконтуривание запасов по разведочному пере­сечению производится по данным геологической документации и сплошного опробования разведочных скважин или горных выра­боток в соответствии с утвержденными кондициями к подсчету запасов. Если продуктивные интервалы полезного ископаемого вы­деляются макроскопически, по данным геолого-геофизической до­кументации, в задачу оконтуривания входит только проверка их соответствия установленным кондициям. Кондиционными считают­ся интервалы с содержанием полезных компонентов не ниже уста­новленного минимального промышленного и с содержанием вред­ных примесей не более установленного предела при мощностях не ниже рабочей мощности (или соответствующего метропроцента). Интервалы вмещающих пород (и некондиционных полезных иско­паемых) мощностью менее допустимой максимальной мощности пустых прослоев включаются в продуктивный интервал с учетом их разубоживающего влияния, а участки с большими мощностями остаются за пределами продуктивных интервалов.

Если продуктивные интервалы не поддаются выделению по дан­ным геолого-геофизической документации, они выявляются по ре­зультатам опробования. Детальность оконтуривания продуктивных интервалов зависит в этих случаях от размеров интервальных проб. Чем меньше их размеры, тем детальнее выявляются особен­ности строения продуктивных участков и тем точнее проводятся их контуры. Выделение продуктивных интервалов производится по заданному минимальному промышленному или бортовому содер­жанию полезного компонента. В последнем случае необходимо, чтобы среднее содержание по выделенному продуктивному интер­валу было бы не ниже минимального промышленного. Как и в первом случае, выделение рудных интервалов и разделяющих их участков вмещающих пород производится на основе кондиций (ра­бочей мощности, максимальной мощности пустого прослоя и тре­бований к подсчету коэффициента рудоносности), а выделение об­щей продуктивности зоны - с учетом геолого-структурных особенно­стей разреза рудовмещающих пород.

При оконтуривании полезных ископаемых, опробованных по двум стенкам разведочных горных выработок, данные опробования каждого интервала осредняются, а продуктивные интервалы и участки пустых пород выделяются по средним значениям обеих проб. При нарушении этого требования контуры тел полезных ис­копаемых приобретают несвойственную им зигзагообразность, при­рода которых связана только с недостатком эмпирических данных (рис.2).

Рис. 2. Пример оконтуривания рудной залежи по данным опробования обеих стенок орта: 1 - неправильное оконтуривание; 2 - правильное оконтуривание; 3- орты и рудные ин­тервалы.

 

При оконтуривании запасов в плоскостях раз­ведочных разрезов и в продольных плоскостях продуктивных залежей или зон данные по разведочным пересечениям распространяются на прилегающие к ним минерали­зованные участки недр. Оконтуривание производится сначала в плоскостях поперечных геологических (разведочных) разрезов, а затем на вертикальных или горизонтальных проекциях продуктив­ных залежей или зон Контуры продуктивных площадей прово­дятся методом интерполяции данных между двумя смежными раз­ведочными пересечениями или путем их экстраполяции за пределы разведочных пересечений. Если в смежном пересечении полезная минерализация не выявлена, экстраполяция называется ограничен­ной; если же данное разведочное пересечение является крайним, то экстраполяция называется неограниченной. В соответствии с этим различают внутренние контуры, проведенные методом интерполя­ции через разведочные пересечения, вскрывшие кондиционные уча­стки полезных ископаемых, и внешние контуры, проведенные ме­тодами ограниченной или неограниченной экстраполяции за пре­делами кондиционных разведочных пересечений (рис. 3).

 

Рис. 3.Схема проведения внутренних и внешних контуров рудных залежей. 1- внутренний контур, 2 - внешний контур, проведенный по способу ограниченной экстра­поляции; 3 - внешний контур, проведенный по способу неограниченной экстраполяции; 4 - рудные разведочные пересечения, 5 - пустые разведочные пересечения.

При построении разведочных разрезов геолог не располагает сведениями о геологическом строении участков и свойствах полез­ного ископаемого между смежными разведочными пересечениями и тем более за их пределами. Поэтому задача оконтуривания за­пасов по разведочным разрезам в отличие от оконтуривания их по разведочным пересечениям всегда в большей или в меньшей сте­пени неопределенна.

При обобщении фактических данных допускается, что контуры запасов между смежными пересечениями изменяются по закону «прямой». Если в соседнем пересечении рудный интервал не обнару­живается, го экстраполяция контура ограничивается серединой расстояния между обеими выработками. При неограниченной экст­раполяции задача оконтуривания решается еще более приближен­но. В то же время заведомо известно, что контуры запасов изменяются не по линейным, а по более сложным законам, участки же выклинивания залежей или зон не зависят от расположения выра­боток разведочной сети.

Оконтуриванию запасов по разведочным разрезам предшеству­ет обобщение геологических данных, построение и взаимоувязка поперечных и продольных геологических разрезов, поскольку рудовмещающие геологические структуры значительно лучше выдер­живаются по различным направлениям и обладают более крупными размерами, чем приуроченные к ним тела полезных ископае­мых. После обобщения геологических данных на разрезы выносят­ся толщи «благоприятных» пород, зоны их гидротермального из­менения, аномальные геофизические и геохимические поля и дру­гие элементы геологического строения, определяющие возможные пределы пространственного размещения потенциально рудоносных образований. В контурах потенциально рудоносных образований отдельные рудные интервалы и группы сближенных рудных интер­валов увязываются в продуктивные залежи, а при наличии доста­точных фактических данных и в более мелкие скопления полезных ископаемых.

Для уверенной взаимной увязки всех интервалов с кондицион­ным содержанием полезных компонентов необходимо располагать исчерпывающими полными данными о геологическом строении по­лезного ископаемого, количестве последовательных структурных уровней, масштабах и морфологических особенностях скоплений полезного ископаемого на разных структурных уровнях. Для того чтобы объединить в едином контуре два рудных интервала по смежным разведочным пересечениям, нужно быть уверенным в том, что оба они принадлежат к одному и тому же скоплению полезного ископаемого. Если же по совокупности геологических данных такой уверенности нет, то в едином контуре должны объ­единяться геологически однородные группы сближенных рудных интервалов. В практике геологоразведочных работ это требование нередко нарушается. Иногда в единые рудные тела объединяются маломощные рудные интервалы или рудные пересечения, располо­женные в литологически различных породах или в разных текто­нических блоках.

Фактические данные, обосновывающие представления о внут­реннем строении полезных ископаемых, морфологии и условиях залегания отдельных рудных скоплений, могут быть получены только путем детального геологического изучения и опробования участков горно-эксплуатационных работ или детализационных разведочных участков, на которых выборочная сеть наблюдений сгущена до экономически допустимого предела. При оконтурива­нии полезных ископаемых прерывистого строения эти наблюдения по аналогии переносятся на смежные участки сходного геологиче­ского строения. Таким образом, важнейшая задача оконтуривания запасов в разведочных разрезах сводится к установлению того уровня в строении полезного ископаемого, для которого при дан­ной густоте разведочной сети допустима геометризация его практически сплошных кондиционных скоплений. Нарушение этого тре­бования приводит к крупным ошибкам оконтуривания, искажени­ям представлений о строении и качестве полезного ископаемого.

На рис. 4 приведен пример необоснованного оконтуривания пу­стых участков и мелких линзоподобных рудных скоплений при разведке пластовой залежи прерывистого строения сетью буровых скважин. Редкая сеть разведочных пересечений не выявляет даже самых основных закономерностей размещения пустых участков и рудных линз в общем промышленном контуре. По совокупности приведенных разведочных данных можно в лучшем случае прове­сти только общий промышленный контур, а степень рудонасыщенности пластовой залежи оценить с помощью коэффициента рудоносности.

 

 

Рис. 4. Пример необоснованного оконтуривания мелких линзоподобных тел по недостаточным разведочным данным.

1 - истинные контуры скоплений; 2 - рудные скважины; 3 - пустые скважины; 4 - необоснованно проведенные контуры; 5 – правильный вариант оконтуривания залежи с учетом пустых участков с помощью коэффициента рудоносности К≈0,48.

 

При возможностях многовариантной увязки разведочных дан­ных необходимо выяснить геологические причины локализации скоплений полезных ископаемых. Так, например, формальная увяз­ка контуров рудных тел между тремя разведочными ортами воз­можна несколькими способами (рис. 5), однако с учетом рудоконтролирующей роли дайки и пострудного нарушения единствен­но верным является вариант, показанный на рис. 5,г.

 

 

Рис. 5. Примеры многовариантной увязки смежных рудных интервалов (а, 6, в) и единст­венно верный вариант увязки (г), учитывающий влияние геологической обстановки.

 

При проведении контура между двумя разведочными пересече­ниями, из которых одно вскрывает интервал с кондиционным со­держанием полезного компонента, а другое с некондиционным, из-за недостатка фактических данных обычно применяются формаль­но-геометрические приемы оконтуривания:

а) по крайним кондиционным выработкам;

б) на половине, трети или четверти расстояния между разве­дочными пересечениями с выклиниванием на точку или без выкли­нивания в зависимости от геологических представлений о харак­тере выклинивания залежей и от близости геологоразведочных па­раметров по рудному пересечению.

Ограничение контура крайними разведочными пересечениями, вскрывшими кондиционные содержания полезных компонентов, производится обычно при подсчете разведанных запасов по катего­риям А и В. При подсчетах запасов категории C₁ чаще допускается ограниченная экстраполяция данных и контур проводится меж­ду кондиционным и пустым разведочными пересечениями.

Повышению достоверности оконтуривания запасов способствует детальное изучение естественных форм выклинивания тел по­лезных ископаемых. Они могут быть связаны с затуханием процес­са минерализации, изменениями фациального состава вмещающих пород, с дорудными экранирующими структурами или с поструд­ными тектоническими нарушениями. В зависимости от этого экст­раполяцию их внешних и внутренних контуров следует проводить с учетом конкретных геологических данных.

Максимальный учет геолого-структурной позиции залежей по­лезных ископаемых особенно важен при проведении внешних кон­туров методами неограниченной экстраполяции при оценке запа­сов категории С₂. Поскольку эти запасы определяют промышлен­ные перспективы месторождения и служат основой для проекти­рования детальных геологоразведочных работ, экстраполяция внешних контуров должна базироваться на солидных геологиче­ских прогнозах, но в то же время отличаться смелостью в преде­лах благоприятных геологических структур (рис. 6).

 

 

 

Рис. 6. Схема проведения контура запасов категории C₁ с учетом литолого-структурных данных.

1 - разведанный участок залежи (запасы категории C₁); 2 - запасы категории С₂; 3 - вме­щающие карбонатно-сланцевые породы; 4 - скважины, 5 – канавы.

 

После оконтуривания запасов по каждому поперечному разре­зу их контуры увязываются друг с другом в продольном направле­нии и выносятся на продольные проекции продуктивных залежей или зон. При этом также учитываются все выявленные связи по­лезной минерализации с рудовмещающими структурами, геологи­ческие элементы, определяющие склонения залежей, изменения литологического или фациального состава вмещающих пород экра­нирующие структуры и др. (рис. 7).

 

 

 

 

Рис. 4.7. Проведение внешнего контура залежи (категория С₂) с учетом элементов ее скло­нения.

1 - экранирующая дайка; 2 - разведанная часть залежи; 3 - горные выработки; 4 - внеш­ний контур.

 

Формальные геометрические приемы проведения контуров при­меняются только в тех случаях, когда возможности использования геологической информации полностью исчерпаны. При этом вы­бор расстояния между внешним и внутренним контурами зависит от представлений о степени изменчивости морфологии продуктив­ной залежи или зоны (от двойной и более до одинарной или поло­винной длины между смежными разведочными пересечениями). Иногда нижний внешний контур сводится в одну точку, располо­женную на некоторой глубине.

Блокировка запасов.Кроме обобщающих контуров продуктив­ных зон, залежей и скоплений полезных ископаемых при подсче­те запасов проводятся внутренние сортовые и блоковые контуры.

Сортовыми контурами ограничиваются зоны окислен­ных или регенерированных руд и участки, сложенные различными технологическими типами или сортом полезного ископаемого. При этом учитываются особенности гипергенной минералогической зо­нальности и геологического строения участка месторождения — положение современного и древних уровней подземных вод, сте­пень трещиноватости и водопроницаемости вмещающих пород, на­личие тектонических нарушений и др. Выявление и оконтурива­ние природных типов и сортов полезных ископаемых имеет практи­ческий смысл только в тех случаях, если предполагается их се­лективная добыча и переработка. Поэтому сортовыми контурами разделяются не столько природные, сколько технологические типы и сорта полезных ископаемых. Сортовыми контурами разделяются также обогащенные и обедненные участки полезных ископаемых, в частности, концент­рационные рудные столбы и разделяющие их участки убогих руд.

Блоковыми контурами ограничиваются отдельные подсчетные блоки, которые должны отвечать требованиям геологиче­ской и технологической однородности, находиться в одинаковых гор­но-технических условиях и не превышать по запасам установлен­ных кондициями пределов. Нельзя объединять в контурах одного блока участки, различные по составу, качеству и строению полез­ного ископаемого, участки, резко различающиеся по мощности или по условиям залегания.

Для обеспечения единства горно-технических условий в преде­лах подсчетных блоков должны сохраняться основные физические свойства полезного ископаемого (устойчивость, крепость, сыпу­честь), примерно одинаковый характер изменчивости важнейших геологоразведочных параметров, их приуроченность к горизонтам и этажам горных работ и расположение относительно горно-ка­питальных и горно-подготовительных выработок. Для месторож­дений III группы (со сложной морфологией тел полезных ископа­емых и большой изменчивостью содержаний полезных компонен­тов), запасы отдельных блоков не должны превышать годовой добычи проектируемого горного предприятия.

Блокировка запасов показывается на продольных проекциях месторождений (рис. 8). Масштабы проекций выбираются с та­ким расчетом, чтобы обеспечить достаточную точность измерения площадей графическими методами.

 

Рис. 8. Пример блокировки запасов рудного месторождения. 1 - рудные штреки и восстающие, 2 - безрудные штреки н восстающие, 3 - рудные канавы, 4 - безрудные канавы, 5 - рудные скважины, 6 - безрудные скважины.