И ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАЗВЕДКИ

Геологические разрезы на разных стадиях разведочных работ в зависимости от применяемых технических средств и количества разведочных пересечений могут быть более или менее точными, иными словами, могут обладать различной степенью достовер­ности. Вполне попятно, что чем больше в разрезе имеется пересечений, тем более точны разрезы и, следовательно, более точными (достоверными) будут подсчитанные по ним запасы полезного ископаемого.

В зависимости от геологических особенностей месторождения, от задач, решаемых в каждую стадию разведочных работ, применяются те или иные расстояния между разрезами и выработками в разрезах, определяющие различную плотность разведочной сети.

Плотность разведочной сети есть площадь, приходящаяся на одну разведочную выработку (5 ₀):

(12)

где 5 — площадь, на которой проводятся разведочные работы; п •— число выработок.

Помимо того, важной характеристикой плотности разведочной сети является расстояние между выработками (L). При квадратной сети это расстояние может быть выражено как / = У 5₀. При прямоугольной сети указываются уже два размера, например 100x200 м; первый размер характеризует расстояние между выработками в направлении максимальной изменчивости обычно это направление в крест простирания основных геологических структур или рудного тела, второй размер характеризует расстояние между выработками в направлении меньшей изменчивости — обычно по простиранию.

Среди многих вопросов методики разведки важное значение имеет выбор плотности сети разведочных выработок и опробования, влекущей большие или меньшие затраты средств. Оптимальные размеры разведочной сети позволяют наиболее эффективно провести геологическое изучение месторождения и определить его масштабы. Но определение оптимальной разведочной сети является сложной задачей, связанной с необходимостью учета всего многообразия геологических особенностей каждого конкретного месторождения.

Для выяснения качественной и количественной характеристик месторождения необходим определенный физический объем разведочных работ, зависящий от принятой плотности разведочной сети. Определение же плотности и размеров ячейки разведочной сети производится на основании предполагаемых свойств месторождения. Решающим при этом является наиболее изменчивое его свойство (мощность тела или содержание металла, иногда объемная масса), для выяснения которого необходимо максимальное число разведочных пересечений и наблюдений, а следовательно, и разведочных выработок.

Таким образом, главными факторами, определяющими необходимую плотность разведочной сети, являются природные: тип месторождения, формы и размеры тел полезного ископаемого, содержания полезных компонентов, внутреннее строение залежей и др.

Помимо перечисленных природных факторов существенное влияние на плотность разведочной сети оказывают задачи, стоящие перед разведочными работами, и предъявляемые к ним требования относительно достоверности результатов разведки.

На ранних стадиях разведки основные факторы, определяющие целесообразную плотность разведочной сети, могут устанавливаться лишь предположительно по результатам поисково-оценочных работ. Поэтому приходится пользоваться методом аналогий, т. е. привлекать опыт уже разведанных подобных месторождений. Далее, в процессе разведочных работ, когда становится возможно выяснение основных свойств данного месторождения, могут использоваться и сведения, полученные в ходе разведки этого месторождения, для установления рациональной сети при дальнейшей его разведке.

Для определения рациональной разведочной сети на основании опыта разведки и разработки изучаемого месторождения или ему подобного применяются экспериментальные и аналитические методы.

К первым принадлежат способы:

1) сравнения данных разведки и эксплуатации месторождения и

2) разрежения разведочной сети.

Вторые представлены приемами математической статистики.

Способ сравнения данных разведки и эксплуатации по месторождению или его части позволяет выяснить величины погрешности разведочных данных при той или иной плотности разведочной сети, что является основанием для выбора последней. Очевидно, что рациональной может быть признана и рекомендована для разведки данного или другого аналогичного месторождения такая сеть, которая позволяет определять значения запасов полезного ископаемого и параметров их подсчета площадей и мощностей -тел, содержаний полезных компонентов и объемных масс полезного ископаемого — с допу­стимыми погрешностями относительно фактических их значений, полученных в результате отработки месторождения или его части. Степень достоверности разведочных данных можно установить путем сравнения контуров и площадей тел полезного ископаемого, выявленных при разведке, с таковыми в отработанных пространствах; сравнением содержаний полезных компонентов и мощностей по данным разведки и эксплуатации, а в конечном счете сравнением величин подсчитанных запасов полезного ископае­мого с фактически добытой массой минерального сырья. Из таких сопоставлений вычисляется расхождение того или иного разведочного показателя (Х_р) с соответствующими эталонными его значениями по данным отработки (Х_э):

у у . _,_ Л у Л "П

^АЭ — ^Ар — "Л. \.1д)

Относительная величина расхождений называется погрешно­стью разведки, предшествующей эксплуатации:

Л V

100.

х,

Следует иметь в виду, что расхождения между данными разведки и эксплуатации месторождения или его части не всегда являются действительными погрешностями разведочных определений и подсчетов. Они могут быть далеки от последних, так как величины, полученные по эксплуатационным данным (Х_э), бывают определены со значительными погрешностями. Чтобы сравнительный анализ разведочных и эксплуатационных данных был бы достаточно эффективным, т. е. вычисленные величины расхождений (ДХ) были бы достаточно близкими к действительным, необходимо весьма тщательно определять эталонные значения соответствующих величин (Х_э), выявляемых в результате отработки. Контуры и мощности тел, содержания полезных компонентов и объемные массы полезного ископаемого должны определяться при достаточном количестве непосредственных измерений и опробования в очистных выработках. В конечном счете должны получаться величины запасов полезного ископаемого или полез­ного компонента, близкие к запасам, действительно находящимся на эксплуатационном участке или находившихся там до отработки. Эти величины «действительных» запасов полезного ископаемого (7_Э) слагаются из следующих величин:

2 _ о __ п' _]_. п (15)

где

полное количество добытой минеральной массы в кон­турах, в которых был произведен подсчет запасов по данным разведки, предшествовавшей отработке;

С}' -- количество пустых пород (в том числе некондиционного

минерального сырья), извлеченных вместе с полезным

ископаемым; ^ — величина потерь полезного ископаемого в недрах,

оставшегося невынутым или рассеянного на пути от

места отработки до пункта учета.

Если эти величины установлены с высокой точностью, то значение расхождения запасов полезного ископаемого (Д7) будет характеризовать погрешность подсчета запасов при разведке, предшествующей отработке. Только надежно установленная величина погрешности подсчета запасов полезного ископаемого может служить основанием для выбора рациональной плотности разведочной сети.

Способ разрежения представляет собой серию сопоставлений величин запасов полезного ископаемого, площадей и средних мощностей тел, средних содержаний полезного компонента и средних объемных масс, вычисленных по разведочным сетям различной плотности. При этом самые густые сети, выполненные при детальной разведке или при подготовке тел к отработке, принимаются за эталон. Естественно, что наиболее достоверным эталоном служат данные эксплуатационной разведки, которые опираются на большое число измерений и анализов проб в пределах относительно небольших участков — эксплуатационных блоков.

Сравнения величин запасов полезного ископаемого и параметров их подсчета (мощностей, содержаний, площадей, объемных масс), вычисленных по разреженным сетям различной плотности, с эталонными значениями этих величин при наиболее густой разведочной сети позволяют выяснить расхождения между теми и другими. Эти величины расхождений характеризуют погрешность разведочных данных при редких сетях относительно данных при эталонной сети (ДХ'). Величина общей погрешности выражается суммой этой погрешности и погрешности самого эталона (ДХ_ЭТ)

В тех случаях, когда эталонные величины определены по данным эксплуатационной разведки или очень детальных разведочных работ до эксплуатации, погрешности эталонов невелики и ими можно пренебречь для ориентировочных расчетов.

Выясненные таким образом погрешности при сетях различной плотности позволяют выбрать наиболее подходящую сеть в зависимости от требуемой точности разведки аналогичного объекта.

Необходимо учитывать, что число возможных вариантов разрежения сети возрастает с увеличением расстояния между пунктами наблюдений и вызывает многочисленные громоздкие подсчеты. Однако внедрение в практику новейшей вычислительной техники позволяет преодолеть эту трудность.

Относительная простота способа разрежения и возможность с его помощью достаточно обоснованно подходить к выбору оптимальных расстояний между разведочными выработками и местами отбора проб в них определили довольно широкое использование его в практике геологоразведочных работ.

Аналитический способ основан на применении указанных выше элементарных формул (6), (7) и выражений, получаемых путем их преобразования:

(17)

или

или п

Р

(20)

 

 

Пример. При предварительной разведке допустимая погрешность в определении содержания полезного компонента установлена в 40% при вероятности 0,77 (/ = 1,2), которая показывает, что в 77 случаях из 100 погрешность не будет превышать 40%. При детальной разведке по условию требуется определение с точностью 20% при вероятности 0,95 (I = 2,0). Степень изменчивости содержания У_с = 100%. Тогда необходимое число разведочных пересечений для двух этих случаев составит:

 

(18)

для предварительной разведки — п

 

. _п\э _п 1,2 1 — У; = 100.

 

Эти элементарные формулы математической статистики и используются для определения необходимого числа разведочных пересечений при заданном значении погрешности. Например, степень изменчивости содержания полезного компонента равна 100%; необходимо найти число разведочных пересечении (я), которое обеспечивало бы определение среднего содержания компонента с погрешностью не более 20%. Производя вычисления по формуле (18), получим

100 \2

^п -

Задаваясь какой-либо погрешностью, геолог должен еще решить вопрос о допустимости в отдельных случаях превышена этого значения погрешности, т.е. о вероятности определения числа разведочных пересечений. Действительно, на ранних стадиях разведки, когда не требуется большой точности (достоверности) в определении параметров месторождения, геолог может задаваться большими значениями допустимых погрешностей и меньшими значениями вероятности соблюдения этих значений погрешностей. При детальной или эксплуатационной разведке, когда точность выявленных запасов требуется большая, допустимые значения погрешностей должны быть меньше, а вероятность того, что эта погрешность не будет большей, достаточно высока. Тем самым снижается доля риска возможных ошибок в оценке месторождения. Вот почему в формулах (17) и (18) необходим еще один сомножитель — коэффициент вероятности, который соответствует вероятности того, что в определенном числе случаев погрешность не будет превышать рассчитанного значения. Поэтому формулы (17, 18) принимают вид:

(19)

Я-~

V п

 

 

для детальной разведки

 

При нормальном распределении показателя признака вероятности, соответствующие определенным значениям ^, приведены в табл. 22.

Зная число необходимых разведочных пересечений и площадь объекта разведки, легко определить рациональную плотность разведочной сети и соответствующие расстояния между разведочными пересечениями.

Следует, однако, помнить, что выборки по разведочным данным не всегда являются случайными и не обязательно подчиняются закону нормального распределения. Как указывалось выше, коэффициент вариации не является вполне определенной вели­чиной как показатель изменчивости. В силу этих недостатков способ математической статистики определения рациональной разведочной сети дает только ориентировочные числа необходимых пересечений.

Таблица 22

Значения вероятностей в зависимости от величины I