Геология и разведка месторождений полезных ископаемых

Документация разведочных выработок представляет собой фиксации» наблюдений в процессе разведки месторождения. Первыми главным условием документирования является возможно более точное отображение фактов путем описания, зарисовок, фотографии. Выполняемые при этом измерения должны быть достаточно точны, а описании и зарисовки объективны и своевременны.

К'роме рисунков, чертежей, фотографий и описаний, большое ипичопие имеют вещественные документы: образцы полезного ископаемого и вмещающих горных пород, а также пробы руд.

15 зависимости от вида наблюдений, выполняемых в процессе Геологоразведочных работ, выделяется и несколько видов документации:

1)        геологическая документация, имеющая целью отображение Гоологических условий залегания, формы и внутреннего строения тола полезного ископаемого;

2)        документация опробования;

3)        геофизическая документация;

А) гидрогеологическая документация;

5) инженерно-геологическая документация.

Кроме того, документация подразделяется на первичную и свод- лук). Первичная документация является исходным материалом, отображающим непосредственно наблюдаемые в разведочных выработках явления. Сводная документация составляется на основе первичной с большим или меньшим использованием интерполяции и экстраполяции. Следовательно, сводная документация включает ужо некоторый элемент гипотетичности и потому, во-первых, менее достоверна по сравнению с первичной, а во-вторых, нередко бывает многовариантна по причинам, отчасти отмеченным выше при рассмотрении относительной точности геологоразведочных разрезов.

Основными объектами наблюдений в процессе проходки разведочных выработок являются:

1)        геологические условия залегания тела полезного ископаемого;

2)        размеры и элементы залегания вскрытых разведочной выработкой участков тела полезного ископаемого и вмещающих его горпых пород. Связь формы тел с элементами деформационной структуры. Типы трещин и складок во вмещающих породах;

3)        характер контактов между залежью и вмещающими горными породами, а также между различными типами полезного ископаемого внутри залежи;

4)        вещественный состав полезного ископаемого и распределение полезных минералов (и их комплексов, агрегатов) в пространстве, т. е. текстуры руд;

5)        изменения вмещающих пород вблизи тела полезного ископаемого;

6)        тектонические и иные нарушения, особенно те, с которыми связано какое-либо смещение тела полезного ископаемого. Они требуют особых пояснений.

Тектонические нарушения изучаются с точки зрения их генетических особенностей и морфологических отношений с телом полезного ископаемого. Прежде всего необходимо различать нарушения домине- рализационные (дорудные), в н у т р и м и н е рал и з а ц и о i ш ы е (внутрируд- ные) и постмияералпзацяоняые (послерудные). Первые обычно играют ведущую роль; вторые помогают установить продуктивную стадию орудененпя; последние иногда очень важны, поскольку с ними могут быть связаны различного рода смещения тела полезного ископаемого вместе с блоком вмещающих пород, существенно влияющие на направление разведочных работ.

Основными элементами документации горных выработок являются зарисовки с натуры и весьма краткие описания, сопровождаемые отбором необходимых образцов полезного ископаемого и вмещающих пород. Часто одновременно с геологической документацией проводится опробование полезного ископаемого.

Канавы зарисовываются по одной стенке и дну.

В шурфах обычно зарисовываются две взаимно перпендикулярные стенки (по простиранию и по падению), а иногда даже одна стенка.

Дудки должны документироваться в виде разреза, ориентированного в направлении максимальной изменчивости тела полезного ископаемого или вмещающих пород.

Подземные горные выработки по приемам документации следует подразделить на две группы:

1)        выработки, пересекающие тело полезного ископаемого (квершлаги, орты);

2)        выработки, проходимые по простиранию тела полезного ископаемого (штреки, штольни).

Подземные вертикальные и наклонные горные выработки, проходимые но падению тела полезного ископаемого (восстающие, гезенки), документируются по стенкам. В большинстве случаев бывает достаточно зарисовать одну стенку ( 79), предпочтительно ту, по которой производится опробование (ориентированную вкрест простирания); и только при очень сложной форме тела полезного ископаемого иозникает необходимость, как исключение, зарисовывать две противоположные стенки. Иногда бывает целесообразно вести опробование вертикальных или наклонных выработок по забоям подобно опробованию штолен и штреков: в таких случаях зарисовываются и забои этих выработок. < Необходимо помнить, что все зарисовки и образцы должны быть точно привязаны к определенным маркшейдерским пунктам, взаимно увязаны и ориентированы по странам света. В противном случае вся эта кропотливая работа теряет смысл. На зарисовках должны быть отмечены пункты взятия образцов и проб.

Описания массовых и сплошных зарисовок должны быть предельно краткими и характеризовать те черты обнажения, которые не поддаются зарисовке.

Геологическая документация разведочных скважин осуществляется путем систематического ведения сменного бурового журнала, регистрации материала, добываемого из скважин ж построения геологического разреза по оси скважины (колонки).

Документация разведочных скважин в зависимости от их размеров и сложности геологического строения месторождения проводится в масштабах 1 : 100—1 : 500.

Основные виды сводной геологической документации. Разнообразные сведения, полученные по всем разведочным выработкам, должны быть увязаны между собой и с геологической картой. Это позволяет построить полноценные разведочные разрезы, характеризующие геологическое строение и горнотехнические условия эксплуатации месторождения, и подсчитать запасы полезного ископаемого. В процессе такой увязки производится корректировка ранее составленной геологической карты, а также построенных по данным разведки разрезов и погоризонтных геологических планов. При этом приходится много раз обращаться к данным первичной документации, а в некоторых случаях проводить дополнительные наблюдения в разведочных выработках и на поверхности. Существенную помощь при этом оказывают геофизические методы и прежде всего каротаж буровых скважин.

К числу основных условий, без которых невозможна надежная увязка данных различных разведочных выработок и геологической карты месторождения, относятся:

1)        достаточно точные топографическая и маркшейдерская съемки; при этом топографические планшеты и маркшейдерские построения должны быть приведены к единой системе координат;

2)        определения кривизны глубоких (свыше 150 ж) разведочных скважин — как зенитной, так и азимутальной;

3)        единая легенда для всех участков разведываемого месторождения, по возможности иллюстрируемая эталонной коллекцией горных пород и типов полезного ископаемого;

4)        одинаковые или по крайней мере близкие кратные масштабы зарисовок, буровых колонок и других графических построений;

5)        рациональная нумерация выработок, образцов и проб.

Все элементы геологоразведочных исследований должны иметь строгую нумерацию, причем надо раздельно нумеровать: разведочные выработки, образцы, пробы, различные анализы, геофизические измерения, гидрогеологические наблюдения.

При разведке каждого месторождения вырабатывается своя легенда. Последняя, однако, должна создаваться с учетом общегеологических обозначений литологических разностей (известняки, песчаники, гранитоиды и т. д.) и возраста горных пород.

Легенда должна составляться в двух вариантах: красочном и штриховом, для чертежей различного вида и назначения. Следует всемерно стремиться не менять однажды принятого обозначения в легенде, но в то же время надо учитывать неизбежность пополнения легенды с повышением изученности месторождения.

В результате увязки данных, полученных по отдельным разведочным выработкам и при геологической съемке поверхности месторождения, создается сводная документация, которая, не считая отчетного материала, включает: 1) карты; 2) разрезы; 3) проекции; 4) блок-диаграммы; 5) модели.

Все сводные разведочные чертежи и объемные изображения строятся в определенных масштабах и в установленной системе координат. Обычно масштабы сводной геологической документации колеблются в пределах 1 : 200—1 : 2000. Изредка, в случае очень крупных и простых месторождений, масштаб сводной документации уменьшается до 1 : 5000 и, наоборот, весьма мелкие и сложные месторождения или отдельные участки могут потребовать масштаба 1 : 100. Критерием для выбора масштаба служит наиболее удобный формат разведочного чертежа, равный примерно 60 X 100 см.

Геологические карты поверхности в процессе создания сводной документации при разведке составляются в масштабах 1 : 2000, 1:1000 и 1 : 500 в зависимости от сложности геологической обстановки месторождения.

При поисково-разведочных работах создается геологическая карта в масштабах 1 : 10 000 и 1 : 5000 (редко 1 : 25 000 и 1 : 2000), на основании которой направляется предварительная разведка. Все данные, получаемые в стадии предварительной разведки, сразу же наносятся на топографическую карту масштаба 1 : 2000—1 : 1000, значительно реже — 1 : 500; последняя даже не может быть составлена без использования точных разведочных материалов. Если в масштабах 1 : 10 000—1 : 5000 можно отразить геологию рудного поля, то в масштабах 1 : 2000—1 : 500 можно изображать только геологию разведываемого месторождения или тела.

Разрезы, после геологической карты, служат основным способом изображения форм и внутреннего строения месторождения. Они обычно бывают горизонтальными или вертикальными.

Сводные чертежи обычно строятся в соответствии с принятым методом разведки месторождения или в виде погоризонтных планов (горизонтальные сечения), или в виде вертикальных разрезов вкрест простирания месторождения. В случае изометрических форм месторождения вертикальные разрезы иногда составляются в различных направлениях и прежде всего по двум взаимно перпендикулярным направлениям. При разведке крутопадающих плоских тел полезного ископаемого (пластов, жил, линз) иногда строятся продольные разрезы в плоскости падения тела. Однако чаще применяются подобные изображения месторождений по простиранию в виде проекции на вертикальную плоскость.

Погоризонтные планы составляются преимущественно по горным выработкам, рассекающим тела полезного ископаемого на некотором горизонте. Густая сеть достоверных наблюдений дает возможность составлять погоризонтные планы с высокой степенью детальности. Поэтому процесс составления погоризонтных планов на основе документации горных разведочных выработок получил условное название «подземного геологического картирования»

Вертикальные разрезы составляются вдоль разведочных линии в тех же масштабах, что и погоризонтные планы.

Продольные разведочные разрезы (рис 81) составляются обычно при крутом падении плоских тел полезного ископаемого в плоскости среднего простирания и падения тела. Такого рода сводные чертежи удобны для залежей, отличающихся значительной изменчивостью форм и качества полезного ископаемого по простиранию и падению.

Проекции могут быть простыми и сложными. На первых, по данным спроектированных на некоторую плоскость выработок, обрисовываются лишь контуры тел полезного ископаемого, вторые представляют собой какую-либо систему изолиний в контурах тела полезного ископаемого: изолинии мощности, изолинии содержания полезных компонентов, изолинии, характеризующие поверхность тела полезного ископаемого, и т. п.

Проекции в изолиниях мощности по существу представляют собой серию совмещенных параллельных разрезов тела полезного ископаемого в плоскости его падения, спроектированных на какую- либо плоскость ( 82). Такие проекции чаще всего применяются для характеристики тел полезного ископаемого со сравнительно равномерным распределением полезного компонента и несложным внутренним строением. Иногда они вычерчиваются в комбинации с продольным разрезом.

Проекции в изолиниях качества удобны для изображения характера распределения полезного ископаемого по качеству, сортам и природным типам. Они дают, например, наглядное представление о местоположении рудных столбов ( 83).

Блок-диаграммы строятся обычно на основании горизонтальных и вертикальных разрезов и дают наглядное пространственное представление о месторождении в целом. Среди них можно указать две существенные разновидности: 1) блок-диаграммы изометрические, построенные по правилам аксонометрии или диметрии ( 84), и 2) блок-диаграммы перспективные.

Пиилучшее изображение месторождения дают модели, но изготовление их обходится дорого, и, кроме того, они громоздки по сравнению с графическим материалом. Поэтому модели можно встретить юлько на крупных действующих горных предприятиях. Среди моделей различаются рельефные, отображающие форму всего месторо- л«депия или отдельных его частей и тел полезного ископаемого ( 85), и прозрачные, изготовленные из набора стеклянных пли иных прозрачных пластин, на которых показываются параллельные сечения месторождения ( 86). Такая серия просвечивающих разрезов месторождения позволяет наиболее полно отразить и его внутреннее строение.