Как найти объем руды

Объём
рудного тела или его части, по которой
подсчитываются запасы определяется по
формулам: V = S*m, где S – площадь рудного
тела или его части, по которой
производиться подсчёт запасов; m –
средняя мощность рудного тела в пределах
контуров подсчитываемых запасов. Запасы
П.К. в недрах можно выразить в
следующем виде: P = c*m*d*s или P = c*m*d*s /
100, так как с 8 %-ах. Для подсчёта запасов
необходимо знать следующие основные
параметры: S – площадь Р.Т. или его части;
m – средняя мощность Р.Т, d – объёмный
вес в пределах контуров подсчитываемых
запасов; с – среднее содержание
П.К. в пределах контуров подсчитываемых
запасов. Запасы руды в недрах обычно
учитываются в тыс. тонн или млн. тонн,
запасы руды в россыпных месторождений
в тыс. тонн м³. Запасы металла
учитываются в тыс. тонн, кг; для Fe, Mn, Cr и
Al определяются только запасы руды
(Q) и содержание (С) металла в ней. А запасы
металла (Р) не вычисляются.

Определение основных подсчётных параметров

Определение
объёмной массы, площади и средней
мощности.

Объёмная
масса: это масса единицы объёма этого
сырья в монолите, в природном состоянии
с учётом пустот, каверн, трещин, пор. В
полевых условиях обычно залегают так:
в процессе проходки Г.В. отбирают “целик”
(валовую пробу). Отбитую горную массу
взвешивают, а пространство из которого
она взята замеряют и определяют объём.
Это достаточно трудоёмкая операция. В
общем виде: d = Q / V, где d – объёмный вес
руды; Q – вес пробы; V – объём из которого
взята проба.

Для
того, чтобы определить S необходимо
провести оконтуривания Р.Т, а прежде
всего сделать оконтуривание площади
Р.Т. следует определить среднее содержания
П.К. в Г.В.и на разрезе.

Определить
среднее содержание П.К. в выработках

Средний
арифметический способ – наименее
простой и наиболее трудоёмкий. С = Сумма
с/n, где С – среднее содержание П.К, с –
содержание П.К. по данным отдельных
проб; количество проб входящих в среднее
содержание П.К. Данным способом можно
пользоваться когда длины проб одинаковы:
1 м либо 2 м и т.д, либо когда распределение
П.К. весьма равномерное. Среднее взвешенное
содержание: определяется более сложно.
Взвешивание можно производить на
опробованную мощность рудного тела, на
длину влияния отдельных проб, на объёмный
вес П.И. на площадь сечения отдельных
проб. В практике ГРР наиболее часто
пользуются взвешиванием на длины проб.
С= сумма С*l / сумма l;Этот способ применяется
для вывода среднего при неравномерном
и крайне неравномерном распределении
П.К. в Р.Т., когда длины проб разнятся.
Это наиболее универсальный способ. Но
самое главное, не подсчитывается среднее
содержание в разведочном сечении, а
главное выделить интервал в котором
следует считать. При выделении рудного
интервала необходимо пользоваться
методом компенсации.

5. Объект изучения гидрогеологии

Г.изучает
условия образования месторождений
подземных вод (м.п.в.), их роль в геол.
процессах и формировании местор.полезных
ископаемых. Разрабатывает методы поисков
и разведки м.п.в., различных типов
восполнения запасов, управление режимом
и решает задачи инженерного свойства.
Г. изучает подз.воды как важное полезное
ископаемое.

Гидрогеология
– это наука о подземной гидросфере, ее
генезисе, истории развития, составе,
закономерностях пространственного
распределения и формирования,
взаимодействия с другими оболочками
земной коры, охраны, управления и
использования.

Гидрогеология
является частью геологии и изучает
подземные воды на основе анализа истории
развития земной коры в тесной связи с
горными породами, слагающими литосферу
и ее структурными особенностями.
Гидрогеология – это наука о геологии
воды. Исключительная роль воды бесспорна
при всех геохимических процессах,
которые происходят в земной коре, начиная
от магматических, пегматитовых,
гидротермальных, метаморфических.
Везде речь идет об образовании минералов
или их разрушении в результате
взаимодействия сложных природных
растворов с г.п.

Издавна
ПВ используются человеком для питья и
хоз целей. В настоящее время сельское
хозяйство практически полностью
удовлетворяет свои потребности за счет
ПВ. ПВ широко используются для лечебных
целей (мин. вода). ПВ – источник химического
сырья. Из ПВ добывают бор, натрий, магний,
литий, хром, йод. Серьезное значение
имеют ПВ как источник тепловой энергии.

Во
многих случаях ПВ являются вредными
факторами и играют отрицательную роль.
При строительстве гидротехнических
сооружений, тоннелей, метрополитенов
ПВ часто осложняют ведение работ и
требуют значительных капиталовложений
для борьбы с ним.

Ценность
воды как природного минерала связанна
с исключительными свойствами:

1. исключительная
   подвижность

2. способность
   к фазовым переходам и термодинамическим
   условиям земной коры

3. чрезвычайная
   химическая активность воды (в условиях
   земной коры нет природных тел, которые
   в той или иной мере не растворялись бы
   в природных водах)

4. «всюдность»
   Нет на земле уголка, где бы не было воды
   в той или иной форме.

Доля
подземных вод на Земле составляет 4,12%.

Внутри
гидрогеологии развивается целый ряд
самостоятельных научных направлений,
оформившихся в самостоятельные научные
дисциплины, которые можно разбить на 2
группы: теоретическое и методологическое
содержание. К первой группе относятся
общая геология, гидрогеодинамика,
гидрогеохимия, палеогидрогеология,
региональная гидрогеология.

Ко
второй группе разделов гидрогеологии
относятся дисциплины, непосредственно
определяемые запросами производства:
поиск и разведка ПВ, гидрогеология
месторождения полезных ископаемых,
мелиоративная гидрогеология

Общая
гидрогеология изучает структуру, состав,
строение и наиболее общие свойства
подземной гидросферы, закономерности
размещения и существования различных
видов воды в недрах земли, роль воды в
геологической истории Земли и происхождении
жизни на Земле.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Основные параметры для подсчета запасов

Подсчитывая запасы полезного ископаемого, заключенного в месторождении, необходимо одновременно установить, сколько этого полезного ископаемого находится в каждой интересующей промышленность части Месторождения, определить минеральный и химический состав и физические свойства полезного ископаемого во всех выделенных при подсчете частях и блоках месторождения и получить необходимые данные для решения вопроса о составе полезного ископаемого, об условиях залегания этого полезного ископаемого, о горнотехнических условиях предстоящей его разработки и т. п.

При подсчете запасов устанавливается ряд величин, характеризующих как все месторождение в целом, так и отдельно его части — подсчетные блоки. К таким величинам в первую очередь относятся:

• запасы руды в месторождении в целом Q и в отдельных его частях и подсчетных блоках — q₁, q₂, …, q_n при количестве таких частей и блоков, равном n;
• запасы металла в валовых запасах руды всего месторождения Р и в отдельных его частях и блоках — р₁, р₂, …, p_n.

Для подсчета запасов руды в недрах и содержащегося в пей металла необходимо определить ряд других величин, а именно:

объем руды в пределах всего месторождения V и в отдельных его частях и блоках — v₁, v₂, …, v_n;
средний объемный вес руды dcp для всего месторождения и для отдельных его частей и блоков — d₁, d₂, …, d_n.
среднее содержание металла С_ср для всего месторождения и для отдельных его частей и блоков — c₁, с₂, …, с_n..

Запасы руды равны объемному ее весу (в т/м³), умноженному на объем руды (в м³):

или в общем виде q = dv.

Запасы металла в руде равны среднему содержанию металла в руде в Процентах, деленному на 100 и умноженному на запас руды:

Объем руды месторождения v и объем отдельных его частей и блоков — v₁, v₂, …, v_n чаще всего определяются как произведения площади месторождения S и средней мощности М_ср, а для отдельных участков или блоков — как произведения соответствующих площадей s₁, s₂, …, s_n на средние, присущие им мощности m₁, m₂, …, m_n,

Следует указать, что объем полезного ископаемого не но всех случаях определяет умноженном средней мощности на соответствующую площадь, однако эти величины имеют большое значение как пригеологической характеристике месторождения, так и при решении вопросов его разработки, поэтому в ходе разведки и подсчета запасов их устанавливают с необходимой точностью.

Таким образом, основными величинами или параметрами, которые чаще всего должны быть установлены для подсчета запасов полезного ископаемого в месторождении, являются:

• площади полезного ископаемого — S и s₁, s₂, …, s_n;
• мощности полезного ископаемого — m_ср и m₁, m₂, …, m_n;
• объемные веса полезного ископаемого — d_ср и d₁, d₂, …, d_n;
• содержания металла в полезном ископаемом — С_ср и c₁, c₂, …, c_n.

Эти параметры дают основание для определения запасов как всего месторождения, так и отдельных его частей — Q и q₁, q₂, …, q_n а также запасов какого-либо компонента в составе полезного ископаемого — Р и p₁, p₂, …, p_n.

Определение площадей. Площади месторождения и отдельных рудных тел оконтуривают и измеряют на планах, разрезах, проекциях рудных тел на вертикальную или горизонтальную плоскость. Вопросы оконтуривания рудных тел рассмотрены ниже, здесь мы остановимся лишь па измерении площадей. Площади при установлении объемов рудных тел определяют или планиметром и палеткой, или непосредственным измерением параметров простых геометрических фигур.

Измерение площадей планиметром производят обычным способом, описанным в курсах геодезии и топографии. Если разница между первым и вторым измерениями не превышает 5% , для подсчета принимается среднее из двух измерений; при разнице, превышающей 5%, обмеры повторяют до тех пор, пока разность между двумя соседними промерами не будет ниже 5%.

Определение площадей с помощью палетки дает приблизительно ту же точность, что и определение планиметром. Палетка (рис. 130) представляет собой лист прозрачной бумаги, разграфленной параллельными линиями через 10 или 5 мм (линейная палетка) или на квадраты со сторонами 10 или 5 мм (квадратная палетка), или, наконец, содержащей только точки по квадратной сетке (точечная палетка).

Наиболее удобна в работе точечная палетка. Ее накладывают в произвольном положении на измеряемую площадь и подсчитывают количество точек, находящихся в пределах этой площади. Затем изменяют положение палетки по отношению к контуру измеряемой площади и производят второй подсчет количества точек. Если разница между двумя подсчетами составляет не больше 5% , берут среднее из двух наблюдений и по площади, соответствующей одной точке, определяют размер всей площади. Если разность между двумя подсчетами количества точек превышает 5%, подсчеты повторяют пока не будет достигнута необходимая точность. При измерении небольших площадей, на которых укладывается менее 20 точек палетки, применение этого метода затруднено. Поэтому для измерения небольших площадей рекомендуется использовать палетки с большим числом точек на единицу площади.

Вычисление площади по геометрическим формулам производят в тех случаях, когда площадь ограничена прямыми линиями и представляет собой сравнительно простую фигуру. Сложные фигуры для вычисления площади расчленяют на серию простых фигур, сумма площадей которых дает площадь всей сложной фигуры.

Определение мощности рудных тел производят по пересечениям рудного тела горными выработками и буровыми скважинами. При четких контактах руды с вмещающими породами замеры мощности производят при геологической документации разведочных и эксплуатационных выработок. Если рудное тело представлено несколькими типами или сортами руд, мощность каждого из них замеряют и записывают отдельно. Мощности, как правило, замеряют с точностью до сотых долей метра.

В том случае, когда разведочная или эксплуатационная выработка пересекает рудное тело под некоторым углом к направлению истинной его мощности, для вычисления истинной мощности по замерам в выработке пользуются следующей приближенной, но достаточной для целей подсчета запасов формулой:

где m — истинная мощность рудного тела;

l — мощность рудного тела по замеру в выработке;

β — угол падения рудного тела;

α — зенитный угол наклона выработки в рудном теле;

γ — угол падения между азимутом выработки и азимутом падения рудного тела.

Если азимут выработки совпадает с азимутом падения рудного тела, т. е. угол γ=0 и cos=1, формула приобретает следующий вид:

Во многих случаях истинную мощность рудного тела на участке выработки, пересекающей рудное тело под некоторым углом к направлению истинной мощности, определяют путем замера на геологических разрезах или на специально построенных графиках.

Определение объемного веса. Объемный вое должен определяться для каждого из сортов руд, участвующих в подсчете запасов; он зависит от минерального и химического состава руды и ее влажности в момент определения. В ряде случае наблюдается четкая корреляция между химическим составом руды и ее объемным весом. Установив по серии наблюдений такую корреляцию, в дальнейшем по каждой химической пробе руды можно определить соответствующий этой пробе объемный вес.

Наличие четкой корреляции между составом руды и ее объемным весом наблюдается, например, в некоторых типах железных руд, состоящих из смеси магнетита (или мартита) с удельным весом 5,0 (4,8—5,2) и алюмосиликатов с удельным весом 2,8—2,9. Естественно, что для этих руд существует определенная зависимость между содержанием железа (магнетита, мартита) и объемным весом руды. Пользуясь графиком (рис. 131), можно с допустимой точностью определить объемный вес руды по содержанию в ней железа.

Определение содержания компонентов. Содержание компонентов в руде определяют в соответствующих лабораториях. Рудничный геолог обязан точно указывать, на какие компоненты следует анализировать геологические пробы и давать лаборатории соответствующие задания.

Содержание компонента в пробах определяют в виде металла или его простейшего соединения или в виде минерала. Содержание металла или его химического соединения для коренных рудных месторождений определяют в весовых процентах или в граммах на 1 т руды, а содержание металла для россыпных месторождений (золото, платина) — в граммах (или миллиграммах) на 1 м³.

Надежность определения содержания ценных компонентов в рудах проверяют внутренними и внешними контрольными анализами, результаты которых прилагают к материалам подсчета запасов.

Для подсчета запасов используют лишь те результаты анализов, расхождения по которым не превышают установленных соответствующей инструкцией ГКЗ норм.

Оконтуривание рудных тел и блоков

Наиболее сложной и ответственной операцией подсчета запасов является оконтуривание рудных тел и графическое изображение их формы в соответствующем масштабе. При оконтурввании рудных тол должны быть учтены данные опробования и документации всех выработок, пройденных с целью разведки и подготовки месторождения к эксплуатации, а также материалы документации и опробования естественных обнажений рудных тел.

Одним из основных документов для подсчета запасов является проекция рудного тела на вертикальную или горизонтальную плоскости. Проекции месторождения или отдельных рудных тел на горизонтальную плоскость составляются для месторождений с пологим залеганием рудных тел, проекции на вертикальную плоскость — для месторождений с круто па дающими рудными телами. Для рудных тел со средним углом падения составляют проекции на наклонные плоскости.

Плоскости, на которые проектируются рудные тела, должны быть параллельны средним направлениям простирания рудных тел. В том случае, когда направление простирании рудного тела к какой-либо его части резко изменяется, соответственно изменяют и простирание плоскости проекции.

На проекциях прежде всего определяют так называемый внутренний контур рудного тела путем соединения прямыми отрезками ближайших друг к другу выработок, вскрывших рудное тело. Одновременно при наличии внутри этого контура отдельных выработок или групп выработок, установивших отсутствие оруденения и наличие так называемых «безрудных окон» в рудном теле, вокруг этих «пустых» выработок по соседним рудным выработкам проводят контур, аналогичный первому.

Затем путем интерполяции и экстраполяции, характер которых обусловливается теми или иными правилами, рассмотренными ниже, проводят «внешний контур залежи», соответствующий естественной границе распространения руд, или, иначе говоря, линии нулевой мощности залежи. Таким же контуром ограничивают «безрудные окна» внутри рудной заложи.

В некоторых случаях внешний контур рудной залежи проводят не по нулевой, а по какой-либо иной мощности залежи (0, 5, 1, 2 м и т. д.), принятой в качестве предельной при промышленном использовании залежи. В других случаях внешний контур залежи проводят по бортовому (предельно минимальному для промышленного использования) содержанию металла или минерала в руде. Такой метод широко применяется при оконтуривании россыпных, осадочных и некоторых магматогенных месторождений, где содержание металла от центральных частей рудного тела к его периферии постепенно понижается и балансовые руды постепенно переходят в забалансовые или в безрудные породы. При этом чаще всего никакого выклинивания рудных тел не наблюдается.

Бортовое содержание металла устанавливают либо только для балансовых руд и в этом случае руды с содержанием металла ниже бортового в подсчет не включаются, либо для балансовых и забалансовых руд. В первом случае внешний контур рудной залежи проводят по бортовому содержанию для балансовых руд, во втором — по бортовому содержанию для забалансовых руд и внутри этого контура определяют контур балансовых и забалансовых руд.

При установлении минимальной промышленной мощности рудной залежи внешний контур может быть проведен по нулевой мощности и внутри этого контура балансовые и забалансовые руды оконтуривают по минимальной мощности.

Пример оконтуривания сложной по составу рудной залежи с выделением отдельных типов руд, балансовых и забалансовых по местности и по составу руд приведен на рис. 132. Па этом рисунке оконтурена залежь бурых железняков, для которых промышленная мощность установлена в 2 м, бортовое содержание для балансовых руд по железу — не менее 30%, по фосфору не более 0,20%, а для забалансовых руд — мощность залежи нулевая, содержание железа — не менее 20%, содержание фосфора не нормируется. Кроме внешнего и внутреннего контуров здесь установлены также границы между балансовыми и забалансовыми по составу и по мощности рудами и граница между запасами различных по степени разведанности категорий,

В ряде случаев может возникнуть необходимость выделения забалансовых руд по горнотехническим или гидрогеологическим условиям, разграничение площадей, пригодных для открытых и подземных работ (например, по заданному соотношению между мощностью покрывающих пород и мощностью рудной залежи), выделения отдельных сортов руд и т. д. Все эти операции входят в задачу оконтуривания месторождения и разбивки его на отдельные подсчетные блоки.

Как указано выше, внутренний контур проводят через крайние выработки, вскрывшие рудное тело с промышленными параметрами. Эти выработки соединяют прямыми отрезками, и внутренний контур представляет собой замкнутый многоугольник.

Внешний контур чаще всего проводят за пределами крайних разведочных выработок либо методом ограниченной экстраполяции между рудными и безрудными выработками, либо методом неограниченной экстраполяции, когда законтурные разведочные выработки отсутствуют.

Пример ограниченной и неограниченной экстраполяции дан на рис. 133. Здесь в пределах разведанной части месторождений внешний контур проведен в виде плавной линии/соединяющей точки, расположенные посредине между скважинами, встретившими руду, и соседними скважинами, не вскрывшими руды и ограничивающими расстояния экстраполяции, вследствие чего экстраполяцию в данном случае и называют ограниченной.

В левой, неразведанной, части месторождения внешний контур не ограничивается безрудными выработками. Здесь этот контур продолжен от крайних рудных скважин на расстояние, составляющее половину общей длины разведанной части месторождения. Зону месторождения, расположенную между внешним и внутренним контурами, называют межконтурной зоной.

Совокупность приемов проведения внешнего контура в условиях неограниченной экстраполяции подразделяют па три группы.

К первой группе относятся приемы, при которых учитывается смена пород, фаций или структур, благоприятных для локализации оруденения, породами, фациями или структурами, неблагоприятными для оруденения. Если на геологических картах представляется возможным установить границу такой смены, то последняя является границей экстраполяции.

Ко второй группе относятся приемы, при которых используют данные по изучению рудного тела. Наиболее применимы эти приемы при уменьшении мощности залежей от центра к периферии, когда граница полного выклинивания легко отстраивается до серии геологических разрезов или ка плане с линиями разных мощностей рудного тела.

В том случае, когда нет ни геологических, ни морфологических оснований для установления внешнего контура при неограниченной экстраполяции, используют некоторые формальные приемы (группа третья), связанные с плотностью разведочной сети, системой эксплуатационных работ или с размерами рудного тела.

Рассмотрим некоторые из примеров проведения внешнего контура в условиях неограниченной экстраполяции.

На рис. 134 показан способ проведения внешнего контура рудного тела на вертикальной проекции этого тела путем предварительной отстройки границы выклинивания на геологических разрезах, перенесения точек выклинивания с этих разрезов на указанную проекцию и соединения этих точек плавной кривой.

На рис. 135 показан способ оконтуривания рудной залежи на плане линий равных мощностей этой залежи. Здесь линию нулевой мощности проводят аналогично другим изолиниям; не обязательно эта линия должна проходить через точки, лежащие посередине отрезков между рудными и безрудными скважинами {в одних случаях она проходит дальше от этих точек, в других ближе к ним).

На рис. 136 показан способ оконтуривания крутопадающей рудной залежи в проекции ее на вертикальную плоскость. Внутренний контур четко ограничивается по канавам, пройденным на поверхности, по подземным горным выработкам двух горизонтов (этажах подземных работ) и скважинам в двух следующих, более глубоких горизонтах. Внешний контур в левой части рисунка совпадает с внутренним контуром, в правой — определен способом ограниченной экстраполяции, затем продолжен на глубину прямыми линиями до горизонта, лежащего ниже пройденного ряда скважин на нормальную высоту эксплуатационного этажа, по которому и проведен внешний контур методом неограниченной экстраполяции. В том случае, когда рудное тело разведано горизонтальными подземными выработками из ствола шахты и ниже последнего горизонта нет других выработок, т. е. внутренний контур проходит но этому горизонту, оконтуривание рудного тела при его изометрнчном сечении производят по методу полушария или конуса, а при удлиненном сечении — по методу треугольника или полотна (рис. 137).

Основанием полушария и конуса при изометричных рудных телах является сечение тела на внутреннем контуре, а радиусом шара или высотой конуса — половина среднего поперечного разреза этого сечения. Основанием треугольника и полотна также является сечение рудного тела на его внутреннем контуре, а высотой треугольника — половина наибольшего отрезка в сечении тела, а полотна — четвертая часть этого отрезка.

При оконтуривании рудных залежей необходимо кроме разрезов на вертикальную или горизонтальную плоскости использовать вертикальные разрезы по всем разведочным линиям или горизонтальные разрезы и другие вспомогательные графические материалы, составленные с учетом данных, полученных в процессе эксплуатации месторождения.

При наличии нескольких залежей проекции их на соответствующие плоскости строят отдельно, а вертикальные и горизонтальные разрезы и некоторые другие графические материалы могут быть и общими.

Для тел изометричных, столбообразных и неправильных (сложных) форм составляют проекции на горизонтальную плоскость и одновременно, если необходимо, на одну или две взаимно перпендикулярные вертикальные плоскости. Кроме того, в этом случае составляют также вертикальные, а иногда и горизонтальные разрезы и другие вспомогательные графики.

При определении границ между различными категориями запасов пользуются указаниями о необходимой плотности разведочных выработок для этих категорий, изложенными для различных полезных ископаемых и групп месторождений в соответствующих инструкциях ГКЗ.

Точность оконтуривания месторождения и подсчета запасов зависит от многих геологических факторов и принятой методики разведки. Точность подсчета запасов зависит прежде всего от точности оконтуривания рудного тела. Естественно, чем сложнее морфология рудного тела, тем большей может быть погрешность при подсчете запасов.

Степень отклонения изображенной на графических материалах формы месторождения от действительной зависит от степени сложности этой формы: чем она сложнее, тем более вероятны значительные погрешности в ее изображении, а следовательно, и в определении объема рудного тела и запасов руд.

При прочих равных условиях изображаемая форма месторождения шли формы отдельных ее частей тем ближе к действительным формам, чем более густой сетью разведочных выработок пересечено месторождение или отдельные его части. Кроме того, на достоверность изображения формы месторождения оказывает влияние общая геологическая его изученность, позволяющая устанавливать степень надежности применяемой при оконтуривании месторождения интерполяции и экстраполяции.

Интересно отметить, что для месторождений силикатных никелевых руд Среднего Урала, отличающихся крайней изменчивостью их формы и состава, были установлены следующие значительные отклонения в цифрах запасов в сторону уменьшения по сравнению с теми, которые подсчитывались по сетке скважин 10X10 м:

Такие же значительные отклонения в сторону уменьшения запасов при сгущении сети разведочных выработок имеют место на инфильтрационных месторождениях бурых железняков Северного Урала.

На рис. 138 приведены разрез Самского месторождения, составленный по данным разведочных выработок, пройденных через 50 м (рис. 138, а), и разрез по той же линии, составленный с учетом проходки дополнительных выработок через 13,5 м (рис. 138, б). Подстилающие месторождение известняки имеют явно выраженный карстовый характер. Сравнение площадей рудного тела в первом и втором разрезах показывает, что сгущение сети разведочных выработок вносит существенные поправки в запасы, подсчитанные первоначально по более редкой сети разведочных выработок.

Наряду с этим необходимо подчеркнуть, что для многих крупных, правильных по форме и относительно постоянных по составу руд месторождений запасы могут быть определены с вполне достаточной точностью по разведочной сети 50х50 м, 100х100 м и даже более редкой сети.

Погрешность в определении запасов как всего месторождения, так и отдельных его частей зависит от погрешности определения объемного веса, принятого при подсчете запасов. Средний объемный вес, как правило, вычисляют по некоторому количеству непосредственных его определений, каждое из которых имеет ту или иную погрешность. Чем более изменчив состав руд и чем значительнее колебания объемного веса в отдельных пунктах месторождения, тем большие ошибки содержатся в цифрах средних объемных весов, а следовательно, и в цифрах подсчета запасов.

При определении объемного веса методом выемки целика точность объемного веса зависит от точности замера вынутого объема полезного ископаемого и точности взвешивания исследуемого материала.

Следует отметить, что из-за громоздкости полевых определений объемного веса полезного ископаемого и невозможности производить такие определения в блоках, не вскрытых горными выработками, при подсчете запасов всей залежи полезного ископаемого приходится оперировать, в лучшем случае, несколькими полевыми определениями объемного веса. При этом для многих блоков непосредственные определения объемных весов могут отсутствовать, что связано с необходимостью условно принимать для них по аналогии с другими блоками тот или иной объемный вес или вычислять для всей залежи некоторый средний объемный вес, пользуясь имеющимися определениями.

Лабораторные определения объемных весов, например по кускам бурового керна, отличаются низкой точностью, так как при этом не могут быть учтены имеющиеся в полезном ископаемом полости и трещины, а вещественный состав отдельных кусков не всегда соответствует общему среднему составу полезного ископаемого.

Наконец, на достоверность подсчета запасов руд и определения качественного их состава влияет степень химической и технологической изученности руд в отдельных частях месторождения, гидрогеологические особенности месторождения и другие факторы.

Существенное значение для подсчета запасов имеет вычисление среднего содержания полезного компонента.

Для последовательного усреднения состава применяют ряд приемов и формул, от сложных — для месторождений с резко изменяющимся составом руд до упрощенных, соответствующих тем случаям, когда колебания состава по отдельным пробам сравнительно невелики и месторождение опробовано (разведано) по относительно правильной сети, вследствие чего упрощение подсчетных формул не сказывается существенно на конечных результатах.

При определении в полезном ископаемом среднего содержания какого-либо компонента по серии имеющихся наблюдений необходимо установить для каждого из них так называемый «вес наблюдения». Обычно при усреднении состава в качестве весов отдельных наблюдений принимают те массы полезного ископаемого, на которые можно распространить показания отдельных проб. Рис. 139 иллюстрирует последовательное усреднение состава руд в одном из геологических разрезов.

Способы подсчета запасов

В геологической литературе описано около двадцати различных способов подсчета запасов. Однако в практике применяют не более четырех-пяти, а именно: способы разрезов, эксплуатационных блоков, ближайшего района, геологических блоков и треугольников. Из названных пяти способов наиболее широко применяют способ разрезов и способ эксплуатационных блоков. Этими двумя способами производится до 70% всех подсчетов. Способами ближайшего района и геологических блоков производится до 27% подсчетов, и только 3% подсчетов приходится на другие способы.

Способ разрезов. Применение этого способа подсчета предусматривает проведение разведочных выработок по линиям (сечениям). Линии и разведочные выработки на линиях должны быть более или менее равномерно распределены в пределах подсчетного контура (рис. 140, а, б). Разведочные выработки на линиях должны вскрывать полное пересечение рудных тел.

При подсчете запасов этим способом по разведочным данным строят горизонтальные или вертикальные геологические разрезы, на которые наносят подсчетные контуры соответственно горизонтального или вертикального сечения рудного тела. В связи с этим данный способ подсчета имеет две разновидности: способ вертикальных разрезов и способ горизонтальных разрезов. Принцип подсчета для обоих способов один и тот же. Составленные вертикальные или горизонтальные разрезы рассекают рудное тело месторождения на отдельные участки или блоки, которые, за исключением приконтурных блоков, ограничены двумя разрезами (плоскостями). Приконтурные блоки с одной стороны ограничены разрезом, а с другой — контуром поверхности рудного тела.

Запасы руды и металлов определяют в каждом блоке, т. е. в каждом участке рудного тела, ограниченного вертикальными или горизонтальными разрезами. Сумма запасов отдельных блоков дает общие запасы рудного тела или месторождения. Подсчет запасов в каждом отдельном блоке может быть произведен различными способами.

Разбивка рудного тела на блоки может быть произведена по разведочным линиям (рис. 141, а) или по условным плоскостям, проходящим через середину расстояния между разведочными линиями (рис. 141, б). В последнем случае составленный разрез по разведочной линии будет являться средним разрезом. Площадь рудного тела этого разреза принимается для подсчета средней площади сечения блока. Следует иметь в виду, что последний способ разбивки рудного тела на блоки можно применять только для месторождений с равномерным распределением полезных компонентов. Для месторождения с неравномерным и тем более с крайне неравномерным характером оруденения применять этот способ разбивки рудного тела на блоки не рекомендуется.

Средняя мощность определяется двумя способами: среднеарифметическим и средневзвешенным на расстояние влияния соответствующей разведочной выработки.

В первом случае

где m₁, m₂, m₃ — мощность рудного тела, вскрытого разведочными выработками;

n — число разведочных выработок, по которым произведен замер мощности рудного тела.

Во втором случае

где М_ср и m₁, m₂, …, m_n — то же, что в предыдущей формуле;

l₁, l₂, …, l_n — расстояние влияния разведочных выработок.

Средняя площадь блоков определяется среднеарифметическим способом из площадей сечений, ограничивающих данный блок.

Объем блока определяют путем умножения средней площади сечения блока iScp на расстояние между сечениями L.

Для определения объема блока может быть применено несколько формул. Например, когда площади сечений рудного тела, ограничивающих блок, более или менее одинаковы,

S_ср1 и S_ср2 — площади сечений ограничивающих блок;

L — расстояние между сечениями.

Когда площади сечений, ограничивающих блок, имеют изометричную форму и по величине расходятся более чем на 40%,

где S_ср1 и S_ср2 и L — то же, что и в предыдущей формуле.

Для приконтурных блоков, опирающихся только на одно сечение, определяют по формуле клина

или по формуле конуса

где V и S — то же, что и в предыдущих формулах;

L — расстояние от плоскости сечения блока до его выклинивания.

В том случае, когда подсчетные блоки ограничиваются плоскостями, проходящими через середину расстояния между разведочными линиями (рис. 142), объем блока определяют как произведение площади S сечения на разрезе на расстояние влияния этого сечения L

где S — площадь сечения на разрезе блока;

L — расстояние влияния сечения, равное полусумме расстояний от этого сечения до ближайших сечений

Среднее содержание для блока определяют в зависимости от характера оруденения тремя способами:

1) среднеарифметическим

2) средневзвешенного на мощность, если имеется зависимость между мощностью и содержанием, а также, если разведочные выработки распределены более или менее равномерно,

3) средневзвешенного на мощность и длину влияния выработки при наличии зависимости между мощностью и содержанием, а также при условии неравномерного распределения разведочных выработок

Таким образом, определив основные средние параметры, необходимые для подсчета запасов, можно определить запасы руды и металлов для каждого блока в отдельности по формулам

где q₁ — запасы руды по блоку;

v₁ — объем соответствующего блока;

d — объемный вес руды по блоку;

c₁ — среднее содержание полезного компонента по блоку;

p₁ — запасы металла по блоку.

Сумма запасов отдельных блоков составит запасы по месторождению в целом

где Q — запасы руды по месторождению в целом, т;

Р — запасы металла по месторождению в целом, т.

Разновидностью способа разрезов является подсчет запасов по линейному способу. Этот способ подсчета предусматривает:

• а) подсчет запасов участков, расположенных между двумя выработками на разведочных линиях при ширине этих участков в 1 м;
• б) суммирование запасов, определенных так, как указано в пункте «а». Сумма этих запасов будет составлять запасы в ленте шириной в 1 м соответствующей линии;
• в) определение запасов в участках, заключенных между сечениями, или в участках, прилегающих к каждому сечению;
• г) определение общих запасов по месторождению.

Запасы участков при ширине их в 1 м, расположенных между двумя выработками на разведочной линии, подсчитываются на геологоразведочных разрезах, построенных вдоль разведочной линии.

Объем такого участка определяют по формуле

где v₁ — объем участка, расположенного между двумя выработками в сечении по разведочной линии, при ширине участка вкрест линии в 1 м;

m₁ и m₂ — мощности рудного тела по разведочным выработкам;

а — расстояние между разведочными выработками на линии.

Запасы руды q₁ и запасы металла p₁ по участку определяют по формулам

и

где q₁ — запасы руды, т;

p₁ — запасы металла, т;

c₁ — содержание полезного компонента, %.

В ленте шириной в 1 м по каждой разведочной линии запасы определяются как сумма частных запасов отдельных участков, заключенных между разведочными выработками разведочной линии при ширине, равной 1 м.

Имея запасы в ленте шириной в 1 м для каждой линии, можно определить запасы, расположенные между линиями, или запасы, расположенные по площади влияния каждой линии. Тогда в первом случае запасы определяют по формуле

где Q — запасы, заключенные между разведочными линиями I и II;

Q_I и Q_II — запасы в лентах шириной в 1 м до разведочным линиям I и II;

l — расстояние между разведочными линиями.

Если площади сечений различаются на величину, превышающую 40%, для подсчета запасов на площади между сечениями применяют следующую формулу:

запасы руды

запасы металла

Значения параметров в этих формулах указаны выше.

Для определения запасов, расположенных на площади влияния каждой линии, пользуются формулой

где Q — запасы на площади, прилегающей к разведочной линии;

Q_II, — запасы в ленте шириной 1 м по разведочной линии;

k — расстояние влияния разведочной линии, определяемое как полусумма расстояний между соседними линиями.

Сумма запасов по участкам будет представлять собой общие запасы по рудному телу или месторождению.

Изложенный выше принцип подсчета запасов применим для месторождений, разведанных параллельными линиями. Если разведочные линии непараллельны (см. рис. 142), для определения запасов применяют формулы, предложенные А. С. Золотаревым. Если угол между разрезами менее 10°,

Если угол между разрезами более 10°,

где Q — запасы на площади между разведочными линиями I и II;

Q_I и Q_II — запасы в лентах шириной в 1 м по разведочным линиям I и II;

H_I и H_II — перпендикуляры, опущенные из центра тяжести сечений I и II до противоположной разведочной линии;

α — угол между разведочными линиями.

Для подсчета запасов месторождений, разведанных непараллельными сечениями, можно пользоваться также формулой, предложенной А. П. Прокофьевым,

где V — объем части рудного тела, прилегающей к одному из непараллельных разрезов;

m — средняя мощность рудного тела по сечению, вычисленная непосредственно или полученная путем деления площади сечения на его длину по линии;

S — площадь рудного тела, прилегающая к сечению и ограниченная линией, проведенной из середины отрезков, соединяющих концы разрезов в плане.

Все расчетные операции по подсчету запасов способом разрезов производятся по соответствующим формулярам. Некоторые из этих формуляров приведены в табл. 67—72.

Вычислительные операции при этом способе подсчета несложны.

Недостатком указанного способа подсчета является ограниченность применения, так как он дает надежные результаты в том случае, когда месторождение разведано строго но линиям, по которым можно составить геологические разрезы.

Способ эксплуатационных блоков. Этот способ находит широкое применение для подсчета запасов месторождений жильного типа, разведка которых осуществляется в основном горными выработками. Последние в процессе разведки месторождения расчленяют его на отдельные эксплуатационные блоки. Под эксплуатационным блоком подразумевается участок рудного тела размером примерно 60X40 м, оконтуренный с четырех сторон горными выработками.

При этом способе запасы подсчитываются по каждому блоку в отдельности. Сумма запасов отдельных блоков характеризует запасы по всему месторождению.

Для подсчета запасов способом эксплуатационных блоков необходимо иметь следующие графические материалы: проекцию рудного тела на вертикальную или горизонтальную (в зависимости от угла падения рудного тела) плоскость и план опробования горных выработок, оконтуривающих данный блок.

Для подсчета запасов этим способом необходимо иметь следующие параметры: среднюю мощность тела по блоку, площадь и объем блока, объемный вес руды и среднее содержание полезных компонентов в руде.

Мощность рудного тела по блоку определяется среднеарифметическим способом:

где m₁, m₂, …, m_n — мощность рудного тела в точках опробования выработок, оконтуривающих данный блок;

n — число сечений, по которым произведено опробование.

Среднее содержание полезных компонентов по блоку определяется как среднеарифметическое:

где c₁, c₂, …, c_n — содержание компонента в точках опробования горных выработок, оконтуривающих данный блок;

n — число сечений, по которым произведено определение содержания полезных компонентов.

Если между мощностью рудного тела и содержанием полезных компонентов существует определенная зависимость, среднее содержание по блоку определяется как средневзвешенное на мощность

Значения параметров те же, что и в предыдущей формуле.

Площадь блока

где H — высота блока;

L — длина блока.

Площадь блока может быть определена также при помощи планиметра или палетки.

При пологом падении рудного тела, когда оно спроектировано на плоскость, не параллельную рудному телу, площадь определяется по формуле

где S₁ — проекция площади блока;

α — угол между плоскостью падения рудного тела и плоскостью, на которую оно спроектировано.

Имея данные, характеризующие среднюю мощность, среднее содержание и площадь блока, можно определить сначала объем блока, а затем запасы руды и полезных компонентов.

Объем блока

где S — площадь блока;

М — средняя мощность по блоку.

Запасы руды но блоку

где V — объем блока, м³;

d — объемный вес руды.

Запасы металла

где Q — запасы руды,

С — среднее содержание металла по блоку.

Результаты вычисления средней мощности, среднего содержания а запасов по отдельным эксплуатационным блокам записывают по формулярам, приведенным в табл. 73—75.

Выше был рассмотрен способ подсчета запасов для блоков, оконтуренных горными выработками с четырех сторон. На практике приходится сталкиваться с различными случаями. Приведем некоторые из них.

Блок оконтурен с трех сторон горными выработками. Средняя мощность и среднее содержание определяются по трем оконтуривающим сторонам (рис. 143, а). Эти средние данные обычно условно распространяются на четвертую невскрытую сторону блока.

Если блок оконтурен только с поверхности и по простиранию штреком, среднее содержание и мощность для блока вычисляются как среднеарифметические (или как средневзвешенное при определении содержания) по данным опробования поверхности и штрека (рис. 143, б).

Очень часто верхние горизонты месторождения разведуют горными выработками, а нижние — буровыми скважинами. Нижний контур блока в данном случае определяется точками пересечения рудного тела скважинами.

Вычисление средних мощностей М_бл и содержаний полезного компонента С_бл по блоку А. П. Прокофьев рекомендует производить по формулам

где М₁ — средняя мощность по штреку;

М₂ — средняя мощность по скважинам;

L₁ — протяженность стороны блока по штреку;

L₂ — протяженность стороны блока по скважинам

где С₁ — среднее содержание по штреку;

C₂ — среднее содержание по скважинам;

М₁, M₂, L₁, L₂ — то же, что в предыдущей формуле.

Достоинством этого способа подсчета является, во-первых, простота графических построений и всех вычислительных операций, во-вторых, возможность выделения блоков или даже отдельных участков с различным качеством руды.

Недостатком данного способа подсчета запасов является ограниченность его применения, так как он может быть использован только тогда, когда месторождение в процессе разведки расчленено горными выработками на отдельные блоки, а горные выработки вскрывают рудное тело по всей его мощности.

Способ ближайшего района. Иногда этот способ подсчета запасов называют способом многоугольников (рис. 144). Впервые применение его было обосновано А, К. Болдыревым в 1914 г. Сущность подсчета заключается в том, что вокруг каждой точки пересечения рудного тела разведочной выработкой выделяются участки, все точки которого ближе расположены к этой выработке, чем к любой другой. Мощность и содержание по данной выработке распространяются на такой участок. Следовательно, основной задачей при подсчете запасов этим способом является разбивка оконтуренного рудного тела на ряд отдельных участков, число которых должно соответствовать числу разведочных выработок.

Участки, на которые разбивается рудное тело, представляют собой прямые многогранные призмы, основанием которых служат многоугольники, построенные вокруг разведочной выработки, а высотой — мощность рудного тела, устанавливаемая по разведочной выработке (рис. 145).

Каждую разведочную выработку соединяют с ближайшей из них. Затем из середины линий, соединяющих между собой ближайшие точки, восставляют перпендикуляры, которые, пересекаясь между собой, образуют многоугольник (см. рис. 144, 145).

Таким образом, весь подечетный план расчленяется на многоугольники, а рудное тело — на серию сопряженных многогранных призм. Сначала подсчитывают запасы руды и полезного компонента по каждой призме, затем, суммируя эти запасы, получают запасы в целом по месторождению.

В. И. Смирнов считает, что выделять на подсчетных планах внутренний и внешний контуры нецелесообразно. Он рекомендует в межконтурной ,полосе проводить среднюю линию, а затем строит многоугольники, опирающиеся на пункты внутреннего контура. Полученные таким образом многоугольники перекрывают полосу, расположенную между внутренним контуром и средней линией межконтурной полосы. Кроме того, они также захватывают периферийную часть площади, расположенную в пределах внутреннего контура.

Площадь многоугольника определяется геометрическим путем. Каждый многоугольник разбивают на элементарные геометрические фигуры, по которым определяют площади многоугольника.

Объем многогранной призмы

где s — высота многоугольника;

h — высота призмы, соответствующая мощности рудного тела, вскрытого разведочной выработкой.

Имея полученный таким образом объем каждой призмы, можно определить запасы руды и металла по каждой призме в отдельности. Суммирование этих запасов даст общие запасы по месторождению.

Основным достоинством этого способа подсчета является простота и быстрота вычислительных операций. К недостаткам относятся:

• а) проведение довольно сложных графических построений (графически построенные многогранные призмы не отражают геолого-структурных особенностей месторождения);
• б) данные подсчета запасов не могут быть использованы для проектирования и разработки планов добычных работ;
• в) подсчет запасов по сортам возможен только при условии обоснования выделяемых площадей отдельных сортов руд данными нескольких разведочных выработок.

Вычислительные операции по подсчету запасов данным способом производят в соответствии с формуляром, приведенным в табл. 76.

Способ геологических блоков. Этот способ предусматривает необходимость расчленения рудного тела на отдельные участки, в пределах которых производится подсчет запасов (рис. 146).

При этом способе подсчета первоначально производят оконтурикание рудного тела. Затем в пределах общего контура рудного тела выделяют площади блоков или различных сортов руд, или имеющих различную степень разведанности, или с различной последовательностью их эксплуатации.

Мощность рудного тела при этом способе подсчета определяют по формуле

где m — мощность рудного тела по отдельным разведочным выработкам;

n — количество выработок, умствующих в подсчете.

Среднее содержание полезного компонента

где с — содержание полезного компонента в отдельных выраоотках, участвующих в подсчете;

n — то же, что в предыдущей формуле.

Объем рудного тела

где S — площадь рудного тела,

М — мощность рудного тела.

Запасы руды

где d — объемный вес руды;

V — то же, что в предыдущей формуле.

Запасы металла

Обозначения в формуле прежние.

Общие запасы по месторождению определяются путем суммирования запасов по отдельным блокам.

Достоипством этого способа подсчета является его простота. В отлично от других способов он позволяет производить подсчет запасов по сортам.

Вычисление средних параметров, необходимых для подсчета запасов, производится в соответствии с формулярами, приведенными в табл. 77, 78.

Способ треугольников. Этот способ подсчета запасов предусматривает расчленение рудного тела на серию трехгранных призм (рис. 147), у которых величина ребра определяется мощностью рудного тела, подсеченного разведочной выработкой. Техника подсчета запасов по этому способу сводится к следующему.

На подсчетом плане все разведочные выработка соединяют прямыми линиями, в результате чего вся площадь рудного тела разбивается на Треугольники. При разбивке рудного тела на треугольники нужно стремиться к тому, чтобы последние были по возможности равносторонними, а линии, соединяющие отдельные выработки, не пересекались между собой.

В межконтурной полосе треугольники строят следующим образом. Из середины отрезков, соединяющих выработки, находящиеся на внутреннем контуре, проводят перпендикуляры, затем точку пересечения этого перпендикуляра соединяют с выработками, расположенными на внутреннем контуре.

В результате таких построений в межконтурном пространстве образуется серия треугольников. Для вершин этих треугольников мощность и содержание принимают равными пулю или рабочей мощности и содержанию (рис. 148).

Площадь треугольников определяют обычным способом, т. е. по данным измерения их оснований и высот геометрическим путем.

Объем трехгранной призмы

где s — площадь основания призмы;

m₁, m₂, m₃ — мощность тел полезного ископаемого по разведочным выработкам.

Запасы руды по каждой призме

где v — объем призмы;

d — объемный вес.

Запасы металла

где с — среднее содержание полезного ископаемого.

Среднее содержание определяется как среднеарифметическое

или как средневзвешенное на мощность

Общие запасы руды и металла по месторождению получают путем суммирования запасов по отдельным призмам

и

В табл. 79, 80 приведены формуляры, применяемые при подсчете запасов способом треугольников.

Подсчет запасов по способу треугольников имеет следующие недостатки:

• а) оконтуривание отдельных участков рудных тел производится без учета геолого-структурных особенностей месторождения;
• б) результаты подсчета запасов не всегда могут быть использованы для проектирования и организации эксплуатации месторождения.

Из других способов подсчета запасов, применение которых очень ограниченно, следует упомянуть среднеарифметический, четырехугольников, изолиний, изогипс, статистический, графический, косинусов, геоморфологический, объемной палетки Соболевского. Ввиду второстепенного значения перечисленные способы подсчета запасов здесь не рассматриваются.

А. П. Прокофьев с точки зрения возможности применения основных способов подсчета запасов в со рудные месторождения подразделяет на четыре группы.

I группа — месторождения, которые могут быть разведаны до высших категорий бурением без применения горных работ. Скважины располагаются по линиям или по равномерной сетке. В первом случае запасы подсчитываются способом разрезов, а во втором — способом геологических блоков.

II группа — месторождения, разведка которых до запасов высоких категорий возможна комбинацией буровых работ с горными. Разведочные выработки располагаются по разведочным линиям, равномерной сетке, определенным горизонтам с нарезкой и без нарезки эксплуатационных блоков. В первых трех случаях подсчет запасов может быть произведен способом разрезов, к последнем — способом эксплуатационных блоков.

III группа — месторождения, которые могут быть разведаны до запасов высоких категорий только горными выработками. Если горно-разведочные выработки полностью вскрывают рудное тело по простиранию и падению, запасы подсчитываются методом эксплуатационных блоков. Если же основные разведочные выработки (орты или подземные горизонтальные скважины) не вскрывают рудного тела по мощности, запасы подсчитываются способом разрезов (горизонтальных или вертикальных) или, что очень редко, способом эксплуатационных блоков. По нижним горизонтам, разведанным буровыми скважинами, запасы подсчитываются способом геологических блоков.

IV группа — месторождения, разведываемые только горными выработками. В зависимости от плотности горно-разведочных выработок запасы подсчитываются способом эксплуатационных или геологических блоков.

В табл. 81 приведены данные о возможности применения различных способов подсчета запасов в зависимости от группы месторождений.

Как видно из табл. 81, наиболее универсальным является метод разрезов. Этим методом могут быть подсчитаны запасы месторождений, входящих в каждую из четырех вышеприведенных групп.

Порядок оформления и утверждения подсчета запасов

Согласно «Инструкции о порядке внесения, содержания и оформления материалов по подсчету запасов рудных и нерудных полезных ископаемых, представляемых для утверждения в Государственную комиссию по запасам при Совете Министров СССР (ГКЗ СССР) и территориальные комиссии по запасам (ТКЗ)», все разведанные в недрах запасы полезных ископаемых, на базе которых будут строиться или реконструироваться горнообогатительные или металлургические предприятия общегосударственного значения, подлежат обязательному утверждению ГКЗ. Запасы месторождений, па базе которых будут строиться предприятия местного значения, подлежат утверждению в ТКЗ. В ГКЗ СССР утверждаются запасы не только вновь разведываемых месторождений, но и эксплуатируемых, если прежняя оценка их запасов претерпела существенные изменения вследствие эксплуатационных или разведочных работ, коренных изменений технико-экономических и горно-геологических условий эксплуатации месторождений, промышленных кондиций и т. п.

Материалы по подсчету запасов вносятся на рассмотрение ГКЗ соответствующими геологическими организациями системы Министерства геологии СССР и отраслевых министерств, занимающихся разработкой месторождений полезных ископаемых. В ТКЗ материалы подсчета запасов представляют территориальные геологические управления, тресты, экспедиции и партии. Как в ГКЗ, так и в ТКЗ материалы по подсчету запасов представляются в трех экземплярах. Эти материалы должны содержать все данные, необходимые для проверки и утверждения представленных запасов, а также для разработки горной части проекта.

Обычно материалы подсчета запасов состоят из текста отчета о выполненных геологоразведочных работах, таблиц к подсчету запасов, графических материалов, материалов по документации геологоразведочных работ и других данных, использованных при подсчете запасов.

Текст отчета составляется в соответствии с требованиями указанной инструкции и охватывает: общие сведения о месторождении, краткую геологическую характеристику района, геологическое строение месторождения, гидрогеологическую характеристику месторождения, геологоразведочные работы, качественную и технологическую характеристику полезного ископаемого, горнотехнические условия эксплуатации месторождения, подсчет запасов, заключение. Объем и содержание этих разделов зависят от цели и характера проведенных геологоразведочных работ, типа месторождения и вида минерального сырья.

Табличный материал составляется по формам, принятым для соответствующего метода подсчета запасов. Он должен содержать все исходные и промежуточные данные, полученные в процессе вычисления и позволяющие производить проверку всех операций по подсчету запасов.

Графические материалы представляются в таком количестве и таких масштабах, чтобы их анализ в совокупности с текстовыми и табличными материалами давал правильное представление о структуре месторождения и отдельных рудных тел, характере распределения оруденения, пространственном размещении отдельных сортов руд, категорий запасов и т. п.

Материалы но документации геологоразведочных работ должны содержать первичные материалы по геологической документации и опробованию разведочных выработок, справки об утвержденных кондициях, материалы о результатах технологических исследований руд, данные определения объемного веса и влажности руды, замеров зенитных и азимутальных искривлений скважин, ведомость координат устьев разведочных выработок, материалы по гидрогеологическим и геофизическим исследованиям.

Оформление отчета по подсчету запасов производится в соответствии с вышеупомянутой инструкцией. Текст отчета и таблицы к подсчету запасов должны быть подписаны автором, а материалы первичной документации — исполнителями работ.

Порядок передачи разведанных месторождений для промышленного освоения

Передача разведанных месторождений полезных ископаемых для промышленного их освоения производится в соответствии с «Положением о порядке передачи разведанных месторождений полезных ископаемых для промышленного освоения», утвержденным Советом Министров СССР. Согласно этому положению передача разведанных месторождений полезных ископаемых для промышленного их освоения осуществляется в следующем порядке.

1. Геологические организации Министерства геологии СССР, а также других министерств и ведомств, выполняющих геологоразведочные работы, передают соответствующим промышленным министерствам, ведомствам или их главным отраслевым (горнодобывающим) управлениям и трестам два экземпляра полного отчета о проведенных геологоразведочных работах со всеми необходимыми графическими материалами и протоколом ГКЗ, подтверждающим количество разведанных и утвержденных запасов по категориям.

2. По согласованию между передающей и принимающей сторонами дополнительно передаются на месте по акту организациям промышленных министерств первичные материалы разведки: геологическая, топо-маркшейдерская документация, керны буровых скважин, дубликаты проб, основные горные выработки по их состоянию на момент передачи, опорные пункты триангуляции и реперы, а также дополнительно один или два экземпляра отчета о геологоразведочных работах.

Передача материалов по договоренности между передающим и принимающим министерствами или ведомствами может быть осуществлена непосредственно на месторождении.

Если месторождение разведано не полностью и запасы разведанной части достаточны для организации на нем промышленной добычи руд, передача материалов производится только по разведанной части. Разведанные месторождения должны приниматься промышленными министерствами в трехмесячный срок, а месторождения, расположенные в отдаленных местах— в шестимесячный срок после утверждения запасов в ГКЗ (ТКЗ), независимо от сроков последующего проектирования и строительства на базе этих месторождений горнорудных предприятий.

После передачи промышленности разведанных месторождений запасы по ним включаются в баланс соответствующего министерства, ведомства или горнодобывающего предприятия.

При разногласии между министерствами или ведомствами во время передачи месторождения полезного ископаемого или при отказе принять разведанное месторождение вопрос для разрешения передается в Совет Министров СССР.

Степень разведанности месторождений, передаваемых для освоения промышленностью, определяется соотношением балансовых запасов полезных ископаемых категорий А, В, Cj. Для крупных месторождений рекомендуемое соотношение запасов относится только к разведанному участку.

Текущий учет запасов на руднике

Запасы руды и металла на действующем руднике непрерывно изменяются. В одних частях и блоках месторождения, где ведется эксплуатация, запасы уменьшаются за счет добычи и неизбежных при этом потерь, В других частях, где ведутся разведочные работы, запасы переходят из одной категории в другую, уточняются их количество и качественный состав, происходит в ряде случаев общий прирост запасов за счет расширения контуров известных и обнаружения новых рудных тел и т. п.

На многих, даже весьма интенсивно разрабатываемых рудных месторождениях запасы не только не уменьшаются, а наоборот, ежегодно в результате разведок увеличиваются. Если и а руднике не будут следить за состоянием баланса запасов, можно потерять ориентировку в оценке остающихся в недрах за па сов, качественного их состава и степени разведанности. На рудничную геологическую службу возлагается обязанность постоянно следить за движением запасов, качественным их составом, степенью разведанности и производить необходимые подсчеты и пересчеты запасов.

Целью учета запасов является получение данных о состоянии запасов на 1 января каждого года по отдельным участкам, шахтам, рудникам, месторождениям, о добыче и потерях полезного ископаемого в недрах при эксплуатации месторождения и о степени обеспеченности действующих, строящихся и проектируемых горнодобывающих предприятий запасами. Располагая систематизированными материалами, планирующие, промышленные и геологоразведочные организации имеют возможность рационально планировать геологоразведочные и эксплуатационные работы, а также капитальное строительство промышленных объектов.

Ежегодный учет запасов является общегосударственным мероприятием и охватывает все разведываемые и эксплуатируемые месторождения. Учет запасов осуществляется в соответствии с «Инструкцией по учету запасов полезных ископаемых и по заполнению формы № 1-зап».

Баланс запасов первоначально составляется по отдельным месторождениям и видам минерального сырья, затем сводится по промышленным узлам, районам, областям и республикам, что дает основание государственным планирующим организациям решать вопрос о наиболее целесообразном размещении новых промышленных объектов в отдельных областях и районах СССР.

Анализ и обобщение ежегодных балансов запасов полезных ископаемых возложены на Всесоюзный и территориальные геологические фонды Министерства геологии СССР.

Ежегодный баланс запасов составляют по единой форме (№ 1-зап.) утвержденной Центральным статистическим управлением при Совете Министров СССР. В этой форме приводятся запасы по состоянию на 1 января истекшего года, изменения в запасах в результате добычи некоторой их части и потерь при добыче, а также за счет разведки и уточнения контуров в ходе эксплуатации и пересчета.

Учет запасов по форме № 1-зап. производят дифференцированно по отдельным месторождениям и участкам, шахтным полям и зонам открытой (карьерной) разработки, типам и сортам руд. При наличии в рудах нескольких полезных компонентов или металлов баланс составляют по каждому из них отдельно.

Размер добычи и потерь устанавливают по данным маркшейдерского учета. К потерям относят ту часть балансовых запасов, которая осталась в педрахв пределах отработанных участков месторождения и выемка которых невозможна пи в период эксплуатации месторождения, ни при окончательной ликвидации рудника.

Изменения запасов в результате разведки, в том числе и эксплуатационной, а также горноэксплуатационных работ устанавливают специальным подсчетом запасов по соответствующим участкам месторождения. В том случае когда утвержденные ГКЗ и ТКЗ запасы по тем частям месторождения, по которым произведен их пересчет, значительно изменяются в сторону уменьшения или увеличения, материалы пересчета соответствующим образом оформляют и направляют для дополнительного утверждения в ГКЗ или ТКЗ. Если изменение запасов касается перевода их в более высокие категории и эти изменения находятся в пределах 5—10%, то не подтвержденная часть запасов списывается в установленном порядке.

Увеличение запасов, обусловленное их приростом, должно учитываться при составлении ежегодного баланса запасов.

К изменениям запасов «в результате пересчета» не относятся те изменения, которые вызваны дополнительной разведкой и связанным с ней пересчетом, а лишь изменения за счет исправления ошибок, допущенных при составлении баланса предыдущего года, уточнения объемного веса полезного ископаемого, технических границ отдельных добычных единиц и т. п.

Учет добычи, потерь и разу б ожив а ни я, а также списание запасов с баланса в отдельных министерствах и ведомствах производится в соответствии с ведомственными инструкциями, согласованными с Главным управлением горного надзора при Совете Министров СССР. Например, в системе Министерства черной металлургии списанию с баланса рудника (шахты) подлежат:

• запасы, добытые предприятием;
• фактические потери руды и металла в недрах;
• некондиционные руды по содержанию металла или по мощности или не подтвердившиеся в результате проведенных подготовительных, очистных или эксплуатационно-разведочных работ.

Списание с баланса добытых запасов и эксплуатационных потерь, зависящих от принятых систем разработки производится непосредственно горным предприятием по данным геолого-маркшейдерского учета добычи и потерь.

Списание с баланса некондиционных руд и потерь кондиционных неотбитых руд в целиках, оставленных по горнотехническим, геологическим или гидрогеологическим причинам, осуществляется горным предприятием только с санкции отраслевого главного управления или министерства, в ведении которого находится горное предприятие.

Горные предприятия обязаны вести специальный учет списанных с баланса рудников (шахт) запасов, с указанием причин списания, фиксировать па маркшейдерских планах контуры списанных участков (блоков) с отметкой номера акта списания и даты утверждения акта отраслевым главным управлением или министерством.

Ликвидация горных выработок, ведущих к участку, по которому списывают запасы, воспрещается до получения соответствующей санкции на списание запасов от отраслевого главного управления или министерства.

При неутверждении акта на списание запасов, мотивированный отказ сообщается горному предприятию и устанавливается контроль за полной отработкой данного участка месторождения.

Кроме общегосударственного ежегодного учета запасов по форме № 1-зап. министерства и ведомства, занимающиеся добычей полезных ископаемых, составляют более детальные балансы обеспеченности предприятий промышленными, вскрытыми, подготовленными и готовыми к выемке запасами. Эти балансы должны быть увязаны с государственным балансом запасов.

Как общегосударственный баланс запасов, так и ведомственные балансы обеспеченности определенными видами минерального сырья имеют большое народнохозяйственное значение, так как дают основание для рационального планирования геологоразведочных работ и правильного проектирования и строительства новых горных предприятии.

Лекция №19

Подсчет запасов месторождений полезных ископаемых

План:

1. Классификация запасов

2. Прогнозные ресурсы

3.  Геолого-экономические критерии

4. Определение исходных данных

5. Основные методы подсчета запасов

6. Применение ЭВМ при подсчёте запасов.

Рекомендуемые материалы

Ключевые слова: Предварительно оцененные, контур, кондиция, выработка, безрудные, некондиционные, требования, экстраполяция, интерпретация, технологическая, потенциальные запасы, балансовые, забалансовые запасы, ГКЗ, залежи, геологический блок, коэффициент рудоносности.  

Подсчёт учёт запасов полезных ископаемых осуществляется по результатам геологоразведочных и горнодобывающих работ. Данные о запасах используются при составлении планов развития добывающих и потребляющих минеральное сырьё отраслей народного хозяйства. На их базе ведётся проектирование  горнодобывающих и перерабатывающих предприятий, проходческих и очистных работ и эксплутационной разведки.

Прогнозные ресурсы полезного ископаемого оцениваются в пределах рудоперспективных территорий и отдельных месторождений на основе геологических предпосылок, выявленных в процессе геологических предпосылок, выявленных в процессе геологического и других видов картирования и при геофизических и геохимических исследованиях. Сведения о прогнозных ресурсах учитываются при планировании поиско-оценочных и разведочных работ.

Плакат № 28 Подсчёт запасов месторождения.

          Запасы и прогнозные ресурсы дифференцируются по видам полезного ископаемого, основным и сопутствующим компонентом. Они определяются без учёта потерь  и разубоживания при добыче и переработке.

          Запасы твёрдых полезных ископаемых подразделяются по степени их изученности по категории А, В, С, и С₂.

Запасы первых  3 категорий относятся  к разведанным, запасы С₂ – к предварительно оценённым. Прогнозные ресурсы твёрдых полезных ископаемых подразделяются по степени их обоснования на категории Р₁, Р₂ и Р₃. Наиболее детально изучают запасы категорий А и В контур запасов категории А определяется в соответствии с требованием. Кондиций   по скважинам  или горным выработкам. При этом необходимо: выявить размеры, форму и условия залегания тел полезных ископаемых; оконтурить внутри их безрудные и некондиционные участки ( кондиций – технико-экономические требования к количеству и качеству минерального сырья, его горно-геологическим, гидрогеологическим и другими природными условиями, при соблюдении которых с учётом использования прогрессивных методов техники т технологии добычи  и переработки можно подсчитать балансовые запасы полезного ископаемого), изучить характер и особенности изменчивости морфологии и внутреннего строения этих тел, технологические свойства полезных ископаемых, инженерно-гидрогеологические и другие условия с детальностью, необходимой для составления проекта разработки месторождения.

          Запасы категории В должны близко подходить к указанным для категории А требованиям. Но в отличии от них при изучении  формы, условий залегания и внутреннего строения тел полезного ископаемого устанавливается лишь их основные особенности и изменчивость. При выдержанных мощности тел и качестве полезного ископаемого, допускается  включение в контур запасов категории В ограниченной зоны экстраполяции, обоснованной геологическими предпосылками, интерпретацией геофизических  и геохимических данных.

          К запасам категории С₁ предъявляются более низкие требования, чем к запасам категории В. Их отличие заключается в степени изученности внутренних неоднородностей и других природных условий. Технологические свойства запасов С₁ изучаются в степени, достаточной для обоснования их промышленной ценности; гидрогеологические, инженерно геологические, горно-геологические  и другие  природные показатели оцениваются предварительно.

От рассмотренных запасов так называемых промышленных категорий В, в и С₁ принципиально отличаются предварительно оценённые запасы категории С2.

Их контур определяют на основании единичных рудопродуктивных скважин, горных выработок и обнажений с учётом геофизических и геохимических данных, с использованием метода экстраполяции. Качество и технологические свойства полезных ископаемых выделяют по результатам исследования лабораторных работ.

Гидро-, инженерно-, горно-геологические  и другие условия оцениваются по отдельным точкам наблюдения и по аналогии с подобными участками и месторождения.

          Прогнозные ресурсы – потенциальные запасы полезных ископаемых. Их количественная  оценка основывается на рудоконтролирующих факторах, аналогия с известными в районе месторождения того же промышленного или генетического типа, и благоприятных геологических предпосылках, геофизических и геохимических данных. Оценка прогнозных ресурсов проводится до глубин, доступных для  эксплуатации при современном и на ближайшую перспективу технико-экономическом уровне разработки месторождений.

Прогнозные ресурсы категории Р₁ оценивают вероятность прироста запасов при будущей разведке путём увеличения площади и глубины их распространения и за пределы внутреннего контура, обычно отождествлённого с контуром запасов при будущей разведке категории С₂ и за счёт тел полезных ископаемых, выявленных ранее при поисках  и ожидаемых при разведке

Прогнозные ресурсы Р₂ оценивают потенциальные запасы вероятных для открытия месторождений в пределах рудоносной территории: рудном поле, узле и т.д.

Прогнозные ресурсы Р₃ в отличие от Р₂ оценивают потенциальные запасы предполагаемых месторождений на основе благоприятных геологических предпосылок, выявленных  при средне и мелкомасштабном геологическом картировании, дешифрировании космических снимков, анализе результатов геофизических и геохимических исследований.

Запасы твёрдых полезных ископаемых и содержащихся  в них ценных компонентов по их народнохозяйственному значению подразделяется на 2 группы: 1)балансовые и 2) забалансовые.

Такие названия связаны с формой учёта. По каждому виду полезного ископаемого составлен баланс запасов с их количественной и качественной оценкой. Запасы, составляющие его основу, стали называть  балансовыми

Балансовые запасы экономически целесообразно использовать при условии применения прогрессивной техники и технологии добычи и переработки сырья, с соблюдением требований по охране недр и окружающей среды.

Забалансовые запасы в ближайшее время использовать экономически нецелесообразно или технически и технологически невозможно, но они могут быть со временем приведены в балансовые

По степени изученности геологического строения  месторождения полезного ископаемого подразделяются на 4 группы.

1. Группа месторождений характеризуется простым геологическим строением. Запасы заключены в простых по форме, строению. На таких месторождениях в процессе детальной разведки выявляют запасы категории А и В

2. Группа месторождения сложного геологического строения с изменением мощности и строением тел полезных ископаемых; невыдержанным качеством. Разведка запасов осуществляется по категориям В и С₁; по категории А нецелесообразно вследствие неоправданна высокая стоимость геологоразведочных работ.

3. Группа месторождения сложного геологического строения с резкой изменчивостью мощности и внутреннего строения  тел полезных ископаемых и весьма неравноценным распределением ценных основных компонентов. Запасы подлежат  разведке по категории С₁ и С₂. Детальная разведка запасов по категории А и В экономически нецелесообразно.

4. Группа месторождений металлов и неметаллического сырья весьма сложного геологического строения  с резкой изменчивостью  мощности и внутреннего строения

Запасы разделяют по категориям С₁ и С₂ на что требуется проведение большого объёма подземных горных выработок.

Подготовленными для промышленного освоения считаются месторождения. Имеющие утверждение балансовые запасы разных категорий ГКЗ.

Оконтуривание запасов полезных ископаемых осуществляется преимущественно на разведочных стадиях, когда по результатам  проходки горных выработок и геофизических исследований проводятся линии контуров месторождений, участков, рудных тел и отдельных блоков. При этом руководствуются геолого-статистическими  и экономико-технологическими критериями

По геолого-статистическим критериям через опорные точки проводят линии контура. Использования экономических критериев позволяет оконтурить запасы с определёнными, заранее заданными качественными и технологическими параметрами. Но вопросы обоснования кондиций рассматриваются после ознакомления с методикой подсчёта запасов.

Оконтуривание запасов проводится по трём направлениям:

1. Мощности;2. Простирание, (длине); 3.падение (ширине) рудной залежи.

Сначала выделяются контуры запасов  в поперечных разрезах, затем они указываются между собой в продольной плоскости. Для этого составляются погоризонтальные планы и проекции на вертикальную плоскость. Оконтуривание на планах, поперечных и продольных разрезах должно вестись с учётом геолого-структурных литолого-фациальных особенностей месторождения, морфологии тел, изменения элементов их залегания, пострудных тектонических дислокаций. Затем производится оконтуривание рудного тела на глубину по данным разведочных скважин.

Основными параметрами при подсчёте запасов твёрдых полезных ископаемых является площадь и мощность рудных тел, средняя плотность руды, содержание в ней компонентов и поправочные коэффициенты

Площади со сложными очертаниями замеряются планиметром либо курвиметром, либо палеткой. Мощность рудных тел или залежей определяется по материалам опробования и геологической документации горных выработок и скважин

Средняя плотность руды определяется в ненарушенном залегании, непосредственно на месте, путём выемки определённого объёма горной массы и последующего его взвешивания и по результатам испытаний лабораторных проб (в г/см3)

Содержание полезных ископаемых является качественной характеристикой позволяющей определить их запасы или только промышленную ценность полезного ископаемого  без подсчёта запасов ценных компонентов. Содержание полезного ископаемого может проводиться на химические элементы (золото, медь, никель и т.д.)в процентах и массовых единицах (гр., кг.) на 1т. или 1 м³ руды. А среднее содержание определяется как среднеарифметическое последовательно по опробуемому сечению скважин, горизонту, блоку, участку.

Поправочные коэффициенты, учитывающиеся при подсчёт, могут существенно изменить наши представление  о количественной и качественной характеристики запасов. На разведочных стадиях обычно определяют линейный коэффициент рудоносности:

,

где li – длина частных рудных интервалов;

 L-суммарная длина пересечений рудной зоны, включая рудные и безрудные прослои. Существует эмпирическая формула определения фактического коэффициента рудоносности:

Плакат № 29 Площади поперечных сечений залежей?

Запасы месторождений твёрдых полезных ископаемых подсчитывают в основном методом геологических и эксплутационных блоков или методом разреза.

Метод геологических блоков является универсальным. При этом методе  выделяются блоки, различные по степени разведанности, мощности, содержанию полезных основных и попутных компонентов, природным типам и сортам руд. Запасы каждого блока подсчитываются по формулам:                                      V=Sm;  Q=Vd;  P=Q,     где

V- Объём тела полезного ископаемого;

S- Площадь тела на проекции; m-средняя горизонтальная или вертикальная мощность тела;

Q-Запасы полезного ископаемого

d- Средняя плотность полезного ископаемого

С-среднее содержание полезного компонента (%)

Оконтуривание и подсчёт запасов проводится по каждому блоку. Подсчёт запасов по методу разрезов применяется для подсчёта запасов изометричных, трубообразных и сложных по форме тел полезных ископаемых, преимущественно разведанных буровыми или горно-буровыми системами, дающими возможность построить разрезы.

Они могут быть вертикальными и горизонтальными. Заключённая  между смежными разрезами часть тела полезного ископаемого представляет собой призму, объём которой равен: V=S₁+S₂/2*l, где S₁и S₂-плошади смежных сечений, l-длина между ними. V=S₁+S₂+

Эта часть тела может рассматриваться в качестве одного блока или разделяться на несколько блоков, отличных друг от друга вещественным составом руд, степенью разведанности и т.п.

Объём крайних блоков, каждый из которых опирается  на один разрез, в зависимости от формы выклинивания тела определяется по формулам клина или пирамиды. При непараллельных разрезах вносятся соответствующие поправки к подсчёту объёмов. Среднее содержание  полезных компонентов определяют вначале для каждого разреза. В блоке, ограничиваются двумя разрезами, оно вычисляется как среднеарифметическое или средневзвешенное на площади сечений.

          При подсчёте запасов россыпных месторождений применяют линейный способ, являющийся разновидностью метода разрезов. В начале определяют запасы полезных ископаемых и ценных компонентов  в лентах шириной  1м по разведанным  линиям, а затем на всю длину между ними.

ЭВМ при подсчёте запасов может выполнять двоякую функцию

1. Либо на основе типовых алгоритмов и программ производить расчётные операции по методам подсчёта;

2. Либо на основе многофакторного корреляционного анализа исходной геологоразведочной информации произвести количественную и качественную оценку запасов.

При первом случае ЭВМ облегчает и ускоряет выполнение вычислительных операций; особенно при большом массиве цифровых данных на стадии эксплутационной разведки.

Во втором случае автоматизированная обработка  позволяет использовать весь банк исходной геологоразведочной информации, чем достигается более высокая достоверность подсчёта запасов. При этом применяют специальные способы подсчёта запасов, основанные на методах множественной корреляции.

          При подсчёте запасов с использованием ЭВМ нужно обосновать применяемые алгоритмы и программы, дать их описание, и привести данные, обеспечивающие возможность проверки промежуточных и окончательных результатов с помощью обычных методов подсчёта запасов.

Контрольные вопросы:

1. Что такое полезное ископаемое?

2. Что такое месторождение?

3. Почему подсчитывают запасы полезных ископаемых?

4. Геологические условия месторождения?

5. Прогнозные ресурсы, для чего их определяют?

6. Условия разработки месторождения?

7. Геологические предпосылки?

8. Что означают термины, балансовые и забалансовые?

9. Что такое прогрессивная технология?

10. Простое геологическое строение?

11. Что такое сложное геологическое строение?

12. Что такое залежи полезных ископаемых?

13. Контуры запасов месторождений?

14. Что такое мощность залежи?

     15. Как определяется объём горной массы?

Люди также интересуются этой лекцией: 1.3. Классификация компьютерных сетей.

Литературы:

1. Якушева А. Ф. «Общая геология». М. Недра 1988.

2. Мильнучук В. И. «Общая геология». М. Недра 1989.

3. Ершов В. В. «Основы геологии». М. Недра 1986.

4. Иванова М. Ф. «Общая геология». М. Недра 1974.

5. Панюков П. Н. «Основы геологии». М. М. Недра 1978.