refik.in.ua 1

За ступенем геологічного вивчення і достовірності ресурси корисних копалин поділяються на дві групи: перспективні та прогнозні.


Запаси і ресурси корисних копалин, що характеризуються певними рівнями промислового значення і ступенями техніко-економічного та геологічного вивчення, розподіляються на класи, які ідентифікуються за допомогою міжнародного трипорядкового цифрового коду відповідно до таблиці 14.

Запаси корисних копалин підраховуються за результатами геолого-розвідувальних робіт або розробки родовищ корисних копалин. Підрахунки параметрів і обсяги корисних копалин визначаються на основі даних випробування, вимірів покладів корисних копалин і вміщуючих порід.

Залежно від встановлених кондицій на мінеральну сировину у кожному індивідуальному завданні студент підраховує тільки дві групи запасів-балансові і забалансові. Бортовий вміст корисного компоненту узгоджується з викладачем. Розбивка на категорії завданням не передбачається.

Відомо більш як 20 методів підрахунку запасів, але найчастіше у практиці геологорозвідувальних робіт використовуються три методи: геологічних блоків, експлуатаційних блоків та розрізів. Саме за одним з цих методів необхідно підрахувати запаси у кожному з варіантів.

Для правильного вибору метода слід ознайомитися з межами використання кожного з них.

1. М е т о д г е о л о г іч н и х б л о к і в належить до провідних методів підрахунку запасів рудних і нерудних корисних копалин і практично єдиним при підрахунку запасів вугілля.

Основою метода є виділення і оконтурювання підрахункових блоків за ступенем вивченості і близькими значеннями головних геолого-промислових параметрів (потужності, вмісту корисного компоненту, умовам залягання). На рис. 17 приклад розбивки на блоки. Цей метод дозволяє з максимальною грунтовністю для даного ступеня розвіданості блоку визначити середні значення підрахункових параметрів та надійні межі їх інтерполяції та екстраполяції. Справжня складна форма рудного тіла замінюється формою плаского паралелепіпеду, площа основи якого дорівнює площі блоку, а висота-середній потужності покладу.


Підрахунок запасів руди і цінних компонентів за цим методом здійснюється за загальними формулами, які нижче наведені у спрощеному вигляді:
Рм

V=S х m,
де Рм - запаси корисного компоненту (металу), т;



Рис. 17 Схема виділення геологічних блоків

за ступенем розвіданості рудного тіла

1 – канави; 2 – свердловини; 3 – рудне тіло; 4 - підземні

гірничі виробки; 5 - границі блоків; 6 – категорія запасів
Рр-запаси руди, т;

С-вміст корисного компоненту у руді, % (свинцю, золота тощо);

V-об’єм тіла корисної копалини, або продуктивних порід, ;

d-об’ємна маса, ;

S-площа підрахункового блоку, ;

m-потужність покладу у блоці, м.

Ці вихідні дані отримують з розвідувальних матеріалів, а при виконанні лабораторної роботи вони приймаються залежно від конкретного завдання, кондицій, виду мінеральної сировини, способа підрахунку запасів і стадії розвідки.

Потужність покладу у гірничих виробках і природніх відслоненнях визначається безпосередньо виміром відстані від покрівлі до підошви рудного тіла. Якщо тіло корисної копалини не має чітких границь, його покрівля і підошва визначаються за даними випробування у відповідності з прийнятими бортовими якісними показниками.


У гірничій геометрії відрізняють різні види потужності, залежно від напрямку, у якому гірнича виробка або свердловина перетинає рудне тіло, або від напрямку, за яким вимірюється відстань від підошви до покрівлі (рис. 18).

Рис. 18 Вимірювання потужності рудного тіла

-справжня або нормальна (m), вимірюється за нормаллю;

-горизонтальна (m г)-за горизонталлю;

-вертикальна (m в)-за вертикальним напрямком;

-навскісна або уявна потужність (m у)-за будь-яким напрямком.

Для підрахунку запасів за допомогою тригонометричних функцій будь-які потужності перераховуються на нормальні.

Середня потужність покладу у підрахунковому блоці визначається найчастіше методом середнього арифметичного:
,
або середнього зваженого:
,
де -вимірювання потужності у окремих точках;

-статистична вага потужності у відповідних точках;

n-число точок вимірювання.

Зазвичай потужність зважується на довжину або площу, на які поширюється вплив точки вимірювання. Метод середнього зваженого застосовується лише у випадках вкрай нерівномірного розподілу точок вимірювання та точно встановленому напрямку закономірної мінливості потужності.

Для навчальних цілей, з метою уникнення надто складних розрахунків для більшості завдань приймається умова, що рудні тіла виклинюються на певній глибині (межі її коливання визначаються викладачем) і мають форму наближену до трикутника. За потужність рудного тіла приймається відстань від поверхні до нижньої (найдалі розташованої від поверхні) точки рудного тіла (рис. 19).




Рис. 19 Визначення потужності рудних тіл, прийняте у лабораторній роботі
m1 – потужності рудних тіл, отримані при перетині їх свердловинами;

m
2 – потужності, що приймаються для розрахунків


О б ’ є м н а м а с а. Для підрахунку запасів необхідна об’ємна вага, а не щільність (питома вага) корисної копалини, тобто маса одиниці її об’єму в цілику з урахуванням природньої пористості, трищінуватості та кавернозності. Об’ємна вага визначається у лабораторних або польових умовах, тому для використання її у роботі ми скористаємося даними, наведеними у табл. 13.

Слід пам’ятати, що об’ємна маса руди належить до одного з головних параметрів при підрахунку запасів. Тому у процесі розвідки потрібен всебічний аналіз залежності об’ємної ваги від структури, текстури, мінерального і речовинного складу руд, їх ступеня звітреності, окисленості, кавернозності, тріщінуватості тощо.

В м і с т к о р и с н и х к о м п о н е н т і в. Для більшості корисних копалин визначаються не тільки запаси руди, але й запаси цінних компонентів у руді, для чого необхідно знати їх вміст. Для таких корисних копалин, як вугілля, боксити, вапняки, глини, піски та деяких інших запаси цінних компонентів не підраховуються.

На корінних родовищах вміст цінного компоненту дається у вагових відсотках або в грамах на 1 руди.

Для розсипних родовищ вміст благородних металів визначається у грамах, алмазів у каратах, олова, вольфрама, кіноварі та інших у кілограмах на 1 породи.

Для розрахунку середнього вмісту використовується дві формули: середньоарифметична та середньозважена. Для виконання лабораторної роботи рекомендовано застосування середньоарифметичного розрахунку. Вихідні дані для розрахунку середнього вмісту (а при необхідності і бортового) корисних компонентів слід взяти з підготовлених таблиць випробування рудних тіл на спектральний аналіз (див. табл. 12).


П л о щ а п і д р а х у н к о в и х б л о к і в. Оконтурювання і визначення площ підрахункових блоків здійснюється на планах при горизонтальному або похилому заляганні рудних тіл, або на вертикальній проекції у випадку крутого падіння.

Площа блоку у межах контура вимірюється на плані або у розрізах планіметром або з використанням палетки. Особливості практичного вимірювання розглядаються у курсі геодезії.


  1. М е т о д е к с п л у а т а ц і й н и х б л о к і в. Використовується при підрахунку запасів родовищ рудних і неметалевих корисних копалин, розвіданих гірничими виробками (рис. 20).






Рис. 20 Виділення експлуатаційних блоків при розвідці мусковітової

жили родовища Тедіно в Карелії
1 – пухкі відклади; 2 – секційні валові проби; 3 – номери

експлуатаційних блоків; 4 – контури жили
Під експлуатаційними приймаються блоки, оконтурені гірничими виробками з відповідно виконаним детальним випробуванням. Підрахунок запасів здійснюється подібно методу геологічних блоків, за тими ж загальними формулами. Розбивку на блоки здійснюють таким чином, щоб запаси можна було легко групувати за експлуатаційними блоками-поверхами, виймальними полями, уступами кар’єрів та інш.

  1. М е т о д р о з р і з і в. Метод використовується для підрахунку запасів родовищ металевих та неметалевих корисних копалин складної форми та розвіданих системами виробок, на підставі яких можна побудувати вертикальні геологічні розрізи або погоризонтні плани. Сутність метода полягає у способі визначення об’єму блока. На відміну від інших методів він визначається не за площею покладу та її потужністю, а за площею у вертикальному або горизонтальному пертині та відстанню між перетинами (рис. 21).


Блоки A і B спираються на розвідувальні лінії I, II, III, блоки C і D побудовані інтерполяцією між рудними і безрудними лініями (IV-I, III-V). Відповідно, об’єм блоку між двома перетинами визначається за формулою:
.
Об’єм блоку між перетином і лінією виклинювання, наприклад блоку C, визначається за формулою:
,
де S-площа у перетині, який спирається на гірничі виробки або свердлови-

ни, ;

l-відстань між лінією розрізу і лінією виклинювання, м.

Підрахунок об’єму блоків, розташованих між непаралельними перетинами, здійснюються за іншими, більш складними формулами, використання яких завданнями до лабораторних робіт не передбачається.

Після того, як підраховані об’єм кожного блока родовища, необхідно об’єднати їх для підрахунку запасів руди за наведеною вище формулою, наприклад для рудного тіла, зображеного на рис. 21

,
де -об’єм блоку, ;

d-об’ємна маса, (див. табл. 8.)

Для металевих корисних копалин крім руди необхідно підрахувати запаси металів (корисних компонентів):
,
де всі неохідні вихідні складові формули уже визначені.

Для родовищ з нерівномірним і вкрай нерівномірним розподілом корисного компоненту запаси руди і запаси металів визначаються окремо для кожного блоку, а вже потім сумуванням визначаються загальні запаси по родовищу.