Технические способы проведения геологоразведочных

Работ

Бурение скважин и шпуров из горных выработок

При геологоразведочных работах на рудниках применяется бурение с отбором керна и без отбора керна.

Бурение производится с целью:

– изучения количественных и качественных показателей (мощности, содержания полезных и вредных компонентов) пластов, пропластков полезного ископаемого и вмещающих пород не вскрытых горными выработками;

– определения объемного веса полезного ископаемого и вмещающих пород;

– изучения характера выклинивания пластов полезного ископаемого и покрывающих пород.

Технические средства бурения включают буровые станки, буровые установки и буровые колонки комбайнов, допущенные для применения в условиях рудников ОАО "Беларуськалий".

Бурение производится в соответствии с инструкциями по эксплуатации технических средств бурения и требований промышленной безопасности.

Бурение скважин

В подземных горных выработках может производиться бурение горизонтальных, наклонных и вертикальных, восстающих и нисходящих скважин с отбором керна (колонковое) или без отбора керна (сплошным забоем).

3.1.1.1 Расстояния между скважинами и глубина определяются их целевым назначением и устанавливаются настоящей Инструкцией, «Правилами по защите рудников от затопления в условиях Старобинского месторождения калийных солей», «Инструкцией по применению систем разработки на Старобинском месторождении», кроме скважин (разведочных шпуров) в краевых зонах, бурение которых производится с целью изучения характера выклинивания покрывающих и подстилающих пород.

3.1.1.2 Технология колонкового бурения с отбором керна должна обеспечивать выход керна не менее 90 % за рейс для решения основных геологических задач и 100 % для получения исходных данных для оценки обрушаемости кровли и определения типа кровли в горных выработках.

Высокий линейный выход керна при бурении в галогенных породах достигается:

– достаточно большим диаметром бурения (не менее 60 – 90 мм);

– снижением длины рейсов до 0,5 м;

– применением двойных и тройных колонковых труб;

– созданием осевой нагрузки на инструмент – 3,5 – 4,5 кН;

– использованием частоты вращения снаряда не более 200 об/мин;

– применением в качестве промывочной жидкости при бурении по сильвиниту насыщенного раствора, препятствующего растворению горных пород. При бурении по каменной соли в качестве промывочной жидкости возможно применение отжимных шахтных рассолов.

Бурение может производится как «всухую» (восстающие скважины), так и с промывкой (продувкой) – скважины буримые в почву, стенки горных выработок.

3.1.1.3 Для определения абсолютной отметки производится маркшейдерская съемка устья скважины.

Бурение шпуров

3.1.2.1 Бурение шпуров при геологоразведочных работах в подземных горных выработках предусматривается для определения:

– мощности литологических разностей горных пород за контуром горных выработок (в кровле, почве, бортах, забое);

– газоносности пород;

– обводненности пород.

3.1.2.2 Исходным материалом для определения мощности и абсолютных отметок покрывающих и перекрывающих пород является шпуровой штыб. Состав его изучается в процессе бурения путем примыкания белого листа бумаги под шпур. При бурении по каменной соли штыб имеет белый или светло-серый цвет, по глине, песчаникам – серый, темно-серый цвет. При появлении штыба глины глинисто-мергелистой толщи бурение прекращается, замеряется расстояние по штанге от сверла до кровли выработки, при положении коронки в забое шпура. Мощность покровной каменной соли определяется по формуле

М = I₁ - I₂, (3.1)

где М – мощность покровной каменной соли, м;

I₁ – длина штанги (штанг, если их несколько), м

I₂– расстояние по штанге от сверла до кровли выработки (при положении коронки в забое шпура), м.

3.1.2.3 Вскрытие шпурами пород глинисто-мергелистой толщи производится на мощность не менее 0,5 м.

3.1.2.4 Для определения абсолютной отметки производится маркшейдерская съемка устья шпура.

Проходка разведочных выработок

3.2.1 Одним из основных способов разведки на рудниках являются горные выработки, которые используются для доразведки и эксплуатационной разведки месторождения, исследования краевых зон частей месторождения, и других исследовательских целей.

3.2.2 Выработки проходятся комбайнами проходческого типа согласно утвержденной документации, разрабатываемой в соответствии с действующим на ОАО “Беларуськалий” ТНПА. Документация на ведение горных работ включает проектную документацию и паспорта крепления.

3.2.3 Горные выработки по назначению классифицируются следующим образом:

- выработки околоствольных дворов;

- горно-капитальные – выработки главных направлений;

- горно-подготовительные - выработки панелей, столбов лав, блоков;

- очистные – выработки проходимые с целью отработки запасов полезных ископаемых (лавы и очистные хода);

- разведочные (исследовательские) – выработки проходимые с определенной целью (определение количественных и качественных показателей полезного ископаемого, определение контура опасной зоны геологических нарушений, установление границ выклинивания или разломной зоны, уточнение геологической расчлененности разреза, проведения специальных исследований и др.).

3.2.4 Все разведочные выработки должны быть максимально использованы в качестве горно-подготовительных.

3.2.5 Разведочные выработки, в зависимости от поставленных целей, проводят по пласту полезного ископаемого и вскрывают его на полную мощность. В случае, если пласт полезного ископаемого не вскрывается на полную мощность, то его доизучение может осуществляется как при помощи бурения скважин, так и при помощи проходки выработки с подъемом (спуском).

Опробование горных пород

Опробование осуществляется в целях получения количественной информации о составе, качестве и других характеристиках руд и вмещающих пород. По целевому назначению опробование подразделяется на химическое (радиометрическое) и техническое.

Химическое опробование предназначается для установления содержания полезных компонентов и вредных примесей в пласте полезного ископаемого. Техническое опробование применяется для определения физико-механических характеристик пород, необходимых для понимания прочностных свойств пород, а также для разработки схем обогащения.

Материал для химического опробования получают путем отбора проб бороздой, керна скважин и горстевым способом.

При техническом опробовании осуществляется отбор керновых проб и монолитов горной породы из стенок выработок.

Опробованию подлежат все продуктивные пласты и вмещающие породы (послойно), вскрываемые горными выработками и геологоразведочными скважинами.

При доразведке месторождения пункты химического опробования располагаются по сети, предусмотренной проектом. Рекомендуется прямоугольная или квадратная сеть, увязанная с горными работами, с расстоянием между пунктами опробования не более 300 - 1200 м. Все пробы анализируются на полный химический состав. В пробах определяют содержание ионов K⁺, Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Cl^-, SO₄^2-, с пересчетом на солевой состав, а также Br, нерастворимого остатка (Н.О.), гигроскопической и кристаллизационной влаги. Необходимость определения других компонентов устанавливается проектом на производство геологоразведочных работ.

При эксплуатационной разведке пункты опробования располагаются по прямоугольной или квадратной сети с расстоянием между пунктами опробования от 200 до 500 м. Требования к увязке разведочной сети с существующей системой отработки, аналогичны соответствующим требованиям для доразведки месторождения.

Выполняется сокращённый химический анализ проб:

– для продуктивных пластов определяется содержание KCl и Н.О. или NaCl и Н.О. в зависимости от состава продуктивного пласта;

– для карналлитов и смешанных солей – MgCl₂, KCl и Н.О.

Пробы каждого четвертого пункта опробования анализируются на полный химический состав. С целью ускоренного получения данных по содержания KCl в сильвин содержащих породах химическое опробование могут заменять радиометрическим опробованием.

В случаях вскрытия горно-подготовительными или разведочными выработками зон частичного и (или) полного замещения продуктивного пласта другой породой, в том числе псевдосильвинитом, расстояние между пунктами опробования должно быть не более 100 м. В контуре частичного и (или) полного замещения продуктивного пласта другой породой должен находиться, как минимум, один пункт опробования.

В краевых и приразломных зонах расстояние между точками опробования должно быть не более 250 м, при этом один пункт опробования должен располагаться не более чем в 50 м от вскрытой границы выклинивания и разломной зоны.

Отбор проб бороздой

3.3.1.1 Бороздовое опробование – способ отбора пробы для определения вещественного состава полезного ископаемого и вмещающих пород. Бороздовый способ опробования заключается в том, что вдоль обнаженной поверхности полезного ископаемого по заранее намеченной линии вырубается или вырезается борозда.

3.3.1.2 Борозда представляет собой прямолинейную канавку постоянного прямоугольного сечения, выбитую в обнаженной поверхности рудного тела ручным или механическим способом. Борозда размещается в стенке или в забое горной выработки и задается в направлении нормальном поверхности наслоения.

3.3.1.3 Пробы бороздовым способом отбираются послойно, учитывая изменение состава солей и степени их загрязнения примесями. Для этого борозда разбивается на секции, количество которых соответствует количеству слоев ископаемого, выделяемых при просмотре опробуемой поверхности. Секции располагаются ступенчато, без перекрытия и без пропусков отдельных прослойков. Допускается производить опробование одного слоя несколькими секциями.

Длина опробуемого интервала в однородных разрезах, по возможности, не должна превышать 1,3 м. Маломощные прослои несоляных пород, селективная отработка которых невозможна, включаются в пробу.

Размеры поперечного сечения борозды принимаются не менее 3х2 см (ширина превышает глубину). Иные размеры поперечного сечения борозды определяются минимально необходимой массой пробы и устанавливаются геологом рудника.

3.3.1.4 В исключительных случаях, когда кровля выработки имеет сводчатую форму и невозможно взять пробы в забое или в стенке выработки, допускается отбор пробы по дуге (приложение 3). Борозда отбирается отдельными секциями постоянного сечения. Отобранный по секциям материал измельчается отдельно и при формировании аналитической пробы объединяется по массе, пропорциональной истинной мощности породных прослоев приходящихся на отдельные секции.

3.3.1.5 Отбор проб бороздовым способом включает в себя:

– подготовку опробуемой поверхности;

– выемке бороздовой пробы;

– сбор отбитой породы.

Подготовка опробуемой поверхности заключается в ее выравнивании, очистке от пыли и грязи, разметке интервала отбора борозды.

Выемка бороздовой пробы производится ручным либо механизированным способом на заданную глубину и ширину по всему интервалу опробования.

Необходимо следить, чтобы ширина и глубина борозды были одинаковыми по всей длине пробы. Для этого процесс выемки борозд должен сопровождаться проверкой правильности их поперечных сечений шаблоном. Отклонения не должны превышать +/-2 мм.

Сбор отбитых кусочков породы осуществляется в полог, разостланный на почве выработки перед опробуемой поверхностью. Размеры его должны обеспечивать улавливание всех разлетающихся при выемке кусочков породы. Необходимо следить, чтобы в пробу не попадали посторонние частицы с кровли и стенок выработки. Могут использоваться другие приспособления для сбора отбитых кусочков породы, которые исключают попадание посторонних частиц в материал пробы.

Отбитая порода с полога ссыпается в мешок для пробы и сопровождается этикеткой.

3.3.1.6 Отбор проб бороздовым способом производится горнорабочим на геологических работах или лаборантом-радиометристом. Вынос пунктов опробования в горных выработках и контроль за качеством опробования осуществляется геологом участковым.

3.3.1.7 Документирование бороздовых проб заключается в:

– выписке этикетки на каждую отобранную пробу (приложение 3);

– регистрации проб в «Журнале результатов химического опробования горизонта (солевой состав)» (приложение 4);

– внесении результатов анализов проб в "Журнал результатов химического опробования горизонта (солевой состав)" (приложение 4);

– нанесении на электронные планы ГИС MapManager пункта отбора проб в соответствии с условными знаками;

– заполнении базы данных по пункту опробования в ГИС MapManager.

3.3.1.8 На каждую отобранную пробу выписывается этикетка (приложение 3). Этикетку заполняет горнорабочий на геологических работах (лаборант-радиометрист) непосредственно на месте отбора проб.

3.3.1.9 Поступившие на обработку пробы регистрируются в «Журнале результатов химического опробования горизонта (солевой состав)» (приложение 4). Пробе присваивается очередной порядковый номер. С этикетки в журнал переносится привязка пробы, наименование опробованного слоя, способ отбора проб, длина пробы. В процессе обработки проб заносятся данные о начальной и конечной массе проб. Геологом участковым периодически осуществляется контроль начальной и конечной массе проб.

Для контроля качества отбора проб, фактическая масса пробы сравнивается с ее расчетной массой, определяемой по формуле

Q=Sl , (3.2)

где S – площадь поперечного сечения пробы;

l – длина пробы;

g – плотность материала пробы.

В случае значительного расхождения (~10%) проба бракуется.

3.3.1.10 Допускается ведение электронной формы «Журнала результатов химического опробования горизонта (солевой состав)» взамен бумажной формы..

3.3.1.11 В результате пробоподготовки должны быть получены: аналитическая проба и дубликат аналитической пробы.

Аналитические лабораторные пробы и их дубликаты упаковываются в пакеты из материала, обеспечивающего сохранность пробы. На упаковке указывается регистрационный номер пробы, привязка, наименование горной породы, масса и вид анализа (полный или сокращенный). Пробы гигроскопических пород (карналлита) упаковываются в герметичные полиэтиленовые мешочки или стеклянные банки с вложением этикеток, содержащих вышеперечисленные сведения.

Аналитические пробы передаются в лабораторию, выполняющую аналитические работы: основной анализ и внутрилабораторный контрольный анализ.

Дубликаты аналитических проб хранятся до погашения запасов по выемочной единице, где производился отбор проб.

Если дубликат аналитической пробы использовался для составления групповых (объединенных) проб или для проведения контроля опробования, то об этом делается пометка в «Журнале результатов химического опробования горизонта (солевой состав)» в графе «Примечание».

3.3.1.12 Аналитические пробы сдаются в лабораторию по ведомости (приложение 5).

В ведомости перечисляются номера передаваемых проб, их общее количество, указывается на какие химические соединения и элементы необходимо произвести определение. В конце ведомости ставится дата и подпись лиц, сдавших и принявших пробы. Копии ведомостей сдачи проб в лабораторию подшиваются в отдельную папку и хранятся до получения из лаборатории результатов анализов.

3.3.1.13 Сводки результатов химических анализов проб, поступившие из лаборатории, подшиваются в отдельную папку. Папка регистрируется в книге инвентаризации с присвоением инвентарного номера.

Результаты анализов переносятся из сводок в соответствующие графы «Журнала результатов химического опробования горизонта (солевой состав)» (приложение 4) и базы данных по пункту опробования в ГИС MapManager.

3.3.1.14 Документация дубликатов аналитических проб направляемых для контрольных анализов (внутренний и внешний контроль) ведется следующим образом:

– дубликаты аналитических проб регистрируются в «Журнале результатов химического опробования горизонта (солевой состав)» (приложение 4) под новыми очередными номерами;

– меняется упаковка пробы и на новой упаковке указывается регистрационный номер пробы, наименование горной породы, масса пробы и вид анализа;

– составляется ведомость сдачи проб в лабораторию (приложение 5) в порядке, изложенном в пункте 3.3.1.12.

3.3.1.15 Порядок отбора проб на внутренний и внешний геологический контроль, обработки результатов химических анализов внутреннего и внешнего геологического контроля и дальнейшие действия по их использованию в работе приведены в подразделе 3.3.7.

3.3.1.16 «Журналы результатов химического опробования горизонта (солевой состав)» ведутся раздельно по каждому разрабатываемому (разведываемому) пласту (горизонту).

3.3.1.17 Регистрацию проб и внесение результатов анализов проб в «Журнале результатов химического опробования горизонта (солевой состав)» производит горнорабочий на геологических работах (лаборант-радиометрист).

3.3.1.18 Нанесении на электронные планы пункта отбора проб и ведение баз данных ГИС Mapmanager по опробованию осуществляет геолог участковый.

Опробование керна

3.3.2.1 Керновое опробование – способ отбора проб для определения вещественного состава полезного ископаемого и вмещающих пород, вскрытых скважинами колонкового бурения. Отбор проб производится из керна.

3.3.2.2 Проба считается представительной, если выход керна по опробуемому интервалу составляет не менее 90 %.

Процент выхода керна определяется по формуле

, (3.3)

где R – выход керна,

l – длина керна в опробуемом интервале,

L – длина пробуренного интервала.

3.3.2.3 Интервалы опробования намечаются при документировании керна скважин.Основные принципы выделения проб следующие:

– если вскрытые скважиной породы представлены чередованием слоев различного минерального состава мощностью 1 м и менее, то пробы из керна берутся по секциям. Длина секции соответствует мощности слоя;

– если вскрытые пласты полезного ископаемого и вмещающих пород имеют значительную мощность и однородное строение, опробование керна производится непрерывно по всей мощности. Длина участка, характеризуемая одной пробой, принимается равной приблизительно 1,5 м;

– в пластах каменной соли границы интервалов опробования привязываются к галопелитовым прослойкам;

– маломощные прослои несоляных пород, селективная обработка которых невозможна, включаются в пробу.

3.3.2.4 Керн скважины полностью поступает в пробу. При этом отбор керновых проб производится в следующем порядке:

– керн намеченного к опробованию интервала извлекается из кернового ящика;

– каждый столбик керна тщательно очищается от налипших на его поверхность частиц и укладывается в лоток, если отбор проб производится на поверхности, или в мешок, если отбор проб производится в шахте;

– каждая проба укладывается в отдельный лоток (мешок) и сопровождается этикеткой (приложение 3).

Поступившие на обработку пробы регистрируются в «Журнале результатов химического опробования горизонта (солевой состав)» (приложение 4). Пробе присваивается очередной порядковый номер. С этикетки в журнал переносится привязка пробы, наименование опробованного слоя, способ отбора проб, длина пробы.

3.3.2.5 Разметку интервалов опробования по керну скважин производит геолог участковый.

3.3.2.6 Отбор керновых проб для обработки осуществляет горнорабочий на геологических работах (лаборант-радиометрист или дробильщик) под руководством и контролем геолога участкового.

Регистрацию проб и внесение результатов анализов проб в «Журнале результатов химического опробования горизонта (солевой состав)» производит горнорабочий на геологических работах (лаборант-радиометрист или дробильщик).

Полученные результаты химического опробования геолог участковый вносит в паспорта скважин и базу данных ГИС Mapmanager.

Горстевое опробование

3.3.3.1 Горстевое опробование – способ отбора проб для определения вещественного состава отбитой горной породы путем отбора элементарных проб.

3.3.3.2 Отбор проб горстевым способом целесообразно применять при опробовании горной массы, имеющей однородную кусковатость средней и мелкой крупности.

3.3.3.3 Элементарные пробы отбираются через равные интервалы или по равномерной сетке непосредственно с поверхности навала (бутовой полосы).

3.3.3.4 Рекомендуемый размер сетки определяется исходя из площади опробуемой поверхности геологом участковым.

3.3.3.5 Вес одной горстевой пробы должен составлять не менее 5 кг. Вес элементарной пробы должен быть не менее 100 г.

3.3.3.6 Результаты горстевого опробования носят информационный характер и не используются для подсчета запасов и расчета среднего содержания полезного компонента в руде и могут использоваться, например, при определении содержания KCl и Н.О. в бутовой полосе.

Горстевые пробы регистрируются в «Журнале результатов химического опробования горизонта (солевой состав)» (приложение 4) и поступают на обработку.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1065; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!