Раздел 7 Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых



 

Чтобы добыча полезного ископаемого проводилась с максимальным экономическим эффектом, наряду с комплексом организационно-технических мероприятий, большое значение имеет подробное предварительное изучение геологического строения каждого месторождения. Исследование месторождения является длительным процессом и разделяется на несколько этапов, следующих друг за другом. Так как каждое полезное ископаемое образуется в определенных физико-химических условиях, то для выявления перспективных районов, в которых можно обнаружить месторождение, проводится геологическая съемка, в процессе которой изучается геологическое строение верхних частей земной коры. Съемка проводится на сравнительно обширных площадях, где выявляются площади перспективные на полезное ископаемое.

 В последнее время широко используют аэрофотосъемки и космические снимки, на которых выделяют контакты пород, линии разломов, интрузии, выходы рудных тел ит.д.

В результате геологической съемки строятся геологические карты, в определенном масштабе отражающие геологическое строение какого-либо участка земной коры. Геологическая съемка дает научную основу для дальнейшей организации поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.

Следующий этап изучения геологического строения – поиск. Проводится он на перспективных площадях, определенных в процессе геологической съемки. Главной целью поиска является выявление промышленных месторождений полезных ископаемых.

Цель разведки месторождения – определение количества и качества руды и нерудного минерального сырья. Чтобы сократить сроки работ и материальные затраты, стадия разведки проводится поэтапно: предварительная, детальная и эксплуатационная разведка. На каждом этапе уточняются полученные результаты на основании увеличения объемов работ. По результатам каждого этапа производится подсчет запасов полезного ископаемого.

 В поисково-разведочной практике применяются различные технические средства (канавы, шурфы, дудки, разведочные шахты, штольни, орты, буровые скважины, геофизические работы). Каждые из них могут быть применены в определенных условиях и дают различную степень точности.

Правильный выбор технических средств разведки отражается на себестоимости разведки одной тонны руды и степени точности полученных результатов.

Очень важно, чтобы обучающийся уяснил условия применения различных технических средств в конкретных условиях геологического строения месторождения.

 В процессе поисков и разведки производится опробование руд, вмещающих пород для выявления качества полезного ископаемого, установления границы (контакта) рудной залежи с вмещающей породой, для подсчета запасов полезного ископаемого, контроля за отработкой месторождения и работой обогатительной фабрики.

 Так как для анализов в пробу попадают небольшие кусочки руды, представляющие среднее значение качества, они должны быть правильно отобраны. Существует несколько способов отбора проб. Студенты должны рассмотреть их и знать, когда каждый из них применяется.

Как уже было сказано выше, изучение месторождения проводится поэтапно, после каждого этапа проводится подсчет запасов. Но так как от этапа к этапу точность полученных характеристик по рудному телу возрастает, то, в зависимости от степени разведанности месторождения, изученности качества сырья и горногеологических условий разработки месторождения, все запасы полезных ископаемых подразделяются на запасы: разведанные категории А1, А2, В, С1 и предварительно оцененные категории С2; прогнозные категории Р1 , Р2 , Р3.

 Следует рассмотреть, что представляют собой запасы различной категории.

Так как геологоразведочные работы дают схематизированное представление о геологическом строении месторождения, то в процессе эксплуатации непрерывно ведется геологическая служба, главными задачами которой являются:

- дополнительное уточнение геологического строения месторождения;

- проведение химического, минералогического и технологического опробования;

- изучение и уточнение гидрогеологических условий месторождения;

- контроль за качеством отработки рудных залежей;

- обеспечение подготовительных и нарезных работ необходимой геологической документацией;

- геологическая документация всех разведочных и эксплуатационных работ.

Обучающемуся необходимо ознакомиться с основной геологической документацией, научиться читать геологические графические материалы, разбираться в масштабах геологических карт, разрезов, погоризонтных планов.

 

 

Вопросы для самоконтроля

 

1. Какие задачи решает геологическая съемка, и какие наблюдения при этом проводят?

2. Какие задачи решаются на стадии поисков месторождений полезных ископаемых?

3. Основные задачи разведки месторождения полезных ископаемых. Какие выделяются стадии разведки?

4. Какие задачи решает предварительная разведка?

5. Какие задачи решает детальная и эксплуатационная разведка?

6. Что такое балансовые и забалансовые запасы полезного ископаемого?

7. На какие категории, в зависимости от степени разведанности, подразделяются запасы полезных ископаемых?

8. Какие задачи решает опробование полезного ископаемого?

9. Назовите способы отбора проб.

10. Какие существуют способы подсчета запасов полезного ископаемого?

 

Раздел 8 Гидрогеология

 

В разделе «Гидрогеология» обучающийся должен, прежде всего усвоить основные гидрогеологические понятия: водоносный горизонт, водоупорная кровля, зеркало грунтовых вод, область питания, область разгрузки.

Необходимо познакомиться с общими вопросами гидрогеологии (Круговорот воды в природе, водные ресурсы Земли). Обучающийся должен усвоить   условия формирования естественного и искусственного режима подземных вод.

С особым вниманием необходимо отнестись к изучению вопросов динамики подземных вод, так как именно движение подземных вод обусловливает гидрогеологические условия шахтных полей.

Земная кора состоит из пород с различной степенью трещиноватости, пористости. Такие породы способны пропускать воду атмосферных осадков, ледниковую, поверхностных водоемов. Перемещение воды от верхних слоев к нижним происходит до тех пор, пока на пути движения встретиться водонепроницаемая толща пород (водоупор). Так образуется зона полного насыщения всех пор, трещин, называемая водоносным горизонтом. Движение воды в водоносном горизонте происходит под влиянием разности напоров. Если подземные воды перемещаются по растворимым горным породам (известняк, доломит, соли, гипс), то происходит выщелачивание их, с последующим образованием каналов, пещер, карстовых озер и др.

Если фильтрационная вода попадает в пласт пород, залегающий между двумя водоупорами крупных геологических структур, то при вскрытии его выработками (скважинами, гонными выработками) получаем столб воды, обладающий гидростатическим напором.

На территории нашей страны почти 40% площади суши занимает многолетняя мерзлота. Мощность мерзлых пород местами достигает свыше тысячи метров. Поэтому при разработке месторождений полезных ископаемых приходится учитывать эти особенности. Величина притоков воды, характер ее поступления в горные выработки требует дополнительных затрат на сооружение водосборников и удаления воды за пределы шахтных полей. При сложных гидрогеологических условиях немного повышается себестоимость тонны добытой руды, а иногда создаются условия, при которых добыча полезного ископаемого нецелесообразна.

В зависимости от типа водоносного горизонта применяют различные способы борьбы с водой при производстве горных работ, а также различные способы определения ожидаемых притоков ее в горные выработки.

 По учебнику ознакомьтесь с основными особенностями различных типов водоносных горизонтов. Особое внимание обратите на способы определения притоков воды по шахте, по участкам и отдельным выработкам. Уясните методику определения притоков воды у вас на шахте.

Так как химический состав подземной воды оказывает агрессивное влияние на различные металлические конструкции, бетон и тем самым влияет на сроки их службы, то изучение химического состава воды является важным в общей гидрогеологической оценке месторождения.

 

Вопросы для самоконтроля

 

1. Что изучает наука гидрогеология?

2. В каком виде в природе встречается вода, и каковы ее способы перемещения?

3. Назовите основные типы водоносных горизонтов.

4. Дайте определение грунтовых вод.

5. В каких условиях образуются артезианские водоносные горизонты?

6. К какому типу подземных вод относятся минеральные источники?

7. В каких условиях образуются карстовые водоносные горизонты?

8. Перечислите методы определения притоков воды в подземные горные выработки.

9. Назовите основные виды гидрогеологических исследований.

10.Что такое естественные запасы подземных вод?

11. Что такое эксплуатационные запасы подземных вод?

 

Раздел 9 Инженерная геология

Раздел «Инженерная геология» необходимо изучить, начиная с понятия взаимодействия инженерной деятельности человека и геологической среды. Надо четко представлять, что геологическая среда представлена двумя геологическими компонентами: 1).горные породы массива; 2). Геологические процессы (экзогенные и эндогенные), протекающие в регионе. Оба компонента обусловливают инженерные решения в горном производстве.

Инженерная геология – это специальный раздел науки о горных породах, который изучает и дает оценку геологических условий для строительства различных сооружений, ведения горных работ на месторождениях полезных ископаемых и других видов хозяйственного использования территории.

Для решения этих задач необходимо получить представления о природе физико-химических свойств горных пород под влиянием строящихся сооружений и других инженерных работ. Следует разработать методы искусственного улучшения горных пород и методов их инженерно-геологического изучения. Например, при строительстве плотины необходимо знать величину усадки насыпного грунта, чтобы учесть это при определении высоты, а свойство водопроницаемости горных пород у основания и плеча плотины требует разработки и проведения специальных работ по уменьшению водопроницаемости.

В инженерной практике часто приходится встречаться с геологическими условиями, неблагоприятными для строительства сооружений. Инженерная геология занимается изучением и оценкой этих условий, выбором для строительства лучших участков, дает рекомендации по обеспечению устойчивости сооружений в нормальных условиях их эксплуатации.

Поэтому изучение горных пород в инженерной геологии проводится с целью определения их прочности, деформируемости, устойчивости и водопроницаемости. Для этого применяют различные методы улучшения свойств рыхлых и несвязных горных пород: осушение, механическое уплотнение, глинизация, битумизация, цементация, силикатизация, закрепление синтетическими смолами, искусственное замораживание и др.

Очень важно ознакомиться с важнейшими физико-механическими свойствами грунтов, а также условиями применения и сущностью каждого из указанных методов улучшения свойств  грунтов.

 

Вопросы для самоконтроля

 

1. Объясните, что такое влагоемкость грунтов? Какие виды влагоемкости известны?

2. Что такое скважность и пористость?

3. Что такое естественная влажность, и какие виды влажности бывают?

4. Что такое коэффициент водонасыщенности? Как подразделяются грунты в зависимости от коэффициента водонасыщенности?

5. Чем выражается величина набухания грунта?

6.Что такое коэффициент водопроницаемости грунтов и что он выражает?

7. Какие существуют способы уменьшения водопроницаемости грунтов?

8. Какие применяются методы защиты котлованов, шахт, тоннелей от притока подземных вод?

 

 

 


Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 30; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ