close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kopia diplom geo

код для вставкиСкачать
 Введение
I Общая часть
1.1. Географо-экономическая характеристика района работ.
1.2. Геологическая изученность района работ
II. Геологическая часть.
2.1. Геологическая характеристика района работ
2.1.1. Стратиграфия района работ
2.1.2. Магматизм
2.1.3. Тектоника района 2.2. Геологическая характеристика месторождения
2.2.1. Стратиграфия месторождения
2.2.2. Тектоника месторождения
2.2.3. Вещественный состав рудных тел
2.2.4. Генезис месторождения
2.2.5. Гидрогеологическая и инженерно-геологическая характеристика объекта работ
III. Техническая часть
3.1. Технология бурения
3.2. Конструкция скважины
3.3. Конструкция скважины
IV. Спец часть
4.1. Оценка достоверности геофизического опробования
4.2. Способы оценки достоверности данных магнитного опробования
4.3. Контроль и оценка точности определения содержания железа
V. Методическая часть
5.1. Обзор, анализ и оценка ранее проводимых работ
5.2. Выбор и обоснование методов и технических средств
проектируемых работ 5.3. Гидрогеологические и инженерно-геологические работы
5.4. Геофизические работы
5.5. Буровые работы
5.6. Топогрофо-геодезические и маркшейдерские работы
5.7. Опробование
5.8. Геологическая документация
5.9. Лабораторные и технологические исследования
5.10. Оконтуривание разведанных блоков подсчет ожидаемого
прироста запасов
5.10.1. Оконтуривание
5.10.2. Материалы подсчета запасов 5.10.3. Подсчет ожидаемого прироста запасов 5.11. Мероприятия по охране недр и окружающей среды
5.12. Охрана труда и техника безопасности
VI. Экономическая часть
6.1. Сводный расчет сметной стоимости геологоразведочных работ
Заключение
Список использованной литературы
Приложения:
Приложения №-1 Обзорная карта района работ(масштаб 1:2000000)
Приложения №-2 Геолого-технический наряд
Приложения №-3 Схема обработки проб
Приложения №-4 Схема блокировки запасов
Приложения №-5 Расчет затрат времени
Приложения №-6 Сводный расчет сметной стоимости
геологоразведочных работ
Приложения №-7 Расчет сметной стоимости полевых работ
Приложения №-8 Расчет сметной стоимости проектирования.
Введение.
Дипломный проект ставит своей целью закрепить и обобщить знания по таким дисциплинам как: структурная геология, методика поисков и разведки полезных ископаемых, геоморфологию и многих других.
Железо - это один из наиболее распространенных элементов земной коры. Оно входит в состав большого числа минералов. В химически чистом виде- блестящий серебристо-белый, вязкий и ковкий металл.
Главные промышленно-ценные минералы железа: магнетит, мартит, гематит, гётит, лимонит, сидерит, магномагнетит и другие.
Железорудная отрасль в 90-х годах испытывала некоторый спад, но, начиная с 2003 года, наметилась стабилизация.
Экспорт железорудного сырья увеличился. Наши предприятия остаются основными в производстве этого вида сырья. Прогноз на 2003-2004 гг. предполагает рост производства товарной руды из-за увеличения спроса на металлургическое сырьё.
Поэтому и возникает потребность наращивать запасы железистых кварцитов.
С целью обеспечения сырьевой базы действующего горно-обогатительного комбината (ЛГОК) будут проведены работы по доразведке Лебединского месторождения железистых кварцитов на участке Северный-3
Основной задачей доразведки разрабатываемого месторождения являются:
1. уточнение геологического строения, горно-геологических условий место-рождения и качества полезного ископаемого на недостаточно изученном участке (северном фланге месторождения);
2. перевод запасов категорий С1 и С2 в более высокие категории при соблюдении установленных классификаций запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых соотношений категорий запасов;
3. дополнительное изучение вещественного состава и свойств полезного иско-паемого. По результатам доразведки будет проведен подсчёт запасов. Доразведка будет осуществляться с помощью колонкового бурения, метода, который является основным при данных условиях и на данной стадии геологоразведочных работ. I. ОБЩЯЯ ЧАСТЬ.
1.1. Географо-экономическая характеристика района.
Географическое расположение района. Лебединское месторождении нахо-дится на территории Губкинского района Белгородской области и приурочено к цен-тральному району Курской магнитной аномалии.
Недалеко от месторождения расположен посёлок Лебеди, удаление от рай-центра - 8 км на юго-восток.
Ближайшими населёнными пунктами являются: Бубновка, Сретенка, рабочий посёлок Лебеди, Иотовка, деревня Крамская и Лукъяновка.
Рельеф площади месторождения относительно спокойный и представляет поверхность склона, понижающуюся в северо-западном направлении, а на севере пе-реходящую в пойму реки Осколец.
На западе и на востоке она прорезается двумя оврагами, впадающими в реку Осколец.
Наиболее высокие отметки, приурочены к южной части месторождения и достигают 320-225 метров.
К западу, отметки не превышают 138 метров.
Речка Осколец (правый приток реки Оскол) в районе месторождения протекает по широкой пойме (до 2-х км.) сильно заболоченной.
Климат. На формирование климата Белгородской области воздействует её географическая широта, удалённость от морей и океанов, и так называемый, гребень высокого давления, который простирается на южной половине Русской равнины до 50-й параллели северной широты. Гребень повышенного давления, проходя близ южных границ Белгородской области, создаёт здесь ветрозащитную линию, обуславливающую различие климатических условий, по обе стороны этот гребень представляет собой отроги Сибирского - зимой, а летом - Азорского антициклонов и служат невидимым рубежом между зоной лесов и лесостепей с одной стороны и зоной злаковых, степей с другой стороны. В целом на территории Белгородской области климат умеренно-континентальный. Главными его особенностями является большая годовая амплитуда температур, мягкая зима с частыми снегопадами и оттепелями, солнечное продолжительное лето умеренное и не устойчивое увлажнение с преобладанием летних осадков. Зимой господствуют ветры юго-западного направления, весной - восточного и юго-восточного, летом - западные и северо-западные ветры, осенью - западные.
Температура зимой до -25°, самым холодным месяцем является январь.
Средняя температура самого жаркого месяца июля - 420°.
Среднегодовая норма осадков около 500 мм,
В течение всего года на территории области наблюдается в среднем 50-70 дней с туманами, из них на холодный период приходится 40-60 дней. Первый снег на тер-ритории области выпадает в ноябре, октябре. Снежный постоянный покров устанав-ливается в первой половине декабря.
Животный и растительный мир. Белгородская область располагается в основном в лесостепной зоне. В её современной флоре господствуют культурные растения: зерновые, технические и плодоовощные культуры. Из общее площади области свыше 1,6 млн. га - распахана, 0,4 млн. га - приходится на сенокосы и пастбища, естественная растительность занимает небольшую площадь. Площадь лесов области насчитывает 10% всей территории или 270 тыс. га.
Среди деревьев распространены дуб, берёза, клён, липа, дикие яблоки и груши, черёмуха, вяз и т. п.
На территории области известно около 6 тысяч видов животных, около 400 видов приходится на высоко развитых животных, а остальные виды относятся к фауне беспозвоночных. Современная фауна млекопитающих насчитывает в области около 60 видов, фауна птиц - 250 видов, рыб - 40 видов, земноводных и пресс-мыкающихся - 20 видов. В области немало рептилий и амфибий, лягушек, жаб, тритонов, ящериц. Змеи представлены ужами, гадюками.
Пути сообщения. Народное хозяйство имеет тесные внутренние и внешние экономические связи со страной. Здесь хорошо развит железнодорожный, автомо-бильный и авиационный транспорт. Железная дорога имеет важнейшее значение, по ней перевозится большинство грузов и пассажиров. Главная автотрасса Москва - Симферополь. По автотрассе транспортируется сельскохозяйственная продукция. Кроме перевозки пассажиров, гражданская авиация проводит большую работу по орошению посевов и борьбе с вредителям"
В экономическом отношении наиболее крупным населённым пунктом является город Губкин, где сосредоточены промышленные предприятия по добыче и первич-ной переработке железистых кварцитов, ТЭЦ, Телецентр, завод ГБЖ и многие другие.
В широтном направлении район пресекает железнодорожная линия Старый Оскол - Донбасс и Москва - Харьков, которая проходит в одном километре от Лебе-динского месторождения.
Кроме железной дороги, в районе много просёлочных и улучшенных грунтовых дорог, а также асфальтированная дорога Белгород - Воронеж, проходящая через город Губкин.
Судоходных рек нет, собственной топливно-энергетической базой район не рас-полагает, нет и крупных лесных массивов.
Имеется несколько крупных кирпичных заводов. Водоснабжение обеспечива-ется меловым и мергельно-меловыми сеноман-альбскими водоносными горизонтами.
1.2. Геологическая изученность района.
19I9-1926гг.- на месторождении А. Я. Заборовским проводится магнитометри-ческая съёмка масштаба 1:50 000.
1930-1932гг.- после некоторого перерыва работы вновь возобновляются, поводится магнитометрическая съёмка Д. Г, Успенским и Б. А. Андреевым, П. М. Смельницким - гравиметрическая и в то же время ЦНИГРИ проводит сейсмо-кусти-ческие исследования с целью выяснения гипсометрии поверхности кристаллических пород.
1932-1935гг.- проводятся геологоразведочные работы (поисковая, предвари-тельная разведка), а также гидрогеологические исследования П. Т. Савицким, Н. Д. Краснопопцовым и Д. И. Щегловым.
1938г.- вновь приступают к разведке Лебединской залежи богатых руд и про-должают работы до 1941г., результатом которых становится подсчёт запасов богатых руд, утверждённый в ГКЗ в 1947г.
1952-1953гг.- на участке первой очереди Лебединского карьера, институтом ВСЕГИНГЕО проводятся специальные работы по уточнению гидрогеологических и инженерно-геологических условий месторождения.
1953-1955гг.- проводится детальная разведка железистых кварцитов южной части Лебединского месторождения.
1962-1964гг.- Лебединской геологоразведочной партией проводились полевые работы с целью детальной разведки железистых кварцитов Лебединского месторож-дения в пределах контура будущего карьера. По окончании этих работ был составлен отчёт с целью утверждения разведанных запасов железистых кварцитов в ГКЗ и передачи месторождения для промышленного освоения.
II. ГЕОЛОГИЧЕКАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Геологическая характеристика района работ.
2.1.1. Стратиграфия района работ.
В геологическом строении района принимают участий 2 комплекса пород: по-рода кристаллического фундамента и чехол осадочных пород.
Так как полезное ископаемое приурочено к породам кристаллического фунда-мента, чехол осадочных пород здесь рассматриваться не будет.
Кристаллический фундамент имеет очень сложное строение и представлен по-родами Михайловской серией архея, курской и оскольской серий протерозоя. Подоб-ная стратиграфическая схема докембрия была предложена Доброхотовым M.Н. на основе сравнительной аналогии с геологическим строением Украинского кристалл-лического массива. Она получила широкое распространение и теперь ею пользуются все геологи КМА. Она с небольшими изменениями хорошо подтверждается почти на всех разведанных месторождениях КМА.
МИХАЙЛОВСКАЯ СЕРИЯ AR2
Имеет довольно разнообразный литологический состав. Предполагают, что Михайловская серия распространена повсеместно и залегает на обоянской серии с угловым несогласием, но нигде на КМА контакт Михайловской и обоянской серий не вскрыт, а поэтому и не доказано наличие или отсутствие углового несогласия. В пре-делах Оскольской синклинарной зоны имеются случаи, когда породы Михайловской серии размыты, и породы курской серии залегают на образованиях обоянской серии.
Геологами КМА Михайловская серия делится на три свиты: нижняя свита - AR - представлена среднезернистыми амфиболитами, амфи-болитовыми сланцами, иногда слюдистыми и с гранатами.
Мощность - до 500 м.
средняя свита - AR - представлена биотит-мусковитовыми, биотит-амфи-болитовыми сланцами, встречается она повсеместно. Мощность - до 30 м.
верхняя свита - AR lb - в районе Стойленского месторождения имеет повсе-местное развитие и носит название Лебединской свиты AR lb.
Она представлена эффузивами и метаморфизованными кварцевыми порфирами Верхняя часть её размыта: галька и гравий кварцевых порфиров встречаются среди кварцито-песчаников Стойленской свиты Курской серии. Мощность-до 100 м.
КУРСКАЯ СЕРИЯ - PR1 kr
Залегает на размытой поверхности Михайловской серии. В её составе выделяются 2 свиты: песчанико-сланцевая (Стойленская) и железорудная (коробков-ская).
СТОЙЛЕНСКАЯ СВИТА - PR1 st
Делится на 2 подсвиты:
Нижняя подсвита (песчаниковая)- в Старооскольском районе состоит из мелко, - средне, - крупнозернистых и грубозернистых песчаников с прослоями гравелитов, сланцев и конгломератов. В разрезе нижней подсвиты, отмечаются три ритма, каждый из которых начинается прослоями конгломератов и гравелитов. Мощность подсвиты 15-300 м.
Конгломераты состоят из хорошо скатанных галек размером от 1 до 7,5-10 см. Галька - белая или прозрачный кварц, иногда голубоватый. Сгружённость галек варьирует. Наряду с участками с сильной сгружённостыо, где гальки касаются друг друга, наблюдаются участки с базгалечным строением, подавляющее большинство га-лечного материала имеет ориентировку по слоистости пород, что является результом более позднего метаморфизма. Цемент представлен хлоритсерицитовым грубозер-нистым песчаником с различным количеством пирита.
Цемент рассланцован, состоит из мелко раздробленных зёрен кварца, муско-вита, серицита.
Мощность слоя конгломерата до 2 м.
Нижний контакт конглоглератов - чёткий, верхний - постепенный переход к гравелитам, грубозернистым песчаникам. На конгломератах залегают мелкозернис-тые кварцевые гравелиты. Мощность их непостоянна и колеблется от 0,5 до 1 м. Гравелит кварцевый, кварцитовый, цемент-песчанистый слюдисто-кварцевый.
Завершается разрез подсвиты мощной пачкой (от 20-30 до 200-250 м) кварцито-песчаников с редкими маломощными прослоями кварцито-серицитовых сланцев мощ-ностью до 1 м.
Венчает разрез, Стойленской свиты верхняя, сланцевая подсвита - она пред-ставлена кварцево-мусковитовыми, мусковитовыми, андалузито-мусковитовыми сланцами, иногда с дистеном и рутилом. В верху подсвиты появляются мусковито-биотитовые и кварцево-биотитовые сланцы. Мощность сланцевой подсвиты незначи-тельна, и колеблется от 3 до 60 м.
КОРОБКОВСКАЯ (железорудная) СВИТА - PR1 kr
Сложена железистыми кварцитам, сланцами.
На Стойленском месторождении имеет чёткое 4-х слойное строение. В разрезе её выделяются (снизу): нижняя железорудная подсвита, промежуточная сланцевая под-свита, верхняя железорудная подсвита, верхняя сланцевая подсвита. Железорудные свиты сложены железистыми кварцитами. По минеральному составу среди них выделяют:
1. Слаборудные силикатные и силикатно-карбонатные кварциты.
2. Силикатно-магнетитовые кварциты.
3. Магнетитовые кварциты.
4. Железнослюдково-магнетитовые кварциты.
В слаборудных кварцитах рудными минералам являются магнетит, силикатные минералы представлены куммингтонитом, биотитом, иногда роговой обманкой. Присутствует карбонат. Текстура обычно широкополосчатая и грубополосчатая.
В силикатно-магнеттовых кварцитах рудным минералом тоже является магне-тит.
Силикаты присутствуют в значительном количестве (15-35%). Они представле-ны куммингтонитом, актинолитом, щелочными амфиболами,
иногда роговой обманкой, биотитом, изредка отмечается эгирин, тальк, моно-клинный пироксен; на контакте с интрузией габбро-диоритов встречен гиперстен, иногда в повышенном количестве (до 10%) присутствует карбонат. Текстура этих кварцитов широко - и среднеполосчатая.
Магнетитовые кварциты содержат небольшое количество силикатных мине-ралов. Рудньй минерал-магнетит, в небольшом количестве иногда присутствует гема-тит, железная слюдка. Текстура средне - и тонкополосчатая.
Железнослюдково-магнатитовые кварциты в своём составе, помимо магнетита, в существенном количество содержат гематит, железнуй слюдку. Текстура тонко-среднеполосчатая.
Нижняя железорудная подсвита
В структурном отношении она слагает борта Стойленской синклинальной структуры. Сложена преимущественно силикатно-магнетитовыми и магнетитовыми железистыми кварцитами; железнослюдково-магнетитовые кварциты имеют неболь-шое развитие (10%) .Иногда среди них отмечаются прослои небольшой мощности (5-10, редко 10 м) слаборудных кварцитов в основании и в кровле по довиты. Мощность 25-200 метров.
Нижняя сланцевая подсвита
Сложена кварцево-биотитовыми, кварцево-слюдистыми филлитовидными сланцами, слабоуглеродистыми. В верхней части разреза подсвиты среди сланцев присутствуют линзовидные прослои слаборудных и рудных кварцитов мощностью до 10 м.
Среди них отмечаются гранато-биотитовые, андалузито-слюдистые амфмболо-гранато-баотитовые разновидности. Сланцы нередко подвергнуты окварцеванию. В приконтактной зоне с железистыми кварцитами в составе их обычно присутствуют куммингтонит. Мощность 30-120 м.
Верхняя железорудная подсвита
В структурном отношении верхняя подсвита слагает ядро сложной Стонленской синклинали. Мощность 50-300 м.
В составе подсвиты выделяются 3 горизонта:
нижний горизонт - сложен магнетитовыми и в подчинённом значении же-лезно-слюдково-магнетитовыми и силикатно-магнетитовыми кварцитами. В основа-нии его на контакте со сланцами залегает пачка слаборудных кварцитов с прослоем карбокатно-сульфидно-магнетитовых руд мощностью 0,2-3,0 м.
Основная рудная часть горизонта сложена переслаивающимися пачками же-лезно-слюдко-магнетитовых и в небольшом количестве силикатно-магнетитовых кварцитов. Широким развитием пользуются щелочно-амфиболовые разновидности кварцитов, в основании иногда с эгирином. Мощность горизонта 75-120 м.
Средний горизонт представлен переслаиванием силикатно-магнетитовых и магнетитовых кварцитов, нередко с тонкими прослоями сланца. Кварциты преиму-щественно куммингтонитовые, иногда с примесью биотита к карбоната. Нередко кварциты ощелочёны и содержат тальк. Сланцы куммингтонитовые-биотитовые и кварцито-биотитовые, мощность их прослоев 2-5 см до 2 м. Мощность среднего го-ризонта 25-75 м.
Верхний горизонт, как и нижний, сложен преимущественно магнетитовыми кварцитами. Небольшое значение имеют железно-слюдково-магнетитовые и силикат-но-магнетитовые кварциты, которые иногда по простиранию переходят друг в друга.
Заметным развитием пользуется щелочной метасоматоз (развитие щелочного амфибола).
Мощность верхнего горизонта 20-60-80 м. т.д.
Верхняя сланцевая подсвита
Сложена биотитовыми и амфибол-биотитовыми сланцами, иногда слегка углистыми или гранато-содержащими. Под воздействием интрузии габбродиоритов они претерпели контактовый метаморфизм и местами приобрели облик гнейсов. Мощность точно не установлена, вероятно, она не менее 200 м.
После накопления этой пачки сланцев наступает континентальный рем и размыв ранее накопившихся осадков. Но размыв указывает на наличие невыдер-жанных клеточенных пород: конгламератов, брекчий, осадочных слезных руд, залега-ющих как на сланцах, так и на железистых кварцитах.
Накопившиеся данные позволяют залегающие породы выше размыва выделить в самостоятельную серию - Оскольскую. Она представлена различными сланцами-карбонатно-слюдистыми, часто углистыми, филлитовидными. Среде них встречаются пласты и линзы известняков, доломитов, алевролитов, кварцитов, конгломератов. Мощность до 50 м.
Древняя кора выветривания кристаллических пород докембрия.
Вся кристалллическая толща докембрия за длительный континентальный период времени подверглась процессам физического и химического выветривания, в результате чего на железистых кварцитах и других кристаллических породах сфор-мировалась древняя кора выветривания площадного типа, с которой связано образо-вание богатых железных руд. Мощность её на Стойленском месторождении от пер-вых метров до 75 м. Формирование коры происходило неоднократно: встречается до-верхнедевонская кора, наиболее распространена доюрская кора. Коры выветривания подвергнуты частичному размыву, так что верхняя зона их нередко не сохранилась. Об этом свидетельствует и переотложенные продукты её в среднедевонских отложе-ниях района.
Строение коры зональное. Характер её латеритный, из пород выносились кремнезём, щелочные и щелочноземельные элементы, серофосфор; за счёт этого про-исходило обогащение выветреных пород, в верхней зоне глинозёмом.
В разрезе её выделяются следующие зоны (снизу):
* неокислённые железистые кварциты,
* полуокислённые железистые кварциты,
* окисленные железистые кварциты,
* остаточные богатые железные (кварциты) руды.
Окисление железистых кварцитов в зоне древнего выветривания заключается в мартитизации магнетита и мемонитизации силикатных минералов.
Зона окисленных кварцитов в районе имеет мощность 1-2 м - 56 м и в среднем 13,5 м. Они характеризуются высокой трещиноватостью, в верхней части их иногда проявлена маршалитизация кварца, некоторое выщелачивание его и, в связи с этим, обогащение кварцитов.
Зона остаточных богатых железных руд имеет мощность от первых метров до 52 м. Она широко развита на центральной площади месторождения. На юго-западной и других перефирических залёжах железистых кварцитов, богатые руды почти полностью эродированы и сохранились в виде небольших обособленных залежей небольшой мощности до 4-5 м. В них сохранена остаточная от кварцитов слоистость. В более позднее время произошла инфильтрационная карбонатизация (сидеритизация) остаточных руд, а потом гидратация. Сидеритизацая захватила и нижние зоны коры выветривания железистых кварцитов. Нижняя граница коры выветривания: отмеча-ется отдельные карманы руд и выступы окисленных кварцитов в залежи богатых руд. Богатые железные руды имеют разнообразный минералогический состав (с содержа-нием 45-65%). В железных рудах всех железорудных формаций установлены различ-ные концентрации редких и рассеянных элементов, которые могут попутно извле-каться из них. Подавляющее большинство элементов в количестве ниже кларкового значения для осадочных пород. Лишь содержание германия в железорудных образо-ваниях Курской серии превышает кларковое в 2-2,6 раза, а в Михайловской серии - более чем в 10 раз.
2.1.2. Магматизм.
По данным картосоставительской партии БЖРЭ на современной стадии изу-ченности района выделены 3 комплекса интрузий. Наиболее древним является архей-ский интрузивный комплекс, представленный серыми плагиоклазовыми гранитами и их мигматитами нижнего структурного яруса.
Кроме древних плагиогранитов установлены в толще нижнепротерозойских метабазитов более молодые плагиограниты в виде зон магматизации и жильных обра-зований.
К наиболее позднему типу отнесены розовые микроклиновые граниты, диориты и гранодиориты, в жильные образования (дайки). Микроклиновые розовые граниты, диориты, гранодиориты развиты среди пород архея, нижнепротерозойских эффузии-вно-осадочных пород и отнесены к верхнему протерозою. Основным интрузивным массивом является Стойлеиско-Николаевский интрузивный массив.
2.1.3. Тектоника района.
Территория Курской магнитной аномалии, одним из районов которой является Старооскольский железорудный район, где проводится учебная геологическая прак-тика, приурочена к крупной структуре Русской платформы - Воронежской антиклизе, состоящей из 2-х структурных этажей - верхнего и нижнего. Верхний состоит из рыхлых осадочных образований палеозойского, мезо-кайнозойского возрастов. Нижний представлен кристаллическими породами архея и протерозоя (гнейсами, сланцами, железистыми кварцитами). Установлено, что железистые кварциты на тер-ритории КМА образуют как бы 2 параллельные полосы северо-западного прости-рания. Первая северо-восточная проходит по линии г. Валуйки - Орел (через Новый Оскол, Волокововку,Старый Оскал, Щигры); вторая - юго-западная - по линии Брянск - Волчанск (через Михайловку, Обоянь, Гостищево, Белгород. Шебекино). Протяженность полос по простиранию 350-450 км, расстояние между полосами 70 - 130 км. Отметки кровли железистых кварцитов имеют резкое колебание. В районе г. Старый Оскал абсолютная отметка поверхности кристаллических пород 80 м, в районе Нового Оскала - минус 50 м.
В структурном отношении северо-восточная в юго-западная полосы представ-ляют собой синклинальные складки (синклинории) первого порядка с северо-запад-ным простиранием крыльев. Крылья складок имеют размах порядка 35-40 км и смяты в сложную систему синклинальных и антиклинальных складок более высокие поряд-ков.
Тектоника Старооскольского узла магнитной аномалии очень сложна. Это область замыкания юго-восточного крыла Тим-Ястребовского синклинория, смыкания Крамской и Стойленской антиклиналей и представляет собой сложный тектонический узел с падением осевых плоскостей структур на северо-восток или юго-запад под 60-90 градусов и простиранием их, в основном, с юго-востока на северо-за-пад (300-310 градусов). Железистые кварциты на участке 20 - 25 км от Стойло до Оскольца собраны в сложную серию синклинальных и антиклинальных складок 3-го, 4-го и более высоких порядков, вплоть до микроскладчатости, а также осложнены многочисленными разрывными нарушениями, трещиноватостью.
Севере - восточное крыло юго-западной и юго-восточное крыло севере-восточ-ной синклиналей срезано надвигом, который достаточно отчетливо документируется зонами дробления железистых кварцитов и сланцев, подсеченных скважинами.
Морфология складок разнообразная: косые, прямые, опрокинутые, лежачие, пе-ревернутые, сундучные, остроугольные, изоклинальные и др. Характерной особен-ностью всех типов складок является то, что осевые плоскости их почти параллельны друг другу.
Микроскладчатость развивается исключительно в толще железистых кварци-тов и почти нет её в сланцах и гнейсах. Объясняется это тем, что различные по своим физическим свойствам породы по-разному реагировали на складкообразующие уси-лия.
Образование сложной складчатой структуры связано с единым циклом тектоге-неза, во время которого были формулированы как крупные складки, так и мелкие, и микроскладки.
Разрывные нарушения имеют тип сбросов и сбросо-сдвигов со значительными амплитудами (50-100 м). Как правило, все дизъюктивные нарушения заполнены внед-рившимися жильными породами или гидротермальными образованиями. Наиболее древние из них выполнены дайками карбонато-биотитового состава, диорит - пор-фиритов. По отношению к основному направлению структуры эти нарушения являются продольными. Мощность даек карбонато-биотитового состава 2 см - 40 см, длина 50 - 200 м. Падение крутое, на северо-восток, реже на юго-запад под углом 83 - 90 градусов. Эти трещины относятся к системе сколовых, образовавшихся одновре-менно с формированием складчатых структур.
Трещины, заполненные дайками диорит-порфиритов, имеют падение на юг и юго-восток под 65 - 75 градусов. Мощность - от 50 см до 15 м, длина до 500 м. Кон-такт с вмещающими породами резкий. Дайки диорит - порфиритового состава обра-зовались позже даек карбонато-биотитовых и поэтому являются секущими. Данный тип трещин относится к типично разрывным трещинам.
Кроме указанных разрывных нарушений, железистые кварциты разбиты дополнительно целым рядом тектонических трещин, не заполненных жильными породами или выполненных гидротермальными образованиями (кварц, кальцит, пирит). До 70 % всех трещин падает на трещины напластования (расслоения). Ширина их незначительная и измеряется долями миллиметров. Длина по прости-ранию 20-30 м, падение крутое, довертикального.
Второй тип трещин - поперечные к напластованию - делятся на горизонтальные и вертикальные или крутонаклонные.
Горизонтальные или пологонаклонные трещины секут слоистость кварцитов под 75 - 90 градусов. Азимут простирания 15-30 градусов, азимут падения 105 -120 градусов. Угол падения - 3 - 29 градусов. По этому типу трещин наблюдаются микро-сдвиги, которые чаще встречаются в безрудных прослойках. Амплитуда сдвига не превышает 3 -10 см и редко доходит до 1 м. Длина трещин не превышает 20 метров.
Вертикальные или крутонаклонные трещины секут слоистость железистых кварцитов под углом, близким к прямому. Азимут простирания - 20 - 60 градусов. Падение от вертикального до 70 - 75 градусов на северо-восток и юго-восток. Трещины слабо минерализованы. Диагональные трещины, как и трещины вертикаль-но-поперечные, развиты слабее. Они образуют с простиранием слоистости угол в 40 - 50 градусов. Азимут простирания 330 - 355 градусов, падения 70-90 градусов как на восток и северо-восток, так и на запад и юго-запад. Трещины разлинзования (буди-нат) чаще приурочены к амфиболо-биотитовым сланцевым прослоям. Размер будинат не превышает 30 см.
Длина горизонтальных трещин небольшая - 10-20 см, и, как правило, они минерализованы кварцем, пиритом, карбонатом. Большой интерес представляют, кроме перечисленных систем трещин, наибо-лее позднее смещение сбросо-сдвигового характера, приуроченные к трещинам раз-рыва, выполненных дайками диорит-порфиритов. Эти смещения интенсивно расслан-цовывают и милонитизируют дайковую породу.
Вблизи зоны разломов сбросово-сдвигового характера наблюдается резкое уве-личение числа очень тонких (1-2 мм), но довольно выдержанных оперяющих откры-тых трещин, часто выполненных кальцитом и пиритом.
Устанавливается следующая возрастная последовательность разрывных нару-шений. Наиболее ранними являются трещины напластования (расслоения), затем развивались горизонтальные трещины разлизнования (будинаж) и трещины скалыва-ния, выполненные метаморфизованными, карбонато-биотитового состава жильными породами.
К более поздним разрывным нарушениям относятся трещины разрыва, выпол-ненные дайками рассланцованных диорит-порфиритов; оперяющие крутонаклонные и горизонтальные трещины в диорит-порфиритах.
Широким развитием в кварцево-биотитовых сланцах и щелочно-амфиболовых железистых кварцитах пользуется система параллельных трещин-кливаж, генети-чески связанный со слоистостью складчатостью пород.
Таким образом, в результате действия мощных тектонических сил толща желе-зистых кварцитов КМА была подвержена сложной деформации с образованием различных по форме и величине складчатых и разрывных нарушений.
Верхний структурный этаж Воронежской антеклизы образует спокойно залега-ющий осадочный платформенный чехол, состоящий из рыхлых осадочных образова-ний палеозоя, мезозоя, кайнозоя и отдаленный от кристаллического фундамента рез-ким угловым и стратиграфическим несогласием.
В целом верхний структурный этаж представляется как структура платформен-ного типа с чередованием обширных плоских, как правило, ассиметричных поднятий и прогибов малых амплитуд при чрезвычайно пологих углах наклонов их крыльев до 2 градусов. Внутреннее строение этих структур характеризуется обилием перерывов и несогласий и отчетливо выраженной зависимостью типа формаций и мощностей отложений от типа тектонической структуры. Для структуры в целом характерна об-щая приподнятость над уровнем моря до 250 м абс. при относительно небольшой амплитуде смежных структур более высокого порядка.
2.2. Геологическая характеристика месторождения.
2.2.1. Стратиграфия месторождения.
В пределах месторождения в основном развиты породы нижнего протерозоя, слагающих древний кристаллический фундамент. Это сильно дислоцированные и метаморфизованные породы Курской серии, которые прорываются дайками ультра-основных, основных и кислых пород. Докембрийские образования на месторождении несогласно перекрываются горизонтально залегающими осадочными породами.
Курская серия (PR1kr)
Курская серия на месторождении имеет полный разрез. Она представлена двумя свитами, нижней Стойленской и верхней - Коробковской. Мощность Курской серии колеблется от 700 до 1150 метров.
Стойленская свита (PR1st)
В её составе на месторождении установлены две нодсвиты, нижняя пес-чаниковая (st1) и верхняя - сланцевая (st2)
Песчаниковая подсвита, имеет широкое распространение на месторождении. Породы этой подсвиты слагают крылья синклинальных и ядра антиклинальных скла-док по западной, южной и восточной окраинам месторождения. Мощность подсвиты колеблется от 50 до 500 метров.
Низы сложены слюдистыми песчаниками, к нижним горизонтам и подошве ко-торых приурочены линзовидные прослои кварцевых конгломератов и гравелитов, несущих сульфидное орудинение. Разрез подсвиты завершается горизонтом кварцито-песчаников, которые являются маркирующим горизонтом для верхов подсвиты.
Сланцевая подсвита представлена андезито-мусковитовыми и биотито-муско-витовыми разностями, за частую хлоритизированными.
В кровле подсвиты, в контакте с железистыми кварцитами прослеживается тон-кий, до одного метра, прослой гранато-биотитовых хлоритизированных сланцев, являющихся границей контакта.
Мощность подсвиты колеблется от 1 до 30 метров по всему месторождению.
Коробковская свита(PR1kr)
Коробковская свита Курской серии включает в себя толщу железистых кварцитов с подчинёнными пластами кристаллических сланцев. На месторождении эта свита представлена четырьмя подсвитами: двумя железорудными (kr1 и kr3) и двумя сланцевыми (kr2 и kr4). Мощность свиты около 650 метров, 60 % из которой составляют железистые кварциты.
Нижняя подсвита железистых кварцитов (PR kr1). Имеет очень широкое развитие. Сложена переслаиванием различных пластов железистых кварцитов: сили-катно-магнетитовых, магнетитовых и железо-слюдко-магнетитовых. Наибольшая мощность этой подсвиты установлена в южных частях замыкания складок. Мощность подсвиты 70-150 метров.
Нижняя сланцевая подсвита (PR1kr2)сложена кварцево-биотитовыми и дву-слюдяными сланцами, переслаивающимися и местами окварцованными. В прикон-тактовой зоне с железистыми кварцитами в сланцах зачастую развиваются гранат и куммингтонит.
Обычно сланцы отмечаются в крыльях синклинальных структур, где ширина полос сланцев колеблется от 5-20 до 70 метров, в ядрах синклинальных и антикли-нальных складок площадь их распространения резко возрастает.
Это объясняется с одной стороны погружением осей складок в северо-западном направлении, а с другой нагнетанием сланцев в период складкообразования в замки, как более пластичных пород, по сравнению с железистыми кварцитами.
Верхняя железорудная подсвита (PR1kr3) представляет большой промыш-ленный интерес. Она слагает основное рудное тело месторождения. Железистые кварциты этой подсвиты подстилаются сланцами. Контакты между ними посте-пенные, но чёткие, за счёт тонкого пласта безрудных кварцитов между ними. Часто в приконтактовой зоне со сланцами прослеживаются прослои бедных карбонатных руд мощностью от 0,1 до 2 метров. Мощность подсвиты 220-230 метров.
Верхняя сланцевая подсвита (PR1kr4) сложена слегка углистыми серицит-биотитовыми и гранат-биотитовыми сланцами, с секущими прожилками кварца.
Переход от кварцитов к сланцам постепенный и выражается в появлении в толще железистых кварцитов прослоев сланцев, количество и мощность которых уве-личивается к кровле с исчезновением сначала рудных, а затем и кварцевых прослоев. Мощность подсвиты более 200 метров.
2.2.2. Тектоника месторождения.
Лебединские месторождение в тектоническом отношении приурочено к юж-ному замыканию Тим - Ястребовского синклинория и представляет собой сложное складчатое сооружение. На территории месторождения выделяют три синклинальные и две антиклинальные структуры.
Синклинальные структуры прослеживаются в южном направлении. На севере они смыкаются через антиклинальные складки и образуют сложное складчатое поле месторождения.
Кроме основных тектонических структур, докембрийские породы смяты в большое количество складок более высокого порядка. Размах крыльев основных скла-док до 200 метров, углы падения крыльев от 65° до 80°. Падение с северо-востока на юго-запад.
Складчатые структуры месторождения осложнены многочисленными разры-вами. Наиболее древние из них выполнены дайками диорит-порфиритового и карбо-нат-биотитового состава. Простирание субширотное.
Имеются тектонические нарушения, по которым доломитовая минерализация нe наблюдается. Зона разломов такого характера отмечается по западному борту место-рождения.
По восточному борту проходит зона тектонических нарушений, обнаружива-ющая себя зоной брекчирования и милонитизации железистых кварцитов.
Трещиноватостъ. Породы докембрия разбиты системой трещин различно ориентированных. Главными из них являются трещины слоистости (трещины глав-ного кливажа), а также трещины разрыва, ориентированные перпендикулярно к глав-ному кливажу. Эти трещины являются путями циркуляции подземных вод. Ширина их достигает 5-7 см. Одни из них открыты, другие минерализированы сидеритом, кальцитом, пиритом, гидроокислами железа.
2.2.3. Вещественный состав рудных тел.
Железистые кварциты, имеющие промышленное значение относятся к курскому региональному типу.
Среди них выделятся разновидности:
1. слаборудные;
2. силикатно-магнетитовые;
3. магнетитовые;
4. гематит-магнетитовые;
5. магнетит-гематитовые;
6. гематитовые.
В такой последовательности они образуют фациальный профиль.
Промышленное значение имеют магнетитовые, силикатно-магнетитовые и гематит-магнетитовые кварциты.
По составу силикатных минералов и присутствию карбонатов выделяют также минеральные разновидности.
1. Слаборудные кварциты содержат менее 25% железа;
2. Рудные по содержанию железа делятся на бедные(25-30%), рядовые(30-35%) и богатые(>35%).
Важнейшим показателем качества и технологических свойств железистых кварцитов является содержание в них Feобщ. и Fемагн.. Присутствие других форм железа (гематитового, силикатного, карбонатного) отрицательно сказывается па обога-тимости и продуктивности руд. Содержание Ре0бщ. В железистых кварцитах чаще все-го составляет 35-40%. При этом наиболее обогащены гематитовые, а обеднены силикатно-магнетитовые разновидности.
Содержание Fемагн. в:
1. Гематитовых - 39%
2. Силикатно-магнетитовых 26-34%
3. Гематит-магнетитовых - 18-25%
Продуктивность и обогатимость находятся в прямой зависимости от Fемагн и отно-шения Fемагн/ Fеобщ.
Руды Лебединского месторождения представлены магнетитовыми и силикат-но-магнетитовыми кварцитами. Они представляют собой мощные залежи в крыльях и замковых частях крупных грабен-силикатных структур.
Содержание Fеобщ. варьируется от 32 до 38 % .
Железистые кварциты обычно метаморфизованы.
Свойства железистых кварцитов:
* объёмная масса при естественной влажности - 3,4 г/см3;
* плотность -3,55 г/м3;
* пористость 3,52%;
* временное сопротивление сжатию - 128,1 МПа.
Главные минералы: кварц, магнетит, куммингтонит, биотит, гематит, щелочной амфибол, эгирин, а также сульфиды.
Железо-слюдково-магнетитовые кварциты присутствуют в основном в верхней подсвите. Это пласты, линзы мощностью до 70 метров, переслаивающиеся с магнети-товыми кварцитами.
Текстура тонкополосчатая, плойчатая. Рудный минерал - магнетит и железная слюдка.
Куммингтонит-магнетитовьте кварциты развиты преимущественно в нижней подсвите, а также в нижнем и среднем горизонтах верхней подсвиты.
Текстура - средне и микрополосчатая. Рудный минерал магнетит.
Биотит-магнетитовые кварциты распространены в основном в верхнем гори-зонте (kr3).
По степени окисленности нас интересуют неокисленные кварциты.
Feмагн > 12 %; Feмагн/ Fеобщ > 0,6
2.2.4. Генезис месторождения.
Лебединское месторождение железистых кварцитов считается осадочно-мета-морфогенным, хотя гипотез происхождения его существует, как мы видим великое множество.
Одна точка зрения такова. Источником железа и кремнезёма являются продук-ты выветривания горных пород, которые в докембрии интенсивно разрушались и в виде коллоидных или истинных растворов приносились с суши в воды океана.
Вторая - вулканогенно-осадочное их происхождение. Учёные считают, что вулканы "одели" Землю железом. В докембрии же почти вся поверхность Земли была покрыта огнедышащими горами. Вот они то вынесли из земных недр железную пыль, которая осела, потом на сушу и попала в море. А затем с водяными потоками в океан и там произошло осаждение.
Все предположения о родословной железа вполне вероятны и указывают на реальный источник докембрийского железа. Всё это могло быть, но феномена желе-зистых кварцитов их уникальности они не объясняют. Всё это верные, но рядовые решения. Они находят скромные источники, а нужно найти фонтаны, что бы объяс-нить, почему железистые кварциты этого времени охватывают Земной шар тремя огромными полосами.
1. Западный (проходит через Европу, Ледовитый океан, Северную и
Южную Америку, Атлантический океан и Африку);
2. Восточный (протягивается по Колыме, Уссурийскому краю, Китаю,
Корее, Бирме, Индии, Австралии и далее дну Индийского и Тихого океанов);
3. Третье поле затягивает Земля в широтном направлении (на территории
России его путь пролегает по Становому хребту, Восточному и Западному Саянам, Южному Алдану, Северному Прибайкалью, Туве, Алтаю, Казахстану и Юному Уралу). Кривой рог и КМА - это узлы Западного железного пояса.
И первый вопрос для геологов - почему железистые кварциты располагаются в виде планетарных поясов?
Ни одно другое полезное ископаемое не оккупировало пространство НДР с таким размахом.
Гигантизм железистых кварцитов бросается в глаза даже при исследовании отдельных бассейнов. Мне кажется, что более реальной выглядит следующая новая гипотеза, которая считает, что железистые кварциты, как бы пришельцы из космоса.
Выдающийся советский учёный академик В. И. Вернадский говорил, что "Земля связана с космическими телами и космическим пространством, не только обменом различных форм энергии, но и материально" (в разных формах, в форме метеоритов, осколков внеземных пород и минералов, в форме газообразных тел. Отдельных атомов, в потоках электронах). Доступны для изучения преимущественно метеориты и космическая пыль.
Известно, что есть тёмные туманности, масса которых в 5 раз больше массы Солнца. Это скопление мыли и состав их известен астрофизикам (пылевидные час-тицы железа). Иногда они образуют такую плотную массу, что не пропускают свет звёзд. Они находятся в пределах "Млечного пути", далеко от нас. Как же сопри-коснулась с ними наша Земля? Академик В.А. Абарцумян так объяснил М. Колга-нову. Земля могла заходить в тёмные туманности. Каждые 200 млн. лет Солнечная система совершает один оборот вокруг центра нашей галактики. На своём пути Солнечная система не раз встречала такие тёмные туманности. В этом густом облаке земной шар двигался миллионы лет и всё это время его поверхность сыпался необыч-ный железный дождь.
Исключительность железистых кварцитов проясняется так сказать природой космического "тумана". Земля заходила в них несколько раз: в раннем архее, в позд-нем, среднем и раннем протерозое. Всё это - докембрий. Среди докембрийских по-род мы имеем железистые кварциты четырёх возрастов. Причём более "взрослые" залежи являются и наиболее мощными.
Почему же позже на пути Солнечной системы не оказалось тёмной туман-ности. Астрономы дают на это ответ. Солнце и планеты вращаются вокруг центра Галактики и уклоняются от главного маршрута влево и вправо. Если представить этот маршрут в виде круга, то путь Солнечной системы изобразится спирально нави-той на круг. То есть Земля, то попадала в железный туман, то проходила мимо. К тому же, угол наклона плоскости орбиты, по которой движется Солнечная система, меняется. Может быть, позже её путь вновь ляжет через чёрную туманность и тогда вновь земной шар оденется в "кольчугу".
Железная пыль осаждалась на всю земную поверхность сразу и равномерно, потому что Земля вращалась. К тому же, Земля - магнит, это ещё более увеличило осаждение. Значит, железистые кварциты обычно похожи, образовались одним способом и повсеместно. Так объясняются главные пун-кты загадочной биографии железистых кварцитов. Железный дождь одинаково щедро одарил и суши и океан. На суше космическое железо обогащало все горные породы и создало такие минералы, как магнетит и гематит. Часто пыль с дождём и реками уносились в моря и океаны. В морской воде пришельцы из космоса входили в состав формирующихся железисто-кремнистых осадков. Потом в течение сотен мил-лионов лет осадки подвергались мощной переработке. Они были метаморфизованы и превратились в железистые кварциты. А когда па Земле становилось сухо, шло осадкнакопление, так появились у железистых кварцитов чересполосица (тёмные полосы - Fe, светлые - SiO2), то есть бассейн, то расширялся, то сужался и исчезал (это характерно для подвижных зон).
Конечно, не только космос поставлял железо на Землю. В моря и океаны сно-сились железистые продукты выветривания горных пород континентов. И подводные вулканы вносили свою лепту (например - КМА) обнаружено три древних вулкана. Но их взносы были значительно меньше, они играли подсобную роль.
2.2.5. Гидрогеологическая и инженерно-геологическая характеристика объекта работ.
Гидрогеологические условия района практики определяются структурными, гео-морфологическими, гидрографическими особенностями территорий и характеризуются наличием естественного и нарушенного режима подземных вод. Последний связан с водоотливом на Лебединском, Стойленском карьерах, эксплуатацией водозаборов и инфильтрацией из хвостохранилища и гидроотвала. В результате водоотлива из карьеров сформировалась деприсионная воронка диаметром 18-20 км.
В районе выделяются следующие основные водоносные горизонты: современный, средне - верхнечетвертичный, палеогеновый, коньяк-туронский, сеноман-альбский, юр-ский, девонский, протерозойско-архейский.
Современный аллювиальный водоносный горизонт имеет ограниченное распро-странение и приурочен к днищам крупных оврагов, балок и поймам речных долин.
Водовмещающими породами являются пески, супеси, мощность которых достигает 2 - 10 м. Горизонт безнапорный, водообильность слабая.
Удельные дебеты скважин 0,004 - 0,04 л/сек. Коэффициент фильтрации до 1 м/сут. Воды гидрокарбонатно-кальциевые с сухим остатком до 0,5 г/л и общей жесткостью 5-9 мг/экв. Питание горизонта осуществляется за счет атмосферных осадков и паводковых вод, подземных вод надпойменных террас и коренных склонов.
Средне - верхнечетвертичный водоносный горизонт довольно широко распро-странен и приурочен к песчано-глинистым отложениям надпойменных террас реки Оскол и ее притоков. Горизонт безнапорный, водообильиость небольшая. Удельные де-биты скважин (в пойме р. Убля) - 0,194 - 0,9924 л/сек, карбонато-кальцевые жесткость и минерализация умеренные. Питание горизонта происходит за счет инфильтрации атмо-сферных осадков и подземных вод коренных отложений.
Палеогеновый водоносный горизонт имеет спорадическое распространение и встречается только на водораздельных участках. Водовмещающими породами явля-ются песчаные отложения Полтавско-Харьковского ярусов, водоупором -глинистые породы Киевского яруса. Горизонт безнапорный, водообильность слабая. Дебиты источников не более 0.5 л/сек. Минерализация вод повышается в засушливый пери-оды, в это время большинство источников пересыхает. Практического значения воды этого горизонта не имеют.
Коньяк-туронский водоносный горизонт распространен повсеместно и сосре-доточен в трещинах мела и мергеля, на отдельных участках фациально замещенных опоками, трепелами, опоковидными глинами, песчано-алевритовыми породами. При неглубоком залегании водоносного горизонта на склонах речных долин и на отдель-ных участках водоразделов он обычно безнапорный, а в пределах надпойменных террас и пойм приобретает незначительный напор. Мощность горизонта от 0 до 60 м. Коэффициенты фильтрации изменяются от тысячных долей до 20 м/сут. Удельные дебиты -7-25 л/сут.
Водообильность зависит от трещиноватости водовмещающих пород. Воды так-же гидрокарбонатно-кальциевые, минерализация - до 1 г/л, жёсткость 2-8 мг/зкв. Питание горизонта происходит за счет атмосферных осадков.
Практического значения в районе не имеет, так как водовмещающие породы дренируются реками.
Альб-сеноманский водоносный горизонт имеет повсеместное развитие и наи-более свободен. Водовмещающие породы представлены мелко, среднезернистыми песками, с гравийными прослоями, иногда отдельные слои песка сцементированы в песчаники. Па большей части площади своего распространения горизонт напорный, но на дренированных участках вдоль долин рек и полосе прерывистого развития он часто безнапорный. Напоры изменяются от 0 до 20 м в долинах рек и до 30 - 90 м на водоразделах. Мощность горизонта изменяется от 0,0 до 27 - 50 м (в районе Стойлен-ского карьера она увеличивается при удалении от дренажного комплекса к перифе-рии). Водоупором являются: в основании - глинистые породы юры и девона, в кровле - мел. Удельные дебиты скважин составляют 0,7 - 1,3 л/сек. Среднее значение коэф-фициента фильтрации 11 м/сут. Воды горизонта гидрокарбонатно-кальцивые или натриевые, минерализация 0,198 - 0,402 г/л, жёсткость 2,98 - 6,5 мг/экв. Питание получает за счет инфильтрации атмосферных осадков, в районе Стойленского карьера - за счет инфильтрации из р. Осколец и хвостохранилища Лебединского ГОКа. Имеет широкое практическое использование, являясь основным источником водоснабжения населения.
Юрский водоносный горизонт имеет ограниченное распространение. По дан-ным изучения Стойленского месторождения водовмещающими породами являются глинистые пески и алевриты. Воды горизонта имеют напорный характер. Водоупор-ной кровлей являются глины неокома, реже - глины волжского яруса, водоупорным основанием - глины келловея. Удельные дебиты скважин 9,5 л/сек. Коэффициенты фильтрации не превышают 1 м/сут. По химическому составу воды гидро-карбонатно-кальцевые, жесткость - 8 - 12 мг/зкв, сухой остаток - 0,5 г/л. Отложения горизонта обводнены слабо. Водопритоки за их счет в Стойленский карьер не превышают 900 - 1000 м3/сут.
Питание горизонт получает из протерозойско-архейского горизонта и из выше-лежащих водоносных горизонтов. Практическая ценность горизонта невелика.
Девонский водоносный горизонт не имеет повсеместного распространения. Он приурочен к линзам девонских отложений.
Водовмещающая толща представлена преимущественно известняками, местами с прослоями глин мощностью 0,1 - 1 м и песчаников в нижней части разреза. Гори-зонт напорный. Дебита скважин 1,2 - 5,4 л/сек., коэффициенты фильтрации изменяя-ются от 0,002 до 20,4 м/сут. Воды гидрокарбонатно-хлоридные, калъциево-магниевые, жесткость - 4,6 мг/экв, минерализация - до 372 мг/л. Питание происходит за счет выше - и нижележащих водоносных горизонтов. Используется в целях водоснаб-жения.
Протерозойско-архейский водоносный комплекс распространен повсеместно и приурочен к трещинам руднокристаллической толщи докембрия, к ее выветренной и разрушенной зоне. Мощность - 10 - 50 м. Водоносность этого горизонта хорошо изу-чена в период разведочных работ на КМА, так и при сооружении шахт, карьеров и их эксплуатации. Водообильность горизонта неравномерна: наибольшей характеризу-ются богатые железные руды и трещиноватые окисленньк кварциты. Коэффициенты фильтрации изменяются от 0,6 до 5,4 м/сут. Удельные дебиты - 0,007 - 0,38 л/сут. При вскрытии и отработке руд в карьере могут быть отдельные выходы с дебитом до 300 м3/час.
Воды горизонта гидрокарбонатно-кальцивые, минерализация 0,4 - 0,6 г/л. Пита-ние осуществляется за счет вышележащих водоносных горизонтов
III. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Технология бурения.
Минерально-сырьевая база имеет определяющее значение в обеспечении высо-ких и устойчивых темпов развития экономики страны.
Условия залегания полезных ископаемых в недрах Земли, их качество и вели-чина запасов, экономическая целесообразность эксплуатации месторождения опреде-ляются с помощью горно-разведочных выработок и разведочно-буровых скважин. В связи с большей скоростью проведения и меньшей стоимостью 1 м проходки буро-вые скважины имеют больший удельный вес.
В нашей стране создан значительный арсенал новых технических средств, поз-воляющих внедрять высокоэффективные способы бурения геологоразведочных сква-жин. Много внимания при этом уделяется повышению уровня механизации трудо-емких операций на буровых работах.
Применение буровых работ не ограничивается разведкой месторождений по-лезных ископаемых. Они используются во многих отраслях народного хозяйства.
По целевому назначению буровые скважины классифицируют на геолого-разведочные, эксплутационные и технические.
Геологоразведочные скважины используют при проведении геологоразведочной съемки (картировочные скважины) с целью определения наличия в данном районе того или иного полезного ископаемого (поисковые скважины), для вскрытия верхних горизонтов земной коры с целью испытаний физико-механических свойств грунтов для нужд промышленного и гражданского строительства (инженерно-геологические скважины), с целью оконтуривания и определения запасов полезного ископаемого на данном месторождении (разведочные скважины), при рассмотрении подземных вод, условий их залегания, дебита и химического состава (гидрогеологические скважины), для проведения подземных взрывов при сейсмической разведке (сейсмические скважины), с целью измерения параметров геофизических свойств горных пород (параметрические скважины).
Эксплутационные скважины сооружают для добычи из подземных недр пресных и минеральных вод (водозаборные скважины), нефти и природного газа (нефтяные и газовые скважины), различных минеральных солей, при подземной газификации углей, а также для нагнетания растворов кислот, растворяющих минералы полезного ископаемого с последующим выносом его на поверхность (геотехнологические скважины).
Технические скважины имеют весьма различное назначение.
Их применяют при следующих процессах:
1. разработке месторождений полезных ископаемых для отделения твердой породы от массива силой взрыва заложенных в них зарядов (взрывные скважины);
2. сооружении или ремонте дамб, плотин для нагнетания в пористые породы цементного раствора, жидкого стекла или различных смол;
3. проходке горных выработок в водоносных породах с целью замораживания последних;
4. осушении карьера или участка под строительство путем снижения подземных вод (водопонизительные или дренажные скважины);
5. осушении горных выработок путем спуска воды из одного подземного горизонта нам другой (водоспускные скважины);
6. создании подземных хранилищ для газообразных и жидких веществ;
7. подземных разработках полезных ископаемых для прокладки кабелей, воздуховодов, водоотлива и вентиляции, тушения подземных пожаров, отвода газа из загазованных выработок.
Развитие народного хозяйства и непрерывный рост потребности различных видов минерального сырья требуют не только постоянного наращивания разведанных запасов полезных ископаемых, но и бережного, рационального расходования богатств земных недр, сохранения природных богатств для будущих поколений.
Технологией бурения скважин называется способ, последовательность и режим выполнения процессов и операций, связанных непосредственно с углублением скважины. Технология бурения должна обеспечивать высокую производительность и качество работ при минимальной вероятности аварий и наибольшем экономическом эффекте. Выполнение этих требований во многом зависит от режима процесса "соб-ственно бурение".
Режимом бурения скважины называется определенное сочетание параметров, от которых зависят условия работы бурового инструмента.
Основные параметры режима вращательного бурения осевая нагрузка на поро-доразрушающий инструмент С, частота вращения снаряда п, качество промывочного агента и его расход Q.
Параметры режима бурения подбирают в соответствии с характером и физико-механическими свойствами пород, глубиной скважины и ее состоянием, типом поро-доразрушающего инструмента и его качеством, возможностями применяемых техни-ческих средств.
Режим бурения скважин может быть оптимальным, рациональным и специальным.
Оптимальным называется режим бурения с наиболее благоприятным для дан-ных условий сочетанием параметров, возможных при современных достижениях науки и техники и обеспечивающих максимальную механическую скорость проходки, высокие качества и экономичность работ.
Рациональным режимом называется наиболее благоприятное сочетание пара-метров для конкретных условий с учетом возможностей применяемых технических средств, при котором обеспечиваются наиболее высокие показатели.
Специальный режим обусловливается необходимостью получать только вы-сокие качественные показатели, подчас в ущерб количественным, или наоборот. Например, для повышения качества керна снижают осевую нагрузку, частоту враще-ния снаряда, интенсивность промывки, ограничивают проходку за рейс, в связи с чем снижается механическая скорость проходки.
3.2. Конструкция скважин.
Один из путей повышения производительности бурения геологоразведочных скважин на твердые полезные ископаемые колонковым способом работа коронками малого диаметра. При уменьшении диаметра скважины упрощается конструкция скважины, снижается расход истирающих материалов и мощности, повышается эффективность разрушения пород.
ВИТРом разработаны рекомендации по минимальным диаметрам керна, обеспечивающим представительное опробование по различным типам месторождений полезных ископаемых. С учетом этих рекомендаций, специфики конкретных геологических условий месторождения, цели и задачи разведки бурение по твердым полезным ископаемым ведут обычно коронками диаметром 76, 59 и 46 мм.
Проектируя конструкцию скважины, следует стремиться к максимальной ее простоте, смену диаметров скважины предусматривать лишь при необходимости установки колонны обсадных труб. Целесообразно также использовать оправдавшее себя на практике комбинированное бурение, т.е. чередование твердосплавных, алмазных и шарошечных породоразрушающих инструментов, наиболее эффективных в конкретных условиях.
Классификацией, разработанной Е.А. Козловским, выделены четыре основных типа конструкций скважин: А, Б, В и Г - в которых конечный диаметр скважины, согласно требованиям к керну для различных полезных ископаемых, соответственно равен 59, 76, 93 и 112 мм. Каждый тип конструкций подразделяется на подтипы I, II, III, IV и т.д., номер которых соответствует количеству колонн обсадных труб в скважине. Глубина спуска обсадных колонн и их диаметр в подтипе не регламентируются и устанавливаются в зависимости от конкретных геолого-технических условий. В свою очередь каждый из подтипов конструкций подразделяются на виды а, б, в, г и т.д., имеющиеся соответственно одну, две, три, четыре и т. д. ступени изменения диаметра породоразрушающего инструмента. Глубины спуска колонн обсадных труб и изменения диаметра породоразрушающих инструментов указываются в скобках соответственно после подтипа конструкции и ее вида.
Например, шифр конструкции скважины А II (20, 140) в (20, 140, 400) обозначает следующие ее параметры: конечный диаметр скважины 59 мм, в нее преду-мотрен спуск двух колонн обсадных труб на глубины 20 и 140 м, смена диаметров породоразрушающих инструментов на глубинах 20, 140 и 400м.
3.3. Забуривание скважины.
Способ забуривания скважины зависит от ее глубины и характера пород геологического разреза. Снаряд для забуривания скважины состоит из породоразрушающего инструмента, короткой (0,5-1 м) колонковой трубы и переходника для соединения с бурильными трубами.
В качестве породоразрушающего инструмента при забуривании в мягких породах может быть использована зубчатая коронка патрубок с вырезанными на нижнем конце зубьями. В породах средней твердости забуривание производят твердосплавной коронкой, в крепких монолитных алмазной, а в трещиноватых высокой твердости рекомендуется применять шарошечное долото.
Перед забуриванием скважины в точке ее заложения роется приямок. Пропу-щенная через шпиндель станка бурильная труба соединяется со снарядом, установ-ленным в приямке, и закрепляется в зажимных патронах.
Забуривание следует вести с минимальной частотой вращения снаряда (1-я передача станка) при ограниченных осевой нагрузке и промывке, принимаемых равными 50% от расчетных величин для данных пород и коронки.
Состав бурового снаряда:
1. коронка типа СА-4 d=76 мм.
2. колонковая труба d=73 мм.
3. переходник ПI 50/73
4. бурильные трубы СБТН-50.
Определяем параметры бурения:
1. Осевая нагрузка, КН.
Р=Р0Д=0,076*120=9,12 КН.
Р0-удельная нагрузка, кн/м
Д-диаметр бурения, м.
2. Частота вращения снаряда, с-1
V 1
n = = = 4,2 с-1
D 3,14 ٭ 0,076
V-окружная скорость снаряда, м/с
3. Расход бурового раствора, м3/с
Q=q٭D=0,076٭12٭10-3=0,9٭10-3м3/с
q-удельный расход жидкости, м3/с
т.к. при забуривание осевую нагрузку и расход бурового раствора берем 50% от расчетных данных
Р= 9,12 : 2= 4,56 кн
Q= 0,9٭10-3 :2 = 0,45٭10-3м3/с
Бурение по сланцам от 110 м до 112 м.
Состав бурового снаряда:
1. коронка 04 АЗ d =59 мм.
2. алмазный расширитель РСН-59
3. колонковая труба d=57 мм l =4,5 м.
4. переходник ПI 50/57
5. бурильные трубы СБТН- 50
Определяем параметры бурения:
1. Осевая нагрузка, кн
Р= Р0Д=0,059٭100=5,9 кн
2. Частота вращения снаряда, с-1
V 1,5
n = = = 8,1 с-1
D 3,14 ٭ 0,059
3. Расход бурового раствора, м3/с
Q= qD=0,059٭12٭10-3= 0,71٭10-3м3
q- удельный расход раствора, м3/с٭м
Бурение по железистым кварцитам
Состав бурового снаряда:
1. коронка типа 02 и 4 d=59 мм
2. алмазный расширитель РСА- 59
3. колонковая труба d =57 мм l =4,5 м
4. переходник III 50/73
5. бурильные трубы СБТН- 50.
Определяем параметры бурения:
1. Осевая нагрузка, кн
Р= Р0D= 0,059٭165= 9,7 кн
2. Частота вращения снаряда, с-1
V 2
n = = = 10,8 с-1
D 3,14 ٭ 0,059
3. Расход бурового раствора, м3/с
Q= qD= 0,059٭8٭10-3=0,47٭10-3м3/с.
IV. СПЕЦЧАСТЬ.
4.1. Оценка достоверности геофизического опробования скважин.
Геофизические исследования являются основным способом бескерновой доку-ментации разрезов скважин благодаря большой достоверности и достаточной полноте получаемых сведений о геологическом строении месторождения. Они способствуют повышению темпов разведки и значительному снижению стоимости разведочных Ра-бот.
Геофизические методы исследования скважин подразделяются на электричес-кие, радиоактивные, акустические, магнитные, геохимические и др. Применение этих методов позволяют без отбора керна производить литологическое расчленение разре-за скважины, устанавливать последовательность и глубину залегания, мощность, строение и возраст горных пород и полезных ископаемых, по сопоставлению каро-тажных диаграмм обнаруживать тектонические нарушения, определять коэффициен-ты нефтенасыщения и газонасыщения, оценивать зольность угольных пластов и со-держание в породах рудных элементов, контролировать разработку залежи, техни-ческое состояние скважины и т. д. Решение указанных геологических и технических задач невозможно без современной геофизической аппаратуры, глубоких знаний ме-тодики и техники работ, автоматической обработки и интерпретации получаемых ма-териалов. Применение любого геофизического метода определяется физическими свойствами горных пород и полезных ископаемых, скважинными условиями измере-ний, техническими возможностями аппаратуры (надежностью, диапазоном измеряе-мых параметров, точностью, необходимой чувствительностью, термостойкостью и допустимым давлением) и требует строгого соблюдения общепринятых или разрабо-танных в процессе опытных работ методических и технических положений.
4.2. Способы оценки достоверности данных магнитного опробования.
Для традиционного химического метода в настоящее время теоретически не разработано определение погрешности опробования, поэтому погрешностью магнит-ного опробования предлагается считать расхождение между его результатами и дан-ными традиционного химического опробования. Для решения вопроса о замене традиционного химического опробования магнитным методом принципиальное зна-чение имеет отсутствие статистически значимых систематических расхождений между ними. Выполнение требования о пределах допустимой случайной погрешности маг-нитного опробования (не выше случайной погрешности химиического опробования) необходимо рассматривать с учетом того факта, что по представительности опро-бования (т. е. исследуемому объему руд и пород) магнитный метод на 1-2 порядка выше и поэтому объективно расхождения могут быть больше допустимых; однако по фактическим данным, полученным при использовании магнитного метода в горнодобывающем производстве за последние 15 лет, это требование обычно выпол-няется.
Погрешность собственно геофизических измерений обусловлена техническим состоянием аппаратуры (стабильностью, настройкой идентичности измерительных уст-ройств и т.п.), привязкой и погрешностью за счет сети наблюдения (в тех случаях, когда магнитное опробование проводится в виде дискретных наблюдений). Погреш-ность геофизических измерений оценивается путем основных и контрольных наблю-дений (по всем видам опробования). Техника измерений при контроле должна быть такой же, как при основных работах. При контроле необходимо использовать другие комплекты аппаратуры. Интервалы опробования по скважинам (стенкам горных вы-работок) или пробы и т. п. должны представлять весь диапазон изменения содер-жания полезного компонента. Объем контроля должен составлять 5% от общего объема работ, но не менее 50 определений в год. Допустимая случайная погрешность геофизических измерений при магнитном опробовании не должна превышать 5% отн., в противном случае материалы бракуются. Фактически на месторождениях магне-титовых руд она составляет не более 2% отн. (1 ±0,5% абс. железа при опробовании и 0,3 ±0,2% абс. при экспресс-анализе проб, для единичных интервалов).
Оценку погрешности магнитного опробования рекомендуется выполнять путем сопоставления с данными химического опробования, которое выступает в данном слу-чае как внешний контрольный метод.
Внешний контроль осуществляется посредством проведения периодического химического опробования (по единичным интервалам, пробам и т. д.) и сопостав-ления содержаний полезного компонента, определенных химическим и геофизическим методом. При этом химическое и магнитное опробование выполняется по той же методике, что и при установлении корреляционной зависимости между показаниями аппаратуры и содержанием полезного компонента. Для внешнего контроля выбира-ются интервалы опробования (пробы), характеризующие разные содержания полез-ного компонента и представляющие основной тип руд и его разновидности. По сопоставлению средних значений полезного компонента, определенных разными методами и сгруппированных по классам содержаний, оценивается значимость рас-хождений между ними с целью решения главного вопроса внешнего контроля - для выявления систематической погрешности. Необходимо учитывать, что чем больше случайная погрешность опробования, тем более значительным должно быть ко-личество сопоставлений для выявления систематической погрешности.
Если значимых расхождений нет, то вычисляется среднее случайное рас-хождение (и его квадратичное отклонение) по единичным пробам по классам содер-жаний полезного компонента. Полученные данные не должны превышать погреш-ности магнитного опробования, установленной при обосновании применимости мето-да на данном месторождении. Объем контроля химическим методом в первый год после внедрения рекомендуется проводить в количестве 50%, а затем 5-10% в зави-симости от объема работ, но не менее 50 проб (по каждому виду работ).
По заверочным работам оценивается достоверность и представительность хи-мического и магнитного опробования скважин и горных выработок.
В подземных условиях с этой целью используются опережающие скважины, пройденные вдоль оси проектируемой горной выработки, и затем стенки этой выра-ботки, а если возможно - кровля и забои в процессе проходки горных работ. Выпол-няется химическое и магнитное опробование (со 100% внутренним контролем) как по скважине, так и по обеим стенкам выработки.
При карьерной отработке месторождения сначала проходят скважины кер-нового бурения (небольшой глубины, порядка 30 м), а затем "обуривают" эти скважины шарошечным бурением с поинтервальным отбором шлама. Параллельно ведется каротаж и отбор химических проб по обеим скважинам.
По полученным данным могут вноситься изменения в обоснование допустимой погрешности геофизического опробования.
Наиболее полной и объективной оценкой достоверности магнитного опробо-вания является проверка данными эксплуатации месторождения, так как в этом случае подтверждаются запасы полезного ископаемого. В настоящее время аппара-тура РИМВ-1 полностью заменила химическое опробование на этапе рудоподго-товки при эксплуатации магнетитовых месторождений, поэтому шахта или карьер добывают руды, где качество железа определено только по геофизическим данным, а на обогатительных фабриках качество исходной руды и продуктов переработки определяется обычно химическим методом. Сопоставление данных химического и геофизического методов проводится за длительный период - месяц, год. На место-рождениях, где внедрен магнитный метод, систематические расхождения отсутствуют, случайные расхождения за месяц между данными шахты (карьера) и обогатительной фабрики не превышают аналогичных расхождений при опробовании только химии-ческим методом.
4.3. Контроль и оценка точности определения содержания железа магнитного. При определении содержания железа магнетитового методом КМВ предус-матривается внутренний и внешний контроль результатов измерений.
Внутренний контроль выполняется с целью оценки стабильности работы данного комплекта аппаратуры, точности определений содержания Fем данным прибором и включает:
* контроль за качеством работы аппаратуры по результатам ее градуировки;
* повторные измерения Fем на каждой скважине;
* контрольные измерения на контрольно-градуировочной скважине.
Оценка стабильности работы аппаратуры проводится по результатам ее граду-ировки по методике. Расхождения между градуировочннми характеристиками не должны превышать 3% амплитуды сигнала в миллиметрах.
Погрешность измерений Fем по скважине при внутреннем контроле оцени-вается по сопоставлению основных и повторных измерений, выполняемых на каж-дой скважине в объеме 20% измерений по продуктивной толще данным комплектом аппаратуры.
Стабильность работы комплекта и точность определения содержания Fем систематически, не реже одного раза в месяц, проверяется на контрольно-градуиро-вочной скважине .
Для оценки погрешности определения содержания железа магнетитового ме-тодом КМВ при выполнении внутреннего контроля по данным не менее 30 проб определяются следующие статистические характеристики:
* средняя арифметическая погрешность ;
* средняя квадратическая погрешность ;
* случайная погрешность μ, или доверительные граница средней арифмети-ческой погрешности μ1- μ2;
* случайная относительная погрешность 1 ;
* средняя случайная относительная погрешность 1 ;
* систематическая погрешность Допустимая случайная относительная погрешность 1 измерений х при внутреннем контроле не должна превышать 5% для отдельных амплитуд кривой и 3% - для рядовых интервалов опробования.
Средняя квадратическая погрешность.(отклонение) при внутреннем кон-троле не должна превышать 1,5% содержания Fем для рядового интервала опро-бования, а предельно допустимая случайная абсолютная погрешность для 95% случаев не должна превышать 1,5% ± 2 , т. е. 1,5%± 3% содержания железа маг-нетитового по рядовым интервалам опробования.
Внешний контроль результатов измерений осуществляется с целью исключе-ния случайных и систематических погрешностей измерений FeM , присущих опре-деленному комплекту аппаратуры.
Внешний контроль измерений выполняется другим оператором с исполь-зованием другого комплекта аппаратуры данного типа или комплекта аппара-туры другого типа (в крайнем случае, другого скважинного прибора) с исполь-зованием приведенных градуировочных характеристик.
Для оценки погрешности определения содержания при внешнем контроле по данным не менее 30 проб по рядовым интервалам опробования определяются следующие статистические характеристики:
* средняя арифметическая погрешность ;
* средняя квадратическая погрешность ;
* случайная погрешность μ, или ее доверительные границы;
* случайная относительная погрешность μ 1 - μ 2;
* средняя, случайная относительная погрешность 1;
* средняя систематическая погрешность с оценкой отличия от нуля;
* систематическая относительная погрешность 2. .
Средняя квадратическая погрешность основных и контрольных измерений при внешнем контроле не должна превышать 1,7% содержания железа магнети-тового, а предельно допустимая случайная погрешность в 95% случаев не дол-жна превышать 1,7% ± 2 , т. е. 1,7 ± 3,4% содержания железа магнетитового по рядовым интервалам опробования.
Для горизонтов железистых кварцитов и по скважине в целом средняя квадратическая погрешность не должна превышать 1% содержания железа магне-титового, а случайная погрешность -1% ÷ 2%
Для определения наличия систематических погрешностей метода резуль-таты определения содержания железа магнетитового методом КМВ должны быть сопоставлены с результатами определения FeM химическим опробованием с исполь-зованием фазового анализа. Контроль методом химического опробования должен выполняться регулярно черев определенные промежутки времени. Количество кон-трольных анализов должно составлять ≈20% общего объема опробования и обеспе-чить получение по каждому из выделенных классов содержаний и каждому техноло-гическому типу руд по 20-30 определений.
Оценке расхождений между результатами определения Feм методами КМВ и химического анализа должна предшествовать оценка выборки на возможность при-менения для ее обработки законов нормальности распределения. Для проверки на непротиворечивость гипотезе нормальной совокупности применительно к выборке определяются следующие статистические характеристики:
* коэффициент асимметрии А;
* коэффициент эксцесса Е;
* средние квадратичесние отклонения (стандарты) А и Е.
Метод химического опробования характеризуется определенной погреш-ностью. "Инструкцией по применению классификации запасов к месторождениям железных руд" определены требования к погрешности определения содержания же-леза магнетитового, исходя из погрешности, обеспечиваемой химическим и фазовым анализом. Для различных классов содержания Feм (10-30% и выше 30%) установлены допустимые погрешности определения Feм соответственно 6 и 3% от-носительного содержания FeM , что определяет среднюю квадратическую погреш-ность опробования (хнм) соответственно 1 и 1,2%. данные погрешности обусловлены ошибками собственно химического анализа и не учитывают погрешностей опро-бования на этапах отбора и обработки проб. Вместе с тем последние, как показал опыт работ, увеличивают суммарные погрешности опробования до 1,3-1,7% содержа-ния железа магнетитового.
Примечание. Суммарная погрешность химического опробования должна быть определена в результате проведения специальных опытно-методических работ по выполнению химических анализов по различным половинкам керна. Указанные исследования могут быть выполнены на стадиях поисково-оценочных работ или предварительной разведки в объеме около 30 рядовых проб.
Таким образом, погрешности определения содержаний FeM методами хи-мического опробования и КМВ являются величинами одного порядка. Расхождение результатов анализов в этом случае может быть определено:
хим-КМВ = Для оценки значимости расхождений в определении содержания FeM мето-дами КМВ и химического опробования по рядовым интервалам опробования опреде-ляются следующие статистические характеристики:
* средняя арифметическая погрешность ;
* средняя квадратическая погрешность ;
* случайная погрешность μ или ее доверительные границы μ1- μ2 ;
* случайная относительная погрешность 1;
* средняя случайная относительная погрешность 1 ;
* средняя систематическая погрешность с оценкой отличия от нуля;
* систематическая относительная погрешность 2.
С учетом средней квадратической погрешности при внешнем контроле ме-тода КМВ, равной 1,7%, и погрешности химического опробования ≈1,3-1,7% среднее квадратическое расхождение между определениями содержаний Feм эти-ми методами рассчитывается по формуле и составит 2,3-2,4%.
хим-КМВ = Определенная таким образом величина хим-КМВ принимается за допустимую величину расхождений результатов анализов.
При выявлении систематических погрешностей необходимо установить их значения для отдельных типов железистых кварцитов и классов содержаний и выявить погрешность.
V. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
5.1. Обзор, анализ и оценка ранее производимых работ.
В 1962 году для проведения разведки железистых кварцитов Лебединского месторождения в пределах контура будущего карьера с целью открытой их разра-ботки была организована Лебединская Геологоразведочная партия.
С 1962 по 1964 года этой партией проводились полевые работы. В результате этих работ, институтом "Центрогипруда" было составлено технико-экономическое обоснование проекта кондиций, и по окончании работ был составлен отчет с целью утверждения разведанных запасов железистых кварцитов в ГКЗ и передачи место-рождения для промышленного основания.
Детальная разведка проводилась до горизонта с абсолютной отметкой 150 метров. Подсчет запасов проводился до горизонта 150 метров.
При подсчете запасов к кондиционным железистым кварцитам отнесены полуокисленные и неокисленные железистые кварциты с содержанием железа раство-римого >20%, из которых после обогащения может быть получен концентрат с содержанием железа порядка 64-66% и при извлечении 78-80 и до 85%.
В настоящее время богатые руды в основном отработаны.
Степень разведанности месторождения высокая.
В проектном контуре (центральная часть, южная, Стойленско-Лебединского участка) железистые кварциты разведаны по категориям В+С1, юго-восточная, восточная и южная- по категориям С1 и С2.
На отработанном Центральном участке разведанном по сети 400 (100*200 метров) установлено, что такая сеть не обеспечивает надежность выявления внутрен-него строения залежей, и что сеть 200*100 метров указывает на то, что для запасов категории В она не является завышенной, но для краевых блоков с пачками безруд-ных пород она должна более густой В 1984 году был произведен генеральный Перес-чет запасов железистых кварцитов по единым кондициям разработанным институтом "Центрогипруда" и утвержденным ГКЗ СССР.
Бортовое и минимальное промышленное содержание железа в % переведено ниже:
1. в неокисленных железистых кварцитах Feмагн- 12 %
2. в окисленных Feобщ- 24 %; среднее содержание железа - 55 %
3. минимальная мощность рудного тела - 3 метра
4. максимальная мощность пустых пород - 1 метр.
5.2. Выбор и обоснование методов и технических средств проектируемых работ.
Характер залегания железистых кварцитов, установленный в процессе деталь-ной разведки и обусловил методику доразведки на флангах месторождения.
Данным проектом предусматривается доразвсдка железистых кварцитов, так как осадочный чехол в пределах участка снят.
Залежи железистые кварциты образуют массив в пределах месторождения, дислоцированный в складки, преимущественно северо-западного простирания, крылья которые круто падают на северо-восток и северо-запад. Месторождение имеет сложное геологическое строение.
Исходя из этих условий, и учитывая, что железистые кварциты по своему ми-неральному составу резко изменчивы в крест простирания и выдержаны по простира-нию к падению в целом, согласно инструкции ГКЗ месторождение относится ко 2-й группе по сложности строения.
Значит для получения более достоверных данных по геологии и тектоники месторождения и обеспечения необходимой категоризации запасов, разведочная сеть будет принята с учётов всех ранее известных данных 200*100 метров.
Исходя из того, что угол падения железистых кварцитов 70°, то угол заложения скважин составит:
180°-(70°+ 30°) = 80°
Следовательно, доразведка будет вестись наклонными скважинами с углом заложения 80° буровой установкой УКБ-200/ЗООС.
С целью обеспечения выноса шлама и глинизации стенок скважины будет применяться промывка глинистым раствором. Раствор будет нагнетаться в буровой снаряд насосом НБЗ-120/40С.
При этом будет пробурено 11 скважин на 3 профилях. Средняя глубина сква-жины130 метров.
Начальный диаметр скважины, по трещиноватым рудам - 76 мм, а по желе-зистым кварцитам - 59 мм. Бурение будет проводиться алмазными коронками с оди-нарными колонковыми трубами по плотным рудам и двойными по трещиноватым.
Выход керна предполагается следующий.
Наименование пород
Выход керна , % 1 плановыйФактическийЖелезные руды полуокисленные7060Железные руды неокисленные7088 80
Сланцы и другие породы6072 Выход керна удовлетворяет разведки железных руд и вмещающих пород гео-логическим требованиям.
Длина пробы по железистым кварцитам составит 2,5 метра.
Таким образом, будет отобрано 572 пробы.
Следовательно, для месторождения 2-й группы подсчёт запасов будет производиться по категориям В и C1.
5.3. Гидрогеологические и инженерно-геологические работы.
Гидрогеологические работы будут проводиться во всех скважинах доразведки.
Водоносный горизонт рудно-кристаллической толщи докембрия, будет опро-бован кустовой откачкой. Помимо кустовой откачки, водоносность рудно-кристалли-ческой толщи будет опробоваться одиночными откачками и наливом.
При образовании рудно-кристаллической толщи скважины будут оборудован на гидрокусте перфорированными трубами. Опытные откачки будут производиться штанговыми насосами диаметром 108 -112 мм. при помощи качалки "Бурвод" или от станка.
Замер дебита будет осуществляться объёмным способом по секундомеру внача-ле через 10-30 минут, а при достижении устойчивого режима откачки через каждый час.
Объём мерного сосуда 11 литров. Замеры динамического уровня будут пово-диться электроуровнемером. Ход откачки фиксируется в журнале.
5.4. Геофизические работы.
В качестве геофизических исследований будет применяться метод (КМВ) каро-таж магнитной восприимчивости. Это высокочувствительный метод, наиболее эффек-тивный для дифференциации горных пород. А также определяет содержания железа в магнетитовых рудах, выделяет рудные пласты и зоны.
Для измерения магнитной восприимчивости в скважинах используются однока-тушечные и двухкатушечные датчики. При проведении геофизических исследований будет применяться двухкатушечный датчик РИМВ-1. Он предназначен для определе-ния содержания магнетитового железа в скважинах. В комплект аппаратуры входят:
* набор измерительных устройств; * автономный и сетевой блоки питания.
Прибор имеет цифровую индикацию и запоминающее устройство на 4000 из-мерений. При каротаже запись можно производить непрерывно. Чувствительность данного аппарата высокая, благодаря чему имеется возможность изучать такие слебо-магнитные руды, как сидериты, хромиты и т. д.
Далее идут технические характеристики аппаратуры:
* диапазон измерения - 0-1 отн. ед.;
* погрешность измерения - 10%;
* температурный коэффициент на 1°С - 0,002;
* диапазон температур измерительного блока, С° - от -10 до +40;
* способ измерения - индукционный;
* зонд - двухкатушечный;
* рабочая частота, Гц - 300;
* длина зонда, м - 0,5; 1;
* диаметр скважинного прибора, мм - 55; 36;
* допустимое давление, МПа - 5-10;
* электропитание - сеть 220В или аккумулятор 3,7В.
Измерения с помощью этого метода будут проведены по всем скважинам. Замеры фиксируются непрерывно. Затем данные каротажа будут сопоставляться с результатами спектральных анализов.
Выполненный объём каротажа приведён в таблице:
Вид работЕдиницы измеренияВыполненный объемМагнитный каротажПогонный метр1430 5.5. Буровые работы.
Согласно инструкции ГКЗ месторождение относится ко второй группе по слож-ности строения. Ранее было пробурено 4 скважины на данном участке работ, во время до- развдки проектируется сгустить сеть и пробурить 11 дополнительных скважин.
Доразведка месторождения будет производиться колонковым бурением. Большая глубина залегания полезного ископаемого не позволяет использовать для бурения сква-жин лёгкие самоходные установки. В связи с этим бурение будет осуществляться само-ходной буровой установкой УКБ 200/ЗООС, смонтированной на автомобиле ЗИЛ-131. На платформе автомашины смонтированы: приводящий установку в действие дизель Д37Е-СЗ-1 мощностью 29,4 кВт с фрикционной муфтой, являющейся для установки главным фрикционом; буровой станок СКБ-3; буровой насос НБЗ-120/40; труборазворот РТ-300 с приводом от гидродвигателя; укрытие и мачта высотой 9,5 м. Установка в рабочее поло-жение и укладка мачты в транспортное производится с помощью гидросистемы установ-ки.
Технические характеристики буровой установки УКБ-200/ЗООС:
* глубина бурения, м - 300 метров;
* угол наклона скважины, градус - 70-90;
* диаметр бурильных труб, мм - 42; 50;
* грузоподъёмность лебёдки, кН - 20;
* диаметр барабана лебёдки, мм -210;
* насосная установка: тип - НБЗ-120/40;
Планируемый выход керна 80%. Конечный диаметр бурения будет 59 мм. При на-чальном диаметре бурения 76 мм. (Рис.1)
Так как первые 10 метров толщи сложены трещиноватыми породами, то они бурятся диаметром 76 мм. и требуют обсадки обсадными трубами диаметром 73 мм., а также промывки перед обсадкой и цементацией обсадных труб.
Средняя мощность полезной толщи составляет 130 метров. Промывка скважины будет осуществляться глинистым раствором, так как первые несколько метров будут бу-риться по трещиноватым породам. Проходка скважин должна производиться при контро-ле со стороны геолога. Проектируемая глубина скважин от 100-220 метров. Средняя глу-бина скважин составит 130 метров. Проектом проектируется бурение 11 скважин. Объем бурения 1430 метров.
5.6. Топографо-геодезические и маркшейдерские работы.
Плановая привязка скважин была начата в 1956 году. Исходными пунктами при проложении теодолитных ходов по привязке скважин будут служить закреплённые точки магистральных разбивочных ходов. Углы будут измеряться теодолитом, двумя полуприёмами, линии - стальной двадцатиметровой мерной лентой, с введением поправок за наклон при углах наклона более 2°.
Рабочее плановое обоснование будет построено путём проложения теодолит-ных ходов с точностью порядка 1: 2000, измерение углов 10"' оптическим теодолитом ГР-3 и 30" теодолитом ТТ-2 двумя полуприёмами, а линии - стальной двадцатимет-ровой мерной лентой дважды. С введением поправочных коэффициентов при углах наклона более 2°.
Часть пунктов рабочего обоснования закреплены железными трубами, длиной - 1.5 м.. забитыми в землю с соответствующей окопкой.
5.7. Опробование.
Опробование является важнейшим методом разведки, и его результаты пред-ставляют собой одну из главных составляющих оценки месторождения. Данные раз-ведочного опробования используются, прежде всего, для подсчёта промышленных за-пасов полезных ископаемых. Кроме того, результаты опробования определяют выбор способа и схемы переработки полезного ископаемого и позволяют решать некоторые вопросы технического проектирования текущего планирования добычи.
Почти всегда процесс опробования твёрдых полезных ископаемых состоит из трёх основных звеньев. Первым звеном является отбор (взятие) начальных проб из естественного обнажения полезного ископаемого или из искусственного скопления минерального сырья с таким расчётом, чтобы качество его было охарактеризовано с необходимой точностью. Второе звено - обработка - заключается в доведения веса каждой начальной пробы ил группы проб о величины, необходимой для соответству-ющих исследований. И, наконец, третьим звеном является испытание (исследование, анализ) пробы.
Характер испытаний зависит от требований, предъявляемых к сырью промыш-ленностью, и от степени изученности его с точки зрения обработки, переработки или непосредственной утилизации. В одних условиях необходимо производить полные испытания вплоть до опытной обработки и переработки (технологические испыта-ния), в других можно ограничиться исследование нескольких его свойств, например определение содержания одного или нескольких интересных с промышленной точки зрения компонентов.
Опробование проводится с целью установления качества разведуемого сырья. Это важнейший метод разведки и его результаты представляют одну из главных сос-тавляющих оценки месторождения.
Данные опробования, прежде всего, необходимы для подсчёта промышленных запасов полезных ископаемых. Результаты опробования определяют выбор способа и схемы переработки полезного ископаемого. Проектом предусматривается проведение химического, технического и технологического опробования.
Процесс химического опробования включает в себя:
1. Отбор проб
2. Обработка проб - доведение начального веса каждой пробы до величины
необходимой для соответствующих исследований
3. Исследования (анализ) проб
4. Составление и анализ данных опробования
Из керна скважин колонкового бурения будет отобран материал для рядовых проб, по известной методике, половина керна путём деления его механическим кер-ноколом по длинной оси. Одна его часть идёт на анализ, другая поступает в дубли-кат.
Длина проб - 2,5 метра в зависимости от степени изменчивости пород в преде-лах от 1 до 3 метров.
Опробование будет проводиться непрерывно по всему разрезу скважины линей-ными рядовыми пробами.
Всего будет отобрано рядовых химических проб - 572.
Техническое опробование (испытания), проводимое в процессе разведки, целесообразно разделить на три группы:
1. испытания, необходимые для подсчёта запасов;
2. испытания, необходимые для выяснения горнотехнических условий
эксплуатации месторождения;
3. испытания, необходимые для определения качества минерального сырья.
Основными определяемыми физическими характеристиками при изучении
месторождений является объёмный и удельный веса, влажность, пористость, коэф-фициент разрыхления.
Объёмный вес представляет вес единицы объёма руды в естественном состоя-нии с учётом форм и пустот.
Удельный вес характеризует вес единицы объёма руды в плотном состоянии без учёта пор и пустот. Удельный вес определяется пикнометрическим способом. В этом случае можно использовать материал дубликатов химических проб.
Проектом предусматривается отбор одной технической пробы на участке Се-верный-III весом 112 кг. Эта проба будет отобрана из дубликатов химических проб.
Технологическое опробование позволяет составить рациональную схему пере-работки руд и определить показатели переработки.
Технологические пробы освещают промышленный сорт руды. Технологическая проба представляет собой смесь природных типов руд, и для обес-печения надёжных показателей переработки необходимо, чтобы химический и мине-ралогический состав пробы, а также соотношение в ней типов руд были близки соот-ветствующим характеристикам промышленного сорта руды.
В соответствии с тем, что число технологических проб должно соответствовать числу промышленных сортов руд, то проектом предусматривается отбор двух техно-логических проб, весом по 5 т. каждая на полузаводские испытания.
Контроль качества химического анализа.
Для определения величин случайных погрешностей проводится внутренний контроль путём анализа зашифрованных контрольных проб, отобранных из матери-ала дубликатов в той же лаборатории, которая выполняет основные анализы.
Для выявления и оценки возможных систематических погрешностей проводит-ся внешний контроль в лаборатории, утверждённой в качестве контрольной мини-стерством, производящим геологоразведочные работы. На внешний контроль направ-ляются дубликаты аналитических проб, хранящихся в основной лаборатории и про-шедшие внутренний контроль. При наличии стандартных образцов состава, аналоги-чных исследуемым пробам, внешний контроль следует осуществлять, включая их в зашифрованном виде в партию проб, которые сдаются на анализ в основную лабора-торию.
Пробы, направляемые на внутренний и внешний контроль, должны характери-зовать все разновидности руд и классы содержаний. В обязательном порядке на внут-ренний контроль направляются все пробы, показавшие аномально высокие содержа-ния анализируемых компонентов, в том числе ураганных.
При большом числе (2000 и больше в год) анализируемых проб на контроль-ные анализы направляются 5 % от их общего количества, при меньшем числе проб по каждому выделенному классу содержаний должно быть выполнено не менее 30 анали-зов за контролируемый период.
Относительная средняя квадратичная погрешность, определённая но результа-там внутреннего контроля, не должна превышать значений, установленных инстру-кциями ГКЗ. В противном случае результаты основных анализов бракуются, и пробы подлежат повторному анализу с выполнением с выполнением внутреннего геологи-ческого контроля.
При выявлении по данным внешнего контроля системных расхождений между результатами анализов основной и контролирующей лабораториями производится ар-битражный контроль. Без проведения арбитражного анализа введение поправочных коэффициентов не опускается.
№№Проба, её
ХарактеристикаКоличество
пробНаименование лаборатории1Рядовые572на внутренний
(5%)29Химическая лаборатория ЛГОКана внешний (3%)17Геологическое управление центрального
района Белгородское или Новосибирское 5.8. Геологическая документация.
Геологическая документация - это неотъемлемая часть геологических работ на любой их стадии.
Геологической документацией называется письменный, графический и камен-ный материал, полученный при проведении геологических работ.
Геологическая документация - это точная и систематическая фиксация наб-людений за строением рудопроявлений в естественных обнажениях, буровых скважи-нах и горных выработках.
Вся документация делится на полевую и сводную. Полевая документация сос-тавляется в полевых условиях последовательно, по мере выполнения работ, по каждо-му геологическому объекту отдельно.
Сводная же документация носит обобщающий характер и отражает геологичес-кое строение всей изучаемой территории.
Полевой документации будет предшествовать ряд организационных работ, обеспечивающих необходимое качество полевой документации:
1. Будет создана эталонная коллекция горных пород, руд, образцы будут
детально описаны и снабжены каталогом;
2. Будет разработана единая система условных обозначений для разрезов
карт;
3. Проектные разрезы будут вычерчиваться в масштабах: горизонтальный
- 1:2000; вертикальный -1:1000;
4. Нумерация скважин будет выбрана с таким расчётом, чтобы исключить
дублирования номеров.
Документация скважин. Документация скважин будет проводиться по керну. Который после извлечения из колонковой трубы будет укладываться в специальные керновые ящики. Укладка керна будет вестись в той же последовательности, в кото-рой он будет располагаться в колонковой трубе в строго определённом порядке, свер-ху вниз, слева направо.
Керн с каждого интервала будет разделяться деревянной биркой с номером участка. Интервала бурения, длины керна, даты подписи.
Описание керна проводится в специальном журнале по интервалам бурения.
Характеристике пород будет соответствовать колонка с фиксацией категории пород по буримости, с результатами замеров уровня воды. Данные каротажа и ин-клинометрии записываются также.
После описания ведётся маркировка керна, на боковой его поверхности светлой краской пишется номер скважины, порядковый номер образца и стрелка к забою.
Раздробленный керн-проба укладывается в целлофановый пакет или в промас-ленную бумагу вместе с этикеткой. После заполнения ящика с керном, на передней стенке краской проставляется номер участка, номера скважин, интервал бурения.
После всех этих операций ящики отправляются в кернохранилище.
5.9. Лабораторные и технические исследования.
Материалом, идущим на спектральный анализ, будет являться керн скважин, разбитый на интервалы по минералогическим типам руд и их физическим свойствам. На полный химический анализ пробы отсылаться не будут, так как результаты спек-трального анализа позволяют получить полную характеристику исследуемых разнос-тей.
Спектральный анализ - наиболее распространённый метод исследований. Спектральный полуколичественный анализ является основным средством исследо-вания полезного ископаемого. Широкое распространение спектральный анализ полу-чил не только благодаря своей относительной дешевизне, скорости, точности, прос-тоте и универсальности, этому способствует также возможность одновременного определения многих элементов (32 и даже больше), удобство хранения фотоплас-тинок, малое количество необходимого ля анализа материала, необязательность тон-кого измельчения материала и многие другие преимущества.
Спектральный способ дал возможность навсегда избавиться от обычного не-достатка геологоразведочных работ прошлого: незнания комплексного состава руд. В прошлом незнание некоторых компонентов в комплексной руде нередко приводило к большим осложнениям.
Пробы будут рядовые и групповые.
Групповые - это те пробы, которые составляются из материала рядовых.
Дл характеристики руд из материала групповой пробы будет браться навеска на спектральный анализ (25 г.).
Пробы будут обрабатываться в проборазделочной партии и обработка их будет производиться по формуле:
Q=kd2,
k=0,2, до диаметра частиц - 0,07 мм.
Расчёт схемы обработки проб:
Q = (d2/4)*y*l*(n/100%), где
d - диаметр керна;
у - объёмный вес руды;
l - длина керна;
n - выход керна.
Q = (3,14*0,592/4)*25*3,4*0,8=18,6 кг
Следовательно, вес начальной пробы составит 18,6 кг.
Оконтуривание разведанных блоков, подсчет ожидаемого прироста запасов.
5.10.1. Оконтуривание.
Процесс разведки преследует цель оконтуривания, то есть установления границ рудных тел по длине, ширине и мощности. Границы орудинения могут определяться с различной степенью достоверности, для чего используются различные способы и приёмы. Наиболее точно оконтуривание может производиться на основе непрерывно-го прослеживания контактов с поверхности или на глубине в горных выработках на отдельных горизонтах.
Различают 3 способа оконтуривания:
1. непрерывное прослеживание контактов,
2. интерполяция контактов;
3. экстраполяция контактов.
Различная точность оконтуривания обуславливает и различную геологическую точность разведочных разрезов, и различную точность нанесения границ тел полезно-го ископаемого или месторождения в целом на графические документы.
В большинстве случаев в процессе разведки контуры месторождения и тел по-лезного ископаемого в интервалах между соседними выработками в каждом разрезе и между соседними разрезами проводятся путём интерполяции. В краевых частях место-рождений, на флангах и на глубине, ниже самых глубоких разведочных выработок вскрывших полезное ископаемое, производится экстраполяция. При этом проводятся внешний и внутренний контуры.
Внешний контур проводится по методу интерполяции через крайние выработ-ки, пересекшие тело полезного ископаемого, и являются надёжным в смысле досто-верности, хотя обычно несколько преуменьшает размеры тела. Внешний контур ха-рактеризует гарантированные размеры тела полезного ископаемого в пределах разве-дочной площади.
Внешний контур проводится за пределами разведочных выработок, вскрывших тело полезного ископаемого, и характеризует предположения естественных границ тела полезного ископаемого. Точное положение естественных границ на флангах и на глубине, чаще всего остаётся неизвестным до окончания разработки месторождения. Отсюда вытекает главная задача доразведки в отношении изучения формы: возможно более достоверное определение естественных границ тела полезного ископаемого. В зависимое HI от способа экстраполяции разведочных данных и от характера и интен-сивности изменчивости формы тела полезного ископаемого эта задача решается с различной степенью точности.
Проведение внешнего контура осуществляется двояко:
1. способом ограниченной экстраполяции, когда контур проводится
между разведочными выработками, вскрывшими полезное ископаемое,
и выработками, не вскрывшими его;
2. способом неограниченной экстраполяции, когда за внутренним
контуром вообще нет разведочных выработок.
Внутренний контур будет проведён методом интерполяции, и будет проходить по скважинам:
* блок B-I: № 955, № 956, № 919, № 952, № 951, № 950;
* блок В-П: № 957, № 920, № 954, № 953,
* блок В-Ш: № 950, № 951, № 952, № 958, № 921;
* блок B-IV: № 953, № 954, № 922, № 960, № 959;
Внешний же контур будет приведён методом неограниченной экстраполяции, то есть на расстояние между скважинами.
5.10.2. Материалы подсчёта запасов.
Материалами подсчёта запасов служат в основном полевые документы, описа-ния и зарисовки выработок, колонки по скважинам, данные опробования, геофизичес-кие наблюдения, а также сводные документы, отражающие геологическое строение района и месторождения. На основе чего уточняются пространственное положение рудных тел, генетические условия образования.
Графические иллюстрации - карты, планы, разрезы, схемы блокировки запасов, табличный материал, отражающий изменение мощности рудного тела, качество полез-ного ископаемого, физические параметры, формуляры подсчёта запасов.
Кроме подсчёта запасов по категориям, запасы могут разделяться по сортам ти-пам, очерёдности отработки месторождения.
При подсчёте запасов будут использоваться следующие материалы:
1. Расстояния между профилями;
2. Расстояние между скважинам
3. Площадь блоков;
4. Объёмный вес железистых кварцитов;
5. Процент выхода керна;
6. Мощность железистых кварцитов,
7. Длина пробы;
8. Процентное содержание полезного компонента в различных сортах руд.
5.10.3. Подсчёт ожидаемого прироста запасов.
Сущность подсчёта запаса в том, что в нём подводился итог изученности место-рождения, определяется перспективность его дальнейшей разработки.
Основными документами геолого-экономической оценки всякого месторожде-ния являются кондиции и подсчёт запасов полезного ископаемого.
Что касается кондиций, то в 1984 году был произведён генеральный подсчёт за-пасов железистых кварцитов по единым кондициям, утверждённым ГКЗ СССР, где бортовое и минимальное промышленное содержание железа в процентах следующее:
1. внеокисленных железистых кварцитах -Fемагн. - 12%;
2. минимальная мощность рудных тел - 3 метра;
3. максимальная мощность пустых прослоев. Включаемых в подсчёт запасов - 1 метр.
Железистые кварциты имеют объёмный вес - 3,4 т/м3 .
Повышенные содержания железа наблюдаются в пробах обогащённых желез-ной слюдкой и куммингтонитом.
Содержание SiO2 в кондиционных железистых кварцитах колеблется от 35 до 52%. Глинозём невелик, до 5,3%. Содержание его понижается от силикатно-магнети-товых к железно-слюдковым.
Подсчёт запасов будет вестись методом геологических блоков. Этот метод яв-ляется разновидностью среднеарифметического способа и предусматривает расчле-нение рудного тела на несколько сомкнутых блоков, каждый из которых может пред-ставлять отдельные сорта или типы руд. В границах каждого геологического блока за-пасы считаются среднеарифметическим способом, а общие запасы определяют сум-мой запасов по всем блокам
Согласно выбранной методике разведочных работ профиля разбуриваются па-раллельно друг другу, вкрест предполагающегося простирания структуры.
Подсчёт запасов будет производиться в соответствии с проектом кондиций.
На участке работ выделено 8 блоков, 4 из них по категории С1 и 4 - по кате-гории В.
Площадь блоков следующая:
SC1-1=10000 м2
SC1-2=20000 м2
SC1-3=20000 м2
SC1-4=10000 м2
SВ-1=40000 м2
SВ-2=19600 м2
SВ-3=30800 м2
SВ-4=28800 м2
Так как средняя мощность железистых кварцитов равна 130 метрам, то опреде-ляем объём рудного тела по формуле:
V =S*mср, где
V- объем блока, м3;
S- площадь блока, м2;
mср- средняя мощность рудного тела, м.
Vc1-1 = 10000 * 130 = 1300000 м3
Vc1-2= 20000 * 130 = 2600000 м3
Vc1-3 = 20000 * 130 = 2600000 м3
VC1-4= 10000 * 130 = 1300000 м3
VB-1 = 40000 * 130 = 5200000 м3
VB-2 =19600 * 130 = 2548000 м3
VB-3 = 30800 * 130 = 4004000 м3
VB-4 = 28800 * 130 = 3744000 м3
Итого по категории С1 объём рудного тела составит - 7800000 м3
Итого по категории В объём рудного тела составит- 15496000 м3. Так как объём-ный вес железистых кварцитов 3,4 т/м , то по формуле определяем запасы руды:
Q=V*ycp , где
Q-запасы руды, т, V-объём блока, м3; уср- средний объёмный вес, т/м";
QС1-1 = 1300000 * 3,4 = 4420000 т
QС1-2 =: 2600000 * 3,4 = 8840000 т
QС1-3 = 2600000 * 3,4 = 8840000 т
QC1-4 = 1300000 * 3,4 = 4420000 т
QB-I = 5200000 * 3,4 = 17680000 т
QB-2 = 2548000 * 3,4 = 8663200 т
QB-З = 4004000 * 3,4 = 1 361 3600 т
QB-4 = 3744000 * 3,4 = 12729600 т
Итого по категории C1 объём рудного тела составит: 26520000 т
Итого по категории В объём рудного тела составит: 52686400 т Запасы металла определяем по формуле:
Р = Q * сср , где
сср - среднее содержание полезного компонента;
сср - для магнетитовых кварцитов - 19,37%; для силикатно-магнетитовых -2724%.
PС1-1 = 4420000*27,24% = 1712308 т
PС1-2 = 8840000*19,37% = 1712308 т
PС1-3 = 8840000*27,24% = 2408016 т
РС1-4 == 4420000*19,37% = 856154 т
РВ-1 =' 17680000*19,37% = 3424616 т
РВ-2 = 8663200*27,24% = 2359855,7 т
РВ-3 = 13613600*27,24% = 3708344,6 т
РВ-4= 12729600*19,37% = 2465723,5 т
Итого запасы металла по категории С1 составят - 6180486 т.
Итого запасы металла по категории В составят - 1 1958539,8 т.
Из-за того, что дайки и породы бывает невозможно исключить из контура и чтобы не занижать или завышать запасы применяется коэффициент рудоносности на месторождении, который составит 97,8%.
Следовательно, запасы металла по категориям составят:
* по категории С1.: 6044515,3 т.
* по категории В: 11695451,9 т.
Запасы по блокам и категориям приведены в таблице:
Блоки по категориямПлощадь
блока,
м2Средняя мощность рудного тела, мОбъём блоков,
м3Объёмный вес руды, т/м3Запасы руды,
тСреднее
руды,
%Запасы
металла,
тВ-14000013052000003,41732640019,373292016В-21960013025480003,4848993627,242292282,7В-33080013040040003,41334132827,243602158,6В-42880013037440003,41247500819,372370251,5Итого по категории В с учётом коэффициента рудоносности11695451,С1-11000013013000003,4442000019,371177519,8C1-22000013026000003,4884000027,241674637,2С1-З2000013026000003,4884000027 242408016C1-41000013013000003,4442000019,37856154Итого по категории C1 с учётом коэффициента рудоносности5981767, 5.11. Мероприятия по охране недр и окружающей среды.
Эколого-экономический ущерб окружающей среде при производстве буровых работ может включать:
* ущерб, нанесённый землепользователю временным изъятием земель из сельскохозяйственного оборота;
* ущерб, нанесённый изъятием минерально-сырьевого ресурса. Ущерб, нанесённый природной среде, связанный с нарушением земель в про-цессе буровых работ, будет устраняться путём рекультивации.
Охрана недр при разведке и доразведки месторождений обеспечивается:
* соблюдением требований технического этапа рекультивации;
* соблюдением мероприятий по защите объекта от затопления, обводнения и других факторов;
* предотвращением вредного влияния работ, связанных с пользованием недрами на окружающую среду,
* предотвращением загрязнения недр. Захоронением вредных веществ и отходов производства, сбросом сточных вод;
* выполнением требований по безопасному ведению работ, связанных с пользованием недрами.
Основные решения по выполнению требований в области охраны недр приво-дятся ниже:
Недропользователь должен иметь лицензию на право пользования недрами с границами земельного отвода.
Предприятие-пользователь недрами обязано обеспечить:
* соблюдение земельного законодательства, установленного режима использо-вания земельного участка в соответствии с теми целями, для которых он пре-доставлен;
* недопущение самовольного занятия земельных участков;
* своевременную рекультивацию нарушенных земель;
* предоставление достоверных сведений о состоянии и об использовании земель;
* соблюдение сохранности межевых знаков;
* своевременный возврат земель, предоставленных в пользование, в состоянии, пригодном для использования по целевому назначению.
Нарушенные горными работами земли полежат рекультивации с целью приведения их в состояние, пригодное для дальнейшего использования.
5.12. Охрана труда и техника безопасности.
Полевые и камеральные работы планируется проводить в соответствии с тре-бованиями "Правил безопасности при ГРР", "Единых правил безопасности при взрыв-ных работах" и других действующих нормативных требований по ОТ, ТБ, ПБ, про-мышленной санитарии. Главное предупреждение - возникновение травм, аварий, по-жаров и других, опасных для жизни условий.
До начала работ партия комплектуется кадрами, все работники проходят обя-зательный медицинский осмотр, сдают экзамен по правилам ОТ и ТБ, обучаются по профессии и инструктаж по правилам ТБ. На участке работ назначается обществен-ный инспектор по охране труда и санитарный инспектор. Участок работ обеспечи-вается необходимыми средствами индивидуальной защиты (СИЗ) согласно действую-щим нормам.
Связь участка работ с базой предприятия базой партии будет осуществляться по рации. Полевые работы, как сезонного характера, так и зимнего периода.
Ответственность за обеспечение безопасных условий труда на рабочих местах согласно директивным документам МПР возлагается на горных и буровых мастеров, бригадиров. Согласно системе управления охраной труда предусматривается трёх-ступенчатый контроль над состоянием ТБ объектов работ. Ответственность за обеспе-чение безопасных условий труда на рабочих местах возлагается на начальников партии, отрядов (участков), горных и буровых мастеров, бригадиров. Рассмотрение состояния безопасности труда планируется не реже раза в месяц на технических совещаниях предприятия и собраниях коллективов участка работ.
Для создания пожаробезопасных условий труда, проектом предусматриваются меры по обеспечению пожарной безопасности на основании "Правил пожарной безо-пасности" при ГРР и "Правил пожарной безопасности для геологоразведочных организаций предприятий". Все жилые и производственные помещения, буровые установки в целях ликвидации возможных пожаров, планируется обеспечить первич-ными средствами пожаротушения противопожарным инвентарём и оборудованием согласно "Нормам обеспеченности объектов противопожарным оборудованием".
VI. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
6.1. Сводный расчет сметной стоимости геологоразведочных работ.
Сметная стоимость проектирования составит - 71732,3 руб.
Расход полевых геологоразведочных работ составит:
1087972,5+10645,4+31968,2+86618,5+27965,2+44354,3=1289524,1 руб.
Расходы на организацию полевых работ составят 1,2% от сметной стоимости полевых работ:
1289524,1*1,2%=15474,3 руб.
Расходы на ликвидацию полевых работ составят 0,8% от сметной стоимости полевых работ:
1289524,1*0,8%=10316,2 руб.
Расходы на камеральные работы составят 2,5% от сметной стоимости полевых работ:
1289524,1*2,5%=32238,1 руб.
Собственно геологоразведочные работы будут равны:
71732,3+1289524,1+15474,3+10316,2+32238,1=1419285 руб.
Расходы на транспортировку груза и персонала партии определяется в размере 10% от сметной стоимости полевых работ:
1289524,1*10%=128952,4 руб.
Расходы на строительство временных зданий и сооружений определяется в размере 10% от сметной стоимости полевых геологоразведочных работ:
1289524,1*10%=128952,4 руб.
Итого по объекту:
1419285+128952,4+128952,4=1677189,8 руб.
Расходы на полевое довольствие определяются в размере 8% от суммы затрат по объекту:
1677189,8*8%=134175,2
Расходы на премии составляют 4% от суммы расходов по объекту:
1677189,8*4%=67087,6 руб.
Расходы на доплату определяются в размере 2% от расходов по всему объекту
1677189,8*2%=33543,8
Расходы на рекультивацию земель и охрану окружающей среды определяются в размере 3% от сметной стоимости полевых геологоразведочных работ:
1289524,1*3%=38685,7 руб.
Резерв на непредвиденные работы и расходы составляют 3% от суммы затрат на геологоразведочные работы:
1419285*3%=42578,6 руб.
Сопутствующие работы и расходы будут равны:
128952,4+128952,4+134175,2+67087,6+33543,8+38685,7+42578,6=573975,7 руб.
Всего сметная стоимость составит:
1419285+573975,7=1993260,7 руб.
Заключение.
Основным результатом дипломного проекта является обобщение знаний по специальным дисциплинам таким как, структурная геология, методика поисков и раз-ведки месторождений полезных ископаемых и другие.
Результатом дипломного проекта можно также считать запасы металла выяв-ленные и рассчитанные по категориям В и С1. И предпосылки к дальнейшей разра-ботке месторождения и поисков редких и благородных металлов связанных с поро-дами стойленской свиты курской серии, а также дальнейшее изучение структур и стратиграфии месторождения.
На участке Северный-3 после доразведки выявлены следующие запасы метал-ла:
По категории В: 11695451,9 т.
По категории С1: 5981767,8 т.
Список используемой литературы.
1. Материалы, привезенные с практики.
2. Инструкция ГКЗ.
3. "Справочник техника геолога", В.С. Красулин, Москва, "Недра" 1986 год.
4. "Основы бурения", Ю.И. Володин, Москва, "Недра" 1986 год.
5. Справочник геофизики "Магниторазведка", В.Е. Никитский, Москва, "Недра" 1990 год.
6. "Буровые машины и механизмы", А.Н. Кирсанов, В.П. Зиненко, В.Г. Кардыш и др., Москва, "Недра" 1981 год.
7. "Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых", Е.О. Погребицкий, Москва, "Недра", 1977 год.
8. "Поиски и разведки месторождений полезных ископаемых", В.И. Бирюков, С.Н.Куличихин, Н.Н. Трофимов, Москва, "Недра", 1987 год.
9. "Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых", В.М. Крейтер, Москва, "Недра", 1964 год.
Расчёт затрат времени
Приложение № 5
№
п/пВиды проектируемых работЕдиницы измеренияОбъём работНормы времениЗатраты времени в бр/см1234561Колонковое бурение с отбором керна установкой УКБ-200/ЗООС глубиной 130м.1.1Диаметр 76 мм.1.2категория по буримости-IХм1100,1718,71.3диаметр 59 мм.1.4категория по буримости-ХIм11000,272971.5категория по буримости-VIIм220,132,861.6категория по буримости-ХIм1980,2753,461.7Итогом1430372,022Работы, сопутствующие бурению2.1Спуск обсадных трубм1100,80,882.2Извлечение обсадных трубм1101,351,482.3Промывка перед обсадкой и ГИСоперации220,122,642.4Тампонирование скважиноперации110,111,212.5Цементирование колонны обсадных трубм110,181,982.5Итого2,568,193Геофизические исследования3.1Каротаж магнитной восприимчивостим14300,40,5723.2Кавернометриям14300,751,07253.3Инклинометриям14300,420,60063.4Итого1,572,24511234564Опробование
(отбор проб керна)4.1категория по буримости-IХм880,065,13044.2категория по буримости-ХIм9680,0879,47284.3категория по буримости-VIIм15,840,040,61614.4категория по буримости-ХIм174,240,0814,3054.5Итого1246,080,2699,525Монтаж, демонтаж, перевозкаоперации110,151,656Лабораторные исследования6.1Спектральный анализоперации5720,0422,887Всего506,51 Сводный расчёт сметной стоимости геологоразведочных работ
Прияожение № б
№Наименование расходов и затратЕдиницы измеренияОбъём работЕдиничная сметная расценкаСметная стоимость123456IСобственно геологоразведочные работы1419285в том числе:1Полевые геологоразведочные работы%10012895,21289524,12Организация полевых работ%100154,715474,33Ликвидация полевых работ%100103,210316,24Камеральные работы%100322,432238,1IIСопутствующие работы и затраты573875,7в том числе:1Транспортировка груза и персонала128952,42Строительство временных зданий исооружений128952,43Итого по объекту1677189,8IIIПолевое довольствие134175,2IVПремии67087,6VДоплаты33543,8VIРекультивация земель и охрана окружающей среды38685,7VIIРезерв425786VIIIВсего сметная стоимость1993260,7
Расчёт сметной стоимости проектирования
Приложение № 8 Объём работ 100%. Районный коэффициент- 1
№Наименование
расходовЕдиницы
измеренияЗатраты
трудаДолжностной
окладСумма
расходов1234561
Начальник партиичел/дн180008000Инженер геологчел/дн155005500Техник первой категориичел/дн280008000Экономистчел/дн0,5550027502Итого заработная плата242503Дополнительная заработная
плата 7,9% от основной1915,754Отчисления на социальные
нужды9315Итого заработная плата35480,755Материалы (5%)1774,04Услуги (15%)5322,16Итого основных расходов42576,157Накладные расходы (29,6%)12602,548Итого основных и
накладных расходов55178,699Плановые накопления (30%)16553,6110Всего сметная стоимость71732,3
Расчет сметной стоимости полевых работ
Приложение №7
№ п/пСтатья расходовПоправочный коэффициентБурениеРаботы, сопутствующие бурениюМонтаж, демонтажГИСЛабораторные исследованияОпробованиеСНОРС учет .коэф.СНОРС учетом коэф.СНОРС учетом коэф.СНОРС учетом коэф.СНОРС учетом коэфСНОРС учетом коэф1234567891011121314151Затраты на оплату труда11550155010851085216121616339863398133961339619546195462Отчисления на социальные нужды1612612428,4428,4844844246872468752245224762376233Материальные затраты1,1867237933,14706,15553,228103315,8111106131105,12062724339,91557618379,74Амортизация1,113867982,3606,9687,620952373,6161600183092,886319778,9--5Итого основных расходов11077,46826,47754,279108694,4360791402282,94787852738,84274545548,76Накладные расходы3278,92295,22573,5119075,715610,713482,47Итого основных и накладных14356,310049,411267,9521358,668349,559031,18Плановые накопления4306,93014,83380,4156407,620504,917709,39Сметная стоимость18663,213064,214648,3677766,288854,476740,410Сметная стоимость с учетом индекса0,15672924,50,15672047,20,1982906,20,14209624280,24221511,70,148211372,911Количество расчетных единиц372,025,2110,90,133,912Полная сметная стоимость1087972,510645,431968,286618,527965,244354,313Объем работ14305,2111430572126,0814Единичная сметная расценка760,82047,22906,260,648,935,6 80
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
302
Размер файла
648 Кб
Теги
kopia, diplom, geo
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа