Министерство образования и науки Российской Федерации

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Амурский государственный университет»
Кафедра
Геологии и природопользования
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
«Опробование и подсчет запасов месторождений полезных ископаемых»
Основной образовательной программы по специальности
130301.65 «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных
ископаемых», для очной и заочной, в сокращенные сроки форм обучения
Составители: Бучко И.В., д.г.-м.н.
Факультет Инженерно-физический
Кафедра Геологии и природопользования
Благовещенск 2012
2
РАБОЧАЯ ПРОГАММА ДИСЦИПЛИНЫ
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Курс «Опробование и подсчет запасов месторождений полезных ископаемых» должен
дать студенту целостное представление о понятиях представительности проб, видах и
способах опробования, методах подсчета запасов полезных ископаемых.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина «Опробование и подсчет запасов месторождений полезных
ископаемых» входит в цикл специальные дисциплины СД.ДС.Ф.4 - «Дисциплины
специализации» подготовки горного инженера по специальности 130301 «Геологическая
съемка поиски и разведка месторождений полезных ископаемых». Она обеспечивает
взаимосвязь изучаемых профессиональных геологических дисциплин. Изучение
дисциплины направлено на приобретение практических навыков, закрепляемых
написанием курсового проекта.
Для изучения дисциплины необходимы знания и навыки, сформированные у
обучающихся в результате процесса изучения специальных дисциплин на предыдущих
курсах обучения: геологическое картирование, лабораторные методы изучения
металлических, неметаллических и горючих полезных ископаемых, формационный анализ
и др.
3.ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения дисциплины «Опробование и подсчет запасов месторождений
полезных ископаемых» студент должен демонстрировать следующие результаты
обучения:
Знать: теоретические основы выбора систем разведки и сети опробования, правила
определения сети опробования, виды опробования их применение в различных системах
разведки; методы подсчета запасов, методы математического моделирования,
применяемые при подсчете запасов.
Уметь: правильно закладывать линии опробования, проводить и контролировать отбор
проб, вести геологическую документацию, выбирать оптимальный способ подсчета
запасов, применять существующее программное обеспечение для подсчета запасов.
Владеть: способами отбора проб, ведения геологической документации; навыками
работы с горно-геологической информацией.
Разделы и темы
дисциплины
Неделя семестра
№
п/п
Семестр
4.СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «Опробование и подсчет запасов
месторождений полезных ископаемых»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 140 часов, включая курсовую работу
1
Введение в дисциплину
«Опробование и подсчет
запасов». Цели и задачи
дисциплины.
9
1
2
Виды опробования:
Химическое,
9
3
Ви ды учебной работы,
включая
самостоятельную работу
студентов
и трудоемкость (в часах)
Лекц.
2
2
Практ.
2
Срс.
2
2
Формы текущего
контроля
успеваемости
/Формы промежуточной
аттестации
Словарный
диктант
Экспресс3
минералогическое и др.,
способы и параметры
опробования
3
опрос
9
5
Обработка проб
4
2
2
Проверка
дополнительного лекцион.
материала
Проверка
самостоятель
ной работы
4
Методика оценки
достоверности
опробования
9
7,
9
2
2
2
5
Бороздовое опробование
9
11
2
4
4
9
13
,1
5
2
4
4
4
4
4
4
4
2
2
4
2
Творческое
задание
2
2
2
Тест - опрос
4
4
2
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Керновое опробование
Экономический подсчет
запасов. Классификация
запасов и прогнозных
ресурсов
Документация и
опробование при поисках
и оценке; оценка
прогнозных ресурсов и
запасов
Геолого-экономические
критерии оконтуривания
запасов
Выбор перспективных
площадей и объектов
Геологическое задание на
стадии геологического
картографирования,
поиски и оценку полезных
ископаемых
Проектирование
поисковых работ
9
Методика проведения
поисковых работ; оценка
эффективности
результатов поисков.
Подготовка к зачету
Подготовка и защита
курсовой работы
Итого - 140
17
,
18
9
9
9
1
9
3
9
5
2
2
2
9
7
4
2
2
6
30
36
36
Творческое
задание
Проверка
дополнительного лекцион.
материала
Проверка
тетради
практических
работ
Проверка
посещаемост
и занятий
Проверка
дополнительного лекцион.
материала
Проверка
посещаемост
и аудиторных
занятий
Семинар
Зачет
Диф.зачет
68
4.1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) «ОПРОБОВАНИЕ
И ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ» ДЛЯ
СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 140 часов.
№
Формы обучения
Количество
пп
часов
4
1
2
4
Лекции
Практические занятия
Самостоятельная работа
Итого
6
4
130
140
5. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ И ТЕМ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Лекции
1.Вводная лекция. Цели и задачи дисциплины.
Основные понятия. Практический и прикладной аспект дисциплины. Связь с другими
специальными дисциплинами. Понятие разведанности объектов; категории запасов и
прогнозных ресурсов. Балансовые и забалансовые запасы.
2. Виды опробования. Способы и параметры опробования.
Виды опробования: химическое, минералогическое, геохимическое, геофизическое,
ядерно-геофизическое, техническое, технологическое, товарное
Геометрия пробы. Способы и параметры опробования. Пробы линейные,
большеобъемные, дискретные (точечные).
3. Обработка проб.
Схемы обработки проб. Оборудование, применяемое при обработке проб. Контроль
обработки проб
4. Методика оценки достоверности опробования
Статистический метод определения достоверности опробования. Систематические и
случайные ошибки. Понятие опробования, основные задачи. Виды опробования, этапы
процесса опробования. Отбор проб: способы взятия, шаг опробования, характеристики.
Задачи и виды опробования при поисковых работах. Рациональные способы отбора проб
из естественных обнажений, горных выработок, керна и шлама буровых скважин.
Опробование россыпей. Отбор проб жидкостей и газов.
5. Бороздовое опробование
Геометрия бороздовой пробы. Способы контроля бороздового опробования
6. Керновое опробование
Геометрия керновой пробы. Способы контроля кернового опробования
7. Экономический подсчет запасов.
Классификация запасов и прогнозных ресурсов. Требуемое соотношение различных
категорий балансовых запасов, используемых при проектировании предприятий по их
добыче Подсчет запасов полезных ископаемых: цель и, способа подсчета. Поправочные
коэффициенты; поправки, влияющие на увеличение и уменьшение запасов. Оценка
точности подсчета запасов, погрешности (технические, систематические, геометризации)
подсчета. Методы подсчета запасов нефти и газа. Геостатистика и геостатистические
методы подсчета запасов (кригинг). Движение запасов, текущий (геологомаркшейдерский) и оперативный учет запасов. Государственный баланс запасов ПИ.
Государственная экспертиза запасов ПИ: понятие, порядок проведения.
8. Документация и опробование при поисках и оценке; оценка прогнозных ресурсов
и запасов
Принципы документации горных выработок: наземных, подземных, скважин колонкового
и ударно-канатного бурения. Методы, определения качества полезного ископаемого без
отбора проб. Контроль опробования на этапах отбора, обработки и испытаний (анализа)
5
проб.
9. Геолого-экономические критерии оконтуривания запасов.
Пространственное размещение выработок (форма разведочной сети), густота разведочной
сети. Группы и виды контуров, условия оконтуривания. Непрерывное прослеживание,
интерполяция и экстраполяция как способы оконтуривания. Приемы оконтуривания.
Топогеодезическое обеспечение. Блокировка запасов полезных ископаемых.
10. Выбор перспективных площадей и объектов.
Основные параметры, используемые при подсчете запасов твердых полезных ископаемых:
площадь, мощность рудных тел, средняя плотность руды, содержание полезных
компонентов, поправочные коэффициенты
11. Геологическое задание на стадии геологического картографирования, поиски и
оценку полезных ископаемых.
Геологическое картирование, поиски, оценка и разведка МПИ, как стадии
геологоразведочных работ, их характеристики. Стадийность геологоразведочных работ на
твердые полезные ископаемые, нефть и газ. Геологическая документация: первичная,
сводная, итоговая. Виды документации, особенности, основные требования.
Проектирование ГРР, камеральные работы. Назначение и содержание техникоэкономических соображений (ТЭС), технико-экономических обоснований (ТЭО),
технико-экономических докладов (ТЭД).
12. Проектирование поисковых работ.
Понятие поисковых и оценочных работ, их цели и задачи. Геологические основы поисков.
Поисковые предпосылки (критерии). Поисковые признаки: понятие и виды. Прямые и
косвенные признаки.
13. Методика проведения поисковых работ; оценка эффективности результатов
поисков.
Геологические, экономические, технические принципы (критерии) оценки. Социально,
географические, геологические и технологические факторы и методы оценки. Запасы
(ресурсы), качество полезного ископаемого, технологические свойства сырья,
горнотехнические условия эксплуатации, географо-экономические условия района,
экологические условия — факторы (характеристики) оценки. Потери и разубоживание
полезных ископаемых.
6. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ОЧНОГО И ЗАОЧНОГО
ОБУЧЕНИЯ
№
№ раздела (темы) дисциплины
Форма (вид)
Трудоп/
самостоятельной
емкость в
п
работы
часах
1
2
3
Введение в дисциплину «Опробование
и подсчет запасов». Цели и задачи
дисциплины.
Виды опробования: химическое,
минералогическое и др., способы и
параметры опробования
Обработка проб
Изучение
терминов,
словарный диктант
2
Подготовка
опросу
2
кэкспресс-
Подготовка
дополнительного
2
6
лекционного материала.
4
Методика оценки достоверности
опробования
Бороздовое опробование
6
Керновое опробование
8
к
Подготовка
5
7
Подготовка
контрольной работе
Экономический подсчет запасов.
Классификация запасов и прогнозных
ресурсов
Документация и опробование при
поисках и оценке; оценка прогнозных
ресурсов и запасов
9
Геолого-экономические критерии
оконтуривания запасов
10 Выбор перспективных площадей и
объектов
2
4
творческого задания
Подготовка
дополнительного
лекционного материала
4
РГР
4
Подготовка
контрольной работе
к
2
Подготовка творческого
задания
2
Подготовка
опросу
2
к
тест-
11 Геологическое задание на стадии
геологического картографирования,
поиски и оценку полезных ископаемых
12
Проектирование поисковых работ
Подготовка
дополнительного
лекционного материала
2
Подготовка к зачету
2
13 Методика проведения поисковых
работ; оценка эффективности
результатов поисков
14 Подготовка к зачету
Подготовка к семинару
2
6
15 Подготовка и защита курсовой работы
Итого
30
Зачет по СРС
68
7. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
1.Вводная лекция. Цели и задачи дисциплины.
Основные понятия. Практический и прикладной аспект дисциплины. Связь с другими
специальными дисциплинами. Понятие разведанности объектов; категории запасов и
прогнозных ресурсов. Балансовые и забалансовые запасы.
Опробование проводится на всех стадиях геологоразведочных работ. Наибольшее
значение оно имеет в разведочном процессе, когда по его результатам определяются
качественный состав рудопродуктивных толщ, особенности распространения в них
минеральных компонентов, контуры балансовых и забалансовых запасов минерального
сырья, его природных типов и промышленных сортов, содержание и технология
извлечения основных и сопутствующих полезных компонентов, а также вредных
примесей, технические и физические свойства руд и вмещающих пород.
7
Метрологию и стандартизацию опробования разрабатывают ресурсо- добывающие
министерства, разрабатывающие инструктивные и методические руководства, в которых
указываются способы, параметры и технические средства опробования. Они также
осуществляют метрологическое обеспечение управления качеством отбора, обработки и
испытаний проб с регламентированной ими точностью.
Каждая проба в отдельности не отражает средних значений качественной
характеристики и различных свойств опробуемой минеральной массы, поскольку
строение и состав этой массы дискретны. Однако совокупность проб определенных форм,
размеров и ориентировки, отобранных через равные расстояния, должна обеспечить
получение данных, близких к действительным средним значениям. В этом случае пробы
считаются достаточно представительными для своих размеров.
Полезные ископаемые, являясь природным образованием материализуются в
процессе геологоразведочных работ в запасы. Требования промышленности к их качеству,
количеству, к горно-геологическим и другим условиям их залегания определяются
кондициями, основанными на геолого-экономической оценке.
В 2000 г. завершена апробация на мировом уровне проекта Международной
рамочной классификации ООН запасов (ресурсов) месторождений твердых горных
ископаемых и минерального сырья, квалифицированных по трем укрупненным
характеристикам:
•
степени геологической изученности;
•
уровню технико-экономической изученности;
•
степени экономической эффективности.
Основным продуктом поисковых и разведочных работ является прогнозные ресурсы
и запасы полезных ископаемых. Их обновленное описание приводится в соответствии с
классификацией утвержденной приказом Министра природных ресурсов РФ от
07.03.1999г. №40 и проектом Российской классификации, идентифицированной с
Международной рамочной классификацией ООН.
В Российской Федерации установлены единые принципы подсчета, оценки и
государственного учета запасов и прогнозных ресурсов твердых, жидких и газообразных
полезных ископаемых в недрах, отраженные в их классификации. На основе этой
классификации разработаны и утверждены Государственной комиссией по запасам (ГКЗ)
Министерства природных ресурсов РФ инструкции по ее применению к месторождениям
различных видов полезных ископаемых.
Согласно одному из положений классификации, государственному учету подлежат
выявленные и экономически оцененные запасы полезных ископаемых, количество и
качество которых, хозяйственное значение, горнотехнические, гидрогеологические,
экологические и другие условия добычи подтверждены государственной экспертизой.
Подсчет запасов полезных ископаемых осуществляется недропользователями по
результатам геологоразведочных и эксплуатационных работ. На их основе ведется
проектирование ресурсодобывающих и перерабатывающих предприятий. Подсчету
подлежат запасы, залегающие в природных условиях, без учета потерь и разубоживания
при их добыче. Такие запасы называются геологическими. Наряду с основными
компонентами подсчитываются попутные полезные компоненты, если их извлечение
технически возможно, экономически целесообразно и экологически безопасно.
2. Виды опробования. Способы и параметры опробования.
Виды опробования: химическое, минералогическое, геохимическое, геофизическое,
ядерно-геофизическое, техническое, технологическое, товарное
Геометрия пробы. Способы и параметры опробования. Пробы линейные,
большеобъемные, дискретные (точечные).
Химическое опробование является основным и наиболее распространенным видом
опробования. Оно проводится, главным образом, на рудных месторождениях для
8
определения в исследуемой минеральной массе содержаний основных и попутных
полезных компонентов и вредных примесей. Химические анализы характеризуются
высокой точностью, при чувствительности вполне достаточной для решения практических
задач, связанных с подсчетом запасов полезных ископаемых. Поэтому отбор проб на
разведочных стадиях для химических анализов проводится систематически по всем
рудным пересечениям и околорудным измененным породам. Как разновидность
химического опробования следует считать пробирный анализ благородных металлов.
Минералогическое опробование проводится систематически при разведке
россыпных месторождений для определения содержания ценных минералов. При разведке
месторождений твердых полезных ископаемых в коренном залегании обычно
осуществляются минералогические анализы штуфных или объединенных проб для
изучения минерального и фазового состава руд. При этом отбираются монофракции
минералов для определения их элементного состава прецизионными методами
Ядерно-физическое опробование, включающее гамма-гамма, нейтрон-нейтронный,
рентгенорадиометрический и другие методы, широко применяется на заключительных
стадиях разведки и при эксплуатации месторождений олова, вольфрама, свинца, цинка,
меди, сурьмы, железа и других видов полезных ископаемых. Оно характеризуется
высокой чувствительностью, экспрессностью, универсальностью, относительной
простотой и легкостью проведения. Процесс опробования может осуществляться на
любой технологической стадии разведки и переработки полезного ископаемого. При этом
практическую ценность имеет опробование руд в естественном залегании. Для гаммагамма и нейтрон-нейтронного опробования используется аппаратура СРП-68, РС-3, СГСЛ
''Филигрань'', ''Фреска'' и др.; при рентгенорадиометрическом опробовании -''Минерал'',
РРША-1 и др.
Техническое опробование позволяет изучить физико-технические свойства полезного
ископаемого и вмещающих его пород. Практически по каждому месторождению твердых
полезных ископаемых определяют их среднюю плотность и влажность, прочностные
свойства руд и пород, кусковатость - качества, влияющие на технологию разработки
месторождения и переработки минерального сырья.
На месторождениях многих видов неметаллического сырья, в том числе сырья для
природных строительных материалов, техническое опробование выступает основным
методом определения их промышленной ценности и проводится регулярно. Решаемые при
этом задачи должны увязываться с нормативными требованиями промышленности,
выраженными в соответствующих ГОСТах.
Технологические испытания могут проходить в лабораторных условиях, на
полупромышленных опытных установках или производственных линиях. Пробы для этих
испытаний должны быть представительными отражать состав природных типов и
промышленных сортов руд в их товарном виде, в котором они поступят на переработку.
Особенно это важно при полупромышленных и заводских дорогостоящих и очень
ответственных испытаниях, проводимых на стадиях детальной разведки и доразведки,
когда испытывают большеобъемные технологические пробы. По результатам
технологического опробования разрабатывают рациональную схему и оптимальный
режим переработки минерального сырья, обеспечивающих рентабельное комплексное
извлечение полезных компонентов и утилизацию отходов.
На эксплуатируемых месторождениях качество товарной руды обеспечивается с
помощью геолого-технологического картирования. Оно проводится по результатам
технологического опробования и служит также для разработки оптимальных
технологических схем комплексного ее использования.
Товарное опробование проводится с целью определения качества поступающей на
переработку или временно складируемой товарной руды. При товарном опробовании
устанавливается ряд технологических показателей: товарные массы отдельных поставок,
допустимая погрешность отбора проб, классификация руд по вариантам качества, число и
9
масса разовых проб в различных вариантах качества.
3. Обработка проб.
Схемы обработки проб. Оборудование, применяемое при обработке проб. Контроль
обработки проб
Обработка проб осуществляется с целью получения в определенном физикомеханическом состоянии необходимой массы минерального вещества, пригодного для
лабораторных и технологических испытаний. При химическом и геохимическом видах
опробования в процессе обработки проб получают навеску для анализа, представляющую
собой тонко измельченный порошок (с диаметром частиц < 0,1 мм) массой от первых
граммов (для спектрального анализа) до n*100 г. Начальная масса пробы обычно в
несколько раз превосходит массу навески, а размер слагающих ее частиц на 2-3 порядка
выше. Поэтому процесс обработки включает последовательные операции дробления и
измельчения, грохочения и просеивания, перемешивания и сокращения, составляющие
стадию. Содержание в навеске компонентов, подлежащих аналитическому определению,
должно соответствовать их содержанию в исходной пробе и в ее сокращенной массе на
любой стадии обработки.
Обработка проб ведется преимущественно в три стадии. На первой стадии материал пробы подвергается крупному дроблению (до 10
мм). Для этого используют лабораторные щековые дробилки типов 58-ДР и 40-ДР. На
второй стадии проводят мелкое измельчение. В завершающую стадию осуществляют
тонкое измельчение (истирание) до 0,07мм (в случае большой массы пробы - на дисковом
истирателе типа 60-ДР, а пробы до 50г- на вибрационном истирателе типа 75-БДР-4). Для
истирания проб используют стержневые или шаровые мельницы и механический
истиратель СМБ.
При грохочении и просеивании происходит разделение частиц пробы по классам
крупности. Перед дроблением и измельчением, чтобы не дробить лишнего, проводят
вспомогательное грохочение: отделяют более мелкие классы, используя для этого
соответствующие грохоты и сита. После этих операций производят контрольное
грохочение и просеивание. Частицы, не прошедшие через контрольное сито,
возвращаются на повторную операцию. Разделение частиц по крупности осуществляется
на ручных или лабораторных механических грохотах, например, типа 138-Гр, и ситовых
анализаторах типа 71 б-Гр.
Истертый материал пробы грохочению и просеиванию не подлежит, так как наличие
значительной доли пылеватых частиц делает этот процесс в воздушной среде практически
неосуществимым. Конструкции щековых и валковых дробилок, истирателей, грохотов и
ситовых анализаторов разработаны в институте Механбор.
Оптимальные соотношения массы пробы (Q), до которой она может быть сокращена, и
размеров ее наиболее крупных частиц (d) на начало каждой стадии рассчитывают по
формуле Ричардса-Чечотта
Q=kd2,
где коэффициент k зависит от характера распределения полезного компонента в массе
пробы. Он принимается по аналогии или определяется экспериментальным путем. Его
значения
при равномерном распределении - 0,1-0,2,
неравномерном - 0,3-0,4
весьма неравномерном -0,5-1,0.
Определив надежную массу пробы по этой формуле, проводим ее сокращение,
предварительно подвергнув пробу перемешиванию. Перемешивание большеобъемной
пробы осуществляют путем перелопачивания ее материала на твердой и гладкой
горизонтальной площадке. Смешивание пробы небольшой массы выполняют способом
кольца и конуса. Сокращение пробы производят квартованием или на желобковом
10
(струйчатом) делителе. При последнем квартовании две противоположные доли пробы
объединяют в пробу для анализа, остальные две образуют дубликат, подлежащий
хранению.
Из дубликатов индивидуальных (рядовых) проб, входящих в контур отдельных тел
природных типов промышленных сортов минерального сырья, составляются групповые
пробы. Массы отбираемого материала должны быть пропорциональны длинам проб.
Сокращенная минеральная масса пробы может быть использована для формирования
технологической пробы
При отборе и обработке проб необходимо знать, какие предстоит выполнить
аналитические, технические и технологические исследования. Вид испытаний проб и
специфика их проведения обусловлены видами опробования, минеральным и химическим
составом полезного ископаемого, областью его применения, детальностью выполняемых
работ. В процессе аналитических испытаний проб определяют: спектральными анализами
-приближенно количественный поэлементный состав полезных ископаемых; химическими
анализами -количественные соотношения этих элементов; фазовыми анализами - форму
их нахождения.
Приближенно количественные спектральные анализы обладают высокой
чувствительностью, но недостаточной точностью. Поэтому рекомендуется направлять на
этот анализ пробы, не вошедшие в контур запасов полезных ископаемых. Для
спектрального анализа требуются навески массой в первые граммы. В последние три
десятилетия получили распространение количественные спектральные методы,
включающие фотометрию и спектрометрию пламени, эмиссионный анализ, и
рентгеноспектральные методы, не уступающие по точности химическим.
Химическим анализам подвергается большинство рядовых проб. Для них характерно
снижение относительной случайной погрешности по мере увеличения содержания
определяемого компонента. Масса пробы на химический анализ должна составлять 50100г, а для пробирного анализа - 250-500 г и более.
Фазовыми анализами выявляют распределение элементов по минеральным формам.
Для этого используют химические, рентгенографические и термографические методы
исследований.
Техническими испытаниями проб определяют горнотехнические, сортовые и
маркировочные свойства полезных ископаемых и вмещающих пород как в естественном
залегании, так и на технологических стадиях их разрушения. Из горнотехнических
свойств важное значение имеют плотность и влажность руд, пористость нефтегазоносных
толщ, зольность и калорийность угля и горючих сланцев, гранулометрический состав
продуктивных песков россыпи. Испытание проб на эти свойства проводят в полевых
условиях на всех стадиях разведки. Определение сортности и марок различных видов
минерального сырья проводится в специальных стационарных лабораториях с учетом
требований соответствующей отрасли промышленности.
4. Методика оценки достоверности опробования
Статистический метод определения достоверности опробования. Систематические и
случайные ошибки. Понятие опробования, основные задачи. Виды опробования, этапы
процесса опробования. Отбор проб: способы взятия, шаг опробования, характеристики.
Задачи и виды опробования при поисковых работах. Рациональные способы отбора проб
из естественных обнажений, горных выработок, керна и шлама буровых скважин.
Опробование россыпей. Отбор проб жидкостей и газов.
Решающее значение для надежного определения содержания полезных или вредных
компонентов, правильного оконтуривания тел полезных ископаемых и качественного
подсчета запасов имеет достоверность опробования, обеспечиваемая плотностью сети
наблюдений, правильностью выбора способа (метода) опробования, необходимым
количеством проб, их обоснованными геометрией и массой, характером расположения в
11
выработке.
Достоверность опробования оценивается статистически - вычислением его
случайных и систематических погрешностей.
Выбранный способ опробования должен прежде всего характеризоваться
отсутствием систематической погрешности определения содержаний анализируемых
компонентов, обусловленной избирательным выкрашиванием материала при
опробовании горных выработок, избирательным истиранием керна при колонковом
бурении или потерями измельченных частиц при бурении скважин сплошным забоем.
Наличие систематической погрешности приводит как к неправильному определению
качества руды, так и к неверным представлениям о морфологии и внутреннем строении
рудных тел, что может стать причиной существенных ошибок подсчета запасов руды и
металла и неверной оценки промышленного значения месторождения.
Случайная погрешность выбираемого способа
опробования, вызывает
преимущественно локальные ошибки в представлениях об особенностях морфологии и
внутреннего строения рудных тел и качестве руды, но в большинстве случаев не приводит
к неправильной оценке промышленного значения месторождения. Ошибочная оценка
может возникнуть при разведке месторождений, представленных маломощными рудными
телами с высокой изменчивостью распределения полезных компонентов. Для
значительной части этих рудных тел случайные погрешности опробования могут
привести к неверным представлениям об их непрерывности по падению и простиранию,
мощности и качестве руды. Поэтому предельно допустимая величина случайных ошибок,
которую должен обеспечить выбираемый способ опробования, следует обосновать исходя
из геологических особенностей разведуемого месторождения.
Случайная погрешность выбираемого способа опробования оценивается путем
вычисления среднего квадратического отклонения
между результатами определения
содержания полезного компонента в отобранных с одних и тех же интервалов
исследуемых пробах и контрольных, имеющих те же параметры (например, борозда по
борозде одного и того же сечения, линейно-точечные пробы по двум сопряженным
линиям, две половинки керна к т.д.).
Систематическая погрешность рядового способа опробования оценивается путам
определения систематического расхождения между его результатами и данными
контрольного опробования, выполненного другим, более достоверным способом, и
статистической значимости этого расхождения.
Статистическая значимость систематического расхождения оценивается по t характеристика (распределение Стьюдента) для доверительной вероятности 0,95.
как контрольные, так и контролируемые пробы должны обрабатываться по схеме,
достоверность результатов которой предварительно обоснована, а все полученные по ним
анализы необходимо подвергнуть внутреннему и внешнему контролю. Интервалы, в
которых установлены недопустимые погрешности анализов отобранных проб, подлежат
переопробованию или исключению из сопоставления. При нарушении этого требования
из-за возрастания влияния погрешностей обработки проб и аналитических работ на
результаты сопоставления оценка достоверности исследуемого способа опробования
становится необъективной;
отбор проб и статистическую обработку их результатов надлежит выполнять
раздельно по классам содержаний полезного компонента и для различных промышленных
(технологических) типов руды. Обязательно выделение классов с содержаниями
определяемых компонентов, близкими к бортовому, а также соответствующими рядовым
и богатым рудам. При оценке случайной погрешности сопоставляемые данные
группируются в классы по средним значениям результатов анализов исследуемых и
контролируемых проб, поскольку достоверность тех и других одинакова. Данные,
используемые для оценки систематической погрешности, включаются в выделяемые
классы по результатам определений в контролируемых пробах.
12
5. Бороздовое опробование
Геометрия бороздовой пробы. Способы контроля бороздового опробования
Пробы, отбираемые при разведке месторождений твердых полезных ископаемых,
называются геологическими. Геологическая проба представляет собой массу различных
по составу и размерам минеральных частиц, отобранных по продуктивной залежи в
естественном залегании или из технологических продуктов ее отработки. На месте отбора
пробы образуется углубление объем, формы, размеры и ориентировка которого
определяют понятие геометрия пробы.
Геологические пробы в зависимости от их геометрии разделяют на три группы: 1)
линейные, 2) большеобъемные, 3) дискретные (точечные). Их выбор обусловлен геологоминералогическими и морфологическими особенностями рудной залежи, видом
полезного ископаемого, характером и степенью его изменчивости, техническими
средствами разведки.
Линейные пробы отбираются бороздовым и шпуровым способами. Бороздовый
способ
опробования
является
наиболее
распространенным,
достаточно
представительными и надежным. При этом способе проба отбирается так, чтобы на ее
месте образовалась прямолинейная борозда геометрически правильной формы сечением
(ширина х глубина): 2х2; 5х3; 10х3; 10х5 см.
Борозды выбивают преимущественно в ненарушенной горной массе по направлению
максимальной изменчивости, совпадающему обычно с мощностью продуктивной залежи.
Необходимо добиваться того, чтобы весь материал из борозды поступил в пробу, не
допуская засорения или обогащения ее за счет дополнительного выкрашивания
минеральных частиц как из самой борозды, так и из смежных с нею участков.
Расположение борозд в горных выработках необходимо подчинить разведочному
принципу равной достоверности. Пробы в квершлагах, рассечках и ортах высекают в их
стенках на высоте 1-1,2 м от почвы; в штреках борозды выбивают: при крутом залегании
тел- в их забоях или кровле, а при пологом залегании -в стенках через определенные
расстояния. В канавах пробы отбирают по дну, иногда по длинным стенкам, в шурфах,
восстающих, уклонах по одной или двум противоположным узким стенкам,
ориентированным вкрест простирания рудного тела. Опробование в забоях горных
выработок должно проводиться циклично и синхронно с их проходкой и с соблюдением
правил техники безопасности.
Взятие бороздовых проб в породах и руде высокой крепости - процесс
исключительно трудоемкий. Он осуществляется вручную при помощи зубила и молотка
или механическим способом с использованием пробоотборников режущего или ударного
действия. Пробоотборники могут быть с пневматическим приводом марки ППР-2 или
электроприводом (ПЭР-1). В качестве режущего инструмента используют два
параллельных алмазных дисковых пробоотборника с отрезными алмазными кругами
АОК, вырезающие щелевые борозды шириной от 3 до 10 см и глубиной 5 см.
Шпуровой способ не имеет широкого распространения и применяется на
заключительных стадиях разведки и при эксплуатации как вспомогательный для
уточнения мощности рудопродуктивных залежей. В пробу отбирается буровая мука,
шлам, возникающие при бурении шпуров перфораторами. Длина шпуров обычно
составляет 1,5-3, реже до 4-6 м.
Разновидностью бороздового опробования являются секционное и пунктирное.
Секционное бороздовое опробование производится при наличии смежных разнотипных
по минеральному составу руд и концентраций полезных компонентов, различных по
характеру и интенсивности околорудных изменений пород. Длина секции не должна быть
менее 0,3 м. Способ опробования пунктирной бороздой рекомендован к применению на
месторождениях с рудными телами большой мощности и равномерным распределением в
них полезных компонентов
13
Валовый способ является самым достоверным и в то же время наиболее трудоемким.
Его используют при взятии большеобъемных проб преимущественно для технологических
испытаний, а также для контроля за другими способами опробования. В пробу может
поступать вся отбитая горная масса или ее часть с определенных интервалов проходки
горных выработок или очистных забоев. При этом в зависимости от необходимой массы
пробы регулируют кратность (периодичность) поступления в нее технологических порций
материала. Масса валовой пробы может достигать нескольких сотен и даже тысяч
килограммов.
Задирковый способ является площадным и длительное время использовался при
химическом опробовании маломощных (менее 0,3-0,4 м) тел с крайне неравномерным
распределением полезных компонентов. Отработку таких тел, как правило ведут
селективно. В настоящее время в связи с применением высокопроизводительных систем и
технологии разработки нецелесообразно оконтуривать маломощные тела. Кроме того,
этот способ требует больших затрат ручного труда, поскольку по всей мощности тела в
определенном интервале по его падению (или ширине) должен сниматься ровный слой
мощностью 1-3 см, минеральная масса которого поступает в пробу. Поэтому задирковый
способ, утратив свое значение для химического опробования, может использоваться при
взятии механическим способом большеобъемных проб для технологических испытаний. В
этом случае глубина задирки достигает 5-10 см и более, а масса пробы - несколько сот
килограммов.
6. Керновое опробование
Геометрия керновой пробы. Способы контроля кернового опробования
Отбор керновых проб осуществляется способами, близкими к линейным. Отбор проб
при колонковом бурении производится из керна, а при его отсутствии или низком выходеиз шлама. Керн, представляющий собой столбик породы или руды, раскалывается на
гидравлическом или механическом ударном керноколе вдоль оси пополам. При
небольших объемах опробования раскалывание керна может выполняться вручную с
помощью зубила и молотка. Одна половина столбика керна поступает в пробу, другая
хранится в качестве дубликата. Пробы могут отбираться также способами распиливания и
высверливания. При распиливании керна вдоль его продольной оси срезается сегмент,
подлежащий хранению. Материал распила используется в качестве химической пробы, а
оставшаяся часть керна может быть предназначена для других видов опробования.
Способом высверливания опробуется керн, полученный при бурении соленосных толщ.
Поскольку скважины ориентируются вкрест простирания рудных тел и так, чтобы угол их
встречи был не менее 30°, то опробованию подлежит весь керн по всем рудным
интервалам. От их мощности и внутреннего строения рудных тел и особенностей
изменчивости качественного состава зависит длина проб. При значительной мощности
рудных тел она составляет от 2 до 5 м.
При разведке месторождений скважинами ударно-канатного бурения опробуют
шлам. При эксплуатационной разведке месторождений, отрабатываемых открытым
способом, когда основным ее средством являются взрывные скважины шарошечного или
пневмоударного бурения, отбор проб осуществляется из шлама или буровой мелочи. При
очистке скважин воздушно- водяной смесью опробование производится специальными
шламоуловителями. При ручном или механическом ударно-вращательном бурении взятие
проб осуществляется с помощью желонки, ложки, пробоотборников и грунтонасосов.
К параметрам проботобора относятся геометрия и масса проб, расстояние между
ними и общее число сквозных проб. вопросы геометрии и массы проб были рассмотрены
раньше.
Расстояния между точками отбора проб зависят от степени изменчивости
оруденения. Чем больше величина коэффициента вариации содержаний полезного
компонента Vc, тем меньше эти расстояния. Обычно расстояние между пробами
14
определяется по линейному подсечению, ориентированному по простиранию рудного
тела. В случае, когда рудное тело по своей мощности вписывается в сечение выработки,
опробование ведут через расстояние, кратное величине продвижения его забоя. При
крайне неравномерном распределении полезного компонента опробуют забой после
каждой отпалки, т.е. через 1,5-2 м; при неравномерном оруденении - через 4-6 м,
равномерном - 6-15 м, и весьма равномерном - 15-50 м. При значительной мощности,
больших размеров сечения штрека плотность сети опробования и разведочной сети
становится одинаковой, так как полные (сквозные) пересечения рудного тела по его
мощности, подлежащие опробованию, совпадают с разведочными подсечениями. Это
относится также к опробованию выработок, пройденных по падению (ширине)
продуктивной залежи. В восстающих, пройденных по маломощным телам, по мере
проходки опробуются стенки через 5-10 м.
Общее число сквозных проб зависит от расстояния между ними и определяется с
учетом размеров опробуемой продуктивной залежи, вероятностного закона распределения
содержаний полезных компонентов и критерия предельно допустимой погрешности
оценки среднего содержания.
Способ отбора проб в буровых скважинах (керновый, шламовый) зависит от
принятого вида и качества бурения.
При колонковом бурении должен быть получен выход керна, обеспечивающий
достоверность данных об особенностях залегания тел полезных ископаемых и
вмещающих пород, их мощностях, внутреннем строении, характере околорудных
изменений, распределении природных разновидностей руд, их текстуры и структуры. Для
каждого природного типа полезного ископаемого необходимо установить минимально
допустимый для подсчета запасов выход керна, для которого доказано отсутствие
избирательного истирания. Предельный выход керна устанавливается в каждом
конкретном случав по результатам сопоставления кернового опробования по классам
выхода керна с данными валового, бороздового, геофизического и других методов и
способов опробования.
Величину линейного выхода керна следует систематически контролировать весовым
(сравнение теоретической и фактической массой керна) или объемным способами
(сопоставление фактического объема керна, который замеряется в мерном сосуде с водой,
с его расчетной, величиной). Для повышения выхода керна и снижения его
избирательного истирания следует использовать различные технические средства:
снаряды с обратной призабойной промывкой, двойные и тройные колонковые трубы,
съемные керноприемники и др.
Погрешности
кернового
опробования
связаны
с
изменчивым
характером
оруденения,
неполным
выходом
керна,
его
избирательным
истиранием,
ошибками
обработки
и
анализа
проб.
Достоверность
результатов опробования скважин во всех случаях, независимо от выхода керна, необходимо
доказать экспериментальными работами, учитывая при этом, что вероятность
избирательного истирания керна увеличивается с уменьшением его выхода и диаметра
бурения. Степень избирательного истирания изучается применительно к различным типам
руд.
При изучении избирательного истирания керна необходимо:
обеспечить статистически достаточный объем исследования по технологическим
типам руд, классам выхода керна и содержания;
получить данные по физико-механическим свойствам руд с различным содержанием
полезных компонентов и учитывать их при установлении зависимости между выходом
керна и содержанием компонентов в пробах.
Погрешности
кернового
опробовании
оцениваются
прямым
и
косвенными методами.
К прямым методам заверки относится:
15
- контроль данных анализов керновых проб результатами геофизического
опробования скважин. Данные геологического опробования и геофизических измерений
сравниваются по классам выхода керна и содержаний полезных компонентов в скважинах,
равномерно характеризующих тела полезного ископаемого по простиранию и падению,
различные сорта и разновидности руд. Этот вид контроля наиболее эффективен,
производителен и дешев. Он может широко использоваться при благоприятных физикогеологических условиях;
- заверка данных буровых скважин бороздовым или валовым(реже задирковым)
опробованием горных выработок, пройденных по стволам контролируемых скважин. При
этом следует обеспечить совпадение интервалов отбора керновых и бороздовых проб.
В случае заверки валовыми пробами для корректной оценки систематической
погрешности число керновых проб следует увеличить. Для этого вблизи контрольной
выработки, пройденной вдоль оси скважины, необходимо пробурить дополнительно ряд
скважин, обеспечивающих в сумме требуемое количество сопоставляемых керновых
проб;
контроль опробования скважин колонкового бурения отбором керновых проб из
скважин большого диаметра, которые бурятся по стволам или вблизи (3-5 м)
контролируемых. Этот метод требует обеспечения полного сбора шлама;
сопоставление данных опробования керна при его различном выходе с результатами
опробования шлама и мути, отобранных с того же интервала. При этом шлам и муть
отбирают в отдельную пробу и определяют раздельно массу керна, шлама и мути. Пробы
керна, шлама и мути обрабатываются и анализируются также раздельно. Этот способ
применим в тех скважинах, где не поглощается промывочная жидкость, исключено
растворение каких-либо минералов и засорение материала керновых проб и шлама
вывалами из стенок скважин. Сбор только одного шлама бывает недостаточным, особенно
на молибденовых и окисленных рудах, а также при проявлении эффекта флотации
промывочной жидкостью рудных или нерудных (глинистых, слюдистых) минералов.
Данные кернового опробования допустимо заверять результатами ударно-канатного
бурения (УКБ) при условии установления их достоверности,
К косвенным методам заверки относятся:
сопоставление подсчетных параметров и запасов рудных тел разведуемого участка,
представлений об их морфологических особенностях и внутреннем строении,
установленных раздельно по скважинам и горным выработкам. Этот метод достаточно
эффективен и его рекомендуется широко использовать на разрабатываемых
месторождениях, а также на месторождениях, где наряду со скважинами при разведке
используются горные выработки;
7. Экономический подсчет запасов.
Классификация запасов и прогнозных ресурсов. Требуемое соотношение различных
категорий балансовых запасов, используемых при проектировании предприятий по их
добыче Подсчет запасов полезных ископаемых: цель и, способа подсчета. Поправочные
коэффициенты; поправки, влияющие на увеличение и уменьшение запасов. Оценка
точности подсчета запасов, погрешности (технические, систематические, геометризации)
подсчета. Методы подсчета запасов нефти и газа. Геостатистика и геостатистические
методы подсчета запасов (кригинг). Движение запасов, текущий (геологомаркшейдерский) и оперативный учет запасов. Государственный баланс запасов ПИ.
Государственная экспертиза запасов ПИ: понятие, порядок проведения.
Прогнозные ресурсы полезных ископаемых оцениваются в пределах перспективных
территорий и отдельных частей месторождений по благоприятным геологическим
предпосылкам, выявленным в процессе регионального геологического и другого
картирования, результатам поисков и методом законтурной экстраполяции запасов на
флангах и глубину, а также по аналогии с разведанными месторождениями.
16
Классификация предусматривает:
•
группировку месторождений по степени их изученности и сложности
геологического строения;
•
подразделение запасов по степени разведанности и прогнозных ресурсов - их
обоснованности;
•
группировку запасов по их экономическому значению.
месторождения подразделяются на оцененные и разведанные.
К первым относятся месторождения с прогнозными ресурсами и предварительно
оцененными запасами, по своим параметрам (качественной характеристике,
технологическим свойствам, гидрогеологическим и горнотехническим условиям
переработки)
позволяющими
принять
решение
о
целесообразности
или
нецелесообразности проведения разведочных работ.
Ко вторым относятся месторождения с разведанными горными выработками и
скважинами запасами с полнотой изученности указанных выше параметров достаточной
для технико-экономического обоснования их промышленного освоения.
месторождения твердых полезных ископаемых подразделяются:
металлических и неметаллических на 4 группы, угля и горючих сланцев на 3 группы;
1-ая группа месторождений характеризуется простым геологическим строением.
Запасы заключены преимущественно в простых по форме, внутреннему строению телах, с
выдержанной мощностью и равномерным распределением основных полезных
компонентов.
2-ая группа объединяет месторождения сложного геологического строения с
изменчивыми мощностью и внутренним строением тел полезного ископаемого,
невыдержанным качеством и неравномерным распределением основных ценных
компонентов. Сюда же относятся месторождения углей и ископаемых солей простого
геологического строения с очень сложными горногеологическими условиями разработки.
3-ая группа месторождений определяется очень сложным геологическим строением с
резкой изменчивостью мощности и внутреннего строения тел полезного ископаемого и
весьма неравномерным распределением основных ценных компонентов.
4-ая группа включает месторождения металлов и неметаллического сырья весьма
сложного геологического строения с резкой изменчивостью мощности и внутреннего
строения, с прерывистым гнездовым распределением основных компонентов.
Если на месторождениях 1-й группы тела полезных ископаемых с ненарушенным
или слабонарушенным залеганием и выдержанным качеством, то на месторождениях 2-й
и 3-й групп они характеризуются нарушенным и даже интенсивно нарушенным
залеганием или невыдержанным качеством полезных ископаемых. Для месторождений 4й группы эти характеристики проявляются одновременно с крайне отрицательными
значениями.
При распределении месторождений по группам учитываются также количественные
показатели оценки изменчивости основных свойств продуктивных тел, например по
коэффициентам вариации их мощности и содержаний полезных компонентов.
По сложности геологического строения и характеристике коллекторов
выделяются месторождения (залежи) нефти и газа: простого и сложного строения
соответственно с выдержанностью и невыдержанностью толщин и коллекторских свойств
продуктивных пластов по площади и разрезу. Кроме того, выделяют месторождения очень
сложного строения, характеризующиеся как наличием литологических замещений или
тектонических нарушений, так и невыдержанностью толщин и коллекторских свойств
пластов.
Запасы твердых полезных ископаемых по степени разведанности подразделяются на
категории А1 В1 С1 и С2. Запасы первых трех категорий относятся к разведанным, запасы
категории С2- к предварительно оцененным.
Прогнозные ресурсы твердых полезных ископаемых подразделяются по степени их
17
обоснования на категории Р1 Р2 и Р3.
Наиболее детально изучают запасы категорий А и В. Контур запасов категории А
определяется в соответствии с требованиями кондиций по скважинам или горным
выработкам. При этом необходимо: выявить размеры, форму и условия залегания тел
полезных ископаемых; оконтурить внутри их безрудные и некондиционные участки;
изучить характер и особенности изменчивости морфологии и внутреннего строения этих
тел, технологические свойства полезных ископаемых, гидро-, инженерно- и горногеологические и другие условия с детальностью, необходимой для составления проекта
разработки месторождения. Кроме того, определяют природные разновидности,
промышленные типы и сорта полезного ископаемого, их состав, свойства и распределение
ценных и вредных компонентов по минеральным формам.
8. Документация и опробование при поисках и оценке; оценка прогнозных ресурсов
и запасов
Принципы документации горных выработок: наземных, подземных, скважин колонкового
и ударно-канатного бурения. Методы, определения качества полезного ископаемого без
отбора проб. Контроль опробования на этапах отбора, обработки и испытаний (анализа)
проб.
Кроме обоснования способа и методики опробования, которые должны выполняться
на ранних стадиях геологоразведочных работ, на месторождениях в течение всего периода
разведки необходимо систематически проводить оперативный геологический контроль
рядового опробования (раздельно по всем типам и разновидностям руд с учетом
вещественного состава) в объеме, достаточном для статистической обработки полученных
результатов. Сюда относится контроль за работой пробщика, а также контроль отбора
проб, их обработки и анализа.
Контроль за работой пробщика состоит:
- в определении правильности отбора проб: контроль положения проб относительно
элементов рудного тела, полноты опробования рудных тел по мощности, выдержанности
принятых параметров отбираемых проб, правильности раскалывания (распиливания)
керна и сбора мелочи при отборе пробы ;из керна с легко выкрашивающимися
минералами (молибденит, шеелит
и т.д.), соответствия фактической массы пробы
теоретической;
- в отборе в горных выработках - контрольных сопряженных проб в количестве не
менее 5% от общего числа рядовых тем же пробщиком, но под наблюдением геолога, с
целью оценки объективности отбора проб и правильности методических приемов;
- в проверке точности маркировки проб и правильности ведения технической
документации (журнал опробования и др.);
-в оценке сохранности прoб в процессе их транспортировки от места отбора до
лаборатории.
Если в процессе контроля отбора проб выявляется неправильное положение
отобранных проб по отношению к рудному телу, неравномерность отбора их материала
по всей длине, несоблюдение принципа секционного отбора или значительное отклонение
(более 20%) фактической массы от теоретической, пробы в соответствующих интервалах
отбираются заново.
При оперативном контроле отбора проб широко используется сравнение их
фактических и расчетных (теоретических) масс. Этому сравнению подлежит не менее 5%
всех проб, отобранных соответствующим способом (керновых, бороздовых и т.д.).
Случайные отклонения фактической массы пробы от расчетной не должны
превышать 20%. При выявлении систематических, а также более значительных случайных
погрешностей, необходимо выяснить их причины и оценить степень влияния на
достоверность опробования.
На россыпных месторождениях объем пробы, отобранной из скважины ударно18
канатного бурения, рассчитывается по формуле:
V=nl ,
где V- объем буровой пробы, м3; l- интервал углубки скважины, м; n- площадь забоя
скважины, м .
При бурении без обсадки необходимо по данным кавернометрии оценить
расхождение между теоретическим и фактическим диаметром скважины. Если величина
этих расхождений превышает 10%, площадь забоя скважины рассчитывают по
фактическому диаметру, который принимается как среднее значение данных
кавернометрии, выполненной через каждые 10 см уходки.
В процессе контроля обработки проб необходимо оценить характер и величину
возникающих погрешностей и выявить причины их возникновения:
1. несоответствие схемы обработки особенностям распределения в пробах
продуктивных минералов
2. возможность избирательного выкоса измельчаемых частиц вытяжной вентиляцией
и загрязнением обрабатываемого материала остатками предыдущих проб.
Для выявления величины возникающей случайной погрешности проводится
экспериментальная обработка 30-50 проб. Каждая из них измельчается до крупности,
предусмотренной предварительно намеченной схемой обработки для первой стадии
дробления. Измельченный материал тщательно перемешивается и сокращается вдвое
квартованием или делителем Джонса. Каждая иэ этих частей обрабатывается как
самостоятельная проба по той же схеме и при том же значении коэффициента К в
уравнении Q= К d2. Где Q- масса пробы, кг; d- диаметр отверстий сит или размер кусков
(частиц) материала, мм; К - значение коэффициента, которое принимается в зависимости
от степени неравномерности распределения компонентов. Эти две опытные пробы
направляются на анализ в ту же лабораторию, где анализируются рядовые пробы.
Результаты анализов по каждой паре равных частей пробы сводятся в таблицу и по ним
вычисляется среднеквадратическая погрешность определений содержаний основных
компонентов. Если средняя относительная погрешность обработки и анализа не
превышает I5-20%, точность обработки проб считается достаточной. При большей
погрешности следует изменить схему обработки проб (исходя из увеличенного значения
коэффициента К и проверить ее новыми испытаниями. Для коренных месторождений
золота, платины, которые отличаются низкими содержаниями, а также при избирательном
выкрашивании рудных минералов или небольшой массе рядовых проб (до 5 кг) других
полезных ископаемых с весьма неравномерным распределением содержаний основных
компонентов, следует использовать более надежную, но дорогостоящую схему обработки.
В этом случае весь материал пробы измельчается до конечной крупности (обычно 0,1-0,07
мм), тщательно перемешивается, а затем сокращается до необходимой массы, из которой
отбирается навеска для анализа.
Для определения качества руд (содержания полезных и вредных компонентов и др.)
используются методы анализа II категории точности, установленное государственной
стандартами и утвержденные научными советами по аналитическим и минералогическим
методам исследования (НСАМ и НСОММИ) бывшего Министерства геологии СССР в
ранге отраслевых методик. Спектральный и другие методы анализа, не отвечающие
требованиям II категории, целесообразно использовать для предварительной отбраковки
проб с низкими (некондиционными) содержаниями. Изучение руд следует начинать с
определения полного химического состава с помощью спектрального или химического
анализов. Отсутствие этих данных может привести к не комплексному изучению руд.
Химический состав руд должен изучаться с полнотой, обеспечивающей выявление
всех основных и попутных полезных компонентов, а также вредных примесей и, при
необходимости, шлакообразующих компонентов. Минеральный состав руд (природных
разновидностей, промежуточных типов), их текстурно-структурные особенности и
физические свойства, влияющие на полноту извлечения полезных компонентов при
19
обогащении и последующей переработке концентратов, должны быть изучены с
применением минералого-петрографических, физических, химических и других анализов
по методикам, утвержденным НСАМ и НСОММИ бывшего Министерства геологии
СССР, позволяющим получить объективные и полные количественные данные по
химическому, фазовому составу и диагностике минералов.
Для выяснения степени окисления первичных руд и установления границ зоны
окисления и зоны вторичного обогащения, а также изучения распределения полезных
компонентов по минеральным формам следует выполнять фазовые анализы с целью
определения форм нахождения минералов в этих зонах.
подразделяются на балансовые и забалансовые.
Балансовые (экономические) запасы подразделяются:
• на запасы, разработка которых экономически эффективна в условиях
конкурентного рынка, при соблюдении требований по использованию недр и охране
окружающей среды.
•на гранично-экономические запасы, освоение которых возможно при специальной
поддержке со стороны государства недропользователя в виде налоговых льгот, дотаций и
т.п.
К забалансовым (потенциально экономическим) относятся:
• запасы отвечающие по своим параметрам балансовым запасам, но отработка
которых на момент оценки невозможна по горнотехническим или технологическим или
правовым или экологическим или другим обстоятельствам.
• запасы, отработка которых на момент оценки экономически нецелесообразна, но
может стать экономически эффективной в ближайшем будущем при благоприятной
рыночной коньюктуре или при значительном снижении эксплуатационных
производительных затрат на их добычу и переработку, обусловленном техническим
прогрессом.
Учету подлежат забалансовые запасы при условии их сохранности в недрах или
складировании с целью использования в будущем. Запасы, заключенные в охранных
целиках капитальных сооружений, сельскохозяйственных, жилищных и других объектах,
относятся к балансовым или забалансовым с учетом затрат на перенос сооружений или
специальные способы отработки этих запасов.
9. Геолого-экономические критерии оконтуривания запасов.
Пространственное размещение выработок (форма разведочной сети), густота разведочной
сети. Группы и виды контуров, условия оконтуривания. Непрерывное прослеживание,
интерполяция и экстраполяция как способы оконтуривания. Приемы оконтуривания.
Топогеодезическое обеспечение. Блокировка запасов полезных ископаемых.
Оконтуривание запасов полезных ископаемых осуществляется на разведочных
стадиях, когда по результатам проходки горных выработок и скважин, а также
геофизических исследований проводятся линии контуров месторождений, участков,
рудных тел (залежей) и отдельных блоков. При этом руководствуются геологостатистическими и экономико-технологическими критериями оконтуривания.
Это характеристика геологической и статистической неоднородности рудных
залежей.
Геологическая неоднородность выражена анизотропией и зональностью, а
статистическая - дискретностью оруденения.
Элементы геологической неоднородности больше размеров проб, а статистической
меньше. По мере сгущения разведочно-эксплуатационной сети скважин и горных
выработок статистическая неоднородность переходит в геологическую.
С анизотропией и зональностью связано понятие о неслучайной изменчивости.
Анизотропия рудоносных структур и вмещающих их толщ пород проявлена закономерной
изменчивостью одного или большего числа признаков (свойств) в любых направлениях
20
пространства. За меру анизотропии принимают частное от деления среднего числа
элементов неоднородности на длину пересекающей их линии. На большинстве
месторождений снижение меры анизотропии рудных тел происходит последовательно по
трем направлениям: по их мощности, падению и простиранию.
Дискретность оруденения коррелируется с изменчивостью по характеру и степени
проявления почти на всех уровнях строения природных образований полезных
ископаемых - от их локальных обособлений до минерализованной зоны. Однако
наибольшее практическое значение изучение дискретности имеет на уровне строения тел
полезного ископаемого, когда дискретность характеризует степень насыщенности тела
участками полезной минерализации.
На всех стадиях геологоразведочных работ главнейшими оценочными показателями
служат минимальное промышленное и бортовое содержания, а также минимальное
содержание полезных компонентов по пересечению рудного тела и минимальное
содержание забалансовых руд. Другими кондиционными показателями для оконтуривания
руд служат минимальная (рабочая) мощность тел полезных ископаемых, максимальная
мощность прослоев пород и т.п.
По геолого-статистическим критериям через опорные точки проводят линии
естественного контура. Использование экономических критериев позволяет оконтурить
запасы с определенными, заранее заданными качественными и технологическими
параметрами. Однако вопросы обоснования кондиций рассматриваются после
ознакомления с методикой подсчета запасов. Это объясняется тем, что сами кондиции
устанавливают на основе предварительно подсчитанных запасов в геологических
(естественных) границах с одновременным использованием при этом различных
вариантов кондиционных показателей.
10. Выбор перспективных площадей и объектов.
Основные параметры, используемые при подсчете запасов твердых полезных ископаемых:
площадь, мощность рудных тел, средняя плотность руды, содержание полезных
компонентов, поправочные коэффициенты
Основными параметрами при подсчете запасов твердых полезных ископаемых
являются площадь (S) и мощность (m) рудных тел, средняя плотность руды (d),
содержание в ней полезных компонентов (С) и поправочные коэффициенты.
Площади возникают в результате оконтуривания рудных тел в целом или их
отдельных частей (блоков) на топографических и маркшейдерских планах, вертикальных
или горизонтальных проекциях. Проекция рудных тел на горизонтальную плоскость
осуществляется при их пологом залегании, а на вертикальную - при крутом падении.
Измерение площадей требует повышенного внимания исполнителей, обычно
маркшейдеров. Площади со сложными очертаниями замеряются планиметром либо
курвиметром, либо палеткой. Простые по конфигурации площади измеряются как
геометрические фигуры. С целью избежания грубых ошибок измерение одних и тех же
площадей выполняется двумя исполнителями, каждый их которых для большей точности
производит несколько повторных измерений. При вычислении средних значений частные
замеры с отклонением более чем на 3-5 % не учитываются.
Мощность рудных тел или рудопродуктивных залежей определяется по
материалам опробования и геологической документации горных выработок и скважин, а
также данными их каротажа. При пологом залегании рекомендуется замерять
вертикальную мощность (mв), а при крутом падении - горизонтальную (mг). По керну или
каротажу скважин мощность рудопродуктивной залежи (mскв) определяется длиной
интервала ее подсечения. Эти так называемые наблюдаемые мощности отличаются от
истинных мощностей (mи) и приводятся к ним по тригонометрическим формулам: mи =
mr sin a; mи = mв соs a; mи = mскв cos(a-b) cos g, где a - угол падения залежи, b - зенитный
угол наклона скважины в месте пересечения залежи; g -угол между азимутальным
21
направлением скважины и азимутом падения залежи (рис. 1). Cредняя мощность залежи
определяется как среднее арифметическое значение частных замеров мощностей по
сквозным сечениям залежи, если точки замеров распределены равномерно. При
неравномерном распределении она может определяться как средневзвешенное на
площади или на длину влияния частных замеров.
Средняя плотность руды определяется в ненарушенном залегании,
непосредственно на месте, путем выемки определенного объема горной массы и
последующего ее взвешивания, а также по результатам испытаний лабораторных проб.
При этом вводится поправка на естественную влажность. Каждая проба представляет
собой штуф (образец) руды с естественной влажностью, пористостью, кавернозностью и
трещиноватостью. Такие пробы отбираются по различным минеральным типам и сортам
руд в количестве, исключающем возможность погрешности в десятых долях г/см3.
Средняя плотность (d) штуфа вычисляется как отношение его массы в воздухе к
разности масс в воздухе и воде. Пористые трещиноватые штуфы предварительно
опускают в расплавленный парафин.
Естественная влажность (w, %) определяется как отношение потери массы образца
в результате высушивания к массе влажного образца. И тогда средняя плотность образца с
учетом поправки за влажность определяется по формуле
dсух= dвл (100- w)/100
Такой пересчет необходим в связи с тем, что аналитические исследования
проводятся с предварительно высушенными навесками и содержание полезного
компонента дается на воздушно-сухую массу.
Содержание полезных компонентов (С) является качественной характеристикой,
позволяющей определить их запасы или только промышленную ценность полезных
ископаемых без подсчета запасов ценных компонентов. Последнее относится, например, к
железным, марганцевым, хромитовым рудам, бокситам, углю, известнякам, глинам.
Содержание полезных компонентов может приводиться на химические элементы
(Au, Cu, Ni и т.д.) или оксиды элементов (WO3, TiO2, Cr2O3 и т.п) в процентах и
массовых единицах (миллиграммах, каратах, граммах, килограммах) на 1 т или 1 м руды
или песков.
Среднее
содержание
определяется
как
среднеарифметическое
или
средневзвешенное последовательно по опробуемому сечению, горной выработке или
скважине, горизонту, блоку, участку и, наконец месторождению. Выбор зависит от
величины дисперсии содержаний и наличия их корреляции с мощностью, плотностью,
площадью или длиной влияния пробы. Лучшим считается способ, дающий наименьшую
дисперсию средних содержаний.
Поправочные коэффициенты, могут существенно изменить представления о
количественной и качественной характеристике запасов и повлиять на технологию их
отработки. К уменьшению запасов полезных компонентов приводят поправки на
дискретность оруденения (рудоносность), наличие безрудных даек или ксенолитов
вмещающих пород, валунистость, закарстованность, льдистость. Увеличение запасов
может быть связано с введением коэффициентов, учитывающих избирательное истирание
керна или намыв ценных компонентов при разработке россыпей. Кроме того, может
возникнуть необходимость введения поправок на систематические погрешности
химических анализов проб, замеров мощностей в буровых скважинах, на расхождение их
данных с горными выработками.
Степень дискретности (Д) выражается через стандарт, коэффициенты вариации и
рудоносности (r). Последний устанавливают как отношение суммы длин рудных
интервалов (или площадей, объемов, масс), несущих промышленную минерализацию, к
общей длине (или площади, объему, массе) рудной зоны. Чтобы при разработке
месторождений избежать негативных явлений, вызываемых крайне дискретным
характером оруденения, следует минимальные значения коэффициента рудоносности
22
обосновать проектом, сравнивая варианты селективной и валовой разработки. При Дmax
r—» 0; при Дmin r—»1.
11. Геологическое задание на стадии геологического картографирования, поиски и
оценку полезных ископаемых.
Геологическое картирование, поиски, оценка и разведка МПИ, как стадии
геологоразведочных работ, их характеристики. Стадийность геологоразведочных работ на
твердые полезные ископаемые, нефть и газ. Геологическая документация: первичная,
сводная, итоговая. Виды документации, особенности, основные требования.
Проектирование ГРР, камеральные работы. Назначение и содержание техникоэкономических соображений (ТЭС), технико-экономических обоснований (ТЭО),
технико-экономических докладов (ТЭД).
Этап 1. Работы общегеологического назначения
Стадия 1. Региональное геологическое изучение недр
Этап 2. Поиски и оценка месторождений
Стадия 2.Поисковые работы
Стадия 3. Оценка месторождений
Этап 3. Разведка и освоение месторождения.
Стадия 4. Разведка месторождения
Стадия 5. Эксплуатационная разведка.
На 1 этапе осуществляется комплексное изучение геологического строения территории
страны, закономерностей размещения всех видов минерально-сырьевых ресурсов и их
прогнозная оценка.
Геологические исследования этапов 2 и 3 направлены на воспроизводство
минерально-сырьевой базы страны.
Границы между стадиями условны и определяются масштабами ведущих работ,
рангами площадей и требованиями к конечным результатам, завершающим работы
каждой каждой стадии. Информация, получаемая на каждой стадии по полноте и
достоверности должна быть достаточна для геологического и технико-экономического
обоснования ГРР последующих стадий, либо освоения и проектирования разработки
месторождения. В зависимости от конкретных условий и после согласования с заказчиком
отдельные стадии могут совмещаться с другими стадиями.
Формы первичной геологической документации включают: дневники (полевые
книжки), журналы документации горных выработок, первичную документацию буровых
скважин, формы регистрации каменного материала, этикетки, зарисовки обнажений и
горных выработок, керна скважин и т.д., фотографии естественных и искусственных
обнажений. Все записи должны делаться максимально разборчиво, иметь одинаковую
форму и последовательность перечисления признаков описываемого объекта,
производится простым карандашом с избеганием затирания только с внешней стороны
листа.
12. Проектирование поисковых работ.
Понятие поисковых и оценочных работ, их цели и задачи. Геологические основы
поисков. Поисковые предпосылки (критерии).
Поля и аномалии как современная основа поисков полезных ископаемых.
Геологические, тектонические, магматические, литологические,
метаморфические,
геоморфологические и другие поля и аномалии. Нормальные и аномальные поля.
Положительные и отрицательные аномалии. Аномалии как объект поисков.
Общие и частные предпосылки поисков. Региональные и локальные предпосылки
поисков. В основе научной постановки поисков лежит: 1) представление о закономерном
образовании, размещении и разнообразных изменениях месторождений в земной коре в
ходе геологической истории развития района и 2) знание геохимических и геофизических
23
особенностей химических элементов и их соединений в различных физико-химических
условиях.
Геологические
закономерности,
контролирующие
пространственное
размещение месторождений полезных ископаемых - геологические поисковые
предпосылки. Локализация месторождений в земной коре определяется совместным
действием комплекса факторов: 1) стратиграфических, 2) фациально-литологических, 3)
структурных,
4)
магматических (метаморфических),
5) геохимических,
6)
гидрогеологических, 7) геофизических, 8) геоморфологических и других.
Известные глобальные эпохи рудо- и углеобразования заставляют геолога
анализировать стратиграфический фактор в качестве указателя, порой самого
предварительного, наличия-отсутствия месторождений определенного вида полезного
ископаемого на изучаемой территории. В большей мере стратиграфические критерии
помогают при поисках месторождений осадочного генезиса, но в ряде случаев они имеют
существенное значение для прогнозирования эндогенного оруденения, когда оно
связывается с магматизмом определенного возраста. Иногда стратиграфический фактор
используется для прогноза эндогенного оруденения в благоприятных осадочных породах
определенного возраста. Поэтому выделение таких продуктивных свит в
стратиграфическом разрезе и прослеживание их является важнейшей задачей
геологосъемочных и поисковых работ. С поисковой точки зрения важно то, что
установление периодов накопления полезного ископаемого дает указание на возможность
обнаружения тех же полезных ископаемых в близлежащих участках земной коры в
аналогичных геологических условиях.
Фациально - литологические предпосылки. Связь полезных ископаемых с
осадочными и осадочно-вулканогенными формациями. Значение палеогеографических и
палеофациальных карт. Особый интерес для поисковых целей представляет группировка
экзогенных МПИ. По характеру первоисточников полезных компонентов выделяется 4 их
группы: 1) месторождения, первоисточником полезных компонентов в которых являлись
продукты коры выветривания; 2) месторождения, первоисточником полезных
компонентов в которых явились воды морских бассейнов;
3) месторождения,
первоисточником полезных компонентов в которых являлась растительность; 4)
месторождения, первоисточником полезных компонентов в которых явился подводный
вулканизм.
Структурные (тектонические) предпосылки поисков. Роль крупнейших структурных
единиц земной коры (щитов, платформ, геосинклиналей и переходных зон) в размещении
месторождений различных полезных ископаемых. Тектонически ослабленные
(проницаемые) зоны земной коры (зоны сопряжения структур различной мобильности,
глубинные разломы) и их значение для поисков эндогенных месторождений. Роль
локальных тектонических структур (складчатых, разрывных, структур контактов и др.).
Рудоконтролирующие
структуры
(рудоподводящие,
рудораспределяющие,
рудовмещающие).
Рассматриваемые предпосылки поисков основаны на связи оруденения с
определенными типами структур земной коры. Среди них различают региональные и
локальные структуры. Привести примеры приуроченности отдельных видов полезных
ископаемых к пликативным и к дизъюнктивным структурам. Нужно отразить роль
дорудных, внутрирудных и послерудных структур при поисках полезных ископаемых, а
также рудоподводящих, рудораспределяющих и рудовмещающих.
Магматические предпосылки поисков: изучение петрографического и химического
состава магматических пород для выявления связи эндогенных месторождений с
определенными интрузивными комплексами. Зональность оруденения в плане и по
глубине интрузивных тел. Необходимо обратить внимание на то, что различают
генетическую и парагенетическую связи с интрузиями различных формаций. Признаками
генетической связи являются: 1) одновременность образования руд и пород; 2)
приуроченность тех и других к одним и тем же структурам; 3) одинаковые фациально –
24
глубинные условия образования; 4) одинаковая степень метаморфизма; 5) связь руд с
дайками; 6) близость по вещественному составу руд и пород; 7) закономерные их
взаимоотношения; 8) геохимические признаки общности. Признаками парагенетической
связи являются: 1) пространственная приуроченность руд к контактовым зонам интрузий;
2) зональное размещение различных типов руд относительно массива; 3) геохимические
признаки; 4) наличие среди акцессорных минералов магматических пород минералов руд.
Геохимические предпосылки. Геохимическая специализация геологических
комплексов. Использование различных форм парагенетических ассоциаций химических
элементов, минералов и месторождений для поисковых целей.
Геохимические предпосылки основаны на учении о миграционной способности
химических элементов в земной коре и о парагенезисе. Парагенезис месторождения
определяет условия образования месторождений в определенных условиях. Для каждого
типа месторождений характерны определенные парагенетические ассоциации элементов.
Среди них различают: 1) рудообразующие элементы; 2) проходящие (сквозные) элементы;
3) элементы – индикаторы (примеси): а) в кристаллической решётке минералов; б) в
виде изоморфной примеси.
Поэтому обнаружение их в горных породах может служить для поисков определенных
типов руд. Для оценки особенностей распределения химических элементов в пределах
земной коры, региона или массива различают глобальные, региональные и локальные
параметры распределения. Появление аномальных содержаний по сравнению с фоновыми
может иметь поисковое значение. Анализ геохимических данных с точки зрения оценки
потенциальной рудоносности изучаемых геологических комплексов является наиболее
ответственным периодом поисковых работ. Необходимо знать примеры использования
геохимических критериев для поисков различных типов месторождений полезных
ископаемых.
Гидрогеологические предпосылки включают прямые или косвенные указания на
присутствие полезного ископаемого в результате изучения путей движения и состава
подземных вод. Химические элементы в природных водах находятся в виде ассоциаций,
чаще соответствующих определенным типам минерализации.
Геофизические предпосылки поисков включают совокупность характерных
особенностей в поведении физических полей, указывающих на перспективность
исследуемой площади на обнаружение полезных ископаемых.
Геоморфологические предпосылки. Сущность геоморфологических предпосылок
заключается в использовании характера погребённых и современных форм рельефа для
поисков полезных ископаемых. В отношении рельефа все месторождения полезных
ископаемых группируются следующим образом: 1) месторождения, формирующиеся
одновременно с рельефом (преимущественно экзогенные); 2) месторождения,
формирующиеся в главных чертах вне связи с рельефом, куда относятся эндогенные
месторождения, включая метаморфогенные. Студент-бакалавр должен понимать роль
палеоморфологического анализа при поисках МПИ.
Поисковые признаки. Понятие о поисковых признаках. Прямые и косвенные
поисковые признаки.
Прямые поисковые признаки. Выходы тел полезных ископаемых на поверхность.
Особенности оценки месторождений по выходам. Ореолы рассеяния полезного
ископаемого
первичные,
вторичные:
механические,
солевые,
водные
(гидрогеохимические), газовые (атмогеохимические), биогеохимические. Влияние
ландшафтных условий на формирование геохимических ореолов. Следы деятельности
человека, связанные с выявлением, разработкой и переработкой полезных ископаемых.
Необходимо отметить, что исключительно важное поисковое значение имеют
ореолы и потоки рассеяния, на их исследовании основаны главнейшие методы поисков:
шлиховой и геохимический. По происхождению ореолы и потоки рассеяния разделяются
на первичные и вторичные. Первичные ореолы образуются в период формирования зон
25
метосамотоза. Форма ореолов зависит от геолого-структурных факторов и, в первую
очередь, от интенсивности трещиноватости и пористости пород. Первичные ореолы
всегда зональны. Зональность понятие векторное. По отношению к рудным телам
выделяется: 1) осевая зональность; 2) продольная зональность; 3) поперечная зональность.
Вторичные ореолы и потоки рассеяния формируются в современных или древних
рыхлых отложениях и в почвах. Среди вторичных ореолов поисковое значение имеют
только положительные аномалии. В зависимости от характера процесса разрушения и
фазового состояния продуктов разрушения вторичные ореолы и потоки рассеяния
разделяются на: 1) механические; 2) солевые; 3) водные (или гидрогеохимические); 4)
газовые (или атмогеохимические); 5) биогеохимические.
Косвенные признаки поисков: 1) измененные околорудные породы; 2) жильные
минералы, сопутствующие оруденению; 3) различие физических свойств полезного
ископаемого и вмещающих пород; 4) характерные особенности рельефа; 5)
гидрогеологические поисковые признаки.
Изменение горных пород происходит как в процессе образования полезных
ископаемых
(скарнирование,
грейзенизация,
окварцевание,
доломитизация,
серицитизация и т.д.), так и при их разрушении (железные шляпы, осветление пород и
т.д.).
Наиболее типичными физическими аномалиями признаны: 1) магнитные аномалии;
2) радиоактивные аномалии; 3) электрические аномалии; 4) гравитационные аномалии; 5)
сейсмические аномалии; 6) аномалии вызванной поляризации.
Отрицательными формами рельефа, как правило, характеризуются зоны
тектонических нарушений, положительные формы рельефа создают более устойчивые к
выветриванию породы (зоны окварцевания).
Методы поисков месторождений полезных ископаемых. Дистанционные методы
поисков. Аэрогеологические методы поисков с аэровизуальными геологическими и
поисковыми
наблюдениями
и
дешифрированием
аэрофотоматериалов.
Аэрогеофизические, аэрогеохимические и космические методы поисков.
13. Методика проведения поисковых работ; оценка эффективности результатов
поисков.
Геологические, экономические, технические принципы (критерии) оценки. Социально,
географические, геологические и технологические факторы и методы оценки. Запасы
(ресурсы), качество полезного ископаемого, технологические свойства сырья,
горнотехнические условия эксплуатации, географо-экономические условия района,
экологические условия — факторы (характеристики) оценки. Потери и разубоживание
полезных ископаемых.
Последовательность планирования геологоразведочных работ. Планирование
геологоразведочных работ на федеральном уровне. Планирование геологоразведочных
работ на уровне субъектов Российской Федерации. Основные разделы федеральной и
региональных программ геологического изучения и освоения минерально-сырьевой базы.
Основные задачи планирования геологоразведочных работ. Основные показатели
федеральной и региональных программ геологического изучения и освоения минеральносырьевой базы. Геологическое задание. Порядок выдачи геологического задания.
Проектирование геологоразведочных работ. Проектно-сметная документация.
Макеты проектов на проведение геологоразведочных работ. Составление смет.
Нормативные документы, используемые для составления смет (СУСН, СНОР).
Государственная экспертиза проектно-сметной документации.
Приемка геологоразведочных работ.
Основные параметры, по которым
оцениваются качество работ и полнота выполнения геологического задания.
Государственная экспертиза качества геологоразведочных работ.
26
Учет результатов геологоразведочных работ. Государственная система регистрации
геологоразведочных работ и учета запасов полезных ископаемых. Общероссийские и
местные территориальные геологические фонды (ВГФ, ТГФ). Паспорта месторождений.
Учет запасов на федеральном уровне, на уровне субъектов Российской Федерации, на
уровне добывающих министерств и ведомств. Государственная комиссия по запасам
(ГКЗ). Территориальные комиссии по запасам (ТКЗ).
Законодательно-правовое обеспечение минерально-сырьевой политики и
программно-целевые подходы к её реализации
Необходимо объяснить, что законодательство Российской Федерации о недрах
основывается на Конституции Российской Федерации. Основной закон в области
недропользования - «Закон о недрах».
Базовым документом государственной политики и регулирования в области
недропользования является Постановление Правительства Российской Федерации от 21
апреля 2003 г. № 494р «Основы государственной политики в области использования
минерального сырья и недропользования». Стратегические цели, основные принципы
данного постановления.
Задачи и цели «Долгосрочной государственной программы изучения недр и
воспроизводства минерально-сырьевой базы России на основе баланса потребления и
воспроизводства минерального сырья (2005-2010 годы и до 2020 года)».
Разъяснить цели и задачи стратегических отрослевых программ: 1) государственной
программы геологического изучения недр перспективных нефтегазоносных провинций
России на период до 2010 г.; 2) программы изучения геологического строения и
минеральных ресурсов континентального шельфа России на 2002 – 2010 гг.; 3) программы
изучения и освоения минеральных ресурсов Международного района Мирового океана на
2002 – 2010 гг.; 4) программы изучения геологического строения и минерально-сырьевого
потенциала Антарктики на 2002-2010 гг.; 5) межотраслевой программы «Уран России»; 6)
программы «Уголь России»; 7) стратегической программы геологического изучения,
воспроизводства и использования минерально-сырьевой базы твёрдых полезных
ископаемых России на 2004-2010 гг. (алмазы, платина, золото, никель, горно-химическое
и горнотехническое сырье); 8) стратегической программы геологического изучения,
воспроизводства и использования подземных вод на период до 2010 г.; 9) программы
региональных гидрогеологических работ на период до 2010 г.; 10) программы
осуществления государственного мониторинга состояния недр территории Российской
Федерации на период до 2010 г.; 11) долгосрочной программы научно-исследовательских,
опытно-конструкторских и геологоразведочных работ по созданию опорных геологогеофизических профилей, параметрических и сверхглубоких скважин на 2004 – 2010 гг.;
12) долгосрочной программы научно-исследовательских, опытно-конструкторских и
геологоразведочных работ в области проведения специальных гравиметрических работ на
2004 – 2010 гг.
Геологические аспекты охраны окружающей среды
Человечество как геологическая сила. Ноосфера и техносфера. Загрязнение
окружающей среды в результате добычи, транспортировки, обогащения, переработки и
использования минерального сырья. Понятие о минерально-сырьевом комплексе. Объемы
добычи минерального сырья. Объем отходов. Площадь суши, занятая минеральносырьевым комплексом. Загрязнение геосфер Земли предприятиями минерально-сырьевого
комплекса. Мероприятия по охране геосфер Земли.
8. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
По программе курса разработаны лекции-презентации. Помимо чтения лекций,
которые составляют 50% аудиторных занятий, широко используются активные и
интерактивные формы (разбор конкретных ситуаций, обсуждение отдельных разделов
дисциплины, защита рефератов), которые должны составлять не менее 20% аудиторных
27
занятий. Во время практических работ проводятся выезды на естественные геологические
обнажения. В сочетании с внеаудиторной работой это способствует формированию и
развитию профессиональных навыков обучающихся, закрепление которых происходит во
время подготовки курсовой работы и летней производственнойпрактики.
В рамках учебного курса проводятся экскурсии на горно-рудные предприятия
области (Покровский рудник) и в геологические организации (ОАО Амургеология).
№
1
2
3
4
5
Вид инновации
Перечень инноваций
Методы,
применяемые
в - Неигровые имитационные методы;
обучении
(активные - Игровые имитационные методы.
инновационные)
Технологии обучения
- Индивидуальные образовательные
траектории;
- Компетентностно-ориентированное
обучение.
Информационные технологии
- Интерактивное обучение (моделирующие
компьютерные программы, виртуальные
учебные комплексы);
- Мультимедийное обучение (презентации,
электронные УМР, моделирование и
симуляция процессов и объектов,
мультимедийные курсы);
- Сетевые компьютерные технологии
(Интернет, локальная сеть, Цифровой Кампус).
Информационные системы
- Электронная библиотека;
- Электронные базы учебно-методических
ресурсов;
- Электронный научно-образовательный
комплекс полигонов учебных практик.
Инновационные
методы - Электронный учет и контроль учебных
контроля
достижений студентов (электронный журнал
успеваемости и посещаемости);
- Компьютерное тестирование
(диагностическое, промежуточное, итоговое,
срезовое);
- Анкетирование студентов и преподавателей;
Рейтинг ППС.
9. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
СТУДЕНТОВ
9.1. ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЗАЧЕТУ
1. Стадийность геологоразведочных работ: общие понятия
2. Региональное геологическое изучение недр и прогнозирование ПИ
3. Поисковые работы: цели, этапы, объекты
4. Принципы поисковых и разведочных работ
5. Поисковые предпосылки (критерии): понятие, виды
6. Стратиграфические критерии
7. Литолого-фациальные критерии
28
8. Магматические критерии
9. Структурные критерии
10. Минералого-геохимические критерии
11. Геоморфологические критерии
12. Поисковые признаки: понятие, виды
13. Общая характеристика ореолов рассеяния
14. Первичные ореолы рассеяния
15. Вторичные ореолы рассеяния
16. Виды вторичных ореолов
17. Прямые поисковые признаки
18. Косвенные поисковые признаки
19. Методы поисков МПИ (группы, классы)
20. Геологическая съемка как метод поисков
21. Минералогические методы поисков МПИ
22. Геохимические методы поисков МПИ
23. Геофизические методы поисков МПИ
24. Комплексирование поисковых методов
25. Прогнозирование: методика, методы, приёмы
26. Принципы прогнозирования
27. Статистические методы прогнозирования
28. Методы аналогий в прогнозировании
29. Аналитические методы прогнозирования
30. Стадии, факторы и методы прогнозирования
31. Прогнозные карты, их характеристика
32. Скрытое оруденение, методы его прогнозирования
33. Поисково-оценочные работы: понятие, системы проведения
34. Вскрытие и прослеживание полезных ископаемых
35. Прогнозные ресурсы и их подсчёт
36. Опробование: понятие, виды, этапы
37. Способы отбора проб
38. Опробование россыпей
39. Отбор проб в горных выработках
40. Отбор проб при бурении скважин
41. Отбор геохимических проб
42. Обработка проб
43. Дробление и измельчение проб. Схема дробления
44. Испытания (анализы, измерения) проб
45. Методы определения качества ПИ без отбора проб
46. Контроль опробования и обработки проб
47. Контроль анализа проб
48. Геологическая документация при поисках и разведке
49. Моделирование: общие понятия
50. Методы определения степени и характера изменчивости
9.2. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
ОЧНОГО И ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ
Для текущей и промежуточной аттестации студентов в семестре выполняется 2
письменных контрольных работы по основным разделам дисциплины, проводятся
экспресс- опросы и диктанты по специальной терминологии .
Реферативные работы подготавливается по темам, входящим в любой из разделов
дисциплины, выбираемой студентом или выдаваемой и контролируемой преподавателем
дисциплины. Реферативная работа носит познавательный реферативный характер и
29
защищается на кафедральных семинарах. С учетом направленности темы, на ее
выполнение отводится 1- 2 недели.
1. Способы отбора проб
2. Опробование россыпей
3. Отбор проб в горных выработках
4. Отбор проб при бурении скважин
5. Отбор геохимических проб
6. Обработка проб
7. Дробление и измельчение проб. Схема дробления
8. Испытания (анализы, измерения) проб
9. Методы определения качества ПИ без отбора проб
10. Контроль опробования и обработки проб
11. Контроль анализа проб
9.3. ЗАДАНИЕ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
Тема работы. Методика исследований. Объём и сроки выполнения работы. Порядок
представления работы к рассмотрению.
Курсовая работа по дисциплине выполняется в соответствии с выданным преподавателем
индивидульным заданием. Курсовая работа заключается в детальном изучении одного из
участков месторождения, изучении методов опробования и подсчета запасов.
Примечание. Курсовая работа оформляется в соответствии со стандартом АмГУ. На
нормоконтроль работа сдается в ауд. 104 ст.преподавателю Авраменко С. М. в рабочие
дни недели (понедельник – пятница) с 8.00 до 17.00. Обед с 12.00 до 13. 00. Работа
прошедшая нормоконтроль остается у нормоконтролера и передается преподавателю.
Имеющиеся замечания по оформлению работу необходимо исправить. Защита работы
проводится в назначенное преподавателем время.
Задание на курсовую работу
ГОУ ВПО Амурский государственный университет
ЗАДАНИЕ
к курсовой работе
1.Тема проекта:
2.Сроки сдачи:
3.Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов).
- введение
Геологическая характеристика района работ
- виды поисковых и опробовательских работ на месторождении
-критерии подсчета запасов
-способы подсчета запасов
- заключение
4. Перечень графического материала:
5. Дата выдачи задания
Руководитель, профессор каф. ГИП И.В.Бучко______________________
30
(подпись)
Задание принял к исполнению студент 5 курса ГиП_______________________
( ФИО)
«_______»_________20
(дата)
г.
_________________
(подпись)
Примечание.
- Курсовые работы оформляются на отдельных листах формата А4 в компьютерном
варианте в соответствии с правилами нормоконтроля АмГУ.
- В тексте курсовой работы обязательны ссылки на источник информации. Перечень
источников необходимо приводить в конце курсовой работы.
- Курсовые работы сдаются на проверку в 104 каб. ст.преподавателю Авраменко С.М.
- Курсовая работа защищается индивидульно каждым студентом.
9.4. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ РАБОТ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Проект на разведку золоторудного месторождения Чильчи.
Проект на разведку золоторудного месторождения Березитовое.
Проект на разведку месторождения Еловое.
Проект на разведку железорудного месторождения Куранах.
Проект на разведку золоторудного месторождения Первое.
9.5. ПРИМЕРНЫЕ ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОГО И
ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ
1. К естественным контурам геологических тел относятся
А). нулевой б). шахтного поля в). категорий запасов
2. К искусственным контурам геологических тел относятся
А). нулевой б). сортовой в). балансовых запасов
3. Внутренние контуры геологических тел проводятся
А). через выработки б). между выработками
4. Прогнозные ресурсы твердых полезных ископаемых делятся на
А). три категории б). четыре категории в). пять категорий
5. Изображение пространственных фигур на плоскости называется
А). разрезом б). проекцией в). картой
6. К точечным способам опробования относится
А). штуфной б). валовый в). бороздовый г). задирковый
7. К линейным способам опробования относится
А). штуфной б). шпуровой в). бороздовый г). вычерпывания
8. Показатель степени изменчивости признака
А). коэффициент вариации б). коэффициент корреляции
В). среднеквадратичное отклонение
9. Показатель количественного определения связей двух признаков
31
А). коэффициент вариации б). коэффициент корреляции
В). среднеквадратичное отклонение г. дисперсия
10. Последствия деятельности человека
А). техногенез б). тектоногенез
11. Система слежения за изменением окружающей среды
а. мониторинг б. менеджмент
12. Небольшие скопления воды в зоне аэрации
А). грунтовые воды б). артезианские воды в. верховодка
13. Гидрогеология — наука о водах
А). поверхностных б). морей и океанов в. подземных г). атмосферы
14. По происхождению воды бывают
А). пластовые б). ювенильные в). напорные г). пресные
15. Многолетнемерзлые горные породы занимают
А). 10% суши б). 25% суши в). 50% суши
16. Движение воды в ненасыщенных породах
А). инфильтрация б). транспирация в). испарение
17. Сумма всей минеральных веществ в воде
А). минерализация б). жесткость в). соленость
18. Температура воды в надкритическом состоянии
А). > 3740С б). < 1000С в). 1010С
19. Отличие месторождений вод от других МПИ
А). величина запасов б). восполнимость запасов
20. Процесс геологоразведочных работ разделяется на
А). 3 этапа б). 4 этапа в). 5 этапов
21. Процесс геологоразведочных работ разделяется на
А). 3 стадии б). 4 стадии в). 5 стадий
22. Ровный слой полезного ископаемого, отбитый
по всей обнаженной части рудного тела
а). бороздовая проба б). валовая проба в). задирковая проба
г). шпуровая проба д). штуфная проба
23. Обломок руды весом 02–2 кг
А). шпуровая проба б). штуфная проба в). бороздовая проба г). валовая проба
24. Промытые водой рыхлые отложения
А). штуфная проба б). шпуровая проба в). шлиховая проба г). шламовая проба
25. Случайные погрешность работы аналитической лаборатории выявляются
А). внешним контролем б). внутренним контролем в). арбитражным контролем
32
26. Категории прогнозных ресурсов полезных ископаемых
А). Р1 б). С1 в). С2 г). А
9.6. ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ ОЧНОГО И
ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ
Оценка
зачтено
Не зачтено
Полнота, системность,
прочность знаний
Обобщенность знаний
Изложение полученных знаний в
устной,
письменной
или
графической форме, полное, в
системе,
в
соответствии
с
требованиями учебной программы;
допускаются
единичные
несущественные
ошибки,
самостоятельно исправляемые студентами
Выделение существенных признаков
изученного с помощью операций
анализа и синтеза; выявление
причинно-следственных
связей;
формулировка
выводов
и
обобщений;
свободное
оперирование известными фактами и
сведениями
с
использованием
сведений из других предметов
Изложение полученных знаний в
устной, письменной и графической
форме, полное, в системе, в
соответствии
с
требованиями
учебной программы; допускаются
отдельные несущественные ошибки,
исправляемые студентами после
указания преподавателя на них
Выделение существенных признаков
изученного с помощью операций
анализа и синтеза; выявлений
причинно-следственных связей; формулировка выводов и обобщений, в
которых могут быть отдельные
несущественные
ошибки;
подтверждение изученного известными
фактами и сведениями
Изложение
полученных
знаний
неполное, однако это не препятствует усвоению последующего
программного материала; допускаются отдельные существенные
ошибки, исправленные с помощью
преподавателя
Затруднения
при
выполнении
существенных
признаков
изученного, при выявлении причинноследственных связей и формулировке выводов
Изложение учебного материала
неполное,
бессистемное,
что
препятствует
усвоению
последующей
учебной
информации;
сущеественные ошибки, неисправляемые даже с помощью преподавателя
Бессистемное выделение случайных
признаков изученного; неумение
производить простейшие операции
анализа
и
синтеза;
делать
обобщения, выводы
10. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ «Опробование и подсчет запасов месторождений полезных
ископаемых»
а) основная литература:
1. Короновский Н.В. Геология для горного дела [Текст] : учеб. пособие: рек. УМО / Н. В.
Короновский, В. И. Старостин, В. В. Авдонин. - М. : Академия, 2007.
2. Беленьков А.Ф. Геолого-разведочные работы. Основы технологии, экономики,
организации и рационального природопользования [Текст] : учеб. пособие / А. Ф.
Беленьков. - Ростов н/Д : Феникс ; Новосибирск : Сиб. соглашение, 2006. - 383 с.
3. Голицын М.В. Методика поисков и разведки угольных месторождений: Учебное
пособие для вузов. Учебное пособие. М.: КДУ, 2009*
4. Матвеев А. А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых.
М.: КДУ, 2011*
а) дополнительная литература:
1.Бойцов В.Е. и др. Геолого-промышленные типы месторождений урана. Учебное
33
пособие. Гриф УМО.М.: Академия, 2008*
2. Корсаков А.К. и др. Дистанционные методы геологического картирования: Учебное
пособие для вузов. Гриф МО. М.: Академия, 2008*
3. Цейслер В.М. Полезные ископаемые в тектонических структурах и стратиграфических
комплексах на территории России и ближнего зарубежья: Учебное пособие. Гриф МО. М.:
Академия, 2007.*
4. Блюман Б.А Импактные события, биогенез и рудогенез в ранней истории развития
Земли, 2007*, с. 80.
5. Методика разведки месторождений цветных и благородных металлов различных
структурно - морфологических типов [Текст] : труды ЦНИГРИ. Вып. 146 / отв. ред. П. Ф.
Иванкин. - М. : [б. и.], 1979. - 108 с. :
6. Коган И.Д. Подсчет запасов и геолого-промышленная оценка рудных месторождений.
М.: Недра, 1974.
7.Аристов В.В. и др. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых.
Лабораторный практикум. М., Недра, 1989**
8.СТО СМК 4.2.3.05-2011 «Оформление выпускных квалификационных работ, курсовых
работ (проектов)». Благовещенск: АмГУ, 2011. – 95.с.
в) периодические издания
1.Геология и геофизика
2.Геология рудных месторождений
3. Геология. Сводный том.
4. Геотектоника
5. Геохимия
6.Записки российского минералогического общества.
7. Известия вузов. Геология и разведка.
8. Литология и полезные ископаемые.
9.Маркшейдерия и недропользование.
10.Отечественная геология.
11.Петрология.
12. Разведка и охрана недр.
13. Руды и металлы.
№
1.
2.
3.
Г) программное обеспечение и интернет-ресурсы
Наименование ресурса
Краткая характеристика
http://www.iqlib.ru
Интернет-библиотека образовательных изданий,
в которой собраны электронные учебники,
справочные и учебные пособия. Удобный поиск
по ключевым словам, отдельным темам иотрослям
знания.
Электронная библиотечная
ЭБС по тематике охватывает всю область
система «Университетская гуманитарных знаний и предназначена для
библиотека –onlaine»
использования в процессе обучения в высшей
www.biblioclub.ru
школе, как студентами преподавтелями, так и
специалистами гуманитариями.
Гидрогеология, инженерная
геология, геоэкология: база
знаний.
http://www.hge.pu.ru
База знаний – универсальный программный
продукт для специалистов, интересы которых
сопряжены
с
гидрогеологией,
инженерной
геологией и геоэкологией. Электронная коллекция
книг, включающая более 500 полнотекстовых
учебников и монографий по 19 тематическим
разделам
34
4.
http://gostedu.ru
ГОСТы, СНиПы, СанПины и др. образовательные
ресурсы
11. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Дисциплина
Обеспечение
Адрес
СвидетельстФорма
во
собственности
Опробование и Типовая лекционная
подсчет запасов аудитория Оснащение:
МПИ
ПЭВМ, мультимедиа проектор, экран,
акустическая система),
наглядные пособия,
плакаты, карты,
научная библиотека.
Игнатьевское шоссе,
21
Корпус 6,
каб 100.
оперативное
управление
Свидетельство №
35
Содержание
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Цели и задачи освоения дисциплины
Место дисциплины в структуре ООП ВПО
Требования к уровню освоения дисциплины
Структура и содержание дисциплины «Опробование и подсчет запасов
месторождений полезных ископаемых»
Содержание разделов и тем дисциплины
Самостоятельная работа студентов очного и заочного обучения
Краткое содержание лекционного материала
Образовательные технологии
Оценочные
средства
для
текущего
контроля
успеваемости,
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебнометодическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
«Опробование и подсчет запасов месторождений полезных ископаемых»
Материально-техническое обеспечение дисциплины
3
3
3
3
5
6
7
27
28
33
35
36