Особенности разведки и оценки месторождений никеля

p> В стадию детальной разведки для получения запасов категории В разведочную сеть сгущают примерно вдвое – до 50 х 50 м или до 50 х (25-50) м. Часть разведочных профилей разбуривают через 20-25 м, что позволяет подсчитать запасы категории А. Глубина скважин зависит от мощности никеленосной коры выветривания.

Доразведка производится по мере отработки первоочередных участков путем сгущения разведочной сети на примыкающих площадях развития никеленосных кор выветривания.

Третья группа месторождений по сложности разведки самая разнообразная.
К ней относятся наиболее сложные средние и мелкие сульфидные медно- никелевые месторождения.

Разведка сульфидных медно-никелевых и кобальтовых месторождений этой группы осуществляется комбинированными горно-буровыми системами при высокой доли горных работ. Для разведки месторождений силикатных никелевых руд требуется примерно в 2 раза большая плотность сети разведочных скважин – до
(20-50) Х (20-50) м – и бурение дополнительных детализационных скважин на внешнем контуре трудных тел.

Детальная разведка месторождений 3-й группы обычно совмещается с их эксплуатацией.

Месторождения никеля 4-й группы сложности промышленного значения не имеют. К ней относятся объекты очень сложного геологического строения, мелкие по размерам, невыдержанной мощностью, с многочисленными ответвлениями.

Разведка их обычно проводится одновременно с эксплуатацией.
Разведочные скважины на таких месторождениях позволяют устанавливать только благоприятные рудоносные структуры и наличие в них оруденения. Подземные горные выработки используются как для непрерывного прослеживания благоприятных рудоносных структур, так и при вскрытии промышленных руд -–в качестве эксплуатационных.

Опробование

Опробование производится на всех стадиях поисковых и разведочных работ с целью изучения качества руд (химического и минерального состава, физико- технических и технологических свойств), оконтуривания рудных тел и подсчета их запасов. Опробуются все разведочные выработки, вскрывшие оруденение, и выходы рудных тел в естественных обнажениях.

Методы (геологические, геофизические) и способы опробования выбираются исходя из конкретных геологических особенностей разведываемых месторождений. Принятые метод и способ опробования должны обеспечить наибольшую достоверность результатов при достаточной производительности и экономичности.

В зависимости от целевого назначения различают четыре вида опробования: химическое, минералогическое, техническое и технологическое.

Химическое опробование

Химическое опробование предназначено для установления химического состава руд и вмещающих пород, содержания в рудах главных и второстепенных полезных и вредных компонентов.

Главные компоненты определяют промышленное значение месторождения, природные сорта руд и контуры рудных тел. Главными полезными компонентами в месторождениях никеля и кобальта являются медь, сульфидная сера, часто платиноиды.

В качестве второстепенных полезных компонентов в рудах обычно присутствуют золото, кадмий, селен, висмут и др; к вредным относятся прежде всего мышьяк, ртуть, фтор.

Химическое опробование при разведке осуществляется путем отбора проб в горных выработках, по керну и шламу буровых скважин.

Наиболее распространенный способ опробования в горных выработках
(штольнях, штреках, ортах, шурфах и канавах) – бороздовый. Иные способы опробования – валовый, шпуровой, точечный, горстевой и др. используются для решения отдельных задач. Наряду с геологическим опробованием все более широко применяются разнообразные экспрессные геофизические (ядерно- физические) методы.

Опробование следует производить непрерывно на полную мощность с выходом во вмещающие породы на величину, превышающую мощность пустого или некондиционного прослоя, включаемого в соответствии с кондициями в промышленный контур. Рудные тела без видимых геологических границ опробуются во всех разведочных сечениях, а рудные тела с четкими геологическими границами – по разреженной сети выработок.

Обработка бороздовых, керновых и других видов проб и подготовка их к анализу производятся в соответствии с методическими материалами Научного совета по аналитическим методам.

Минералогическое опробование производится с целью определения минерального и петрографического состава руд, их природных разновидностей и сортов, а также вмещающих пород. Оно выполняется путем минералогического изучения шурфов, аншлифов, мономинеральных и других проб, более или менее равнозначно представляющих рудные тела и природные типы руд.

Систематические специальные минералогические исследования осуществляются с целью изучения характера и глубины распространения зоны окисления, выделения и оконтуривания природных технологических сортов (по степени окисленности минеральному составу, текстурным и структурным признакам и др.). Минеральный состав руд, их текстурно-структурные особенности и физические свойства должны быть изучены с применением менералого-петрографических, физических, химических и других видов анализа.
При этом наряду с описанием отдельных минералов количественно оценивается их распространенность.

Особое внимание уделяется минералам основных компонентов: определению их количества, выяснению их отношений между собой и с другими минералами
(наличие их размеров и сростков, характер срастания), размеров зерен и соотношений различных по крупности классов.

В процессе минералогических исследований должно быть изучено распределение основных попутных компонентов и вредных примесей и составлен их баланс по формам нахождения в минеральных соединениях.

Техническое опробование предназначено для изучения физико-механических свойств руд и вмещающих пород, что необходимо для решения горнотехнических и других условий отработки месторождений. Важнейшим из этих свойств являются объемная масса, влажность, крепость, разрыхляемость, кусковатость, склонность к самовозгоранию.

Объемная масса руды определяется как отношение массы руды в природном залегании к занимаемому ею объему. Она устанавливается отдельно для каждого промышленного и минерального типа руд.

Объемная масса рыхлых, сильно трещиноватых и кавернозных руд определяется в целиках.

Одновременно с замерами объемной массы руд вычисляется влажность .

Другие физико-механические свойства руд – крепость, разрыхляемость, склонность к самовозгоранию – определяется в соответствии с Инструкцией по изучению инженерно-геологических условий месторождений полезных ископаемых при разведке.

В результате изучения химического и минерального состава, текстурно- структурных особенностей и физических свойств руд устанавливаются их природные разновидности и предварительно намечаются промышленные типы, требующие селективной добычи и раздельной переработки.

Окончательное выделение промышленных типов и сортов руд производится по результатам технологического изучения выявленных на месторождении природных разновидностей.

Технологическое опробование.

Технологические свойства руд изучаются в лабораторных и полупромышленных условиях на минералого-технологических, малых технологических лабораторных, укрупненно-лабораторных и полупромышленных пробах.

Отбор проб для технологических исследований на разных стадиях геологоразведочных работ следует выполнять в соответствии с временным методическим руководством «Технологическое опробование месторождений цветных металлов в процессе разведки».

При поисково-оценочных работах технологические свойства руд оцениваются по аналогии с другими месторождениями, сходными по минеральному составу руд, технология переработки которых освоена. Тем не менее для новых труднообогатимых типов руд уже в процессе поисково-оценочных работ возникает необходимость отбора и исследования лабораторных технологических проб.

На стадии предварительной разведки в лабораторных условиях изучаются технологические свойства разных природных типов и сортов руд. Масса лабораторных проб составляет от 0,1 до 2 т. При необходимости разработанные технологические схемы проверяются на укрупненных установках непрерывного действия, для чего требуются пробы массой до 20 т, а иногда и более.

На стадии детальной разведки ранее разработанные схемы обогащения различных технологических типов руд уточняются в промышленных или полу промышленных условиях на пробах массой несколько тысяч тонн. При необходимости проводится технологическое картирование месторождений путем отбора большого числа малых технологических проб (1-2 кг), которые исследуются по разработанным на более крупных пробах технологическим схемам.

Минералого-технологическими и малыми технологическими пробами, отобранными по определенной сети, должны быть охарактеризованы все природные разновидности руд, выявленные на месторождении. По результатам испытаний этих проб осуществляется геолого-технологическая типизация руд месторождения – выделяются промышленные типы и сорта руд, изучается пространственная изменчивость вещественного состава, физико-механических и технологических свойств последних, составляются геолого-технологические карты, планы и разрезы.

Технологические свойства всех промышленных типов руд должны быть изучены на лабораторных пробах в степени, необходимой для выбора оптимальной технологической схемы их переработки и определения основных технологических показателей обогащения.

В период эксплуатации месторождений технологические схемы переработки руд совершенствуются и дорабатываются в связи с изменением минерального состава руд с глубиной и вовлечением в эксплуатацию новых технологических разновидностей.

Исследование технологических свойств руд сопровождается изучением их минерального и химического состава, текстур и структур. Детальное изучение текстур руд позволяет решить вопрос о возможности и целесообразности их предварительного обогащения в тяжелых суспензиях. Изучение структурных особенностей руд, размеров зерен полезных минералов, характера их взаимных границ, прорастаний позволяет решить вопрос о необходимой и достаточной степени измельчения руд перед флотацией, целесообразности организации в голове технологического процесса отсадки для улавливания примесей драгоценных металлов и т.п.

В то же время проводится детальное всестороннее исследование руд и продуктов их переработки на редкие и рассеянные элементы. Должна быть также изучена возможность использования оборотных вод и отходов, получаемых при рекомендуемой технологической схеме переработки минерального сырья, даны рекомендации по очистке промышленных стоков и охране окружающей среды.

Изучение руд на попутные компоненты

Все медные, свинцово-цинковыё и никелевые руды являются комплексными и содержат примеси благородных металлов и других попутных компонентов, которые повышают ценность руд. Большинство из них при обогащении руд извлекается в товарные концентраты основных металлов и другие продукты обогащения, из которых они могут быть получены в процессе последующего металлургического передела.

Золото содержится в рудах в различной форме: в основном связано с халькопиритом и пиритом, но встречается ив свободном состоянии. До 50 % свободного золота выделяется в голове технологического процесса гравитационным обогащением. Остальное его количество накапливается в медном, свинцовом, цинковом, никелевом, медно-никелевом и пиритном концентратах. Суммарное извлечение золота изменяется в широких пределах, достигая 80 %. '

Серебро накапливается в сульфидах меди, галените, блеклых рудах и пентландите, а также присутствует в самородном состоянии и в виде сульфосолей и теллуридов. Оно сосредоточивается главным образом в основных товарных концентратах и извлекается при рафинировании черновых металлов - меди, свинца и никеля.

Значительное количество золота и серебра при обогащении руд колчеданного типа переходит в пиритные концентраты, из которых извлечение их возможно с помощью сложных гидрохимических схем, включающих низкотемпературный обжиг концентратов и выщелачивание металлов из огарков.

Платиноиды, концентрирующиеся преимущественно в медно-никелевых рудах, отмечаются в основном в самородном состоянии и в виде собственных минералов. Часть их поступает в самостоятельный гравитационный концентрат благородных металлов, часть в медный и медно-никелевый концентраты, из которых они извлекаются при рафинировании черновых металлов.

Рений в виде изоморфной примеси присутствует в минералах меди из месторождений типа медистых песчаников и сланцев и в молибдените из медно- порфировых месторождений. При переработке медных и молибденовых концентратов (промпродуктов) получают перренат аммония.

Кадмий концентрируется в виде тончайшей механической или изоморфной примеси в сфалерите и халькопирите и извлекается из пылей металлургических заводов, вельц-окислов цинкового производства и медно-кадмиевых кеков.

Висмут самородный или в составе сульфосолей тесно ассоциирует с галенитом и минералами меди и извлекается при рафинировании свинца.

Сурьма, мышьяк и ртуть, тесно связанные в медных и свинцово-цинковых рудах с блеклыми рудами и другими сульфосолями, являются вредными примесями. В медно-никелевых рудах основная часть мышьяка входит в состав арсенопирита.

Индий, таллий и галлий содержатся в сфалерите, галените, халькопирите, пирите и других сульфидах, накапливаются в основном в цинковых концентратах и извлекаются из пылей, кеков, вельц-окислов и других полупродуктов цинкового и сернокислотного производства.

Селен и теллур присутствуют в качестве примеси во всех сульфидах, поступают в концентраты основных металлов и пиритный, получаются из пылей обжиговых печей, сернокислотных и медеэлектролитных шламов и других продуктов.

Германий в рудах цветных металлов отмечается в основном в качестве примеси в силикатах, которые теряются с хвостами флотации. Часть его, связаная со сфалеритом и сульфидами меди, может извлекаться в цинковом и медном производстве из пылей, кеков, ретортных остатков и других продуктов металлургического передела.

В соответствии с требованиями ГКЗ СССР содержания попутных компонентов определяются в групповых геологических пробах, концентратах и продуктах обогащения. Групповые пробы составляются из навесок, отбираемых из рядовых проб пропорционально их длине, и характеризуют отдельные типы руд или части мощных рудных тел. Обычно в групповую пробу включают до 10 рядовых проб.
Порядок объединения рядовых проб в групповые, их размещение и общее число должны обеспечить равномерное опробование основных разновидностей руд на попутные компоненты и вредные примеси, а также позволить выяснить закономерности изменения их содержаний по простиранию и падению рудных тел.
При изучении руд на ценные попутные компоненты используются также анализы мономинеральных фракций, отбираются специальные (малые) технологические пробы, анализируются продукты обогащения. В результате составляется баланс распределения ценных попутных компонентов по различным минеральным типам руд, концентратам, другим продуктам обогащения, решается вопрос об экономической целесообразности и рациональных способах их извлечения.

Минимальные содержания рассеянных элементов в минералах-носителях, технологически допустимые для их извлечения, по данным А. М. Сечевицы и др., ориентировочно составляют (в г/т): рения 2—3 (в молибдените, халькопирите, борните); кадмия 30, индия 1
(в сфалерите, галените, халькопирите); висмута 15 (в галените, халькопирите); селена 5—7, теллура 3—4 (в халькопирите, сфалерите, пирите); таллия 1—3 (в галените сфалерите); германия 1 (в халькопирите).

Классификация запасов полезных ископаемых применительно к месторождениям цветных металлов

Запасы цветных металлов по степени их изученности в соответствии с
Классификацией ГКЗ СССР подразделяются на разведанные — категорий А, В, C1
— и предварительно оцененные — категории С2.

Для отнесения запасов к категории А должны быть удовлетворены следующие требования:

1) установлены размеры, форма и условия залегания тел полезного ископаемого, изучены характер и закономерности изменчивости их морфологии и внутреннего строения, выделены и оконтурены без рудные и некондиционные участки внутри тел полезного ископаемого, при наличии разрывных нарушений - их положение и амплитуды смещения;

2) определены природные разновидности, выделены и оконтурены промышленные (технологические) типы и сорта полезного ископаемого, установлены их состав, свойства, распределение ценных и вредных компонентов по минеральным формам; качество выделенных промышленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого охарактеризовано по всем предусмотренным кондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования технологической схемы его переработки с комплексным извлечением компонентов, имеющих промышленное значение;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и другие природные условия исследованы с детальностью, позволяющей получить исходные данные для составления проекта разработки месторождения;

5) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций по скважинам или горным выработкам.

Запасы категории А при детальной разведке месторождений цветных металлов подсчитываются только на месторождениях 1-й группы в блоках, оконтуренных скважинами и горными выработками без экстраполяции. На штокверковых месторождениях меди к категории А могут быть отнесены блоки, в пределах которых коэффициент рудоносности близок к единице, установлены пространственное положение, форма и размеры участков кондиционных руд, подлежащих селективной выемке. На разрабатываемых месторождениях запасы категории А подсчитываются по данным эксплуатационной разведки и горно- подготовительных работ.

Запасы категории В подсчитываются на месторождениях (в блоках), для которых соблюдены следующие требования:

1) установлены размеры, основные особенности и изменчивость формы, внутреннего строения и условий залегания тел полезного ископаемого, пространственное размещение внутренних без рудных и некондиционных участков; при наличии крупных разрывных нарушений выяснены их положение и амплитуды смещения, охарактеризована возможная степень развития мало амплитудных разрывных нарушений;

2) определены природные разновидности, выделены и при возможности оконтурены промышленные (технологические) типы полезного ископаемого; при невозможности оконтуривания установлены закономерности пространственного распределения и количественного соотношения промышленных (технологических) типов и сортов полезного ископаемого, минеральные формы нахождения полезных и вредных компонентов; качество выделенных промышленных - (технологических) типов и сортов полезного ископаемого охарактеризовано по всем предусмотренным кондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены в степени, необходимой для выбора принципиальной технологической схемы переработки, обеспечивающей рациональное и комплексное его использование с извлечением компонентов, имеющих промышленное значение;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и другие природные условия изучены с полнотой, позволяющей качественно и количественно охарактеризовать их основные показатели и влияние на вскрытие и разработку месторождения;

5) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций по скважинам или горным выработкам с включением (при выдержанных мощности тел и качестве полезного ископаемого) ограниченной зоны экстраполяции, обоснованной геологическими критериями, данными геофизических и геохимических исследований.

Запасы категории В при детальной разведке месторождений цветных металлов подсчитываются только на месторождениях 1-й и 2-й групп. Контур запасов категории В должен быть проведен по разведочным выработкам без экстраполяции, а основные горно-геологические характеристики рудных тел и качество руд в пределах этого контура установлены по достаточному объему представительных данных.

На штокверковых месторождениях, где объем руды определяется с использованием коэффициента рудоносности, к категории В могут быть отнесены блоки, в пределах которых коэффициент рудоносности выше, чем средний по месторождению, выявлены изменчивость рудонасыщенности в плане и на глубину, закономерности пространственного положения, типичные формы и характерные размеры участков кондиционных руд в степени, позволяющей дать оценку возможности их селективной выемки.

На разрабатываемых месторождениях запасы категории В подсчитываются по данным эксплуатационной разведки и горно-подготовительных работ.

Для подсчета запасов категории C1 должны быть выполнены следующие требования:

1) выяснены размеры и характерные формы тел полезного ископаемого, основные особенности условий их залегания и внутреннего строения, оценены изменчивость и возможная прерывистость тел полезного ископаемого, а для пластовых месторождений установлено также наличие площадей интенсивного развития малоамплитудных тектонических нарушений;

2) определены природные разновидности и промышленные (технологические) типы полезного ископаемого, установлены общие закономерности их пространственного распространения и количественные соотношения промышленных
(технологических) типов и сортов полезного ископаемого, минеральные формы нахождения полезных и вредных компонентов; качество выделенных промышленных
(технологических) типов и сортов охарактеризовано по всем предусмотренным кондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены в степени, достаточной для обоснования промышленной ценности разведанных запасов;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические и другие природные условия выявлены с полнотой, позволяющей предварительно охарактеризовать их основные показатели;

5) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций по скважинам или горным выработкам с учетом данных геофизических и геохимических исследований и геологически обоснованной экстраполяции.

К категории C1 относятся запасы на участках месторождений, в пределах которых выдержана принятая для данной категории сеть скважин и горных выработок, а полученная при этом информация подтверждена на разрабатываемых месторождениях данными эксплуатации, а на новых - результатами исследований на участках детализации.

На штокверковых месторождениях изученность основных особенностей внутреннего строения должна обеспечить выяснение рудонасыщенности и закономерностей распределения участков кондиционных руд.

Контуры запасов категории C1 определяются, как правило, по разведочным выработкам, а для наиболее выдержанных и крупных рудных тел — геологически обоснованной ограниченной экстраполяцией.

Запасы категории С2 подсчитываются при условии соблюдения следующих требований:'

1) размеры, форма, внутреннее строение тел полезного ископаемого и условия их залегания оценены по геологическим и геофизическим данным и подтверждены вскрытием полезного ископаемого единичными скважинами или горными выработками;

2) качество и технологические свойства полезного ископаемого установлены по результатам исследований единичных лабораторных проб либо оценены по аналогии с более изученными участками того же или другого подобного месторождения;

3) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологическиё и другие природные условия оценены по имеющимся для других участков месторождения данным, наблюдениям в разведочных выработках и по аналогии с известными в районе месторождениями;

4) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии с требованиями кондиций на основании единичных скважин, горных выработок, естественных обнажении или по их совокупности с учетом данных геофизических и геохимических исследований и геологических построений, а также путем геологически обоснованной экстраполяции параметров, использованных при подсчете запасов более высоких категорий.

Запасы категории С2 подсчитываются путем экстраполяции по простиранию и падению, от контура разведанных запасов более высоких категорий на основе геофизических работ, геолого-структурных построений и единичных рудных пересечений, подтверждающих эту экстраполяцию; по самостоятельным рудным телам запасы данной категории подсчитываются, исходя из совокупности рудных пересечений, выявленных в обнажениях, горных выработках и скважинах с учетом данных геофизических, геохимических исследований и геологических построений.

При определении контуров подсчета запасов категории С2 следует учитывать условия залегания рудных тел, закономерности изменения их размеров, формы и мощности, состава руд и содержание полезных компонентов
(меди, свинца, цинка, никеля, кобальта).

На месторождениях 3-й группы из общего контура запасов категории С2 должны быть выделены запасы, учитываемые в установленном Классификацией соотношении различных категорий. Возможность использования этих запасов для проектирования следует обосновать аналогией геологических особенностей залегания их и запасов более высоких категорий и подтвердить результатами перевода запасов категории С3 в более высокие категории на представительных, детально разведанных участках месторождения.

Запасы руд цветных металлов подсчитываются раздельно по выделенным промышленным (технологическим) типам руд и учитываются по наличию их в недрах без учета потерь и разубоживания при добыче, обогащении и переработке. По народнохозяйственному значению они подразделяются на две группы:

1) балансовые, вовлечение в эксплуатацию которых согласно утвержденным кондициям экономически целесообразно при существующей либо осваиваемой промышленностью прогрессивной техничке и технологии добычи и переработки сырья с соблюдением требований по рациональному использованию недр и охране окружающей среды;

2) забалансовые, разработка которых согласно утвержденным кондициям в настоящее время экономически нецелесообразна или технически и технологически невозможна, но которые могут быть в дальнейшем переведены в балансовые.

Забалансовые запасы подсчитываются и учитываются в том случае, если в
ТЭО кондиций доказана возможность их сохранения в недрах для последующего извлечения или целесообразность попутной добычи, складирования и сохранения для использования в будущем.

При подсчете забалансовых запасов проводится их подразделение в зависимости от причин отнесения запасов к забалансовым — экономических, технологических, гидрогеологических или горнотехнических.

Необходимая степень изученности месторождений, подготовленных для промышленного освоения, определяется в зависимости от их принадлежности к той или иной группе Классификации ГКЗ СССР по сложности геологического строения и распределения полезных компонентов, а также от экономических факторов — затрат средств и времени, требуемых на производство геологоразведочных работ.

Разведанные месторождения цветных металлов считаются подготовленными для промышленного освоения при условии утверждения в ГКЗ СССР балансовых запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых, а также содержащихся в них компонентов, имеющих промышленное значение. При этом соотношение запасов различных категорий должно соответствовать требуемому при проектировании горнодобывающих предприятий (табл. 5).

Запасы категории С2 на месторождениях 1, 2 и 3-й групп утверждаются в количестве, полученном в результате разведки. При этом ГКЗ СССР устанавливает возможность полного или частичного использования запасов этой категории при проектировании горнодобывающего предприятия.

На разрабатываемых месторождениях (участках) соотношение категорий утвержденных балансовых запасов, принимаемое при проектировании либо реконструкции предприятия по добыче полезных ископаемых, либо дальнейшего развития горно-эксплуатационных работ, может быть меньше указанного (см. табл. 5) и устанавливается соответствующим горнодобывающим министерством на основе опыта разработки месторождения.

Соотношение запасов различных категорий, %, требуемое для проектирования горнодобывающих предприятий

Таблица 5

|Категории запасов |Группа месторождений |
| |1-я |2-я |3-я |4-я |
|А+В |30 |20 | | |
|В том числе А не менее |10 | | | |
|С1 |70 |80 |80 |50 |
|С2 | | |20 |50 |

На подготовленных к промышленному освоению месторождениях вещественный состав и технологические свойства руд должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования технологической схемы их комплексной переработки, а гидрогеологические, инженерно-геологические, -горнотехнические и другие природные условия — с детальностью, позволяющей получить исходные данные, необходимые для составления проекта разработки месторождения.

Оценка месторождений на разных стадиях геологоразведочных работ

Общие положения геолого-экономической оценки месторождений

Основная задача геологоразведочных работ — выявление и разведка месторождений полезных ископаемых, пригодных для промышленного использования. При этом под «месторождением» понимается «такое природное скопление минерального сырья, которое технически возможно, а экономически целесообразно разрабатывать на данном уровне развития производительных сил», т. е. само понятие «месторождение» является геолого-экономическим и предопределяет необходимость обязательного выполнения экономических исследований на всех стадиях геологоразведочного процесса. Детальность, обоснованность, а соответственно и объем этих исследований возрастают от стадии к стадии геологоразведочных работ по мере накопления фактических данных и изучения месторождения.

Геолого-экономическая оценка, задачи которой - выяснение возможного народнохозяйственного значения обнаруженного объекта, определение его запасов (в натуральном и денежном выражении) и экономического эффекта от их использования, - является сравнительной: основные геолого-экономические показатели оцениваемого объекта сравниваются с таковыми известных месторождений, получивших промышленную оценку, и других новых рудопроявлений с целью решения вопросов о целесообразности постановки более детальных исследований на объекте, последовательности проведения разведочных работ на разных рудопроявлениях и месторождениях, очередности освоения месторождений, промышленная ценность которых доказана.

При геолого-экономической оценке месторождений и рудопроявлений учитывается четыре группы факторов, взаимосвязанных между собой: географо- экономических, геологических, горнотехнических и экономических.

В группу географо-экономических факторов могут быть включены такие, как географическое положение оцениваемого объекта, климат, рельеф, освоенность района, возможности транспорта и энергетики, состояние технического и питьевого водоснабжения, наличие строительных материалов, промышленных предприятий, рабочей силы и т. п.

К геологическим факторам относятся следующие: особенности геологического строения района и месторождения; условия и глубина залегания рудных тел, их морфология, размеры, внутреннее строение; вещественный и минеральный состав руд, наличие ценных попутных компонентов; количество и качество запасов и перспективы их увеличения.

Горнотехнические факторы оценки определяются инженерно-геологическими условиями залегания месторождения и технологическими свойствами руд, обусловливающими выбор способа отработки месторождения (открытого или подземного), возможной производительности горно-обогатительного предприятия, необходимого горнопроходческого и бурового оборудования, транспортных средств, рациональной схемы технологической переработки руд, технических средств и материалов для их обогащения.

Экономические факторы включают данные о себестоимости добычи и переработки руд, получения металлов, о размерах необходимых капиталовложений и сроках их окупаемости, рентабельности работы горно- обогатительного предприятия, потребности в разведываемом виде минерального сырья народного хозяйства страны или изучаемого района.

Различают три вида геолого-экономических оценок месторождений, соответствующих степени их изученности и принятой стадийности геологоразведочного процесса: первоначальная, предварительная и предпроектная, осуществляемые на завершающих этапах стадий поисково- оценочных работ, предварительной разведки и детальной разведки.

Геолого-экономическая оценка месторождений на стадии поисково- оценочных работ

По результатам поисково-оценочных работ производится первоначальная геолого-экономическая оценка обнаруженных месторождений и рудопроявлений, выполняемая на основании данных о геолого-промышленном типе выявленного объекта, возможных контурах распространения рудной минерализации в плане и на глубину, содержании основных и ценных попутных компонентов в рудах.
Указанные ориентировочные параметры объекта сравниваются с оценочными
(браковочными) кондициями, скорректированными применительно к конкретным геологическим особенностям исследуемого объекта и географо-экономическим условиям района.

Если установлено, что максимально возможные параметры объекта (запасы категории С2 и прогнозные ресурсы, а также содержания металлов) удовлетворяют минимальным требованиям оценочных кондиций, то делается вывод о целесообразности его дальнейшего изучения, т. е. первоначальная геолого- экономическая оценка рудопроявлений неоднозначна. В процессе дальнейших работ объект может получить положительную промышленную оценку либо может быть забракован. Результаты ориентировочных геолого-экономических расчетов по всем положительно оцененным на стадии поисково-оценочных работ объектам излагаются в виде кратких технико-экономических соображении (ТЭС), которые утверждаются производственными геологическими объединениями совместно с отчетом о результатах поисково-оценочных работ и служат основанием для постановки предварительной разведки объекта. Сроки и очередность проведения предварительной разведки положительно оцененных объектов определяются производственными планами геологоразведочных работ.

Браковочные кондиции составляются на основании фактических данных по разведанным и эксплуатируемым месторождениям различных геолого-промышленных типов. Они рассчитываются исходя из принципа равенства ценности, извлекаемой из 1 т руды, и эксплуатационных затрат на получение конечной товарной продукции, т. е. бесприбыльно-безубыточной деятельности предприятия.

Браковочные кондиции устанавливаются для нормализованных, типичных для данного геолого-промышленного типа месторождений географо-экономических и горно-геологических условий, которые предусматривают приведение стоимостных показателей деятельности горно-обогатительных предприятий к условиям оплаты
1-го пояса (г. Москва), к действующим оптовым ценам на товарную продукцию, материалы, энергоносители, достигнутым показателям потерь, разубоживания, извлечения полезных компонентов и др. Браковочные кондиции учитывают способ разработки (открытый или подземный), нормализованные коэффициенты вскрыши
(0,0) и рудоносности (0,7) для открытых работ, мощность рудного тела (1,2 м), крепость пород и руд (10 по шкале М. М. Протодьяконова), угол падения рудных тел (45°), глубину их залегания (до 200м).

Отклонения реальных условий нахождения и природных геологических особенностей оцениваемых объектов от нормализованных учитываются с помощью поправочных коэффициентов. Содержания основных попутных компонентов пересчитываются с помощью переводных коэффициентов в условный металл.

Браковочные кондиции устанавливаются по минимальному содержанию металла и рассчитываются отдельно для объектов с различными запасами руды
(с разной производительностью горнодобывающих предприятий).

ТЭС составляются на основе оцененных на стадии поисково-оценочных работ запасов категории С2 и прогнозных ресурсов категории P1 с использованием для ориентировочного определения основных оценочных параметров (себестоимости разведки, добычи, переработки руды и др.) браковочных кондиций и укрупненных расчетов, выполненных с учетом технико- экономических показателей отработки аналогичных разведанных и разрабатываемых месторождений того же геолого-промышленного типа, скорректированных с учетом географо-экономических условий нахождения исследуемых объектов, их конкретных геологических особенностей и горнотехнических условий залегания.

В ТЭС должны быть отражены следующие данные:

1) географо-экономические условия района месторождения;

2) краткие сведения о проведенных в его пределах геолого-съемочных, поисковых и заверочных работах, обеспечивших выявление месторождения, с указанием количества принятых для обоснования постановки поисково-оценочных работ прогнозных ресурсов категории Р2;

3) основные особенности геологического строения месторождения; его геолого-промышленный тип; размеры, морфология и условия залегания рудных тел; минеральный и вещественный состав руд, средние содержания основных и важнейших попутных компонентов;

4) группа месторождения по сложности разведки; гидрогеологические и горнотехнические условия нахождения;

5) данные, определяющие предполагаемые способы добычи и переработки руд и возможное извлечение полезных компонентов;

6) сведения о методике, объемах и затратах на поисково-оценочные работы;

7) запасы категории С2 и прогнозные ресурсы категории P1, учтенные для обоснования возможной производительности предприятия; предполагаемые средние содержания основных и попутных компонентов в добываемых рудах; объемы товарной продукции; принятые в расчетах оптовые цены;

8) выбор и характеристика эксплуатируемых или детально разведанных месторождений-аналогов, принятых в качестве эталонов при определении технико-экономических показателей оценки исследуемого объекта
(себестоимости добычи и переработки руды, необходимых капиталовложений в строительство горно-обогатительного предприятия, себестоимости товарной продукции, показателей возможной рентабельности отработки месторождения и окупаемости капиталовложений);

9) сопоставление возможных основных показателей освоения месторождения с аналогичными показателями разрабатываемых или детально разведанных месторождений того же вида полезного ископаемого.

На основе выполненных исследований составляется заключение о возможном промышленном значении изучаемого объекта. Учитывая условность полученных технико-экономических показателей освоения месторождения, они используются только для ранжирования первоочередности вовлечения в. предварительную разведку того или иного объекта. В заключении приводятся соображения о целесообразных методах предварительной разведки месторождения и возможных параметрах временных кондиций.

К объяснительной записке ТЭС должны быть приложены необходимые планы и разрезы, отражающие предполагаемые контуры рудных тел и положение всех разведочных выработок, вскрывающих и оконтуривающих оруденение, а также графические приложения, иллюстрирующие горнотехнические условия отработки месторождения.

Геолого-экономическая оценка месторождений на стадиях предварительной и детальной разведки

На завершающих этапах стадии предварительной разведки при получении необходимых и достаточных данных для однозначной оценки промышленного значения выявленного объекта, который может быть либо признан промышленным, заслуживающим детальной разведки и последующего освоения, либо забракован, осуществляется его предварительная геолого-экономическая оценка. Для обоснования предварительной оценки месторождения выполняется многовариантный подсчет его запасов по категориям C1 и С2, на основании которого составляются технико-экономический доклад (ТЭД) и временные кондиции, утверждаемые для месторождений цветных металлов Минцветметом
СССР. Положительный ТЭД и установленные временные кондиции используются для текущего планирования приростов запасов цветных металлов и оперативных подсчетов запасов месторождений, утверждаемых ЦКЗ Мингео СССР. Для объектов, имеющих важное народнохозяйственное значение (либо в спорных случаях), ТЭД и временные кондиции рассматриваются и утверждаются ГКЗ СССР.
ТЭДы и временные кондиции составляются производственными геологическими объединениями совместно со специализированными научно-исследовательскими или проектными организациями с помощью прямых или укрупненных технико- экономических расчетов с использованием данных по аналогичным разведанным или эксплуатируемым месторождениям. Положительно оцененные объекты зачисляются в резерв или подвергаются дальнейшим исследованиям с непосредственным (без перерыва во времени) переходом от их предварительной разведки к детальной. По сложным объектам (3-я группа), детальная разведка которых в основном производится одновременно с их эксплуатацией, подсчет запасов представляется на утверждение ГКЗ СССР, после чего принимается решение об их освоении разведочно-эксплуатационным предприятием.
Соответственно и требования к обоснованию ТЭДов и кондиций для этих объектов должны быть повышенными. При необходимости на месторождениях 3-й группы проводится небольшой объем дополнительных работ с целью получения всех данных для проектирования разведочно-эксплуатационного предприятия.

По завершении детальной разведки месторождений на основании кондиций, предварительно утверждаемых ГКЗ СССР, и окончательных (генеральных) подсчетов запасов, требования к содержанию и оформлению которых регламентируются ГКЗ СССР, осуществляется их предпроектная оценка.

При доразведке эксплуатируемых месторождений оперативные подсчеты запасов выполняются на основании кондиций, ранее утвержденных ГКЗ СССР.
Если при доразведке устанавливается существенное изменение запасов или горнотехнических условий отработки месторождений, последние переоцениваются с составлением новых кондиций и полным пересчетом запасов, которые рассматриваются и утверждаются ГКЗ СССР.

Определение основных параметров геолого-экономической оценки месторождений для составления ТЭДов (производительности горнорудного предприятия по руде и металлу, себестоимости добычи и переработки руд, получения концентратов и готовых металлов, необходимых размеров капиталовложений, рентабельности работы предприятия и др.) производится на основании кондиций, предусматривающих в соответствии с требованиями ГКЗ
СССР следующие основные показатели:
1) минимальное промышленное содержание полезных компонентов в подсчетном блоке;
2) бортовое содержание полезных компонентов в краевой пробе;
3) минимальная мощность тел полезных ископаемых, включаемая в подсчет балансовых запасов;
4) максимально допустимая мощность прослоев пород и некондиционных руд, включаемых в контуры рудных тел;
5) возможная глубина отработки месторождения открытым способом; средний и предельный коэффициенты вскрыши;
6) допустимый коэффициент рудоносности;
7) максимально допустимое содержание вредных примесей в подсчетном блоке и в пробе при оконтуривании балансовых Запасов;
8) требования к выделению при подсчете запасов типов и сортов минерального сырья;
9) минимальное содержание попутных компонентов;
10) переводные коэффициенты для приведения попутных компонентов к основному;
11) минимальные запасы изолированных рудных тел для отнесения их к балансовым.

В отдельных случаях с учетом конкретных геологических и инженерно- геологических особенностей месторождений могут лимитироваться дополнительные показатели кондиций, в то же время некоторые из перечисленных могут не предусматриваться.

Минимальное промышленное содержание полезных компонентов в подсчетном блоке определяется из условия окупаемости всех затрат на добычу и переработку руды:

С= 1003/Ц • И • Р, где С — минимальное промышленное содержание полезного компонента (или приведенной суммы полезных компонентов), %; 3 — все затраты, связанные с добычей руд, их переработкой и получением товарной продукции, руб.; Ц—цена 1 т полезного компонента в товарной продукции, руб.; И — коэффициент извлечения полезного компонента в товарную продукцию;

Р—коэффициент, учитывающий разубоживание руд при их добыче.

Минимальное промышленное содержание рассчитывается в целом для месторождения с учетом затрат на проходку капитальных и подготовительных горных выработок, добычу и переработку руд, отчислений на амортизацию оборудования и относится к отдельным подсчетным блокам. Для блоков с содержанием металла несколько ниже минимального промышленного необходимо производить дополнительные расчеты с учетом только прямых затрат на добычу и переработку руд, что позволяет решить вопрос о том, целесообразно ли их отрабатывать или следует оставить в недрах. Так как практически все месторождения цветных металлов являются комплексными, минимальное промышленное содержание в рудах по подсчетным блокам обычно устанавливается не в натуральном, а в условном металле с учетом извлекаемых попутных компонентов.

Затраты на добычу 1т руды определяются в зависимости от производительности горнодобывающего предприятия и принимаемой системы (или соотношения нескольких систем) отработки рудных тел, а затраты на переработку — от технологических свойств руд и технологической схемы обогащения. Если расчет ведется на конечный продукт, то необходимо учитывать также и затраты на переработку концентратов и другие операции, связанные с получением готового металла. Кроме того, в затратах на добычу и переработку руд учитываются также транспортные расходы и отчисления на геологоразведочные работы, устанавливаемые Минцветметом СССР.

Цена полезного компонента (компонентов) принимается исходя из действующих оптовых цен на руды, концентраты и металлы. Сквозной коэффициент извлечения полезного компонента в товарную продукцию определяется с учетом потерь руды в недрах, извлечения полезного компонента при обогащении руд и металлургическом переделе концентратов. Разубоживание руд зависит от морфологии рудных тел и применяемой системы их отработки.

Бортовое содержание полезных компонентов в краевой пробе устанавливается в случаях отсутствия четких геологических границ рудных тел, что характерно для всех штокверковых месторождений меди, свинца и цинка, а также прожилково-вкрапленных или вкрапленно-прожилковых (слоистых) руд разных типов. Бортовое содержание условного металла, заменяющее естественные геологические границы рудных тел, подбирается способом вариантов с учетом необходимости максимально возможного сохранения сплошности рудных тел и в то же время включения в их контур минимального объема безрудных или слабоминерализованных пород. В общем случае при переходе к варианту с более низким содержанием металла себестоимость его в приращиваемом контуре не должна превышать оптовой цены.

Бортовое содержание металлов для различных типов месторождений варьирует в значительных пределах: 0,3—0,5% для медно-порфировых месторождений; 0,4—0,7 % для медно-никелевых месторождений и медистых песчаников и сланцев; 0,7—1,0% для месторождений меди, свинца и цинка колчеданного типа, а также для скарновых и жильных. При подборе различных вариантов оконтуривания рудных тел можно ориентироваться на эти цифры, имея при этом в виду, чтобы выбранный вариант попал «в вилку» между вариантами с более высоким и более низким бортовым содержанием металла.

Минимальная мощность тел полезных ископаемых, включаемая в подсчет балансовых запасов, зависит от элементов залегания рудных тел, системы их разработки и применяемых технических средств. Как правило, для пологозалегающих рудных тел, отрабатываемых подземным способом, она составляет 1,5—2,0 м, для крутопадающих 1,0—2,0 м; при открытых работах принимается равной 3—5 м, иногда — при большой высоте эксплуатационных уступов—до 10 м.

Максимально допустимая мощность прослоев пород и некондиционных руд, включаемых в контуры рудных тел, нередко определяется при решении вопроса о выборе рационального бортового содержания металла для оконтуривания рудных тел. В общем случае при отработке месторождений подземным способом она зависит от мощности рудных тел и составляет 1—2 м для маломощных рудных тел, 2—3 м при их мощности до 10 м и 3—5 м при мощности рудных тел больше-
10 м. При открытых работах она обычно варьирует от 5 до 10 м в зависимости как от мощности рудных тел, так и от принимаемой высоты эксплуатационных уступов карьера.

Возможная глубина отработки месторождения открытым способом, средний и предельный коэффициенты вскрыши устанавливаются методом вариантов исходя из сопоставления затрат на добычу руды открытым и подземным способами до определенной глубины. При равенстве затрат предпочтение отдается открытому способу.

Допустимый коэффициент рудоносности определяется с учетом прерывистости оруденения и необходимости компенсации дополнительных затрат на селективную добычу кондиционных руд.

Максимально допустимое содержание вредных примесей в подсчетном блоке и в пробе при оконтуривании балансовых запасов. Эти параметры для месторождений цветных металлов лимитируются сравнительно редко, так как в процессе обогащения руд обычно удается избавиться от нежелательных компонентов. Требования к выделению при подсчете запасов типов и сортов минерального сырья обусловливаются необходимостью их раздельной добычи и переработки. На месторождениях меди, свинца и цинка обычно выделяются окисленные, смешанные и сульфидные разности руд. На медно-колчеданных месторождениях, кроме того, различают собственно медные, медно-цинковые, цинковые и серно-колчеданные, а на месторождениях свинца и цинка — существенно свинцовые, цинковые и свинцово-цинковые руды. В отдельных случаях на медно-колчеданных и медно-никелевых месторождениях выделяются руды, пригодные для непосредственной плавки в шахтных или электрических печах. При невозможности геометризации различных типов и сортов руд по редкой сети разведочных выработок соотношение их в запасах устанавливается статистически.

Минимальное содержание попутных компонентов определяется величиной дополнительных затрат, необходимых для организации их извлечения. В некоторых случаях, когда попутные компоненты извлекаются в концентраты и шламы металлургического производства без дополнительных затрат, а стоимость их получения из этих продуктов ничтожная (золото, серебро, платиноиды), попутные компоненты учитываются при любых содержаниях в рудах.

Переводные коэффициенты для приведения попутных компонентов к основному принимаются с учетом соотношения цен на основной металл и попутные компоненты и извлечения их в концентраты. В общем случае эта зависимость такова: Кп=Цп •Ип/Цм* Им, где Кп—переводной коэффициент попутного компонента в условный металл; Цп, Цм — цены соответственно попутных компонентов и основного металла; Ип и Им — извлечение в концентраты попутного компонента и основного металла.

Если содержания попутных компонентов ниже их содержаний в хвостах обогатительных фабрик, то при переводе в условный металл они не принимаются во внимание.

При расчете минимальных запасов изолированных рудных тел для отнесения их к балансовым учитывается стоимость проходки дополнительных подходных выработок.

Производительность горнорудных предприятий по руде и металлу выбирается в зависимости от запасов месторождений, горнотехнических условий их эксплуатации и нормативных сроков обеспеченности работ: для небольших предприятий примерно 10—15 лет, средних — 15—25 лет, крупных —25—40 лет и очень крупных — свыше 40 лет.

Размер капиталовложений в строительство горнодобывающего предприятия, в первую очередь, обусловлен его производительностью, горно-геологическими особенностями месторождения, а также географо-экономическими условиями района. Срок окупаемости капиталовложений и рентабельность отработки месторождения определяются из соотношения общих затрат на строительство, добычу и переработку руды и ценности получаемой продукции.

Требования к материалам ТЭДов и кондиций, их содержанию и оформлению устанавливаются ГКЗ СССР.

ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВ

Подсчет запасов основных и ценных попутных компонентов

Подсчет запасов подводит итоги всех выполненных на месторождении и в прилегающем районе геологоразведочных работ, отражает их достоинства и недостатки. Достоверность и обоснованность подсчета запасов определяются полнотой и качеством всех исходных данных, полученных в процессе геологоразведочных, научно-исследовательских и проектно-изыскательных работ, выполнением его с соблюдением всех общепринятых правил и приемов, а также требований ГКЗ СССР.

Запасы подсчитываются на основании кондиций, утверждаемых в установленном порядке. Кондиции должны соответствовать природным особенностям месторождений. Количество и качество запасов, принятых в качестве обоснования кондиций, не должны быть существенно выше, чем полученные по подсчету. В случае резких расхождений—если фактические запасы составляют менее 70—80 % от учтенных в кондициях—последние подлежат специальной проверке и при необходимости пересоставлению и переутверждению.
Очень большая доля забалансовых запасов, подсчитанных на месторождении по утвержденным кондициям, или наличие большого количества внутрирудных некондиционных прослоев пустых и слабоминерализованных пород — косвенное свидетельство несоответствия кондиций природным особенностям месторождений.
В первом случае следует рассмотреть вопрос о возможности применения более совершенной (более экономичной) техники для добычи и переработки руды во избежание выборочное отработки месторождений; во втором — необходима проверка кондиционного лимита, определяющего максимально допустимую мощность внутрирудных некондиционных прослоев.

Подсчет запасов начинается с выделения по общепринятой методике кондиционных интервалов по разведочным выработкам; их пространственная увязка производится с максимальным учетом геологических и геофизических данных. Оконтуривание рудных тел выполняется на подсчетных разрезах, планах, проекциях рудных тел на горизонтальную или вертикальную плоскость.
Общий контур рудного тела проводится по линии естественного выклинивания или по другим геологическим особенностям рудного тела путем интерполяции между рудными и безрудными выработками или с использованием приемов экстраполяции. Содержание металла в краевых рудных пересечениях при этом, как правило, не должно быть существенно ниже минимального промышленного.

Способ подсчета запасов месторождения должен соответствовать его природным геологическим особенностям и принятой системе разведки. На месторождениях цветных металлов наиболее часто практически используются способы вертикальных и горизонтальных разрезов, геологических и эксплуатационных блоков. Первые два способа обычно применяются для подсчета запасов месторождений с рудными телами большой мощности и сложным внутренним строением. Способом геологических блоков наиболее часто подсчитываются запасы плоских пласто-, линзо- и жилообразных тел. Способ эксплуатационных блоков, как правило, используется только на эксплуатируемых месторождениях, обычно в комбинации с другими способами.

На месторождениях штокверкового типа при подсчете запасов часто применяются линейные или площадные коэффициенты рудоносности.

При блокировке запасов следует следить за однородностью подсчетных блоков по степени разведанности, колебаниям мощностей рудных тел, качеству руд (по типам и сортам) и содержанию металла. Подсчетные блоки по возможности должны иметь простую конфигурацию (на вертикальных или горизонтальных проекциях) и максимально учитывать пространственное положение важнейших структурных рудоконтролирующих элементов — разрывных нарушений, мощных даек и др. Размеры блоков не должны быть чрезмерно большими по простиранию и падению рудных тел, а запасы высоких категорий в них обычно не должны превышать годовой производительности рудника; в то же время блоки не могут быть чрезмерно мелкими, опирающимися на единичные разведочные выработки. Для соблюдения этих требований подсчет запасов крупных штокверковых месторождений ведется преимущественно с разбивкой их по вертикали на 60-метровые пластины (с учетом кратности высоты 10-, 12-,
15- и 20-метровых уступов карьера). Для крутопадающих пласто-, линзо- и жилообразных рудных тел длина подсчетных блоков по падению рудных тел может превышать высоту эксплуатационных залежей не более чем в 3—4 раза.

Средние содержания металлов (и основных попутных компонентов) по рудным пересечениям и подсчетным блокам рассчитываются, как правило, способом среднего взвешенного (на длину рядовых проб или подсчетных интервалов). При необходимости проверяется наличие выдающихся по содержанию основных металлов проб, подлежащих ограничению. На месторождениях цветных металлов, кроме собственно кобальтовых, такие пробы встречаются редко. При подсчете запасов в краевых экстраполированных блоках необходимо учитывать снижение содержания металла на внешнем контуре рудных тел, принимая его не выше минимального промышленного.

При подсчете запасов способом геологических блоков истинные горизонтальные или вертикальные расчетные мощности рудных тел следует определять с учетом не только угла падения рудного тела, но и зенитных и азимутальных искривлений разведочных скважин (по формуле П. М.
Леонтовского): ти=т3 (cos а *соsВ+sin а *sinВ *cos у), где ти—истинная мощность рудного тела; тз — мощность тела, измеренная по скважине; а — зенитный угол скважины; В—угол падения рудного тела; у—угол между азимутом скважины и плоскостью нормального разреза рудного тела.

Горизонтальная тг и вертикальная тв мощности рудного тела определяются из следующих соотношений: тг=ти/sinA , тв=ти/ cosB

Поправка на отклонение скважины от нормали к простиранию рудного тела при малых углах отклонения очень незначительная, поэтому при вычислении истинной мощности ее рекомендуется вводить только тогда, когда азимут скважины отличается от азимута перпендикулярного разреза более чем на 30°
.(при зенитных углах 5°). Аналогичные формулы следует использовать и при расчете мощности рудных тел в горных выработках, пересекающих рудное тело не по истинной мощности.

При подсчете запасов любым способом необходимо избегать «прессования» смежных рудных тел или ветвей в единый подсчетный контур. Оконтуривание и подсчет их запасов следует вести самостоятельно с раздельным определением соответствующих площадей (или мощностей) и содержаний полезных компонентов.
Объемы рудных тел и отдельных подсчетных блоков вычисляются по общеизвестным геометрическим формулам.

Средняя объемная масса должна устанавливаться по данным замеров лабораторных образцов и выемкой целиков отдельно для каждого природного типа руд на достаточном фактическом материале.

Подсчет запасов ценных попутных компонентов производится в соответствии с требованиями СКЗ СССР .

Запасы попутных компонентов, имеющих промышленное значение, подсчитываются в контурах подсчета запасов основных компонентов и оцениваются по категориям в соответствии со степенью их изученности, характером распределения установленных форм нахождения и технологией извлечения.

Запасы попутных компонентов, накапливающихся при обогащении в товарных концентратах или продуктах металлургического передела, подсчитываются и учитываются как в недрах, так и в извлекаемых минералах и продуктах обогащения.

Заключение.

На протяжении всей истории человечества люди осваивали различные полезные ископаемые, особенно металлы. Семь из них, известных с древнейших времен – золото, серебро, медь, олово, железо, свинец и ртуть, - принято называть доисторическими.

Первыми ставшим известным человеку металлом было золото. Оно использовалось для изготовления украшений и монет. Затем люди стали использовать медь, роль которой в становлении человеческой культуры особенная. Из самородной меди были изготовлены первые металлические орудия труда, в результате век каменный сменился веком медным. Использование олова и получение бронзы привело к веку бронзовому. Затем наступил век железа, который длится и поныне.

По мере развития науки и техники, открытия новых элементов, создания сталей и сплавов используется все большее число металлов. В настоящее время в огромных масштабах осуществляется добыча руд железа, марганца, алюминия, меди, свинца, цинка, никеля и др. В современную эпоху научно-технической революции, в эпоху электроники, атомной энергетики, ядерной и космической техники также широко применяются радиоактивные и редкие металлы. Но перспективы их применения в будущем еще более грандиозны.

Огромная работа была проделана советскими геологами. Большой вклад в развитие науки о рудных месторождениях и создание надежной сырьевой базы металлов внесли академики В.А.Обручев, А.Е.Ферсман, С.С.Смирнов,
А.Н.Заврицкий, А.Г.Бетехтин, Д.С.Коржинский, В.И.Смирнов.

В.М.Крейтер (1960 г.), а вслед за ним и В.И.Красников (1965 г.) под промышленными типами месторождений понимали такие естественные геолого- минералогические типы месторождений, при эксплуатации которых в сумме во всем мире извлекается несколько процентов данного вида полезного ископаемого.

За последние 20 лет промышленная систематика месторождений рассматривалась многими исследователями. Но наиболее удачно промышленные типы месторождений определены и систематезированны сотрудниками ВИЭМСа по железу, никелю, хромитам, свинцу и цинку, олову, вольфраму и другим металлам.

Систематика промышленных типов для многих металлов разработана недостаточно, и в дальнейшем её следует усовершенствовать. При разработке систематики необходимо исходить из того, что промышленными являются такие месторождения с балансовыми запасами, которые экономически целесообразно разрабатывать при современном состоянии техники и соответствующих технологий. Промышленный тип месторождений определяется прежде всего геологическими условиями залегания и морфологией рудных тел, минеральным и вещественным составом руд, от которых зависят методы отработки месторождений и технология получения металлов.

В зависимости от величины запасов металла месторождения делятся на крупные и уникальные, средние и мелкие. Мировая практика показывает, что крупные месторождения играют главную роль в разведанных запасах и добыче металлов. При проектируемых на ближайшее время масштабах добычи минерального сырья небольшие и средние по размерам запасов месторождения не смогут существенно влиять на состояние обеспеченности растущих потребностей промышленности. От масштабов месторождений зависит эффективность их разведки и разработки. Поэтому желательно, чтобы месторождения, открываемые и разведуемые в новых рудных районах, были крупными.

Качество руд должно соответствовать установленным требованиям по содержанию главного металла (кондиции) и допустимым содержанием вредных элементов. Необходимо учитывать также наличие в руде ценных элементов- примесей. Руды могут быть мономентальными и комплексными (двух-, трехметальными и т.д.). По содержанию основных компонентов среди них выделяются богатые, средние и бедные. Наиболее ценными являются руды богатые, из которых можно получит металл без обогащения. Однако в связи с ростом добычи металлов и совершенствованием технологической переработки все в больших масштабах добываются руды бедные.

Технология переработки руд определяется их минеральным и вещественным составом. Необходимо установит количественный минеральный состав руд и выявить основные и попутные компоненты, определить основные рудные минералы, изучить разновидности и генерации рудных минералов, отличающихся по составу и обогатимости. Необходимо также изучить пространственное распределение рудных минералов и составить минералого-технологические карты, сопоставить баланс распределения рудных элементов по минералам и выяснить формы вхождения их в состав руд, изучить гипергенные изменения руд и решить ряд других вопросов. Лишь после этого следует разрабатывать схему технологической переработки руд, которая должна предусматривать извлечение не только главных, но и попутных компонентов. В настоящее время из сульфидных медно-никелевых руд извлекается 10-15 элементов. Важно не только извлечь из руды все элементы, но извлечь их экономически выгодно.

Горно-геологические условия эксплуатации также должны обеспечить рентабельную и высокоэффективную отработку месторождений. Наиболее эффективна отработка месторождений открытым способом, удельный вес которой все более возрастает, особенно при добыче руд никеля. В сложной геологической или гидрогеологической обстановке даже крупные месторождения с высоким содержанием металлов оказываются недоступными для отработки.
Однако при совершенствовании техники эти вопросы успешно решаются.

Географо-экономическое положение месторождений также в ряде случаев оказывает существенное влияние на их экономическую оценку. Промышленное месторождение никеля должно отвечать следующим требованиям: обладать крупными запасами, иметь руды вясокого качества, хорошо поддающиеся переработке, характеризоваться горно-геологическими условиями, доступными для эффективной отработки и находится в благоприятном геолого- географическом районе.

Однако с развитием науки и техники все эти требования не остаются постоянными, меняется и понятие о промышленных месторождениях. В отработку вовлекаются все новые месторождения, которые до недавнего времени считались непромышленными.

Список литературы
1. «Инструкция по применению классификации запасов к месторождениям никелевых руд», М: Госгеологтехиздат, 1961г.
2. А.И.Кривцов, И.З.Самонов и др. «Справочник по поискам и разведке месторождений полезных ископаемых», М: Недра, 1985г.
3. В.И.Смирнов, А.И.Гинзбург и др. «Курс рудных месторождений», М: Недра,

1986г.
4. П.Д.Яковлев «Промышленные типы рудных месторождений», М: Недра, 1986г.
5. Ф.И.Вольфсон, А.В.Дружинин «Главнейшие типы рудных месторождений», М:

Недра, 1973г.
6. П.Д.Яковлев «Промышленные типы рудных месторождений», М: Недра, 1986г.
7. А.М.Быбочкин ( под редакцией) «Сборник руководящих материалов по геолого- экономической оценке месторождений полезных ископаемых. Том 1», М.,

1985г.
8. И.Ф.Романович, И.А.Филатова и др. «Полезные ископаемые», М: Недра,

1992г.
9. В.И.Смирнов «Рудные месторождения СССР», М: Недра, 1978г.

Фактическая плотность сетей разведочных выработок, применявшихся на некоторых месторождениях никеля.

Таблица №3

|Месторождение |Группа месторождений |Расстояния между пересечениями рудных тел выработками (в м) для |
| |по степени сложности |категорий запасов |
| | |А |В |С1 |
|Мощные пологопадающие пластообразные залежи сульфидных руд |
|Талнахское: | | | | |
|Врапленные руды |1-я |100Х100 |200Х200 |400Х(400-600) |
|Богатые руды |2-я | |50Х100 |100Х100 |
|Норильское |1-я |(50-100)х(50-100) |200Х200 |(400-500-)Х(400-500) |
|Ниттис-Кумужья |1-я | |(250-300)Х250 |(500-600)Х(500-600) |
| | | | | |
|Протяженные наклонные пласто- и линзообразные залежи сульфидных тел |
|Ждановское |2-я | |50Х50 |100Х(100-200) |
|Заполярное |2-я | |(25-50)Х(25-50) |(100-130)Х(100-150) |
|Котсельваара-Каммикив|2-я | |50Х50 |50Х(100-120) |
|и | | | | |
|Семилетка |2-я | |75Х50 |(100-150)Х(80-120) |
| | | | | |
|Плащеобразные и линзовидные залежи силикатно-никелевых руд |
|Бугеткольское |2-я | |50Х50 |100Х100 |
|Покровское |3-я | |25Х25 |50Х50 |
|Старо-Айдырлинское |3-я | |20х30 |40х40 |
|Шелеинское |3-я | |20Х40 |40Х80 |

Промышленные типы месторождений никеля.

Страницы: 1, 2