Система долгосрочного хранения керна и другого каменного материала в механизированном хранилище

16.09.2020

В настоящее время ведущим источником для получения геологическом информации является керн скважин, а также образцы, пробы горных пород, отбираемые из естественных обнажений и искусственных выработок. При огромном размахе геологоразведочных работ и, в частности, колонкового бурения проблема неоднократного излучения и долгосрочного хранения керна и другого каменного материала приобретает очень острый характер.

Возникла резкая диспропорция между скоростью проходки скважин и скорость обработки извлекаемого керна. Состояние изучения измененного материала и его информативность не соответствуют современным требованиям.

В силу сложившихся традиций керн документируется, как правило, на скважине, часто в неблагоприятных погодных и климатических условиях, с использованием ручного труда, практически на скважине отсутствует рабочее место для описания керна. Значительную часть рабочего времени геолог тратит на непроизводительные работы: транспортировку к месту документирования и обратно, раскладку и складирование ящиков.

Имеет место длительное производство всевозможных лабораторных исследований. Все эти недостатки приводят к снижению качества первичной документации и низкой производительности труда геолога, затягиванию сроков изучения объектов работ, не позволяют неоднократно использовать каменный материал.

Для ликвидации указанных недостатков и постановки изучения керна и образцов на современную индустриальную основу предлагается новая система отбора, документации, опробования, изучения и хранения каменного материала. Переход на такую систему обеспечит качественное, углубленное и оперативное изучение каменного материала, решит проблему его долгосрочного хранения и многократного использования, что повысит геологическую и экономическую эффективность геологоразведочных работ.

Уральским территориальным геологическим управлением в содружестве со Свердловским горным институтом в период 1972—1976 гг. разработана и внедряется в производство геологоразведочных работ система изучения и долгосрочного хранения каменного материала в механизированном базовом хранилище.

В г. Верхняя Пышма на базе Пышминской КГПЭ введено в строй здание механизированного хранилища на 280 тыс. керна, изготовлена и смонтирована механическая оснастка первой очереди блока хранения, оборудован зал для изучения каменного материала, пущен в эксплуатацию камнерезный цех (работает пять камнерезных станков трех различных модификаций), смонтировано подъемно-транспортное оборудование, налажено изготовление керновых ящиков из листового алюминия, оборудована комната информационно-поисковой системы (ИПС).

Начата опытная отработка следующего этапа системы долгосрочного хранения, изучения и освоения технологических приемов по обработке керна и образцов: резка, маркировка, укладка в ящики, закладка в блоки хранения, кодирование, ввод данных в ИПС и реализация ее работы.

Разрабатывается единая унифицированная система отбора, документации, опробования, изучения и хранения каменного материала, которая в дальнейшем перерастет в подсистему АСУ «Геология» — АСУ «Каменный материал».

При создании такой системы нельзя ограничиться вопросами транспортировки, обработки, изучения и хранения только керна. Система не случайно получила кодовое название «Каменный материал», так как она предусматривает комплексное решение вышеперечисленных вопросов по отношению не только к керну, но и к любым первичным вещественным материалам, полученным в результате геологических работ (образцов пород, руд, проб, дубликатов проб, шлифтов и др.).

Система «Каменный материал» включает следующие, органически связанные между собой элементы:

- методику комплексной обработки и изучения каменного материала (стандартные программы на отдельные виды сырья);

- технологию отбора, транспортировки, обработки, изучения и хранения каменного материала;

- технические средства для реализации системы;

- организационную структуру управления системой «Каменный материал»,

- нормативы по обработке, изучению и хранению каменного материала, методику расчета экономической и геологической эффективности системы «Каменный материал».

На рис. 90 изображено здание механизированного хранилища. Oно состоит из двух частей: одноэтажного блока хранения и двухэтажной части, в которой расположены вспомогательные помещения для подготовки каменного материала к долгосрочному хранению и своеобразный «читальный зал» — помещение для работы геологов с хранящимися образцами горных пород и дубликатами кернов.

Блок хранения (рис. 91) оборудован двумя односторонними и четырьмя двусторонними металлическими стеллажами. Ширина проходов между стеллажами — 0,8 м. Стеллажи разбиты на ячейки. Общая численность ячеек блока храпения — 7020 шт. В одной ячейке размещается 20 стандартных алюминиевых ящиков размером 298х428х23 мм и массой около 0,5 кг. В ящик входит 2 м дубликатов керна. Вместимость блока хранения составляет 280 800 м.

Предусмотрена возможность использования и нестандартных ящиков, в которых хранятся образцы необработанного керна с фауной, а также рыхлые и гигроскопические породы, упакованные в герметичные пакеты из полиэтиленовой пленки.

Для механизированной закладки ящиков и их извлечения из ячеек стеллажа каждая пара стеллажей оборудована стойкой с кареткой-оператором.

Каретка-оператор представляет собой штабелер, который имеет возможность перемещаться вдоль прохода и обслуживать два стеллажа. Грузоподъемность каретки — 80 кг. Управление кареткой производится с помощью кнопочного пульта, который соединен с двигателями каретки посредством кабеля.

Благодаря этому подъемно-транспортному механизму полностью исключается ручной труд по закладке и извелечению нужной стопки ящиков. Снятие ящиков с каретки-оператора и последующая их транспортировка внутри хранилища осуществляются па комплектовочных столах-тележках.

Хранилище имеет свою информационно-поисковую систему (ИПС). которая позволяет вести оперативный поиск и выдачу информации по запросам геологов-клиентов хранилища. ИПС не сложна по структуре и реализации, проста в эксплуатации, но эффективна благодаря использованию просветных (супериозиционных) карт.

Технология закладки каменного материала в хранилище и последующая выдача его заказчикам для многократного изучения заключается в следующем.

Предназначенный для долгосрочного хранения керн и сопровождающая документация через аппарель (см. рис. 90, поз. 11) поступает в помещение для приемки каменного материала (рис. 90, поз. 1). Здесь происходит прием, предварительный учет, разбраковка и накопление материалов, а затем передача керна на разделку в камнерезный цех (рис. 90, поз. 2). Керн подвергается распиловке вдоль продольной оси для получения малогабаритного дубликата (стандартного поперечного сечения). В цехе установлены кернорезные и камнерезные станки (УКС-2 и MKC-VI), разработанные Свердловским горным институтом. Низкотемпературный сушильный шкаф (ШСО-3) для сушки этого материала (химический состав при этом не нарушается) и распылитель (РШ-2), в котором высушенная проба превращается в порошок. Кроме перечисленного оборудования цех укомплектован двумя станками СКУ-1.

После камнерезного цеха малогабаритный дубликат (пластинки или «горбушки») раскладывается по ящикам и этикетируется. Одновременно выполняется детальное изучение и описание керна. Происходит формирование ячеек, заполнение «Карт учета кернового материала», организация массива «Карт учета кернового материала, заполнение матрицы контроля за ячейками, фиксирование данных на просветных картах, создание массива просветных карт, после чего каменный материал и сопутствующая документация передаются в блок хранения.

Оставшаяся часть керна используется для определения физических и механических свойств горных пород, технологического опробования, изготовления шлифов, полировок и т. д. или сокращается.

Материалы из хранилища выдаются на основании заявки (запроса), полученной от заказчика в виде специального бланка, позволяющего произвести формализацию запроса. Затем происходит выбор просветных карт на основании запроса и определение номеров «Карт учета кернового материала» и ячеек с каменным материалом, отвечающим запросу. Комната выдачи каменного материала с оборудованием, обслуживающим ИПС хранилища, расположена на втором этаже (рис. 90, поз. 10). Из нее по телефону оператор передает распоряжение на извлечение каменного материала из ячейки и документации (паспортов скважин), из шкафов-хранилищ. Все это в ручной тележке на лифте поступает к оператору и выдается заказчику непосредственно к его рабочему месту в «читальном зале» (см. рис. 90, поз. 6). Рабочее место оборудовано столом, укомплектованным набором приборов и инструментов для работы с дубликатами керна, шлифтами, полировками, гранулометрическими фракциями, фотонегативами и другим фактическим и документальным материалом.

По окончании работы заказчик сдает полученный материал, заполняет соответствующую документацию по использованию кернового материала, после чего материалы возвращаются к местам хранения.

Система долгосрочного хранения керна и другого каменного материала значительно сокращает площади и объемы хранения, механизирует трудоемкие процессы, связанные с просмотром и изучением керна, повышает производительность труда обслуживающего персонала и качественные показатели работы геолога, освобождая его от непроизводительных затрат времени, что позволяет при эксплуатации механизированного хранилища иметь годовой экономический эффект порядка 170 тыс. руб.

Применение для распиловки керна алмазных отрезных кругов резко улучшает поверхности дубликата керновой пробы (7—8 классы чистоты поверхности). Изучение каменного материала по таким поверхностям облегчает раскрытие генетической сущности пород, выявляет точнее вещественный состав и текстурно-структурные особенности, раскрывает декоративные свойства камня, позволяет решать задачи по кернометрии и фотодокументации керна.

Заслуживают внимания разработки Иркутского геологического управления в области создания станков для отбора проб из керна, где операция раскалывания заменена распиливанием, с использованием алмазных дисков.

Дисковый кернорез ДКС-4 и универсальный камнеобрабатывающий станок СКУ-1 этого управления приняты к серийному выпуску и изготовляются небольшими партиями в мастерских управления.

Обработка проб рудных полезных ископаемых в основном производится механизированным способом с использованием щековых и валковых дробилок, дисковых истирателей и шаровых мельниц. Однако методика обработки и сокращения проб на химический анализ с применением указанного оборудования является громоздкой и нередко служит источником систематических ошибок.

Потребность геологических организаций даже в этом несовершенном оборудовании удовлетворяется не полностью, а поэтому часто пробы обрабатываются вручную.

В ВИТРе разработан принципиально новый метод обработки проб в едином непрерывном процессе и создана установка УОГП для его осуществления.

Установки УОГП и УОРПК (в Якутском геологическом управлении) прошли промышленные испытания.

В Башкирском территориальном геологическом управлении хорошо зарекомендовал себя при обработке металлометрических проб центробежный истиратель ЦО-2, который должен найти широкое применение для этой цели и в других геологических управлениях.

В Иркутском геологическом управлении разработаны механический истиратель проб МИХП-2 (рис. 92), оттиратель литологических проб ОЛП-1, ступка электромагнитная, использование которых при обработке проб является перспективным.
Система долгосрочного хранения керна и другого каменного материала в механизированном хранилище


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна