Детальная разведка месторождений формовочных песков

09.06.2018
Детальная разведка месторождений формовочных песков осуществляется в основном буровыми скважинами, которые располагаются с учетом скважин предварительной разведки и намечаемой системы разработки месторождения. Вследствие трудности проходки в песчаных отложениях шурфы проходятся, как и на стадии предварительной разведки, в ограниченном количестве. В ряде случаев целесообразно разведку месторождения производить до горизонта подземных вод комбинацией шурфов и буровых скважин (через одну), а обводненную часть песков — буровыми скважинами. Проходка шурфов в значительной степени способствует правильному расчленению полезной толщи на отдельные слои, выделению прослоев песчаников и глин и их увязке между собой по всем выработкам, включая и буровые скважины.

Все разведочные выработки должны проходиться или на полную мощность полезной толщи, или до заранее намеченного горизонта разведки. Остановка проходки выработок в полезной толще на различной произвольной глубине (рис. 29) не позволяет установить форму залежи, условия залегания песков, правильно наметить границы рабочих горизонтов, а также без дополнительных разведочных работ проектировать разработку запасов, залегающих ниже забоев разведочных выработок.

Разведочная сеть должна разбиваться инструментально, с обязательным определением высотных отметок устьев каждой выработки до начала ее проходки. Расстояния между разведочными выработками для каждого месторождения обосновываются экспериментальными работами. При проведении работ по опытному сгущению скважин целесообразно строить по мере их проходки геолого-литологические разрезы, что поможет правильно определить оптимальную плотность разведочной сети. Ориентировкой для выбора расстояний между разведочными выработками могут служить приведенные в инструкции ГКЗ России по применению классификации запасов к месторождениям песка и гравия систематизированные данные о плотности сети, применявшейся при разведке песчаных месторождений России (табл. 25).

Приведенные в инструкции и в табл. 25 расстояния между разведочными выработками относятся не только к формовочным пескам, но и к строительным пескам и гравию, требования к качеству которых значительно ниже и, следовательно, степень изменчивости качества песков также меньше. Применительно к формовочным пескам следует для каждого из выделенных типов принимать меньшие расстояния, указанные в табл. 25. Приведенные расстояния исходят из площадного развития песков на площади месторождения. При разведке залежей вытянутой формы, разведка которых производится по профилям, ориентированным вкрест протяженности залежей, указанные цифры отражают расстояния между профилями. Расстояния между выработками на профилях всегда значительно меньше и зависят от формы, размеров и других геологических особенностей залежей.

Как правило, на каждом профиле должно быть не менее трех выработок. При проведении разведочных работ необходимо учитывать возможность воздействия на пески вторичных процессов. Так, при наклонном залегании пластов на выходах их в пределах склонов может происходить засорение песков глинистыми частицами при сносе их по склону талыми и дождевыми водами в приповерхностные части толщи песков, их ожелезнение и другие изменения. В этих случаях на линиях, намечаемых вкрест простирания выхода, нужно закладывать дополнительные выработки для установления границы между измененными и неизмененными песками. Дополнительные выработки закладывают в пониженных частях рельефа (оврагах, балках), где существенна наибольшая вероятность размыва коренных песков, их засорения и переотложения.

Вскрытие и эксплуатация месторождения, как правило, производятся на участке, где разведанные запасы квалифицированы по наиболее высокой категории. Для нормального ведения вскрышных и эксплуатационных работ необходимо, чтобы подходы к части месторождения, намечаемой к первоочередному освоению, обеспечивали возможность сооружения подъездных путей (железнодорожных или автомобильных), организации экскаваторных работ по удалению пород вскрыши и создания фронта бесперебойной добычи и погрузки полезного ископаемого. Поэтому наиболее детально разведанные запасы (категории А или В) должны располагаться в краевой зоне месторождения, доступной для эксплуатации. При этом длина внешней стороны контура запасов этой категории должна быть не менее 200—300 м, что обеспечит достаточную ширину фронта добычных работ.

Если месторождение, например, расположено на одной из надпойменных террас на склоне к реке, то детализировать строение залежи для отнесения запасов к наиболее высокой категории следует на площади, прилегающей к реке. С этой стороны легче вскрыть месторождение и организовать отгрузку продукции, используя при соответствующих условиях и водный транспорт.

При проведении разведочных работ необходимо учитывать степень обводненности месторождения. Если полезная толща или ее часть обводнена, то разработку месторождения возможно осуществлять гидромеханическими способами. Это требует изучения вскрышных пород с точки зрения возможности их удаления гидросмывом или другими способами, а изучения полезной толщи — с учетом возможного при такой добыче (драглайн, земснаряд и др.) изменения состава песков по гранулометрии, химическому и минеральному составу за счет обогащения песков при добыче. В этих случаях рекомендуется проведение специальных исследований, а также определение примерного количества воды, необходимой для организации гидродобычи, и источников ее получения.

Определяя горизонт разведки, в этом случае следует учитывать, что существующие способы гидромеханизации позволяют эксплуатировать месторождение до глубины 15—20 м. При этом углублять все разведочные выработки на большую величину не следует.

При проведении разведочных работ рекомендуется широко применять геофизические методы, давшие удовлетворительные результаты при поисковых работах. Методика их проведения описана выше, однако сеть геофизической съемки должна быть сгущена до пределов разрешающей способности метода.

Эффективность геофизических работ при разведке месторождений формовочных песков в значительной мере зависит от принятой методики. Наилучшей следует считать методику комплексного геолого-геофизического изучения, осуществляемого путем одновременного проведения геофизических и разведочных работ. При такой методике геологи и геофизики, разведующие месторождения, имеют возможность своевременно рассматривать и увязывать получаемые геофизические и разведочные данные, вносить в применяемую методику соответствующие коррективы.