Геологическая характеристика Михайловского месторождения

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Аннотация

В данной курсовой работе приведено проектирование разведочных работ, оконтуривание залежи и произведен подсчет запасов полезного ископаемого участка на примере Михайловского месторождения железа.

Курсовая работа состоит из 22 страниц, 4 таблиц и из 4 приложений.

The summary

In the course of this paper gives a design exploration, reservoir delineation and produced mineral reserves calculation section on the example of the Mikhailovsky iron deposits.

Coursework consists of 20 pages, 4 tables and 4 applications.

Введение

Целями курсового проекта являются:

1) закрепление и углубление знаний теоретического курса «Полезные ископаемые» на основе ознакомления с литературными источниками по геологии месторождений на примере Михайловского месторождения;

2) закрепление практических навыков по проектированию горно-буровых работ для уточнения границ залежи, оценке возможности проведения геофизической съемки, топогеодезических и др. видов работ. Получить навыки в оконтуривании залежи и подсчете запасов сырья;

3) приобретение опыта сбора, анализа и обобщения геологической информации для составления многоаспектной геологической и промышленной характеристики месторождения на примере Михайловского месторождения железа;

4) приобретение опыта работы с научной литературой.

Материалы по Михайловскому месторождению были взяты из библиотеки СНМСУ. Общая характеристика, план залежи и данные по скважинам выданы преподавателем. Другая информация, касательно классификации запасов месторождений железа, типах месторождений, текстурно-структурных особенностях была взята из интернета и книг, которые были порекомендованы преподавателем.

Общие сведения о полезном ископаемом

Железо на сегодняшний день - самое распространенное полезное ископаемое. Мощному прогрессу металлургии железа способствует не только огромное число крупнейших месторождений, но и возможность производить из железа путем легирования и специальной обработки металлы с самыми разнообразными свойствами, в результате уже сегодня используются более 12000 видов железных сплавов, в основном сталей.Войлошников В.Д., Войлошникова Н.А. Книга о полезных ископаемых . М.: «Недра», 1991. 34 с.

Само слово «железо» происходит, очевидно, от санскритского «джальжа» - «металл», «руда». По-латыни «железо»- «феррум» (крепость). В Греции сталь называлась «халид», это имя имеет небольшое племя древних металлургов в Малой Азии.

Железо -- типичный металл, в свободном состоянии - серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металл пластичен, различные примеси (в частности -- углерод) повышают его твёрдость и хрупкость. Обладает ярко выраженными магнитными свойствами. Часто выделяют так называемую «триаду железа» - группу трёх металлов (железо Fe,кобальт Co, никель Ni), обладающих схожими физическими свойствами, атомными радиусами и значениями электроотрицательности. Температура плавления железа 1539 °C, температура кипения -- 2862 °C.

Из железных руд выплавляют: сталь ( содержит 0,2 до 2%, чаще около 1,5 % углерода), чугун (от 2,5% и выше, обычно 4%), железо (0,04-0,2%). Сплавы, содержащие от 2 до 2,5 % углерода (сталистые чугуны), почти не используются.

Наибольшим применением в различных отраслях хозяйства пользуются стали, в меньшей степени -чугуны, еще реже - железо.

По химическому составу стали разделяются на углеродистые и легированные (специальные), по назначению - на конструкционные (для изготовления деталей машин, строительных конструкций), инструментальная и сталь со специфическими свойствами (нержавеющая, жаропрочная, элекротехническая и др.).

В настоящее время для промышленности потребовалось и чистое железо, имеющее три степени чистоты - технически чистое железо (низкоуглеродистая электротехническая сталь), выше - карбонильное и электролитическое железо, еще выше - железо зонной очистки. Все три разновидности имеют чрезвычайно высокие пластические и магнитные свойства, хорошую свариваемость. Из-за слабых механических свойств чистейшее железо непригодно для изготовления конструкций: оно выносит нагрузки до 17-21 кг/мм2. Но, если чистое железо легировать примесями, оно способно выдержать до 600 кг/мм2, что примерно втрое превышает возможности стали. Вредными примесями в железных рудах считаются сера, фосфор, мышьяк, олово, цинк, свинец. Полезными же примесями в железных рудах называют марганец, хром, никель, ванадий, вольфрам, молибден.

В природе известно до 500 минералов, содержащих железо, около 300 из них - типичные минералы железа, но промышленное значение имеет меньше число, среди которых важнейшее место занимают четыре: магнетит (магнитный железняк), Fe3O4, 72 % металла; гематит (красный железняк), Fe2O3, 70 %; лимонит (бурый железняк), Fe2O3Ч H2O, 60%; сидерит (железный шпат), FeCO3, 48 % металла.

В связи с различным содержанием железа руды делятся на богатые (идут сразу в плавку без обогащения) и бедные (требуют обогащения). В зависимости от основного рудообразующего минерала различают магнетитовые, титаномагнетитовые, гематитовые и гидрогематитовые, лимонитовые , сидеритовые и мартитовые руды (послединие - продукты окисления магнетита).

Магнетитовые руды могут содержать до 50-70 % железа. В докембрийских отложениях магнетит, гематит и мартит в форме включений заполняют поры кварцита (железистые кварциты). Среди последних выделяют породу джеспилит (от англ. «джеспер» - яшма). Если вглядеться в строение этой густо-красной, стально-серой, темно- вишневой или лиловой полосчатой породы, смятой в мелкие складки, можно увидеть, что она состоит из тонкого чередования прослойков кварца и гематита или магнетита (яшмовидная порода). Порода эта содержит до 70% чистого железа (в среднем 35%) и является железной рудой.

Существуют доменная и бездоменная металлургия. Природная руда, как правило, не соответствует требованиям технологического процесса и поэтому подвергается предварительной обработке - обогащению. Мартитовые руды - наиболее ценные «мартеновские» руды (55% железа). Они часто идут в плавку без обогащения (известны в КМА).

Титано-магнетитовые - это обычно комплексные, легкообогатимые руды, которые помимо железа (до 55%) содержат титан (двуокиси титана до 20%) и ванадий (разведаны на Урале). Гематитовые и гидрогематитовые руды (50-68% железа) приурочены в основном к зонам выветривания железистых кварцитов (Гостищевское месторождение на КМА).

Лимонитовые руды (бурые железняки) наиболее распространенный тип железных руд в осадочных, инфильтрационных и остаточных месторождениях. Руды осадочных месторождений обычно оолитовые. Они содержат железо (до 30-55 %), кремнезем (20-30 %), глинозем (5-6%), марганец (до 4-5 %) и ванадий (до 0,1 %). Сидеритовые руды (25-39% железа) используются редко, главным образом в качестве флюса или после окислительного обжига как рудная составляющая в доменной шихте.

По данным Геологической службы США, мировые разведанные запасы железной руды составляют порядка 178 млрд. тонн. Интернет ресурс «Википедия» - http://ru.wikipedia.org/wiki/Железная_руда Основные месторождения железа находятся в Бразилии (1 место), Австралии, США, Канаде, Швеции, Венесуэле, Либерии, Украине, Франции, Индии. В России железо добывается на Курской магнитной аномалии (КМА), Кольском полуострове, в Карелии и в Сибири. Запасы в пересчёте на содержание железа:

Россия -- 18 %

Бразилия -- 18 %

Австралия -- 14 %

Украина -- 11 %

Китай -- 9 %

Индия -- 5 %

США -- 3 %

Прочие -- 22 %.

Распределение запасов железной руды по странам:

Украина -- 18 %

Россия -- 16 %

Китай -- 13 %

Бразилия -- 13 %

Австралия -- 11 %

Индия -- 4 %

США -- 4 %

Прочие -- 20 %.

Крупнейшие производители железорудного сырья в 2010 году представлены в таблице №1 ниже:

Таблица №1. Производители железорудного сырья.

Геолого-промышленная характеристика железа

Основное промышленное значение имеют метаморфогенные месторождения с древней корой выветривания, скарновые, магматические, карбонатитовые, месторождения выветривания, осадочные и гидротермальные.

Магматические месторождения титаномагнетитовых и ильменит-титаномагнетитовых руд. Рудные тела этих месторождений представляют зоны концентрированной вкрапленности со жилообразными обособлениями титаномагнетита в интрузивах основного и ультраосновного состава. Авдонин В.В. Месторождения металлических полезных ископаемых. М.: Академический проект, 2005. 720 с. Основной рудный минерал - титаномагнетит со структурой распада твердого раствора, представляющего собой магнетит с тонкопластинчатыми вростками ильменита. В подчиненном количестве присутствуют зерна магнетита, ильменита и шпинели. Породообразующие минералы - оливин, пироксены, амфиболы, серпентин и другие. Содержание железа (от 16 - 17 до 25%, иногда выше), ванадия, иногда титана, низким содержанием серы и фосфора (сотые доли процента). Месторождения в РФ - в Карелии (Пудожгорское), на Урале (Качканарское, Гусевогорское, Первоуральское, Копанское и др.).

Карбонатитовые месторождения титаномагнетитовых и апатит-магнетитовых руд, составляющие 8,1% балансовых промышленных запасов и обеспечивающие 11,3% добычи. Они связаны с массивами щелочноультраосновных пород с карбонатитами. Железные руды, в которых рудные минералы представлены титаномагнетитом и перовскитом, сосредоточены преимущественно в центральной части интрузивов. В интрузивах со значительным развитием карбонатитов распространены апатит-форстеритовые, флогопит-форстеритовые, апатит-кальцитовые и кальцитовые образования по ультраосновным породам. Рудные тела - это апатит-форстеритовые породы с обильной вкрапленностью, жилами и прожилками магнетита. Среднее содержание железа - 24%, фосфора - 13%. Сопутствующие полезные компоненты тантал, ниобий, цирконий. Массивы щелочно-ультраосновных пород известны в России на Балтийском щите (Африканда, Ковдор) и Сибирской платформе (Гулинский массив, Маймеча-Котуйская провинция).

Скарновые месторождения железа содержат 15% запасов железа и обеспечивают 14,8% добычи. Скарны связаны с плагиогранитами, часто приурочены к зонам разломов и интенсивной трещиноватости. По условиям образования подразделяются на известково-скарновые, магнезиально-скарновые и магнезиально-известково-скарновые. Содержание железа в зависимости от текстуры руды изменяются от 20 до 70% (обычно 40-50%), серы до 2%. Руды сложены магнетитом, мартитом, гематитом, пиритом, пирротином, халькопиритом, сфалеритом, галенитом. Основные нерудные минералы: кальцит, кварц, гранаты, эпидот, хлорит, серпентин. Сопутствующие полезные ископаемые - бор, медь, кобальт, редкие земли, золото. Широко распространены скарново-магнетитовые месторождения в РФ на Урале (Высокогорское, Гороблагодатское, Северо-Песчанское и др.) и Западной Сибири (Таштагольское, Абаканское, Тейское и др.).

Гидротермальные месторождения магномагнетита связаны с траппами Сибирской платформы. По тектоническим разрывам и трубкам взрывов проникали растворы, вызвавшие метасоматические изменения пород и оруденение. Метасоматические процессы обусловили развитие гранат-пироксеновых и более низкотемпературных хлорит-серпентин-карбонатных метасоматитов. Руды представлены штокверково - жильными залежами в трубках взрыва, зонами вкрапленности в метасоматитах, жильными телами и пластообразными залежами метасоматического замещения карбонатных пород. Роль экранов при образовании пластообразных залежей играли пласты аргиллитов, тонкозернистых известняков и трапповых силлов. Запасы отдельных месторождений не превышают 500 млн т. Среднее содержание железа 28-35%. Наиболее крупные месторождения, разведанные и отрабатываемые: Коршуновское, Рудногорское, Нерюндинское, Капаевское и др.

Месторождения выветривания представлены гетит-гидрогетитовыми (бурожелезняковыми), мартит-гидрогетитовыми зонами окисления месторождений сидеритовых и скарново-магнетитовых руд, а также ультраосновных пород. Сидеритовые руды в зоне окисления переходят в смесь минералов гидроокислов железа (гетита, гидрогетита, гидрогематита), содержат также кальцит, в качестве второстепенных псиломелан и пиролюзит. Рудные тела имеют пластообразную форму. Месторождения: Серовское на Северном Урале, Елизаветинское на Среднем Урале, Аккермановское на Южном Урале и др.

Осадочные месторождения железа подразделяются на морские и континентальные. Морские осадочные месторождения представлены сидеритовыми пластовыми телами в морских терригенно-карбонатных отложениях (Ю.Урал); гематитовыми рудами в терригенно-карбонатных отложениях (Ангаро-Питский бассейн в нижнем течении р. Ангары); Клинтон в США. Платформенные морские осадочные месторождения представлены сидерит-лептохлорит-гидрогематитовыми бобово-оолитовыми рудами в карбонатно-терригенных отложениях. Руды сложены в основном оолитами различных размеров гидрогетитового, гематитового, лептохлоритового или сидеритового состава, обломками оолитов и песчано-глинистого материала, сцементированного тем же материалом, что и оолиты. Это месторождения железорудных бассейнов: Керченского (Украина), Аятского (Казахстан), Западно-Сибирского (Россия); Лотарингского (Франция, частично ФРГ, Бельгия, Люксембург); месторождение Кливленд в Великобритании. Континентальные осадочные месторождения - гидрогетитовые бобово-оолитовые озерно-болотные месторождения распространены на Восточно-Европейской платформе. Руды сложены скоплениями гидрогетитовых жеод и оолитов в глинисто-песчаных озерно-болотных отложениях. Известны в Тулькой и Липецкой областях. Значение их не велико. На долю месторождений сидеритов и бурых железняков как осадочных, так и связанных с корами выветривания сидеритов и ультраосновных пород приходится 6,8% балансовых промышленных запасов и 3,3% добычи.

Метаморфизованные месторождения железистых кварцитов содержат 59% балансовых запасов и обеспечивают 63% добычи. Месторождения железистых кварцитов залегают в метаморфизованных осадочных комплексах докембрийских геосинклиналей кристаллических щитов, складчатых фундаментов древних платформ или выступах древних структур, в ядрах антиклинориев складчатых областей. Они являются в основном метаморфизованными морскими хемогенными осадками. В зависимости от стадии метаморфизма выделяют несколько рудных формаций железистых кварцитов, претерпевших метаморфизм фации зеленых сланцев, амфиболитовой фации и гранулитовой. Все крупнейшие месторождения железистых кварцитов с запасами руды в миллиарды и десятки миллиардов тонн относятся к нижнепротерозойским эвгеосинклинальным образованиям, претерпевшим метаморфизм фации зеленых сланцев. Главные минералы железистых кварцитов - кварц, магнетит, гематит, биотит, хлорит, реже сидерит, амфиболы и пироксены. Структура кварцитов преимущественно тонко- и мелкозернистая, редко среднезернистая, текстура слоистая, плойчатая. Месторождения этой формации залегают в осадочных и частично вулканогенно-осадочных породах. Для железистых кварцитов типичны средние содержания Fe в пределах 20-40%, чаще 32-37%. Содержания фосфора и серы низкие. Богатые железные руды представляют собой продукт выветривания железистых кварцитов. Форма рудных тел богатых железных руд плащеобразная и линейная. Плащеобразные тела залегают на головах крутопадающих пластов железистых кварцитов, а линейные - протяженные, уходят на глубину по зонам разломов. Минеральный состав руд, связанных с выветриванием - мартит (псевдоморфозы гематита по магнетиту), мартитизиро-ванный магнетит и гематит. Содержание Fe - 54-69%, серы и фосфора низкие.

Месторождения выветривания железистых кварцитов содержат 10,9% балансовых промышленных запасов и дают 7,3% добычи. В России железистые кварциты сосредоточены на Кольском полуострове и в Карелии (Оленегорское, Кировогорское, Костомукшское, Межозерское и др.); в железорудном бассейне Курской магнитной аномалии (Коробковское, Лебединское, Стойленское, Салтыковское, Осколецкое, Михайловское и др.); на Южном Урале (Тараташские); в Туве (Мугурское); в Читинской области и Республике Саха (Чара-Токкинские).

Геологическая характеристика Михайловского месторождения

месторождение железо ископаемое

Стратиграфия

Михайловское месторождение Курской магнитной аномалии находится вблизи г. Железногорска Курской области, в 400 км северо-западнее г. Курска. Рудные месторождения СССР в 3 т. М., «Недра», 1978, под ред. Акад. В.И. Смирнова, 164 с. На площади месторождения вскрыты породы архейского и протерозойского возраста. Архейские породы представлены гнейсами, плагиоклазовыми гранитами и их мигматитами, протерозойские - породами михайловской и курской серий. Докембрийские породы на Михайловском месторождении залегают в виде купола; поэтому глубина их залегания в центральной части месторождения составляет 25-40 м., а к периферии увеличивается до 150-200 м. На рисунке 1 представлена схема геологического строения докембрия Михайловского месторождения.

Рис.1. 1 - метаморфизованные кварцевые порфиры, их туфы и туффиты, песчаники, брекчии курбакинской свиты; 2-4 - породы курской серии: 2 - сланцы и алевролиты верхнего отдела; 3 - железистые кварциты среднего отдела; 4 - сланцы нижнего отдела; 5 - богатые железные руды; 6 - метапесчаники и кварциты с прослоями сланцев; 7 - амфиболиты, метабазиты, силикатные сланцы, прослои кварцитов михайловской серии; 8 - тектоническое нарушение.

Михайловская серия (мощность до 3 км) сложена в основном амфиболитами, подчинёнными им кварцитами и метапесчаниками, тальк-карбонатными породами, метадиабазами и серпентинитами. Курская серия представлена нижней песчано-сланцевой свитой мощностью 500-4000 м, средней железорудной, сложенной железнослюдково-магнетитовыми, магнетитовыми и слаборудными кварцитами общей мощностью 500-600 м; верхней свитой, образованной кварцсерицитовыми филлитовидными и углистыми сланцами с прослоями доломитов, общей мощностью около 700 м; курбакинской свитой, представленной метаморфизованными кварцевыми порфирами, их туфами, туффитами, песчаниками и седиментационными брекчиями общей мощностью 4000 м.

Магматические породы

Из магматических пород протерозойского возраста установлены плагиограниты и мигматиты, залегающие в виде пластообразной залежи на границе архея и протерозоя, и небольшое тело диабазовых порфиритов среди сланцев верхней свиты курской серии у юго-восточной границы месторождения.

Структура Михайловского месторождения

В структурном отношении Михайловское месторождение приурочено к крупному массиву железистых кварцитов на западном крыле Михайловской синклинальной структуры. Здесь пласты кварцитов собраны в серию сжатых складок с крутым (60-80°) восточным падением осевых плоскостей. С юго-востока на северо-запад в северной части массива проходит разрывное нарушение, по-видимому, сбросового типа.

Покрывающая осадочная толща чехла платформы сложена отложениями девонского, юрского, мелового, палеогенового и четвертичного возраста, представленных глинами, известняками, песками и суглинками. Наименьшая мощность (35-40 м.) осадочных пород наблюдается в центральной части месторождения, над приподнятой частью кристаллического фундамента, наибольшая (100-144 м) - на его окраинах. В породах осадочного чехла в изобилии встречаются различные виды ископаемой фауны девонского (останки и зубы девонских рыб), юрского и мелового периодов: крупные раковины двустворчатых моллюсков (Griphea, Lopha) аммониты, некоторые виды белемнитов (в изобилии), стволы окаменелого дерева и многое другое.

Характеристика залежей Веретенинсой и Остаповской

На площади месторождения установлены две плащеобразные залежи богатых железных руд - Веретенинская и Остаповская, площадью соответственно 8,6 и 1,7 кмІ, средней мощностью 13 и 9,5 м и средней мощностью покровных отложений 90 и 409 м. Обе залежи отличаются извилистыми контурами и большим количеством безрудных окон и пережимов. Подошва их местами карманообразная. На территории бассейна распространены два промышленных типа руд: осадочно-метаморфизованные железистые кварциты и богатые железные руды коры выветривания. Железистые кварциты слагают большую часть пород средней свиты курской серии нижнего протерозоя. Они перекрыты толщей осадочных палеозойских, мезозойских и кайнозойских отложений мощностью 40-450 м в Курско-Орловском, 60-240 м в Старооскольском, 130-250 м в Новооскольском и 500-700 м в Белгородском железорудных районах.

Железистые кварциты приурочены в основном к двум железорудным полосам северо-западного простирания, имеющим сложное складчатое строение с крутым падением пластов. В области замыкания крупных синклинорных зон находятся мощные массивы железистых кварцитов, достигающие в поперечнике нескольких километров. К таким массивам приурочены наиболее крупные месторождения железистых кварцитов с мощными залежами богатых железных руд коры выветривания. Выделяют силикатно-магнетитовые, гематит-магнетитовые и гематитовые железистые кварциты. Это тонкослоистые, мелко- и тонкозернистые породы. Главные минералы: магнетит, гематит и кварц. Среднее содержание Fе в железистых кварцитах 32-37%, в мартитовых и железнослюдково-мартитовых рудах коры выветривания 52-66% с малыми содержаниями вредных примесей.

Район КМА характеризуется сложными гидрогеологическим и инженерно-геологическими условиями. Надрудная толща (глинистые, песчаные и карбонатные породы) включает несколько водоносных горизонтов. В более благоприятных условиях находятся месторождения центральной части, в менее благоприятных - месторождения на севере и юго-западе, склонах Воронежского кристаллического массива.

Проектная часть

Краткая характеристика участка работ

Данный участок Михайловского месторождения разведан вертикальными скважинами по сети 200 на 200 м. разведочные линии широтного направления ориентированы вкрест общего простирания рудной зоны. По результатам вскрытия скважин можно сделать краткое описание геологического разреза, который состоит из мезокайнозойских отложений, девонских отложений, карбонатизированных плотных руд, рыхлых руд и железистых кварцитов. Также по секционным керновым пробам известны данные химического опробования на содержание железа и кремнезема. Богатые руды данного участка перекрываются осадочными отложениями девонского, юрского, мелового, палеогенового и четвертичного возраста мощностью 50-70 м. Рельеф почти горизонтальный. Контуры залежи извилистые. Внутри нее встречается большое количество безрудных окон. Подошва залежи местами карманообразная.

Определение класса месторождения по сложности геологического строения

Данный участок месторождения Михайловского относится ко второй группе по сложности геологического строения, так как оно представлено пластообразными залежами относительно сложного строения с выдержанным качеством руд. Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (железные руды), М: 2007 г. 8 с.

Блокировка запасов и ресурсов по категориям

Руководствуясь инструкциям ГКЗ данный участок Михайловского месторождения, которое разведано по сети 200х200 относится к категории запасам «В». Основываясь на данных сети разведочных скважин, была проведена блокировка участка (приложение 2 и приложение 3). Для плотных карбонатизированных железнослюдко-мартитовых руд и рыхлых железнослюдко-мартитовых и мартитовых руд были посчитаны такие параметры как мощность и средневзвешанное содержание. Результаты представлены в таблице №2.

Таблица №2. Мощность и средневзвешенное содержание полезных компонентов по скважинам по интервалам.

По данным таблицы №2 были выделены подсчетные блоки, при этом было учтены требования кондиции (минимальное промышленное содержание в рыхлых железнослюдко-мартитовых и мартитовых рудах - 45 %; минимальное промышленное содержание железа в плотных карбонатизированных железнослюдко-мартитовых и мартитвых рудах - 35%; максимальное содержание кремнезема в рыхлых железнослюдко-мартитовых и мартитовых рудах - 25%; максимальное содержание кремнеза в плотных карбонатизированных железнослюдко-мартитовых и мартитвых рудах - 20 %; минимальная промышленная мощность рудных тел - 1 м; максимальная мощность безрудных и некондиционных прослоев, включаемых в контур подсчетв запасов -2 м). Подсчеты запасов был рассчитан методом геологических блоков. Для каждого блока были подсчитаны запасы железа. Данные предоставлены в таблицах №3 и №4 для карбонатизированных плотных руд и для рыхлых.

Таблица №3.Запасы железа для карбонатизированных плотных руд.

Таблица №4.Запасы железа для рыхлых руд.

Проектирование геологоразведочных работ

Горно-буровые работы

Данный участок месторождения находится на этапе разведка и освоение месторождения на стадии разведка месторождения. В ходе разведки уточняется геологическое строение месторождения Михайловское, качества и технологических свойств полезного ископаемого. Для уточнения геологического строения и повышения категорий запасов необходимо участить сеть (100х100) и пробурить дополнительные разведочные скважины по дополнительным разведочным линиям. Разведочные линии широтного направления ориентировать вкрест общего простирания рудной зоны. По результатам бурения следует ожидать повышения категории запасов В,С1 в А и В. Необходимо пробурить 56 скважин общей длиной 3797 м. Все запроектированные скважины отмечены на планах (горизонтальных проекциях) в изолиниях мощности для рыхлых и карбонатизированных руд, а также на разрезах.

По скважинам колонкового бурения должен быть получен максимальный выход керна хорошей сохранности в объеме, позволяющем выяснить с необходимой полнотой особенности залегания тел полезного ископаемого и вмещающих пород, их мощности, внутреннее строение залежей и обеспечить представительность материала для опробования. Практикой геологоразведочных работ установлено, что выход керна для этих целей должен быть не ниже 90 % по каждому интервалу, представленному полезным ископаемым. Достоверность определения выхода керна по полезному ископаемому необходимо систематически контролировать. Поротов Г.С. Разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых. СПБ: 2004. 52 с.

Опробование участка

Опробование проводится для установления содержания в руде полезных компонентов и вредных примесей, а также для выявления границ промышленного оруденения. Опробование нужно проводить методом пробы из керна скважин. Из керна брать линейные пробы. Для карбонатизированных плотных руд длина пробы 1 м, для рыхлых руд 1 м; плотность соответственно 4,5 т/м3; 4,6 т/м3. Масса частной пробы рассчитывается по формуле m=V•с=, где l -длина пробы, r = 32 мм диаметр керна. Интернет ресурс - http://www.ukb4sa4.ru/konstr-skv.html

Таким образом, и Всего необходимо взять 112 проб.

Обработка проб состоит в чередовании операций измельчения, грохочения (просеивания), перемешивания и сокращения с учетом правила Ричардса Чечотта, которое заключается в том, что достоверность пробы сохраняется, если на всех операциях обработки ее масса будет больше допустимой массы, которая пропорциональна квадрату размера максимальных частиц в измельченном материале, что выражается формулой Q = kd 2 (где Q - надежная масса пробы после сокращения, кг; d - диаметр максимальных частиц, мм; k - коэффициент пропорциональности). Коэффициент пропорциональности зависит от свойств полезного ископаемого: изменчивости состава руды, размера зерен ценных минералов, содержания компонентов в руде и различия в плотности минералов. Чем больше изменчивость состава руды, размер зерен и различия в плотности минералов, чем ниже содержание полезных компонентов, тем больше значение k. Здесь k= 0,4, т.к. оруденение неравномерное. Схема обработки проб представлены в приложениях №4 и №5.

Также необходимо провести химический анализ проб. Химический анализ проб обладает меньшей чувствительности, но большей точностью. Данные химического анализа используются для оконтуривания рудных тел и промышленных сортов руд, для подсчета запасов ценных компонентов в рудах.

При проведении опробования возникают технические погрешности (погрешности измерений), которые можно разделить на случайные и систематические. Случайные погрешности возникают по многим причинам и неустранимы по своей природе. Систематические погрешности при вычислениях попадают в средние значения проб, что вносит существенную ошибку в подсчет запаcов. Процесс опробования обычно состоит из трех операций: взятия, обработки и анализа проб. Погрешности возникают на каждой из этих операций. Для обеспечения достоверности опробования необходим постоянный контроль погрешностей на всех стадиях геолого-разведочных работ. Задача контроля состоит в выявлении и устранении систематических погрешностей и определении значений случайных погрешностей.

Геофизические методы

Для повышения достоверности опробования керна нужно применить такой геофизический метод, как исследования скважин (ГИС), в частности каротаж скважин, который позволяет уточнить положение и контакты рудного тела.

На данном участке работ для 56 проектируемых скважин целесообразно применения каротаж сопротивления для литологического расчленения разреза и магнитный каротаж для уточнения глубины залегания и мощности залежей железных руд, определения в них содержания железа. Проведение каротажа не является экономически обременительным, из-за небольших размеров участка работ. (Пример расчета объем работ для каротажа сопротивления: mср=68 м; Vработ=68•56=3808 м, где mср - средняя мощность скважины).

Необходимо также провести для определения положения и координат скважин метод определения параметров, характеризующих искривление скважин, называемый инклинометрией. Инклинометры обеспечивают направленное бурение, позволяя ориентировать отклонения долота и предотвратить столкновение с уже пробуренными скважинами.

Также можно провести наземные работы, такие как площадную детальную магниторазведку, с шагом 10 м, для выяснения размеров, формы и положения включений пород с магнитными свойствами. Профиля расположить, так же как и разведочные линии, длина профиля 800 м, пикеты через 50м. Результаты предоставить в виде карт графиков и изолиний измеренного магнитного поля. (Пример расчета объема магниторазведочных работ: Vработ = ф.т.•ПР= 80•4=320 ф.т., где 80 физических точек на одном проектируемом профиле и 4 профиля).

Топографо-геодезические работы

Необходимо провести геодезическую съемку для привязки проектируемых скважин с общей разведочной сетью, использую такие программы как ArcGis, Global Mapper, а также GPS-навигатор.

Таблица № 4. Сводная таблица объемов проектируемых работ

Ожидаемые результаты работ

При выполнении дальнейших геологоразведочных работ данный сеть сгуститься до 100х100 м и Таким образом, мы сможем более детально изучить наш участок, сможем более точно определить его геологическое строение. В результате бурения, геофизических работ следует ожидать повышения категории запасов В, С1 в А и В.

Заключение

В ходе выполнения поставленных задач были закреплены и углублены теоретические знания курса «Полезные ископаемые» на основе ознакомления с литературными источниками по геологии месторождений железа, а так же закрепление практических навыков по построению разрезов, оконтуриванию залежей полезного ископаемого и подсчету сырья в этих пределах.

По результатам подсчетов запасов железа, можно сделать вывод, что на Михайловском месторождении запасы железа для карбонатизированных плотных руд. 10598,07 тыс. тонн, Запасы железа для рыхлых руд 23952,24 тыс. тонн. Михайловское месторождение относится ко второй группе по сложности геологического строения. Участок месторождения разведан по сети 200х200 и хорошо освоено, оно относится по категории запасов к категории «В», но требуется сгустить сеть до 100х100 м для уточнения литологического расчленения разреза и качества свойств железа, также необходимо провести на данном участке ряд геофизических методов, опробование и буровые работы.

Список используемой литературы

Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (железные руды), М.: 2007.

Полезные ископаемые: методические указания по курсовому проектированию для студентов специальностей 130201/сост. И.Г. Кирьякова. Спб: 2009.

Войлошников В.Д., Войлошникова Н.А. Книга о полезных ископаемых. М.: «Недра», 1991.

Авдонин В.В. Месторождения металлических полезных ископаемых. М.: Академический проект, 2005.

Рудные месторождения СССР в 3 т. М., «Недра», 1978, под ред. Акад. В.И. Смирнова.

Размещено на Allbest.ru