Стадийность изучения недр Казахстана

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Этапность и стадийность проведения геологоразведочных работ

2. Методы и технические средства геологического изучения

3. Виды бурения

Введение

Освоение месторождений полезных ископаемых основывается на результатах геологического изучения недр. Открытие промышленно ценного месторождения требует немалых усилий. Прежде всего необходимо провести общее изучение геологического строения той или иной области и определить вероятность нахождения в недрах тех или иных полезных ископаемых, выделить перспективные участки недр и провести их опоискование с применением современных методов (геофизических, геохимических, дистанционных и др.) обнаружения и оценки качества и количества полезного ископаемого. В процессе геолого-экономической оценки большая часть таких проявлений будет отбракована и лишь единичные из них будут признаны имеющими промышленное значение.

1. Этапность и стадийность проведения геологоразведочных работ

Для предотвращения излишних затрат в изучение малоперспективных объектов геологоразведочный процесс принято разделять на последовательные этапы и стадии, оценивая целесообразность проведения работ каждой последующей стадии на основании анализа предыдущей (таблица 1).

Рекомендуется следующая стадийность геологических исследований, разработанная ООН для использования развивающимися странами. (таблица 2)

Близкие схемы применяются в других странах и сопоставимая со схемой стадийности принятой в России.

Региональное геологическое изучение недр производится с целью получения комплексной геологической информации, составляющей фундаментальную основу системного геологического изучения территории страны и прогнозирования полезных ископаемых в недрах.

Основным информационным документом, составляемым по результатам регионального геологического изучения является геологическая (или специализированная) карта масштабов 1:1000000 ( 1: 500000), 1: 200000 ( 1:100000) и 1: 50000 (1:25000). Карты масштабов от 1: 1000000 до 1: 200000 относятся к государственным. Они составляются за счет бюджетных ассигнований полностью в принятой номенклатуре топографических планшетов.

Работы м-ба 1:50000 (1:25000) проводятся с целью выявления локальных площадей и структур, перспективных для обнаружения месторождений полезных ископаемых, или в природоохранных целях.

При геологосъемочных работах этого масштаба изучаются участки распространения прямых или косвенных признаков месторождений полезных ископаемых, устанавливается геологическая природа геохимических аномалий, выделяются и уточняются границы перспективных геологических зон, площадей, участков и т.п. Эти работы могут выполняться как за счет госбюджета, так и по заказам недропользователей.

Поиски месторождений полезных ископаемых проводятся с целью выявления прямых признаков (проявлений) полезных ископаемых. Поиски могут выполнятся в масштабах от 1:200000 до 1: 10000 в зависимости от вида полезного ископаемого, его типа месторождений, размера перспективных площадей и т.п.

Таблица 1 - Стадии геологического изучения недр по различным схемам

Таблица 2 - Схема стадийности изучения недр в странах СНГ

Границами площадей поисковых работ, как правило, являются границы выделенных при региональном геологическом изучении перспективных зан (участков), независимо от их положения на топографических планшетах.

Рациональный комплекс методов формируется на основе имеющегося опыта с учетом геологического строения районов, вероятных признаков полезного ископаемого и ландшафтно-географических условий территории.

По результатам поисков дается общая оценка перспектив изученной площади в отношении возможных масштабов развития полезных ископаемых (оценка прознозных ресурсов).

Как правило, поисковые работы выполняются за счет средств инвесторов, заинтересованных в выявлении новых месторождений конкретного виды сырья в данном районе на условиях риска.

Оценка месторождений (ранее предварительная разведка), проводится с целью определения возможности в качестве источников минерального сырья. геологический бурение скважина недра

При проведении оценочных работ, прежде всего методами геологической съемки в крупном масштабе (1:25000 - 1:1000), осуществляется оконтуривание месторождения в плане. Как правило, такая съемка опирается на детальное вскрытие полезного ископаемого в коренном залегании горными выработками (канавы, шурфы) и скважинами.

Протяженность тел полезного ископаемого на глубину оценивается преимущественно скважинами до горизонтов, экономически целесообразных для отработки. При оценке месторождений сложного строения в условиях расчлененного рельефа для вскрытия месторождений на глубине могут использоваться штольни.

Все вскрытые выходы полезного ископаемого подвергаются опробованию с анализом на все основные и попутные компоненты. По лабораторным испытаниям предварительно оцениваются условия переработки сырья и получения товарной продукции. Выполняется изучение горнотехнических, гидрогеологических и инженерно-геологических условий отработки месторождений в объеме, достаточном для обоснования способа отработки и вскрытия, оценки водопритоков в горные выработки, определения источника водоснабжения предприятий и др.

Собираются и систематизируются сведения по оценке экологических условий отработки и ее влиянию на природную среду.

В результате работ оцениваются запасы полезного ископаемого в недрах и представляется исходная информация для технико- экономических расчетов по определению целесообразности и очередности промышленного освоения месторождения.

По результатам оценочных работ и соответствующих технико-экономических расчетов принимается решение о переходе к разведке месторождения с последующим его воволечением в эксплуатацию.

Разведка месторождения проводится с целью получения исходных данных для составления технического проекта освоения месторождения в целом или его участка, выделяемого под осовение первой очереди. Объект исследования закрепляется за пользователем в виде геологического отвода. Разведка может проводиться также в процессе освоения месторождения с целью расширения сырьевой базы действующего предприятия.

При разведочных работах завершается изучение геологического строения местрождения с поверхности и осуществляется детальное изучение формы, размеров и условий залегания тел полезного ископаемого на глубине. Оцениваются также общие масштабы запасов месторождения. Кроме того, собирается геологическая, гидрогеологическая, инженерно-геологическая и технологическая информация, необходимая для выполнения технико-экономических расчетов по проетированию.

По результатам разведки составляется отчет с подсчетом запасов, подлежащий государственной экспертизе.

Эксплуатационная разведка проводится в течение всего времени эксплуатации местрождения и представляет собой комплекс геологического обслуживания добычных работ для целей перспективного и текущего планирования и управления процессом добычи, а также контроля за полнотой использования недр.

В процессе эксплуатационной разведки ведется учет движения погашаемых и приращиваемых запасов, потерь и разубоживания сырья при добыче. Материалы по движению запасов, добыче, потерям и обеспеченности запасами передаются в установленном порядке в соответствующие отделы компетентных органов.

2. Методы и технические средства геологического изучения

Геологическое изучение месторождений полезных ископаемых как объектов промышленного использования направлено на решение двух основных задач:

1) установление распределения полезного ископаемого и ценного компонента в недрах и построение пространственной модели месторождения;

2) определение объема недр, занимаемого полезным ископаемым, и характеристик его качества в этом объеме.

Положение полезного ископаемого определяется по результатам вскрытия недр техническими средствами - горными выработками и буровыми скважинами в сочетании с геофизическими методами исследований. Скважины и горные выработки располагаются по определенной разведочной сети, которая должна быть отвечать требованиям необходимости и достаточности, определяемыми опытным путем. При проектировании оценки (разведки) используются усредненные данные, обобщающие опыт разведки аналогичных месторождений .

Технические средства разведки различаются по своим возможностям, информативности и стоимости.

Наиболее информативным техническим средством являются горные выработки, которые позволяют осуществлять визуальные наблюдения особенностей полезного ископаемого на месте залегания, инструментально (маркшейдерским способом) привязать эти наблюдения в пространстве, с вычислением точных координат любого зафиксированного геологического элемента, а также отобрать пробы любых размеров и массы. Однако проходка осуществляется медленно и ее стоимость высока. Есть и другие ограничения возможностей горных выработок (глубинность, устойчивость пород, обводненность и др.).

Горные выработки разделяются на поверхностные и подземные. К поверхностным горным выработкам относятся канавы, траншеи и шурфы, а к подземным - штольни и шахты с комплексом развиваемых из них выработок - штреков, квершлагов, восстающих и пр.

Канавы, траншеи и шурфы используются в основном для вскрытия полезного ископаемого и вмещающих пород в коренном залегании под наносами. Их основное назначение при разведке - изучение поверхности и составление геологической карты месторождения.

Шахты и штольни используются для вскрытия месторождений полезных ископаемых на глубине. Подземные горные выработки (особенно шахты) обычно используют для разведки месторождений с определившимся промышленным значением и закладывают с учетом дальнейшего использования при эксплуатации.

Буровые скважины представляют собой наиболее широко применяемое техническое средство разведки. Их преимущество - относительная дешевизна и высокая скорость проходки, а недостаток - возможность изучения лишь образцов пород и полезного ископаемого, извлеченных из скважины.

3. Виды бурения

Существуют три основных способа бурения скважин: колонковый, канатно-ударный и роторно-турбинный.

Колонковый способ является наиболее распространенным при разведке твердых полезных ископаемых. При этом способе бурение осуществляют кольцевым забоем и из скважины извлекают керн, представляющий собой столбик породы с ненарушенной структурой. Однако в процессе бурения, особенно по слабопрочным породам и рудам, керн часто разрушается, а его выход становится не полным, что снижает информативность скважин и требует принятия специальных мер.

Колонковые скважины могут проходиться на глубину до 2000 м под любым углом к горизонту. Однако в большинстве случаев этот способ применяется на глубинах не более 500-700 м и при углах наклона от 60 до 90°. Глубокие скважины часто самопроизвольно искривляются. Колонковые скважины, как правило, бурят малыми диаметрами (76-45 мм). Станки для колонкового бурения, серийно выпускаемые российскими и зарубежными предприятиями, разделяются на типы по глубинам бурения (обычно до 100, до 500 и до 1000 м).

Канатно-ударный способ в основном применяется при разведке россыпных месторождений. Бурение осуществляется сплошным забоем с периодическим вычерпыванием (желонированием) разрушенного материала. Скважины могут проходиться только вертикальными при глубине не более 100 м. Однако диаметры бурения обычно большие: от 130 до 230 мм и более, что позволяет отбирать пробы большой массы.

Роторно-турбиный способ применяется исключительно для изучения нефтегазовых месторождений, и для него используются специальные мощные буровые установки. Глубина бурения может достигать нескольких тысяч метров (обычно - 1-3 тыс. м). Диаметры бурения от 200 мм и более. Как правило, бурение осуществляется сплошным забоем, а для отбора образцов используются специальные боковые грунтоотборники. Однако при необходимости с ограниченных участков может производиться отбор керна, диаметром значительно меньшим диаметра бурения. Скважины могут буриться вертикальными, наклонными или направленно-искривленными. Бурение таким способом можно вести также в водоемах (морях) со специальных платформ.

Изучение месторождений скважинами и горными выработками обычно сопровождается геофизическими методами исследования. Особое значение эти методы приобретают при геологоразведочных работах на нефть и газ.

Геофизические исследования, хотя и являются вспомогательным техническим средством, так как непосредственной геологической информации не дают, но часто позволяют сократить количество необходимых скважин (выработок) или получить весьма ценную дополнительную информацию.

Используемые при оценке и разведке геофизические методы могут быть разделены на сопровождающие горные выработки или скважины и частично заменяющие их.

К сопровождающим относятся различные геофизические методы исследования скважин (каротаж), геофизические методы опробования полезного ископаемого в горных выработках, а также методы геофизического изучения пространства между скважинами или выработками (радиоволновое просвечивание, электрокорреляция разрезов и др.).

В зависимости от глубины исследований выделяют методы малой, средней и большой глубинности.

К глубинным относятся магнитные, гравиметрические, сейсмические и некоторые электрические (ВЭЗ) методы, глубинность которых в принципе неограниченна.

Основными показателями качества анализов являются их точность и правильность.

Точность анализа характеризуется величиной его случайной ошибки (стандартным отклонением результатов в серии повторных определений).

Правильность анализа определяется близостью к нулю его систематической ошибки (отклонением математического ожидания серии измерений от истинного значения).

Для контроля за правильностью и точностью работы аналитических лабораторий проводят систематический внутренний и внешний геологический контроль, осуществляемый путем повторного анализа зашифрованных проб в основной лаборатории (внутренний контроль) или повторным анализом проб в другой, более квалифицированной лаборатории (внешний контроль).

При производстве анализов руд конкретных месторождений физическими методами рекомендуется составлять специальные эталоны из руд данного месторождения. Такие эталоны, называемые стандартными образцами состава (СОС) или стандартными образцами предприятия (СОП), могут использоваться не только для эталонирования методов (аппаратуры), но и для контроля работы лабораторий.

Список использованных литератур

1. Курс лекций Б. Дьячкова г. Усть-Каменогорск 2014

2. http://lib.sale/uchebnik-gornoe-pravo/vidyi-polzovaniya-nedrami-33170.html

Размещено на Allbest.ru