Text
                    И. Д. КОГАН
ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВ
И ГЕОЛОГО-ПРОМЫШЛЕННАЯ
ОЦЕНКА
РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ

УДК 550.83 : 003.12 Коган И. Д. Подсчет запасов и геолого-промышленная оценка рудных месторождений. Изд. 2, перераб. и доп. М., «Недра», 1974, 304 с. Приведены систематизированные фактические данные о разведочных сетях, применявшихся на основных месторождениях черных, цветных и редких ме- таллов. Рассмотрены принципы геолого-промышленной оценки рудных место- рождений на различных стадиях изучения. Освещены методы технико-эконо- мического обоснования отдельных параметров кондиций. Большое внимание уделено требованиям к полноте и достоверности исходных данных, исполь- зуемых при подсчете запасов рудных месторождений, в частности вопросам геологической изученности, обоснования методики разведки, качества опро- бования, контроля аналитических работ и др. Рассмотрены наиболее часто применяемые в практике ГКЗ СССР способы ограничения ураганных проб, определения коэффициентов рудоносности, условия применения средне- арифметических и средневзвешенных вычислений подсчетных параметров. На многочисленных примерах проанализированы наиболее существенные и часто встречающиеся дефекты методики и качества проведения геологоразве- дочных работ, а также методические ошибки подсчетов запасов и недостатки оформления представляемых в ГКЗ СССР материалов. Даны рекомендации по методическим и другим вопросам, от которых зависит правильная оценка разведуемых месторождений. Второе издание дополнено новыми данными по обоснованию кондиций, методике ограничения влияния ураганных проб, сопо- ставлению данных разведки с фактическими результатами эксплуатации. Книга рассчитана на геологов, ведущих поиски и разведку рудных место- рождений. Табл. 44, ил. 81, список лит- 156 назв. К 20803—446 , 043(01)—74 ° © Издательство «Недра», 1974.
ВВЕДЕНИЕ По многим вопросам методики разведки, промышленной оценки и подсчета запасов рудных месторождений нет общепризнанных научно разработанных обоснований, поэтому широко используются эмпирические приемы, основанные на усредненных фактических данных и применении методов аналогии. В этой связи большой практический интерес может представить опыт решения методи- ческих и других вопросов, накопленный Государственной комиссией по запа- сам полезных ископаемых (ГКЗ СССР) при рассмотрении поступающих на ее утверждение материалов с подсчетами запасов полезных ископаемых. В настоящей книге сделана попытка, исходя из содержащихся в геологиче- ских отчетах фактических данных с подсчетами запасов, а также заключений экспертов, а в особенности выводов и рекомендаций ГКЗ СССР охарактеризо- вать применяемые методы разведки и промышленной оценки рудных месторо- ждений, обратить внимание на наиболее часто встречающиеся недостатки и упущения. Одновременно излагаются требования ГКЗ СССР, предъявляемые к исходным данным, обосновывающим геологические построения и подсчиты- ваемые запасы. Большое внимание уделено вопросам геолого-промышленной оценки руд- ных месторождений. С момента открытия и до начала разработки, а во многих случаях и в различные периоды эксплуатации месторождения приходится неоднократно производить оценку его промышленного значения. Необходи- мость в такой оценке впервые возникает сразу же после выявления рудопро- явления, когда надо определить, может ли оно представлять практический интерес и следует ли организовывать его разведку. Эти вопросы решаются на основе аналогий и общих экономических соображений. Промышленная оценка месторождения производится после предваритель- ной разведки для решения вопроса о целесообразности перехода к детальной разведке. С этой целью составляется технико-экономический доклад (ТЭД) и разрабатываются временные кондиции для оперативных подсчетов запасов. После завершения детальных геологоразведочных работ, гидрогеологиче- ских, инженерно-геологических, технологических и других исследований производится решающая экономическая оценка месторождения: разрабатыва- ются кондиции для подсчета запасов и утверждения их в ГКЗ СССР. Правиль- ное определение основных показателей кондиций — минимально-промышлен- ного и бортового содержаний, минимальной мощности рудного тела, макси- мально допустимой мощности прослоев пустых пород, включаемых в контур подсчета запасов, предельной и средней величины вскрыши и т. д. — возможно лишь после проведения тщательных технико-экономических расчетов. Установление кондиций и утверждение в ГКЗ СССР произведенного на их основе подсчета запасов позволяет выделить балансовые, т. е. экономи чески выгодные в настоящее время для промышленного использования, запасы 1* 3
На их базе производится дальнейшая, более углубленная экономическая оценка месторождения: составляется технический проект горнорудного пред- приятия, подсчитываются экономические результаты промышленного исполь- зования месторождения. В процессе эксплуатации месторождения нередко возникает необходимость в переоценке его запасов. В одних случаях это вызвано значительным их уве- личением, позволяющим расширить или реконструировать предприятие, в дру- гих — отработкой верхних участков или отдельных сортов и типов руд, что вызывает необходимость перехода на более глубокие горизонты, подготовки новых рудных тел, использования руд другого качества и т. д. На основе анализа имеющихся фактических данных сходные месторожде- ния сгруппированы по размерам и морфологии рудных тел, степени их выдер- жанности с тем, чтобы хотя бы приближенно определить рациональные пара- метры разведочной сети для отдельных категорий запасов. Приводятся требо- вания ГКЗ СССР, предъявляемые к геологическому отчету с подсчетом запасов, к графическим и другим приложениям, а также к оформлению материалов подсчета запасов. По основным рассматриваемым вопросам приведены иллюст- рирующие их примеры из практики ГКЗ СССР. При подготовке второго издания были учтены поступившие отзывы и заме- чания, внесен ряд исправлений и уточнений. Кроме того, на основании данных последних лет были дополнены или частично изменены главы II, III, VI, IX и X. В главе II дополнительно рассмотрены параметры кондиций, касающиеся оконтуривания балансовых и забалансовых запасов. В главе III введен спе- циальный раздел о первичной геологической документации. Глава VI значи- тельно дополнена материалами сопоставления данных разведки и эксплуата- ции; проанализированы причины существенного неподтверждения подсчитан- ных запасов. В главе IX приведены фактические результаты ограничения ура- ганных проб, а в главе X — дополнительные данные, касающиеся коэффи- циента рудоносности. Автор выражает признательность всем геологам, приславшим замечания и отзывы на книгу; они были учтены при работе над вторым изданием. При под- готовке и оформлении издания большую помощь оказали С. М. Яснош и Р. И. Коган. V
Глава I ГРУППИРОВКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО МОРФОЛОГИИ И УСЛОВИЯМ ЗАЛЕГАНИЯ РУДНЫХ ТЕЛ В природе практически отсутствуют совершенно одинаковые месторождения. Даже при близком сходстве они имеют различия в параметрах, характере минерализации, текстуре или структуре руд и т. д. Однако при этом можно найти ряд признаков, которые объединяют отдельные месторождения. Для промышленной оценки месторождений важное значение имеют размеры рудных тел, их морфология, вещественный состав, условия залегания. Наиболее протяженными, выдержанными по мощности и содержанию полезных компонентов, являются осадочные месторождения, как первичные, так и метаморфизованные. Значительными размерами (первые десятки километров) характеризуются относительно выдержанные рудные тела месторождений медистых песчаников, сульфидных никелевых и титаномагнетитовых руд. Сравнительно крупными (квадратные километры) с неравномерным рас- пределением полезных компонентов и нередко со сложным внутренним строе- нием являются штокверковые месторождения медных, молибденовых, воль- фрамовых, оловянных, тантало-ниобиевых, бериллиевых и других руд. Еще более сложную морфологию и невыдержанное оруденение имеют кон- тактово-метасоматические месторождения вольфрамово-молибденовых и желез- ных руд, медноколчеданные и полиметаллические залежи, зоны минерализа- ции с промышленным оруденением золота, олова, вольфрама, молибдена, пег- матитовые дайки с редкометальным оруденением. Особое место занимают силикатно-никелевые месторождения коры вывет- ривания, образующие сложные плащеобразные и линейно вытянутые залежи. Наиболее изменчивы по форме и содержанию металлов относительно не- большие контактово-метасоматические линзо- и столбообразные залежи, тре- щинные жилы, дайки, шлировые образования и т. д. Рудные тела такого типа могут представлять промышленный интерес лишь на месторождениях особенно ценных металлов, например ртути, золота, кобальта, тантала, бериллия и др. Совершенно очевидно, что оценка месторождений, резко отличающихся по размерам рудных тел и степени выдержанности оруденения, требует приме- нения различных методов разведки с использованием разведочных сеток раз- личной плотности. В 1960 г. ГКЗ СССР была утверждена ныне действующая классификация, в которой по требуемому соотношению запасов различных категорий все место- рождения твердых полезных ископаемых были разделены на три группы. Группа 1 — месторождения (участки) простого строения с выдержанной мощностью тел полезных ископаемых и равномерным распределением полез- ных компонентов. * • 5
Металл Типы месторождений (выделенные в инструкциях ГКЗ СССР) • Виды работ Расстояние между разведочными выработками, м Кат. А Кат. В Кат. Ci по прости- ранию по падению по прости- ранию по падению по прости- ранию по падению Месторождения группы 1 Железо Марганец Бокситы Медь Свинец и цинк Крупные горизонтальные или пологоза- легающие пластовые залежи с устой- чивой мощностью и равномерным ору- денением Крупные крутопадающие пластовые или пластообразные залежи большой про- тяженности с устойчивой мощностью и выдержанным качеством руд Крупные пластообразные горизонталь- ные или слабонаклонные залежи с относительно равномерным качест^ венным составом руд и ^выдержанной мощностью Крупные пластообразные залежи с от- носительно выдержанным качеством бокситов Крупные пластообразные и £ штокооб- разные залежи простой формы с рав- номерным распределением полезных компонентов Крупные пластообразные залежи про- стой формы с относительно равномер- ным распределением полезных ком- понентов Буровые Буровые Буровые Буровые Буровые Буровые скважины скважины скважины скважины скважины скважины 200 150 150— 200 75— 100 75— 100 50— 75 200 100 150— 200 50— 75 50— 75 400 300 300—400 150—200 100—150 100—150 400 200 300-400 100—150 ДОО-150 800 600 600—700 300—400 200—300 150-200 800 300 600—700 150—200 150-200 Никель Очень крупные горизонтальные пласто- образные залежи простого строения с равномерным распределением по- лезных компонентов Буровые скважины 100 100 200 200 400-600 400—600 Вольфрам Крупные штокверки и залежи с отно- Штольни, штреки 60—80 сительно равномерным распределени- Орты 50—60 . Молибден ем оруденения Восстающие Буровые скважины 100— 120 — 100—120 100—120 120—200 120—200 Крупные штокверки и крупные пласто- Штольни, штреки 60—80 образные, линзовидные и штокооб- Рассечки, орты 50—60 разные залежи с относительно равно- мерным распределением оруденения Восстающие Буровые скважины 100— 120 100—120 100—120 120-200 120-200 Редкие Крупные штокообразные и пластооб- Штольни, штреки 40—60 металлы разныс залежи относительно простой Рассечки, орты 40—60 формы со сравнительно равномерным распределением оруденения Восстающие Буровые скважины 80— 120 50 50 ь 100 100 200 200 Месторождения группы 2 Железо Крупные пластообразные залежи слож- ного строения с относительно выдер- жанным качеством руд Средние по размерам пластообразпые и линзовидные залежи сложного строе- ния с неравномерным распределени- ем оруденения Буровые скважины Буровые скважины — — 150 100 100 50-100 300 150 200 100 Марганец Пластообразные и линзообразные зале- жи, тектонически нарушенные с не- равномерным распределением оруде- нения и сложной морфологией пла- ста Буровые скважины — — 150—200 50—100 300-400 100-150 Хромиты Крупные жило- и линзообразные зале- жи протяженностью свыше 300 м (до 1000 м и более) с выдержанной мощ- ностью, разобщенные тектоническими нарушениями на отдельные блоки длиной 50 м и бодер Горные выработки, буровые скважины —. — 40-60 20-30 80—120 40-60
Расстояние между разведочными выработками, м Металл Типы месторождений (выделенные в инструкциях ГКЗ СССР) Виды работ Кат. А Кат. в Кат, С, по прости- ! ранию 1 2 по прости- ранию по падению по прости- ранию по падению 1 Бокситы Пластообразные и крупные линзообраз- ные залежи с невыдержанным каче- ством бокситов Буровые скважины — 75—100 50—75 150-200 100—150 Медь Крупные штокообразные и линзообраз- ные залежи сложной формы с отно- сительно равномерным распределени- ем полезных компонентов Буровые скважины — 75—100 75—100 150—200 150-200 Линзообразные и жилообразные зале- жи средних размеров со сложной морфологией и неравномерным рас- пределением полезных компонентов Буровые скважины — 50—75 50—75 100—150 100—150 Никель Крупные наклонные пластообразные и линзообразные залежи и жилы с от- носительно равномерным распределе- нием полезных компонентов Горные выработки и буровые скважины — 100—120 50—75 150—200 75—100 Крупные пластообразные и плащеоб- разные залежи сложного строения с неравномерным распределением оруденения Буровые скважины и шурфы — 40—60 40—60 80—120 80—120 Жилы, линзообразные, пластообразные и гнездообразные залежи сложного или очень сложного строения с весь- ма неравномерным распределением оруденения Буровые скважины, горные выработки 20—40 20—40 40—80 40—80 Свинец и цинк Крупные линзообразные и пластообраз- ные залежи сложной формы с преи- мущественно неравномерным орудене- Горные выработки, буровые скважины 50—75 50—75 100—150 100—150 иием Линзообразные и жилообразные зале- Штольни, штреки — — — 50-60 — — жи сложной формы с неравномерным Орты, рассечки — —. 20—30 — — — оруденением Восстающие — —. 80—100 — — — Буровые скважины —- — — — 75—100 50—75 Крупные штокверки Штольни, штреки — — — 60—80 — — Орты, рассечки — —. 50—60 — — — Восстающие — —. 100-120 — — — Буровые скважины — — 50—60 50—60 100—120 100-120 Олово Жилы или оруденелые зоны большой Штольни, штреки. — —- — 60—80 — — протяженности (1—2 км), распреде- Рассечки, орты — —. 20—30 — — — ление оруденения неравномерное Восстающие — — 100—120 — — — Буровые скважины — — 60—80 40—50 120—160 60—80 Крупные штокверки и крупные пласто- Штольни, штреки —- — 60—80 — •— образные, линзообразные и штокооб- Рассечки, орты — — 50—60 — — — разные залежи сложной морфологии Восстающие —. —. 100—120 — — — с неравномерным распределением Буровые скважины — — 50—60 50-60 100—120 100—120 оруденения V Молибден Крупные жилы непостоянной, сравни- Штольни, штреки — —- — 60—80 — •— тельно небольшой мцщности с нерав- Рассечки, восстающие — —. 20—30 — — — номерным распределением оруденения Восстающие —. — 100—120 — — — Буровые скважины — —- 60—80 40—50 120—160 60—80 Крупные штокверки и залежи сложной Штольни, штреки — — — 60—80 — — морфологии с неравномерным распре- Рассечки, орты —. — 50—60 — — — делением оруденения Восстающие —. —. 100—120 — — — Буровые скважины —. —. 50—50 50-60 100—120 100-120 Вольфрам Крупные жилы или оруденелые зоны Штольни, штреки —. —- — 60—80 — — Рассечки, орты —. —. 20-30 — — —- Восстающие —. •—- 100—120 — — — Буровые скважины — —- 60—80 40—50 120—160 60—80 Крупные оруденелые зоны с неравно- Орты, рассечки, ' го- — — 20—30 40—60 — — мерным распределением рудной ми- ризонтальные сква- нерализации жины Буровые скважины- — — — _ 80—120 40—60 Средние по размерам оруденелые зоны, Орты, рассечки, го- —- г— 15—20 30—40 — — линзообразные залежи и оруденелые ризонтальные сква- даики с неравномерным распределе- жины нием оруденения и сложными конту- Буровые скважины — .—• — — 60—80 30—40 рами
Металл Типы месторождений (выделенные в инструкциях ГКЗ СССР) Виды работ Расстояние между разведочными выработками, м Кат. А Кат- В Кат. Ci по прости- ранию по падению по прости- ранию X по прости- ранию по падению Золото Редкие металлы Ртуть и сурьма Кобальт Крупные и средние по размерам жилы с неравномерным и очень неравномер- ным распределением рудной минера- лизации Жилы или оруденелые зоны большой протяженности и значительной мощ- ности, сложной формы или неравно- мерное распределение оруденения Крупные пластообразные залежи и жильные зоны с неравномерным ору- денением Крупные жилы и жильные зоны с не- равномерным распределением полез- ных компонентов Пластообразные залежи значительных размеров с неравномерным распреде- лением полезных компонентов Штольни, штреки Восстающие Буровые скважины Штольни, штреки Рассечки, орты Восстающие Буровые скважины Штольни, штреки Орты,’ рассечки Восстающие Буровые скважины Штольни, штреки Орты, рассечки Восстающие Буровые скважины Шурфы, буровые скважины III 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ! 1 III 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 , 80—120 40—60 80—120 100 20-30 80—100 20—30 80—100 25—40 40-60 40—60 50 40—60 40—60 25-40 80—120 200 100—120 80—120 80—100 40—60 100 50-60 40—60 80—100 Месторождения группы 3 Хромиты Жило- и линзообразные, иногда гнездо- Буровые жважины — 40—60 20-30 вые и столбообразные тела неболь- ших размеров (от десятков до 300 м), разбитые тектоническими нарушени- ями на мелкие блоки Бокситы Средние по размерам линзообразные залежи с невыдержанным качеством бокситов Буровые скважины Медь Мелкие линзообразные и жилообразные залежи со сложной морфологией и весьма неравномерным распределени- ем полезных компонентов Буровые скважины Свинец и цинк Небольшие линзообразные, жилообраз- ные, трубообразные и гнездообразные залежи очень сложной формы с край- не неравномерным распределением полезных компонентов Штольни, штреки Орты, рассечки Восстающие Буровые скважины Олово Жилы и оруденелые зоны средней про- тяженности (0,3—1 км), оруденение весьма неравномерное Штольни, штреки Орты, рассечки Буровые скважины Молибден Средние по размерам жилы небольшой мощности с неравномерным орудене- нием Штольни, штреки Рассечки, орты Буровые скважины Вольфрам Средние по размерам жилы 'небольшой мощности с неравномерным орудене- нием Штольни, штреки Рассечки, орты Буровые скважины Ртуть и сурьма Пластообразные и жилообразные зале- жи средних размеров с очень нерав- номерным оруденением Штольни, штреки Рассечки, орты Восстающие Буровые скважины Редкие металлы Жилы или оруденелые зоны средней протяженности, сравнительно неболь- шой мощности с неравномерным ору- денением Штольни, штреки Рассечки, орты Восстающие Буровые скважины Кобальт Мелкие рудные тела неправильной, линзообразной, гнездообразной и тру- бообразной формы с крайне неравно- мерным оруденением Штольни, штреки Рассечки, орты Восстающие Буровые скважины 50—75 25—50 75—100 50—75 — — 50-75 50—75 40-60 .— —. 20—30 — — — 80—100 — — - 50—60 40—50 60—80 . — 20 -—> — 60—80 40—50 — 60-80 .— — 20 —. — — 60—80 40-50 , — 60—80 — 20 —. — — 60-80 40-50 —. 40—60 — — 20—30 —> — — 80—100 — — — 40—50 40-50 —. —. 30-40 — — 30—40 —. —. — 60—80 —. — — 100 50 — — — 30-40 — — 10—20 ! —. — 60—80 - 25—40 25—4G
Группа 2 — месторождения (участки) сложного строения с невыдержанной мощностью тел полезных ископаемых или неравномерным распределением полезных компонентов. Группа 3 — месторождения (участки) очень сложного строения с резко изменчивой мощностью тел полезных ископаемых или с исключительно невы- держанным содержанием полезных компонентов. В течение 1960—1961 гг. ГКЗ СССР были изданы инструкции по примене- нию указанной классификации к месторождениям отдельных металлов; в этих инструкциях по природным факторам, определяющим расположение и плот- ность сети разведочных выработок для отнесения запасов к различным катего- риям, выделен ряд типов месторождений. Группировки месторождений и плот- ности разведочной сети, приведенные в инструкциях ГКЗ СССР по применению классификации запасов полезных ископаемых к отдельным видам минераль- ного сырья, сведены в табл. 1 и расположены в соответствии с классификацией запасов твердых полезных ископаемых по трем группам. Из табл. 1 видно, что к группе 1 отнесены наиболее крупные пластообраз- ные месторождения железа, марганца, бокситов, меди, никеля, полиметаллов, молибдена и редких металлов, а также крупные штокверки редких металлов, медных, молибденовых и вольфрамовых руд. В группе 1 отсутствуют месторо- ждения хромитов, олова, золота, ртути, сурьмы и кобальта, отличающиеся сложным строением рудных тел и непостоянным характером оруденения. Однако месторождения, включаемые в рассматриваемую группу, также характеризуются разнообразием форм, условий залегания и степени равномер- ности оруденения. Вследствие этого плотность сети выработок, которая уста- навливалась для разведки запасов различных категорий, колебалась в широких пределах (см. табл. 1). В каждом отдельном случае необходимо анализировать и обосновывать оптимальную плотность разведочной сети исходя из геологиче- ских особенностей месторождения, но это часто игнорируется. Между тем при сгущении разведочной сети нередко существенно изменя- ются представления о размерах и морфологии, а следовательно, и запасах руд- ных тел. Например, на Бурыктальском силикатно-никелевом месторождении (рис. 1) при сгущении разведочной сети залежь, представлявшаяся непрерыв- ной и мощной, оказалась состоящей из ряда небольших линз. На одном из Кимперсайских месторождений (рис. 2) при сгущении сети от 100 X 100 м (см. рис. 2, а) до 50 х 50 м (см. рис. 2, б) относительно простая залежь оказа- лась довольно сложной; при этом площадь ее значительно уменьшилась. Сопоставление разведочных сеток, применяемых для месторождений группы 1, показывает, что по кат. А расстояния между разведочными выработ- ками колеблются от 50 до 200 м, по кат. В — от 100 до 400 м и по кат. Сг — о.т 120 до 600 м. К группе 2 отнесено наибольшее число рудных месторождений: крупные и средние по размерам пласто- или линзообразные залежи сложного строения железных, марганцевых, никелевых, медных, полиметаллических руд и бокси- тов, а также сложные крупные штокверки медных, оловянных, молибденовых, вольфрамовых и редкометальных руд, крупные жилообразные залежи хроми- тов, полиметаллов, оруденелые зоны и жилы медных, никелевых, полиметалли- ческих, оловянных, молибденовых, вольфрамовых руд, редких металлов и золота. К этой же группе отнесены крупные пластообразные залежи и жилд- ные зоны ртутных и сурьмяных руд, крупные жилы и жильные зоны кобальто- вых руд. Перечисленные месторождения сильно отличаются между собой как размерами и морфологией рудных тел, так и характером распределения в них 12
оруденения, что обусловило исключительно большие колебания плотности разведочной сети. Так, по кат. В расстояния между выработками изменяются от 20 до 200 м и по кат. С, — от 30 до 400 м. К группе 3 отнесены месторождения, представленные небольшими жило- и линзообразными телами хромитов, средними линзообразными залежами бок- ситов, мелкими линзо- и жилообразными залежами медных руд, небольшими линзо-, жило- и гнездообразными залежами полиметаллических руд, жилами и рудными зонами небольшой мощности оловянных, молибденовых и вольфрамо- вых руд, очень неравномерными пласто- и жилообразными залежами средних Рис. 1. Бурыктальское месторождение. Изменение контуров рудных тел после сгущения разве- дочной сети (по данным Бурыктальской ГРП): а — при расстоянии между скважинами 50 м: б — при расстоянии между скважинами 100 м 1 — балансовые руды железистого типа; г — то же, магнезиального типа, 3 — выщелоченные серпентиниты; 4 — карбонатизированные серпентиниты; 5 — суглинки размеров ртутных и сурьмяных руд, жилами средней протяженности и оруде- нелыми зонами, рудами редких металлов сравнительно небольшой мощности, мелкими, неправильными линзо-, гнездо- и трубообразными телами кобальто- вых руд. Расстояния между выработками для разведки запасов кат. Сх по месторо- ждениям, относимым к группе 3, изменяются от 20 до 100 м. Из приведенных данных видно, что месторождений одной и той же группы (по классификации запасов), но относящиеся к разным морфологическим типам, разведуются при резко различной плотности сети. Однако и по месторождениям одного и того же типа расстояния между разведочными выработками подвер- жены резким изменениям. Например, на крупнейшем Аятском месторождении бурых железняков, характеризующемся относительно ^выдержанной мощ- ностью рудного пласта и достаточно равномерным распределением оруденения, запасы кат. А разведывались по сети 125 X 125 м, кат. В — 250 X 250 м и кат. С, — 500 X 500 м. Для значительно меньшей по размерам рудной за- лежи на относящемся к этому же типу Катерлезском месторождении в Керчи 13-
Рис. 2. Кимперсайское си л икатно-никелевое месторождение. Изменение контуров рудной залежи при сгущении разведочной сети вдвое (по данным Западно-Казахстанской экспедиции): а — при расстоянии между скважинами 100 м; б — при расстоянии между скважинами 50 |м; 2 — рудная залежь; 2 — приконтурные запасы; 3 — шурфы и скважины, пройденные подсети 100 х 1000 м: 4 — то же, по сети 50 х 50 м; 5 — разведочные линии
для запасов кат. А была принята сеть 200 X 200 м, кат. В — 400 X 400 м и кат. Сх — 800 X 400 м. Никопольское и Болыпе-Токмакское месторождения марганцевых руд имеют примерно одинаковую площадь промышленного оруденения и сущест- венно не отличаются ни по мощности, ни по характеру его распределения, однако Никопольское месторождение разведывалось по сети: кат. А — 150 X X 150 м, кат. В — 200 X 300 м и кат. Сх — 600 X 600 м, а по Болыпе-Ток- макскому месторождению для кат. А принято 100 X 100 м, кат. В — 200 X X 200 м и кат. Cj — 600 м. По горизонтально залегающему Иксинскому бокситовому месторождению, имеющему значительную площадь, по категориям А и В сетка принята такая же, как и по Болыпе-Токмакскому, т. е. 100 X 100 и 200 X 200 м, но для кат. Сх вместо 600 х 600 только 400 х 400 м. Следует также отметить, что плотность разведочной сети при переходе от одной категории запасов к другой по разным месторождениям изменяется неодинаково. В большинстве случаев по категориям В и Сх сеть разрежается вдвое (по площади в 4 раза) по сравнению с категориями соответственно А и В, но по некоторым группам месторождений, например по железорудным, сред- ним по размерам пласто- и линзообразным залежам сложного строения с не- равномерным распределением оруденения сеть разрежается лишь в 1,5 раза. Такое же положение по никелевым месторождениям, представленным круп- ными, наклонными пласто- и линзообразными залежами с относительно равно- мерным распределением полезных компонентов. Вследствие такого непропор- ционального изменения разведочной сети при переходе от одной категории запасов к другой возникают большие трудности для однозначной увязки между собой месторождений в те или иные подгруппы. Обращает на себя внимание и то, что по сходным месторождениям наимень- шие расстояния между разведочными выработками произвольно варьируют. В одних случаях принимается такой ряд — кат. А — 20 м, кат. В — 40 м и кат. Сх — 80 м, в других: кат. А — 25, В — 50 и Сх — 100 м, в третьих слу- чаях уже 30, 60 и 120 м, иногда 40, 80 и 160 м и т. д. Какого-либо обоснования этих колебаний не существует: разведочные сети устанавливаются в каждом отдельном случае эмпирически, по аналогии с другими месторождениями или по соображениям, не нашедшим отражения в геологических документах. По- пытки разработки научно обоснованных способов определения оптимальной плотности сети разведочных выработок математическими методами встречают большие затруднения из-за крайнего разнообразия геологических особенно- стей рудных месторождений. Широкое распространение получил способ после- довательного разрежения сети разведочных выработок и сопоставления полу- ченных при этом данных. Однако при проведении таких сопоставлений обычно сравниваются соответствующие цифры запасов и средние показатели мощностей рудных тел и содержаний в них полезных компонентов. Изменения же морфо- логии и качественных показателей по рудным телам, участкам или блокам большей частью не анализируются, что затрудняет квалификацию запасов по высоким категориям. Метод разрежения сети имеет и ряд других недостатков, рассмотренных в главе IV настоящей книги. Наиболее надежные результаты, по-видимому, могут быть получены на основе обобщения и анализа большого объема накопившихся материалов раз- ведки месторождений. Сопоставление этих материалов с фактическими данными эксплуатационно-разведочных работ позволит определить наиболее рацио- нальные параметры разведочной сети применительно, к отдельным типам 15
месторождений. До сих пор такие сопоставления проводятся редко, а получен- ные по ним данные должным образом не обобщаются. Поэтому целесообразно рассмотреть фактически применявшиеся до сих пор разведочные сети по место- рождениям отдельных металлов и попытаться хотя бы упорядочить их исполь- зование в зависимости от особенностей рудных тел. МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД Наибольшее практическое значение имеют осадочные (бурые железняки), осадочно-метаморфогенные (железистые кварциты), магматические и контактово- метасоматические месторождения железных руд. В табл. 2 приведены все основные железорудные месторождения СССР указанных типов с данными о при- менявшихся при их разведке расстояниях между выработками по отдельным категориям. Из данных табл. 2 видно, что значительные колебания расстояний между выработками существуют не только по различным группам и месторождениям, но и внутри отдельных месторождений. Например, по Оленегорскому место- рождению по кат. А расстояния изменялись от 75 до 130 м и по кат. В — от 100 до 200 м; по Стойленскому по кат. В — от 100 до 200 м, а по кат. Сх — от 200 до 400 ми т. д. Такие колебания могут быть обусловлены в одних случаях наличием на месторождении рудных тел различной протяженности, в других — необходимостью сгущения сети на более сложных участках; нередко отступле- ния от принятых по проекту расстояний вызываются техническими причи- нами — невозможностью заложения разведочной выработки в требуемой точке из-за застройки участка, его заболоченности и т. д. Если отбросить чрезмерно большие отклонения от средних расстояний между разведочными выработками, то можно выделить следующие три подгруппы железорудных месторождений, разведуемых до кат. Сх: 1) по сети более 400 м; 2) по сети от 200 до 400 м; 3) по сети от 100 до 200 м. В первую подгруппу попадут все осадочные, наиболее крупные метамор- фогенно-осадочные и отдельные магматические месторождения, во вторую подгруппу — значительная часть метаморфогенно-осадочных, преобладающее число магматических и контактово-метасоматических, в третью подгруппу — относительно небольшие или сложные месторождения контактово-метасома- тического и других типов. Для большей части железорудных месторождений характерно сгущение разведочной сети вдвое при переходе от кат. Сх к кат. В и от кат. В к кат. А. МЕСТОРОЖДЕНИЯ МАРГАНЦЕВЫХ РУД i Фактические расстояния между разведочными выработками по месторо- ждениям марганцевых руд приведены в табл. 3. По аналогии с железорудными месторождениями здесь могут быть выде- лены следующие три подгруппы с расстояниями по кат.Сх между выработками: 1) более 400 м; 2) от 200 до 400 м; 3) от 100 до 200 м. В первую подгруппу должны быть включены все горизонтально залега- ющие марганцевоносные пласты, во вторую — наиболее крупные крутопада- ющие и в третью — остальные крутопадающие. 16
Таблица 2 Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям железных руд Расстояние между разведочными выработками, м Месторождение Кат. А Кат. В Кат. Ci по про- стиранию по паде- нию по про стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Осадочные Бурые железняки Аятское 125 125 250 250 500 500 Катерлезское 200 200 400 400 800 400 Камыш-Бурунское .... 100 100 200 100—200 — — Лисаковское — — 250 125 250—500 125—250 Осадочно-метаморфогенные Железистые кварциты Скелеватское (Кривой Рог) 100 100 150—200 300 600 300 Анновское 300 150—200 300 — 600 -— Бол. Глееватка •— •— 300 300 •— •— Участок 12 — — 300 50—100 600 100—300' Гаришне-Плавнинское . . 100 100 200 200 400 400 Еристовское — — 300 50—100 600 — Гостищевское — — 400—500 100 800 100—200 Яковлевское — — 200 100 400—800 100 Новоялтинское — •—. 140 140 200 200—400 Михайловское — — 100 100—120 200 200—240 Стойленское — — 100—200 200 200—400 100—200 Коробковское — — 200 100 — — Лебединское ...... — — 200 100 — — Оленегорское ..... 75—130 50—75 100—200 75—150 500 100—200 Кимканское 75 75 150 75 300 150 Другие типы Атасуйское 100 50—75 200 100—150 400 200—300 Нижне-Ангарское .... 100 100 200 100 400—800 200—250 Бакальское — — 50—100 50—150 200 200—300 Магматические Качканарское 70 70 100 100 200 200 Гусевогорское — — 140 140 200 200 Висимское —- — 100 100 200 200 Ено-Ковдорское 50 50 100 100 — —- Пудожгорское 100 100 200 200 400 • 400 Контактовомстасоматические Соколовское — — 50—100 50—25 200 50 Сарбайское 100 50 200 100 — — Канарское 100 50 200 юо v — '— Песчанское — — 100 100 200 100—200 Дашкесанское 50 50 100 100 200 200 Коршуновское —- — 100 50 100 100 Рудногорское 100 50 100 100 200 100—200 Таежное 50 50 100—200 100 200 200 2 Коган и. д. 17
Таблица 3 Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям марганцевых руд Месторождение Расстояние между разведочными выработками, м Кат. А Кат. В Кат. Ci по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Пологие пласты Никопольское Болыпе-Токмакское 150 100 150 100 300 200 300 200 600 600 600 600 Чиатурское 200 200 400 400 600—700 600—700 Крутопадающие пласты Ивдельское — — 75 50 300 100 Юркинское — — 100 50 300 100 Марсятское — — 70—100 50 200 50 Южно-Березовское — —- 75 50—25 100 60—25 Усинское 50—60 30—60 60—90 90 100—120 120—150 Западно-Караджальское .... 100 50—75 200 100—150 400 200—300 _ Джездинское — — 50 50—100 100 100 МЕСТОРОЖДЕНИЯ ХРОМИТОВ Все хромитовые месторождения разведуются в основном горными выработ- ками; буровые скважины применяются лишь в сочетании с ними. При этом наи- более крупные рудные тела разведуются до кат. Сх при густоте сети 40—80 м, а обычные залежи — при густоте сети 20—40 м. По основным месторождениям хромитов фактические расстояния между разведочными выработками приведены в табл. 4. Таблица 4 Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям хромитов Расстояние между разведочными выработками, м Месторождение Кат. А Кат. В Кат. Ci по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Относительно крупные пласто - ИЛИН зообразпые залежи Главное Сарановское . . — — 60—100 50—100 50—100 100—200 40 лет КазССР — — (100) * (40—80) —- —- 20 лет КазССР — — (40) (40) (40) (80) Средние линзо- и жилообразные залежи Алмаз-Жемчужное .... — — (25—40) (25—40) — — Миллионное (10—20) (10—20) (20) (20) — — Месторождение № 4 ... (20) (20) (40) (40) — — Комсомольское (20) (20) (30—40) (20) —- -— Геофизическое (20) (20) (20—50) (20—25) (40) (30) разведка ведется преимущественно * Здесь и далее цифры в скобках приводятся в случаях, когда , горными выработками. - 18
МЕСТОРОЖДЕНИЯ БОКСИТОВ Фактические данные о плотности применявшихся по бокситовым место- рождениям разведочных сетей приведены в табл. 5. Таблица 5. Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям бокситов Месторождение Расстояние между разведочными выработками, м Кат. А Кат. В Кат. Ct по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Относительно крупные пластообразные залежи Северо-Уральские (Черему- хинское, Кальинское, Крас- ная Шапочка) Иксинское 70 100 70 100 100 200 100 200 140 400 140 400 Боксонское 100 50 200 100 400 200 . Краснооктябрьское .... — — 50—100 50 100—200 25—50 Средние пласто- и линзообразные залежи Блиново-Каменское .... 100 50 100 100 .—. —- Кургазанское •— — 100 100 — — Аркалыкская группа . . . — •— 50 50 50—100 50—100 Горностайское 50 50 100 100 — — Обуховское — — 100 50—70 200 100 Бердское —- 100 50 200 100 Барсучий Лог — — 70 70 140 140 Межевой Лог 50 25—50 100 50 — —- Первомайское 50 50 50—60 50—100 •— — Одинокое 50 50 100 100 200 200 Обращает на себя внимание несоответствие по ряду месторождений между - применявшейся плотностью разведочной сети и размерами рудных тел, сте- пенью их выдержанности. Например, крупные североуральские бокситовые- месторождения разведывались по кат. В по сети 100 X 100 м и по кат. С\ — 140 X 140 м, в то время как на Кургазанском месторождении, значительно меньшем по размерам и более сложном по морфологии рудных тел, по кат. В' применялась та же сеть 100 X 100 м, а по кат. Сх — 200 X 200 м. Обуховское и Бердское месторождения, очень невыдержанные и значительно меньшие, чем североуральские, разведывались практически с той же детальностью, что и последние. Такие несоответствия объясняются, с одной стороны, изменением в разные периоды требований, предъявляемых к плотности разведочной сети,, а с другой, — тем, что эксплуатируемые месторождения обычно разведуются- более детально, чем еще не осваиваемые промышленностью. Исходя из приведенных фактических расстояний между разведочными выработками могут быть выделены следующие три подгруппы бокситовых месторождений, разведывавшихся до кат. Сх, при плотности сети: 1) 200 м и более; 2) от 100 до 200 м; 3) от 50 до 100 м. v 19 > 2*
МЕСТОРОЖДЕНИЯ МЕДНЫХ РУД Фактические данные о плотности разведочной сети по основным медным месторождениям приведены в табл. 6. Таблица 6 Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям медных руд Месторождение Расстояние между разведочными выработками, м Кат. А Кат. В Кат. Ci ? по про- по паде- по про- по паде- по про- по паде- стиранию НИЮ стиранию нию стиранию нию Медистые песчаники .Джезказганское 75 75 150 150 300 300 Удоканское — — (50—200) (50—200) До 500 м — Итаузское и Сарыобинское — — 100 100 200 200 Меднопорфировые Коунрадское 24 24 — — — — Кальмакырское — — 50 50 100 100 Бощекульское 50 25—50 100 50 200 100 Медноколчеданные Ганское — 50 50 100 50 Учалинское — —- 60 60 100 100 Урупское — —- (50) (50) 100 100 Им. XIX Партсъезда . . . — 50 50 100 50 Орловское —- — 50 50 100 50 Молодежное — — 50 25 50 50—100 Комсомольское — —- —- •— 100 60—120 Маднеульское — — 50 50 100 100—150 Жильные Чатыркульское ...... - - (50) (50) 100 100 Скарновые Саянское ......... - - (50) (50) 100 100—200 Как видно из табл. 6, запасы разведывались до кат. А не по всем крупным, а лишь по части разрабатываемых месторождений (исключение составляет только неэксплуатируемое Бощекульское). При этом главную роль играли гор- ные выработки, иногда в сочетании с буровыми скважинами. Запасы кат. В также во многих случаях разведывались горными выработками. Если исходить из расстояний между разведочными выработками по кат. С1; то могут быть выделены три следующие подгруппы: 1) наиболее крупные место- рождения, разведуемые по сети 200 м и более; 2) более сложные крупные или средние, разведуемые по сети от 100 до 200 м; 3) сложные, разведуемые по сети •от 50 до 100 м. МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД По основным полиметаллическим месторождениям фактические данные «о плотности разведочной сети по отдельным категориям запасов приведены в табл. 7. 20
Таблица 7 Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям полиметаллических руд Расстояние между разведочными выработками, м Месторождение Кат. А Кат. В Кат. Cf по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Пластообразные залежи Миргалимсайское .... (25—30) (25-30) 80 80 160 160 Джезказганское 75 75 150 150 300 .300 Мощные крутопадающие п л а с т о - и линзообра зные за лежи Горевское — —- 50 50 100 100 Тишинское — — 50 50 100 100 Зыряновское (30—60) (30—60) 50 60 100 120 Текелийское (6-24) (6-24) 60 60 120 120 Узунжальское — 100 50 200 100 Филизчайское — — 50 50 100 100 Алайгырское — •— 50 30—70 100 70—100 Карагайлинское — — 50 50 100 100 Ново-Широкинское . . . — •— 50 50 100 100 Бестюбинское — — 50 50 100 50—80 Кизыл-Таштыгское . . . — •— 50 50 100 100 Николаевское (Алтай) . . —- — 50 50 100 100 Кужальское — — (50) (50) 50 50 Протяженные оруденелые зоны относительно небольшой мощности Садонское — — (20—40) (30—50) — — Иртышское — —- 50 50 100 100 Березовское —- — (40) (30-45) 150 75 Ново-Березовское .... —- — — — 100 100 Белоусовское — — 60 60 200 50 Сложные линзо - и жилообразные залежи Алтын-Топканское .... —- .— (60) 30 100 120 Николаевское (ДВК) . . — —- — 80—100 30—200 Тетюхинское —- •— — •— 40 70 Золотупшнское — •— 50 50 100 50 Акджальское —- —- (50) (50) 60 60 Ачисайское —- •— (50) (50) 30—50 30—50 Курултыкенское — •— (40) (40) 50 50 Туюкское •— — (40) (30) 80 40 Кварцитовая Сопка . . — •— (40) (20—50) 30—50 25—80 Кайрактинское — •— (60) 60 60 60 Уч-Кулачское —- — —- 40—80 30—100 Сумсарское — — — — 50 60—80 Месторождения полиметаллических руд обычно отличаются сложной мор- фологией рудных тел и очень неравномерным распределением оруденения. Запасы кат. А имеются лишь на разрабатываемых месторождениях, где они подготавливаются подземными горными выработками. Запасы кат. В также разведуются горными выработками или в сочетании с буровыми скважинами. На действующих предприятиях к кат. А обычно относят блоки, оконтуренные горными выработками с четырех сторон, а к кат. И— оконтуренные с двух- 21
трех сторон; запасы кат. Сх часто определяются экстраполяцией к горным выра- боткам на 1—2 горизонта. Из приведенных' фактических расстояний между разведочными выработ- ками видно, что преобладающая часть полиметаллических месторождений раз- ведывалась по кат. Сх при расстоянии между выработками 100 м. Лишь по нескольким месторождениям расстояния достигали 200 м, а в одном случае 300 м (Джезказган). Значительная часть месторождений разведывалась по кат. Сх при плотности 50—100 м, а наиболее сложные — по сети 30—50 м. Таким образом, могут быть выделены следующие три подгруппы с плотностью- сети: 1) от 100 до 200 м; 2) от 50 до 100 м; 3) от 30 до 50 м. МЕСТОРОЖДЕНИЯ НИКЕЛЕВЫХ РУД По основным никелевым месторождениям данные о применявшихся раз- ведочных сетях для отдельных категорий запасов приведены в табл. 8. Таблица 8 Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям никелевых руд Расстояние между разведочными выработками, м Месторождение Кат. А Кат. В Кат. Ct по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Мощные пологопадающие пластообразные залежи сульфидных руд Талнахское (вкрапленные богатые руды) 100 100 200 50 200 100 400 100 400-600- 100 Норильское 50—100 50—100 200 200 400—500 400—500 Ниттис-Кумужья .... — — 250—300 250 500—600 500—600 Протяженные наклонные пласто- и линзообразные залежи сульфидных руд Ждановское — — 100 50—100 100 100—200 Котсельваара-Каммикивп — •— 50—70 50—70 100—130 100-150- Семилетка — — 50 50 50 100—1201 Плащеобразные и линзовидные залежи си л и к атио-никелевых руд Бурыктальское — — 25—50 25—50 100 50—100. Ново-Бурановское . . — —- •— —- 100 100 Шуул-Кудукское . . . —- •— •— — 100 100 Шевченковское . . . •— —- 25—50 50 100 100 Бугеткольское — —- 50 50 100 100 Девладовское 25 25 50 50 100 50—100 Средне-Побужская группа 20 20 40 40—80 80—100 50—80 Терновское — — 50 50 100 50 Шелеинское — •— 20 40 40 80 Старо-Айдырлинское . . . — .—- 25 25 50 50 Покровское .— — 20 30 40 40 Литовское — — 25 25 50 50 22
Среди сульфидно-никелевых месторождений могут быть выделены два основных морфологических типа — мощные пологопадающие пластообразные залежи вкрапленных руд и наклонные протяженные залежи плито-, линзо- и жилообразной формы. Силикатно-никелевые месторождения представлены преимущественно сложными плащеобразными залежами коры выветривания, среди которых могут быть выделены относительно крупные и средние по раз- мерам рудные тела. Исходя из фактических расстояний между выработками по кат. Сх никеле- вые месторождения могут быть разделены на три следующие подгруппы с рас- стояниями между выработками: 1) от 400 до 600 м; 2) от 100 до 200 м; 3) от 50 до 100 м. МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОБАЛЬТОВЫХ РУД Собственно кобальтовых месторождений, в которых этот металл имеет самостоятельное промышленное значение, сравнительно немного. Подавляющая часть кобальта получается при переработке руд никелевых, а также ряда железорудных и полиметаллических месторождений. В табл. 9 приведены дан- ные о фактических расстояниях между разведочными выработками по собст- венно кобальтовым месторождениям. Таблица 9 Фактические расстояния между разведочными выработками , по месторождениям кобальтовых руд Месторождение Расстояние между разведочными выработками, м Кат. А Кат. В Кат. Ci _ по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Сложные зоны и жилы Ховуаксинское — — (10—20) (30) 100 50 Дашкесанское •— — (40) (80) 120 60—240 Шайтантаское —г- (40) (40) 80 40—80 Елизаветинское 12,5 12,5 25 25 50 50 Следует отметить исключительно сложное строение кобальтовых место- рождений, разведка которых в основном велась горными выработками. Рас- стояния, показанные покат. Сх,совершенно не характерны, так как они отра- жают предельную экстраполяцию к горным выработкам при наличии буровых скважин, подтверждающих подвеску. МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОЛОВЯННЫХ РУД Сводные фактические данные о плотности разведочных сетей по оловоруд- ным месторождениям применительно к отдельным категориям запасов при- ведены в табл. 10. Из данных табл. 10 видно, что все оловорудные месторождения (за незна- чительным исключением) разведуются до кат. В только горными выработками, расстояния между которыми определяются высотой эксплуатационного этажа и размерами отдельных блоков. По кат. Сх преобладающая часть месторожде- ний разведывалась при плотности сети от 80 х 80 до 100 X 100 м. Лишь 23
Таблица 10 Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям оловянных руд Расстояние между разведочными выработками, м Месторождение Кат. А Кат. В Кат. Ct по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Оруденелые зоны и сложные жилы Депутатское — — (50) (20) 100 100—150 Хрустальное -— -— 40 40 100 50—60 Лифудзинское — — 40 40 100 50—60 Фестивальное —- —- (40) (80) 80—160 80—160 Солнечное —- — (40) (80) 80 80 Придорожное — —. (40) (80) 80 80 Эгехайское — —- (50) (50) 100—120 50—100 Шубинское — — (30—80) 30—80 100—200 80—200' Дальнетаежное —- — (40—80) (40—80) 80—160 80 Дальнее — -— (60—80) (60—80) 80—160 80 Силинское — — — — 80 100—125 Штокверки Шерловая гора — — 40—50 40—50 80—100 40—50 Тарбальджей — — (35—40) (35—40) 60—70 40—50 Ингодинское — — (30—70) (30—70) — •— в отдельных случаях (Фестивальное, Шубинское, Дальнее) сеть разрежена до 160—200 м, но работами последних лет установлено, что такое разрежение не имело достаточных оснований. Преобладающая часть оловорудных месторождений разведывалась до кат. Ci при расстояниях между выработками от 50 до 100 м и лишь в отдельных случаях до 120—160 м. Наиболее крупные и выдержанные месторождения охватываются сетью 100 X 100 м, а остальные — 50 X 50 м. МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОЛЬФРАМОВЫХ РУД На вольфрамовых месторождениях запасы- кат. А выявляются лишь в про- цессе эксплуатации и подсчитываются в блоках, оконтуренных горными выра- ботками с четырех сторон. Запасы кат. В, как правило, также определяются по данным горных работ с использованием в отдельных случаях подземных или поверхностных буровых скважин. Разведочная сеть, применяемая для выявления запасов кат. Сп по пре- обладающей части месторождений находится в пределах 50—100 м. Исключе- ние составило очень крупное Верхне-Кайрактинское месторождение, промыш- ленное значение которого не выяснено из-за низкого содержания ценных ком- понентов в рудах. Расстояния более 100 м между буровыми скважинами допу- скались по давно эксплуатируемому Тырны-Аузскому месторождению, на котором пройден большой объем горных выработок и в сочетании с ними воз- можно некоторое разрежение сети буровых скважин на глубоких горизонтах. Фактические расстояния между выработками приведены в табл. 11. 24
Таблица 11 Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям вольфрамовых руд Расстояние между разведочными выработками, м Месторождение Кат. А Кат. В Кат. С> но про- стиранию но паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию nb паде- нию Линзо- и пластообразные залежи Тырны-Аузское (60—80) (40—60) (50—100) (35—75) 120—180 80—120 Ингичкинское —- —- (30—60) (30—60) 60—120 100 Восток-2 —- —- (20—40) (50) 80—160 80—160 Агылкинское —- — 100 50 100—200 100 Койташское — — — — 80—100 50—80 Штокверки Инкурское — — 50 50 100 100 Спокойнинское —- — 40 40 80 80 Верхне-Кайрактинское . . 50 50 100 100 200 200 Байназарское —- —- 50 50 50—75 75—100 Батыстау — — (50) (50) 100 50—100 Жилы и зоны Холтосон — — —. 80—100 50—100 Акчатау —- .—. (20—60) (60) 50—100 50—60 Караоба — — (30—40) (30—40) 100 100—130 Илинтас ........ — — (20—50) (50) (50) (50) Калгута — — (25—30) (25—30). 70—80 70—80 Букука; . (20—50) (50) (50) (50) (100) (100) МЕСТОРОЖДЕНИЯ МОЛИБДЕНОВЫХ РУД По всем молибденовым месторождениям запасы кат. В подсчитываются по данным горных выработок, в отдельных случаях с учетом также буровых скважин. Расстояния между пересечениями, принятые для подсчета запасов кат. Сх, во всех случаях, за исключением Орекитканского месторождения, находились в пределах от 50 до 100 м (табл. 12). МЕСТОРОЖДЕНИЯ РТУТНЫХ РУД Данные, характеризующие расстояния между выработками по основным ртутным месторождениям, приведены в табл. 13. Из данных табл. 13 видно, что лишь по наиболее крупным пластообразным залежам Никитовского месторождения удалось выявить запасы кат. В. По всем другим месторождениям горные выработки в сочетании с тем или иным количе- ством буровых скважин позволяют разведать лишь запасы до кат. Сг При этом расстояния от 50 до 100—120 м, указанные по Никитовскому и Хайдар- канскому месторождениям, относились к наиболее крупным и относительно выдержанным залежам, которые к настоящему времени практически отрабо- таны. В связи с тем, что проектирование и строительство горнорудных пред- приятий разрешено на запасах категорий С; иС2 и учитывая фактически при- нимавшиеся до сих пор расстояния между разведочными выработками, следует 25
Таблица 12 Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям молибденовых руд Расстояние между разведочными выработками, м Месторождение Кат. А Кат. В Кат. Ci по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Штокверки Каджаранское — — (50—100) (50) 100 100—200 Бугдаинское —- —. (50) (50) 100 100 Орекитканское -— — (100) (100) 200 100—200 Жирекенское -— — (50—100) (50—100) 100 100 Коктенкольское —- —- (100) (50) 100 100—200 Первомайское — — (50) (50) 50—100 50—100 Сорское ... ... —- — (50) (50) 50—100 50—100 Агаракское — — (50) (50) 50—100 50—100 Линзообразные залежи Тырны-Аузское - - (50) (50) 100 100 Жилы и зоны Восточно-Коунрадское . . — -— (50) (50) 100 50 Сырыгичинское — — (40—50) (40—50) 100 50 Аманан-Макитское .... —- —• -— -— 100 50 Шахтаминское -— — (50—100) (50—100) 100 100 Давендинское —. — (50) (50) 100 100—200 Умальтинское ....*.. — — (30—40) (30—40) 50—100 50 Таблица 13 Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям ртутных руд Расстояние между разведочными выработками, м Месторождение Кат.-А Кат. В Кат. Ci по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Пл а сто о бразные залежи Никитовское — — (30—60) (30—60) 50—100 25—50 Хайдарканское — —• — — 50—120 30—80 Пламенное — — — — 20 20 залежи Сложные жило-, линзо- и гнездообразные Никитовское ............... — — — — Хайдарканское.............. — — — — Акташское ................. — — — — Кончочское ................ — — — — Чаувайское ................ — — — — Чонкойское ................ — — — — Чаган-Узун ................ — — — (25—50) (30—50) (50—70) (25—30) (30—40) 50—60 (35—50) 25—50 30—50 50—70 (25—30) (30—40) 30—50 (40—80) 26
считать, что при наличии горноразведочных выработок расстояния между скважинами для квалификации запасов по кат. С\ не должны превышать 25—50 м. МЕСТОРОЖДЕНИЯ СУРЬМЯНЫХ РУД Данные о применявшихся на сурьмяных месторождениях разведочных сетках приведены в табл. 14. Таблица 14 Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям сурьмяных руд Месторождение Расстояние между разведочными выработками, м Кат. А Кат. В Кат. Ci по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Неправильные пласто- и линзообразные залежи Кадаиджайское ....'. — — (15—20) (30) 120 20—80 Джижикрутское —- — (30—40) (30—40) 30—40 30—40 Терексайское —- —- (10—40) (40) 50 50 Касансайское —- —- —- —- (20—30) (20—30) Магинская группа .... — — — — (10—40) (30—40) Сложные жилы и линзы Раздольвинское — — (30) (30) 120 70 Зопхито — —- — (30—40) (40—60) Тургайское — — (20—30) (40) 80 50 Из данных табл. 14 видно, что разведка сурьмяных месторождений в основ- ном ведется горными выработками в их сочетании с буровыми скважинами. Здесь чаще, чем на ртутных месторождениях, достигается кат. В, но при очень плотной сети (10—40 м). По кат. С, преобладающими являются расстояния до 50 м. Более протяженные интервалы между пересечениями относятся к уже отработанным Раздольнинскому и Тургайскому, а также наиболее крупным залежам Кадамджайского месторождения. Таким образом, практически преобладающая часть сурьмяных месторо- ждений разведуется до кат. С\ горными выработками в сочетании со скважи- нами при плотности сети от 25 до 50 м. ЗОЛОТОРУДНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ Данные о плотности разведочной сети, применявшейся на основных золото- рудных месторождениях, приведены в табл. 15. Из табл. 15 видно, что золоторудные месторождения разведуются в основ- ном горными выработками в сочетании с тем или иным количеством буровых скважин. Расстояния между горными выработками в значительной мере зависят от принятой системы разработки месторождения, высоты этажей и размеров блоков, вследствие чего не всегда увязываются с морфологическими типами рудных тел. Буровые скважины, применяемые главным образом для разведки запасов кат. Сп большей частью располагаются ниже горных выработок или 87
Таблица 15 Фактические расстояния между разведочными выработками по золоторудным месторождениям Месторождение Расстояние между разведочными выработками, м Кат. А Кат. В Кат. С, по про- стиранию но паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Мощные оруденелые зоны Мурунтауское — — (20—40) (20—40) 80 80 Бакырчик —- —- (50) (50) 100 50 Зодское —- — (20—80) (20—80) 80 80 Тасеевское —- —- (40—50) (30—40) 100 200 Наталкинское —. — (20—40) (20) (80) (60—80) Павлик' —- —• (50) (20) 100 100 Боковое — — (50) (20) (50—100) (20) Протяженные зоны дайки И жилы Березовское (40—50) (40—50) — — 50—100 50—100 Дарасунское (40—50) (40—50) (40—50) (40—50) 80 100 Бестюбинское (40—80) (40—80) (40—80) (40—80) —• — Советское —- -— (50) (25) 100 50 Крылатовско-Чесноковское (30) (15—20) 30—40 30—40 70 70 Кедровское — (20—40) (20—40) — — Лебединое —- — (30—40) (30—40) — -— Центральное — — (20—50) (20—50) — — Оруденелые зоны и жилы с редких размеров Тарорское — — (30—50) (30—50) 50—70 50—70 Джеламбет —- — (30—60) (15—20) — — Балейское (40) (40) (40—80) (40—80) — — Майканинское — —- -— 30—60 20—100 Васильевское — — (25—50) (30—60) 50—60 30—60 Подлунный Голец .... — — (25) (25) (50) (50) Токурское ~— — (40—50) (60) (50) (60) Благодатное — » — — (20—40) (20—100) Кировское — — (20—50) (20—50) — —. Берикульское -— —- (30—50) (30—50) — — Степняк — — — -— — — на их продолжении по простиранию залежей. Даже по мощным залежам рас- стояния между выработками, принимаемые для кат. Сп не превышают 100 м. Таким образом, обычно по месторождениям золота запасы кат. С, под- считываются лишь при наличии горных выработок и расстояниях между разведочными пересечениями не более 50—100 м, а по более сложным месторождениям расстояния находятся в пределах от 25 до 50 м. Г МЕСТОРОЖДЕНИЯ РУД РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ По месторождениям ниобия, тантала и других редких металлов данные о фактических расстояниях между разведочными выработками приведены в табл. 16. Исключая Ловозерское, где чрезмерно большие расстояния между выра- ботками были обусловлены условиями рельефа и трудной доступностью отдель- 28
Таблица 16' Фактические расстояния между разведочными выработками по месторождениям руд редких металлов Расстояние между разведочными выработками, м Месторождение Кат. А Кат. В Кат. С, по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию по про- стиранию по паде- нию Куполообразные, штокообразные и пластовые залежи Лосевское 50 50 (100) (100) 100—200 100—200 Орловское — •— (100) (50) 100 100 Эгыкинское — — (100) (50) 100 100 Белозимпнское — — — 200 100 Ловозерское — — (250—500) (50—100) 750—1000 50—250 Пегматитовые жилы Колмозерское — — (100) (50—100) 200 100—200 Полмостундровское . . . — (100) (50) 200 100 Завитииское — — (25—50) (20—40) 100 50 Вишневогорское — — (25) (25) 50 50 Преображенское — — (40) (25) 80 40 ных участков, по всем другим месторождениям для разведки запасов кат. Cj применялась сеть, не превышавшая 200 м. Следует подчеркнуть, что основные особенности морфологии рудных тел и характера распределения в них оруденения изучаются по данным горнораз- ведочных работ. В сочетании с ними широко применяются буровые скважины. Для запасов кат. Сг расстояния между разведочными пересечениями для наи- более крупных и выдержанных месторождений находятся в пределах 100— 200 м, а для более сложных 50—100 м. Из приведенных фактических данных видно, что, несмотря на крайнее разнообразие морфогенетических типов и условий залегания рудных месторо- ждений, подавляющая часть разведочных сеток, применяемых для выявления запасов кат. Сп укладывается в следующие 5 групп, где расстояния между выработками: 1) более 400 м; 2) от 200 до 400 м; 3) от 100 до 200 м; 4) от 50 до 100 м; 5) от 25 до 50 м. Представляется, что для первой ориентировки при выборе разведочной сети целесообразно пользоваться нижними интервалами приведенных групп: 25, 50, 100, 200, 400 м и более. При этом нет необходимости, как это часто делается, принимать по сходным между собой месторождениям, например, в одном случае 50 м, в другом 40 или 60 м. Такие отступления от средних вели- чин по существу не поддаются обоснованию, но они создают неудобства при обработке материалов, обобщении и сопоставлении фактических данных. Для правильного использования фактических данных следует прежде всего на основе анализа морфогенетических особенностей изучаемого месторо- ждения определить ближайшие его аналоги (из числа приведенных в настоящей главе). Кроме того, необходимо учитывать следующее. 1. Указанные выше интервалы характеризуют по линейно вытянутым руд- ным телам расстояния между разведочными профилями, а по изометричным залежам — плотность сети выработок. 29-
2. Принимаемые расстояния должны относиться к наиболее крупным руд- ным телам, заключающим основные запасы месторождения. 3. По линейно вытянутым рудным телам изменчивость параметров по паде- нию (ширине) обычно является более высокой, чем по простиранию, и поэтому расстояния между выработками соответственно уменьшаются в 1,5—2 раза. Такое уменьшение обусловлено также необходимостью получения в каждом профиле хотя бы трех-четырех пересечений рудного тела. 4. Для первой проверки возможности использования разведочной сети, применявшейся по аналогичным месторождениям, следует определить количе- ство профилей и рудных пересечений, получаемых по такой сети. По рудным телам относительно небольшой мощности (до 10 м) при наличии 10—12 про- филей с 3—4 выработками по каждому профилю можно получить от 30 до 50 пересечений рудного тела, что обычно позволяет квалифицировать запасы по кат. Сх. По рудным телам значительной мощности (десятки метров) достигается более надежная увязка данных между сечениями, при этом их количество может быть в несколько раз меньше указанных. Об этом свидетельствуют сле- дующие данные. Рудные жилы, дайки и зоны протяженностью более 1000 м чаще всего разведуются профилями через 100 м, например по меди — Чатыр- кульское, Урупское, Худесское, по полиметаллам — Иртышское, Ново-Бере- зовское, Золотушинское, по вольфраму — Холтосон, Караоба, Чорух-Дайрон, по никелю — Семилетка, Котсельваара, по олову — Депутатское, Хрусталь- ное, Лифудзинское, по молибдену — Верхне-Коунрадское, Давендинское, Аманан-Макитское и др. Интервалы в 100 м применяются к рудным телам значительно меньшей протяженности (500—800 м), но отличающимся большой мощностью. По меди это Гайское, Комсомольское, Орловское, Учалинское, Сибаевское, по поли- металлам — Карагайлинское, Новоширокинское, Кзыл-Таштыгское, Бестюбин- ское и другие месторождения. 5. Более основательной проверке должна быть подвергнута избранная сеть выработок в процессе проведения разведки. Для этого необходимо на наи- более характерных участках сгустить сеть и тщательно проанализировать, как изменяются морфология рудных тел, содержания и запасы в зависимости -от плотности разведочных выработок. 6. Во многих случаях решающую роль играют не столько расстояния 'между пересечениями, сколько соответствие применяемого вида разведочных <выработок особенностям месторождения (буровые скважины, шурфы, подзем- ные выработки). При крайне неравномерном оруденении во многих случаях ;даже очень густая сеть буровых скважин не может обеспечить удовлетворитель- ную увязку полученных геологических данных. Например, по ртутным и многим золоторудным месторождениям только в результате проходки горных выработок удается разведывать запасы по кат. Cr С другой стороны, наличие нескольких горизонтов горно-разведочных выработок нередко позволяет значи- тельно увеличить расстояния между буровыми скважинами на более глубоких ^горизонтах.
Глава II ГЕОЛОГО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ОЦЕНКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЯХ ИХ ИЗУЧЕНИЯ Рудные месторождения представляют собой геологические образования в зем- ной коре, которые отличаются от обычных горных пород повышенной концен- трацией тех или иных минералов, имеющих промышленную ценность. Некото- рые виды нерудного сырья отличаются от вмещающих пород не повышенной концентрацией ценных компонентов, а отсутствием или более низким содер- жанием вредных примесей, иногда более благоприятным гранулометрическим составом, лучшими гидрогеологическими и горнотехническими условиями и т. д. Таким образом, месторождение — понятие не только и не столько геологи- ческое, сколько экономическое. По мере развития техники и экономики меня- ются требования к качеству сырья и, соответственно, представления о промы- шленной ценности месторождений. Для того чтобы определить промышленную значимость скоплений полез- ных ископаемых, необходимо в большинстве случаев производить специальные технико-экономические расчеты. Нередко от устанавливаемых в результате указанных расчетов кондиций зависят наши представления о форме тел полез- ных ископаемых, об их размерах и качественном составе руд. Между тем при проведении поисковых и геологоразведочных работ, особенно в стадию пред- варительной разведки, это обстоятельство не всегда учитывается, что несо- мненно снижает эффективность поисковых и разведочных работ. Уже при выборе района поисков необходимо учитывать потребности народного хозяй- ства в изучаемом виде минерального сырья и возможности его использования в данном районе. Нецелесообразно, например, вести поиски и разведку широко- распространенных полезных ископаемых в труднодоступных, экономически неблагоприятных районах. С другой стороны, исходя из геологического строе- ния района и характера выявленной минерализации, следует хотя бы прибли- женно определить возможную ценность предполагаемых месторождений в данных географо-экономических условиях. Самый ориентировочный расчет и сопоставление с известными сходными месторождениями во многих случаях позволит решить вопрос о целесообразности развертывания работ в рассмат- риваемом районе. При наличии ряда рудопроявлений выбор объектов первоочередной пред- варительной разведки должен основываться как на геологических, так и на эко- номических показателях. Обычно к этому времени имеется геологическая карта той или иной детальности, пройдено некоторое количество поверхност- ных разведочных выработок (канав, расчисток, шурфов), отобраны и проанали- зированы пробы руды. По геологическим критериям определяют, какие из; рудопроявлений наиболее перспективны в отношении возможных запасов г качества и выдержанности оруденения. Пользуясь этими данными, можно сравнить их с известными аналогичными месторождениями и решить, могут ли 31
намечаемые к разведке рудопроявления представлять практический интерес. Это будет первая геолого-промышленная оценка рудопроявления. При благо- приятных ее результатах составляется проект предварительных геологоразве- дочных работ. На этой стадии работ основной задачей разведки является проверка тех геологических предположений, которые послужили основанием для организа- ции работ. Исходя из возможного типа месторождения, ожидаемых размеров и условий залегания рудных тел, характера рельефа и других особенностей изучаемого участка выбирается методика разведки и определяется плотность сети выработок, необходимая для оценки масштаба месторождения в основном по категориям С2 и Cv Помимо масштаба месторождения должны быть выяс- нены в общих чертах качество и технологические свойства руд, наличие отдель- ных технологических типов, их минеральный и химический состав, текстурно- структурные особенности, степень равномерности оруденения, собраны все другие данные о промышленной ценности месторождения, необходимые для решения вопроса о целесообразности его детальной разведки. Для решения этих задач по результатам предварительной разведки необходимо продумать порядок и последовательность проведения отдельных видов работ. Прежде всего с максимально возможной детальностью должны быть изу- чены поверхность месторождения и приповерхностные выходы рудных тел. Это наименее дорогостоящие работы, но во многих случаях они дают исклю- чительно ценные данные для расшифровки структуры и других геологических особенностей месторождения, выявления размеров и условий залегания рудных тел, сплошности оруденения, степени его равномерности и т. д. Без должного изучения поверхности невозможно правильно вести разведку на глубину и надежно увязать данные, полученные по отдельным разведочным выработ- кам. Наоборот, при наличии качественной геологической карты, хорошем вскрытии и опробовании с поверхности выявленных рудных тел даже редкая сеть подземных выработок и буровых скважин позволят достаточно обосно- ванно оценить месторождение. Следует также обратить внимание на то, что первоначально избранная сеть разведочных выработок должна своевременно корректироваться в зависимости от полученных геологических результатов. Например, на участках, где геологическое строение месторождения или мор- фология рудных тел оказались очень сложными, необходимо проходить допол- нительные выработки; правильность принятой ориентировки разведочных линий и отдельных выработок, а также их плотность надо систематически проверять и при выявлении новых тектонических нарушений или изменений в простирании рудных тел вносить соответствующие поправки. Наряду с этим -своевременно должны быть проведены гидрогеологичекие исследования, изу- чены технологические свойства руд, собраны все другие материалы, необходи- мые для составления технико-экономического доклада (ТЭД), на основании которого решается вопрос о необходимости и целесообразности организации на месторождении детальных геологоразведочных работ. ГЕОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПО ДАННЫМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ РАЗВЕДКИ Требования к содержанию ТЭД предусмотрены в специальном положении, разработанном Министерством геологии СССР, и утверждены Госпланом СССР в 1960 г. (Положение о порядке составления и рассмотрения технико-экономи- ческих докладов о целесообразности промышленного освоения вновь открытых 32
месторождений полезных ископаемых и принятие по ним решений о переходе от предварительной к детальной разведке, 1960). По вопросу о порядке раз- работки ТЭД имеется специальная литература. Рассмотрим лишь основные принципиальные вопросы, связанные с эконо- мической оценкой рудных месторождений по данным предварительной раз- ведки. Несмотря на предварительный характер этой оценки, значение ее для народного хозяйства исключительно велико, так как от обоснованности конеч- ных выводов зависит возможность принятия правильного решения о целесо- образности продолжения разведки изучаемого месторождения, что в свою очередь влияет на эффективность затрат на геологоразведочные работы и состоя- ние сырьевой базы по отдельным полезным ископаемым. По результатам предварительной разведки необходимо прежде всего опре- делить масштаб месторождения: установить количество рудных тел, их раз- меры, условия залегания и взаимное расположение; содержания в рудах полезных компонентов и их запасы. Одновременно должны быть выяснены основные технологические свойства руд (применимость обычных технологиче- ских схем, трудная обогатимость и т. д.), гидрогеологические условия (воз- можная обводненность месторождения, расстояния от источников водоснабже- ния и их примерные дебиты), инженерно-геологические условия (устойчивость кровли, крепость руд и т. д.). На основании этих данных должен быть составлен ТЭД, в кото- ром необходимо получить ответы на следующие основные экономические вопросы: а) возможная производительность предприятия по годовому выпуску продукции и ее примерная себестоимость; б) требуемые ориентировочные капиталовложения для промышленного освоения месторождения; в) ожидаемая годовая прибыль и возможный срок окупаемости предпола- гаемых капиталовложений. Может возникнуть сомнение в целесообразности решения столь сложных задач по данным предварительной разведки. Однако обязательность таких технико-экономических расчетов установлена специальным постановлением Совета Министров СССР еще в 1959 г. и диктуется необходимостью предотвра- щения излишних затрат крупных государственных средств на детальную разведку месторождений, не имеющих промышленного значения. Возможность же выполнения указанных расчетов зависит от полноты и качества полученных при разведке данных, а также от умения использовать методы аналогии и укрупненных расчетов. Метод аналогии состоит в том, что вновь выявленное месторождение срав- нивается с аналогичными уже известными месторождениями и на основании сопоставления отдельных показателей определяется промышленная ценность изучаемого объекта. Но, как уже отмечалось, совершенно одинаковых место- рождений нет: при равной протяженности рудных тел они могут иметь различ- ные мощности или содержания полезных компонентов, отличаться условиями залегания, характером вмещающих пород, величиной вскрыши и т. д. Не мень- шее значение имеют различия в географо-экономических условиях (труднодо- ступный или обжитой район, высокогорный или пустынный), в степени обвод- ненности, обеспеченности местными стройматериалами и т. д. В связи с этим требуется, чтобы каждое отличие от аналога было соответствующим образом учтено в расчетах. Таким образом, использование метода аналогии не является столь простым делом, как это может показаться с первого взгляда. 3 Коган И. Д. 33
Для промышленной оценки месторождений по данным предварительной разведки представляется рациональным следующий порядок обработки мате- риалов и проведения технико-экономических расчетов: 1) геологическая оценка месторождения; 2) определение возможных масштабов предприятия на базе этого месторо- ждения; 3) выбор аналогов среди разрабатываемых или намеченных к освоению месторождений; 4) выявление наиболее существенных отличий от избранных аналогов и внесение соответствующих поправок; 5) разработка временных кондиций для подсчета в недрах. Геологическая оценка месторождения по данным предварительной разведки состоит в определении его генетического или про- мышленного типа, что важно для суждения о его перспективах и степени выдер- жанности оруденения. Далее, исходя из выявленных размеров рудных тел и содержаний в них ценных компонентов, должны быть подсчитаны запасы место- рождения. Здесь сразу же возникают определенные затруднения — по каким кондициям следует считать запасы. Временные кондиции в это время отсутст- вуют — они должны быть еще разработаны при составлении ТЭД. Поэтому для первого подсчета запасов необходимо использовать имеющиеся данные по аналогичным месторождениям, расположенным в ближайших или сходных районах. Такие данные имеются в соответствующих отраслевых проектных институтах и территориальных геологических управлениях. После составления ТЭД и разработки на его основе временных кондиций необходимо их сравнить с исходными показателями, положенными в обоснова- ние предварительного подсчета запасов. Если окажется, что определенные рас- четами минимальное промышленное содержание полезного ископаемого, мини- мальные мощности рудных тел или другие требования кондиций существенно расходятся с принятыми по аналогии, то необходимо произвести пересчет запасов. Например, после предварительной разведки медноколчеданного место- рождения по аналогии с другими месторождениями этого типа были приняты бортовое содержание 0,5%, минимально-промышленное содержание меди в ру- дах 1 %, минимальная мощность рудного тела 1 м и наименьшие запасы в изо- лированных залежах 50 тыс. т металла. В результате же технико-экономиче- ских расчетов временные кондиции предусматривали бортовое содержание 0,7%, минимальное промышленное содержание меди 1,2% и минимальную мощность рудных тел 2 м. В этом случае необходимо проверить, соответствует ли ранее произведенное оконтуривание новым кондиционным требованиям и какое количество блоков окажется забалансовым, как не соответствующее минимально-промышленному содержанию или минимальной мощности. При значительных изменениях в размерах и морфологии рудных тел, цифрах запа- сов и средних содержаниях ценных компонентов в рудах необходимо внести соответствующие поправки в расчеты ТЭД. Очень важное значение для всех последующих расчетов имеют условия залегания рудных тел (пологое, крутое, глубина от поверхности), их взаимное расположение, степень выдержанности (непрерывность или прерывистость оруденения), размер вскрыши и характер пород, залегающих в кровле (их кре- пость, устойчивость), степень обводненности месторождения и другие горно- геологические его особенности. Указанные вопросы должны быть освещены с возможной полнотой при обработке геологических данных предварительной разведки. 34
Определение возможных масштабов предприя- тия. После установления типа месторождения, подсчета запасов руды и металлов делается первое приближенное определение возможной годовой про- изводительности предприятия. По очень крупным месторождениям, запасы которых обеспечивают работу рудника любой мощности на длительный срок (например, железистые кварциты КМА), вопрос о расчетной производитель- ности горнорудного предприятия должен быть согласован с соответствующим министерством и проектным институтом. При этом возможно, что для перво- очередного освоения будет выделен какой-либо участок месторождения, наи- более благоприятный по горно-техническим и экономическим условиям, или с повышенным содержанием полезных компонентов. В общем же случае произ- водительность предприятия будет зависеть от масштабов месторождения и условий залегания рудных тел. По данным отраслевых .проектных институтов, Госпланом СССР были установлены минимальные сроки существования горнорудных предприятий в зависимости от их масштабовЛ Оии составляют для небольших предприятий примерно 10—15 лет, средних 15—25 лет, крупных 25—40 лет и очень крупных 40—60 лет. В работе Г. Г. Гудалина (1967) без ссылок на источники, по-види- мому, по данным статистической обработки фактических материалов, приведены экономически целесообразные сроки существования горных предприятий (табл. 17). Таблица 17 Сроки деятельности горных предприятий в зависимости от их масштабов Масштаб предприятий (добыча руды), тыс. т в год Сроки существования предприятия, годы Небольшая глубина и легкие условия вскрытия и разработки Большая глубина и трудные условия вскрытия и разработки 50—100 8—10 12—15 100—200 10—12 15—18 200—500 12—15 20—25 500—1000 15—20 25—30 1000 н более 20—25 30—40 и более Для первых расчетов можно, исходя из выявленных запасов и пользуясь табл. 17, определить возможную годовую и суточную производительность предприятия. С этой целью дополним графы 2 и 3 колонками требуемых общих количеств запасов, и тогда табл. 17 примет следующий вид (табл. 18). Если несколько округлить эти цифры, можно принять, что для предприя- тий производительностью: до 100 тыс. т руды в год требуются запасы от 0,5 до 1,5 млн. т, до 200 тыс. т — от 1,0 до 3,5 млн. т, до 500 тыс. т, — от 7,5 до 12,5 млн. т, до 1000 тыс. т — от 20,0 до 40,0 млн. т. Следует иметь в виду, что в настоящее время горнодобывающие пред- приятия производительностью до 200 тыс. т руды в год могут иметь промышлен- ное значение лишь для очень ценных металлов. Таким образом, исходя из выявленных запасов определяются возможные годовая и суточная производительность предприятия, которые влияют на раз- меры требуемых капиталовложений, амортизационных отчислений, цеховых и ряда других расходов. *' ' 3* 35
Таблица 18 Требуемые запасы руд для горных предприятий различной производительности Добыча руды, тыс. т в год Небольшая глубина и легкие условия разработки Большая глубина и трудные условия разработки Срок существо- вания предприя- тия, годы Требуемые запасы руды, тыс. т Срок существо- вания предприя- тия, годы Требуемые запасы руды, тыс. т 50—100 8—10 400— 1 000 12—15 600— 1 500 100—200 10—12 1 000— 2 400 12—18 1 500— 3 600 200—500 12—15 2 400— 7 500 20—25 4 000—12 500 500—1000 15—20 7 500—20 000 25—30 12 500—30 000 1000 и более 20—25 20 000—25 000 30—40 30 000—40 000 Выбор аналогов среди разрабатываемых или осваиваемых место- рождений, по которым составлены проекты строительства предприятий. В про- ектных институтах соответствующих отраслей накоплен большой фонд проек- тов, составлявшихся по ныне действующим и по намечаемым к строительству предприятиям. Кроме того, систематически публикуются обобщенные данные и справочники по отдельным показателям деятельности горнорудных предприя- тий (себестоимость добычи руд и их обогащения, капитальные затраты, за- траты на электроэнергию, материалы и т. д.). Необходимо выбрать такие пред- приятия, которые разрабатывают месторождения, наиболее сходные с разве- дуемым. Сходство прежде всего должно быть по геологическим особенностям месторождений: их генетическому (промышленному) типу, размерам и усло- виям залегания рудных тел. Это предопределяет возможность их эксплуатации одним и тем же способом с применением одинаковой системы разработки. При этом особое внимание должно быть обращено на факторы, определяющие воз- можность или, наоборот, нецелесообразность применения открытого способа разработки месторождения, за счет которого резко снижается стоимость добычи 1 т руды. Выбираемый аналог помимо масштабов и способа добычи должен ближе всего соответствовать по горногеологическим (крепость и устойчивость вмеща- ющих пород и руд, величина вскрыши и др.), гидрогеологическим, географо- экономическим и другим условиям. Важно также сходство вещественного состава и показателей обогатимости руд. Если не удастся найти аналог, кото- рый соответствовал бы всем этим требованиям, то можно использовать данные по нескольким сходным месторождениям. Например, по размеру, морфологии рудных тел и условиям их залегания месторождение может иметь один аналог, а по вещественному и минеральному составу руд, их текстуре и структуре — более подходит другое месторождение. В этом случае себестоимость добычи 1 т руды может быть принята по первому аналогу, а себестоимость переработки — по другому. Точно так же могут быть использованы данные о капиталовложе- ниях по третьему построенному предприятию, находящемуся в аналогичных географо-экномических условиях и имеющему производственную мощность, близкую к предполагаемой для разведуемого месторождения. Выявление наиболее существенных отличий раз- ведуемого месторождения от избранного аналога. Выбрав по возможности близкий аналог, следует одновременно определить, в чем заключаются его отли- чия от изучаемого месторождения. Для целей предварительной экономической оценки и составления временных кондиций наиболее существенными показа- 36
телями являются: а) размер необходимых капиталовложений для освоения место- рождения; б) себестоимость добычи 1 т руды; в) себестоимость переработки 1 т руды. Размер требуемых капиталовложений на строительство горнорудного' предприятия предопределяет суммы ежегодных амортизационных отчислений и непосредственно влияет на себестоимость добычи и переработки руд. При этом чем значительней капиталовложения, тем выше плата за основные производ- ственные фонды, которая также влияет на себестоимость получаемой продукции. Кроме того, очень важным показателем являются удельные капиталовложе- ния, т. е. затраты капитальных средств на единицу продукции предприятия. Сопоставляя разведуемое месторождение с аналогом (или несколькими аналогами), необходимо определить, насколько они будут отличаться по капита- ловложениям. Для этого надо выявить факторы, удорожающие и удешевля- ющие строительство по сравнению с аналогами. Прежде всего следует хотя бы в общем виде наметить, какие потребуются капитальные сооружения — коли- чество и глубина шахт и других горнокапитальных выработок, железнодорож- ные ветки, подвесные канатные дороги, автодороги, электростанции, линии электропередач, механические мастерские и т. д. Сравнивая с проектом ана- лога, можно выяснить, какие потребуются дополнительные капитальные соору- жения или, наоборот, какие из предусмотренных проектом не понадобятся на данном месторождении. Далее следует сопоставить поясные коэффициенты по заработной плате и порайонные цены на материалы, стоимость одного киловатта электроэнергии, транспортные расходы. Это позволит с той или иной степенью точности оценить требуемые капиталовложения. Себестоимость добычи 1 т руды в очень большой степени зависит от спо- соба и системы разработки месторождения. Наиболее производительным (до определенной глубины), а следовательно, и наиболее дешевым является откры- тый способ разработки (т. е. карьерами), и он используется во всех случаях, когда это возможно. Однако и при открытой добыче колебания себестоимости могут быть очень значительными в зависимости от глубины вскрыши, соотно- шения количества вскрышных пород на 1 т руды, характера вскрышных пород (рыхлые, скальные, устойчивые, неустойчивые), а также размеров карьера и высоты его уступов. Все эти данные следует иметь в виду при сравнении раз- ведуемого объекта с выбранным аналогом. ’ При подземной добыче себестоимость 1 т руды в очень большой степени зависит от применяемой системы разработки месторождения (потолкоуступная, камерно-столбовая, с магазинированием, с обрушением кровли и т. д.). По- этому при сопоставлении следует проверить, применима ли используемая в ана- логе система разработки на разведуемом месторождении. Помимо системы разработки факторами, влияющими на себестоимость добычи, являются поясные и другие коэффициенты по заработной плате, район- ные расценки на материалы, стоимость 1 квт-ч электроэнергии, транспорти- ровки 1 т грузов и др. Себестоимость переработки 1 т руды в первую очередь зависит от приня- той технологической схемы, которая устанавливается в зависимости от тек- стуры и структуры руд, их минерального состава, размеров зерен и характера прорастания кристаллов, определяющих необходимую степень измельчения руд, времени, требуемого на отдельные стадии технологического процесса, степени окисления руд, конечных результатов извлечения ценных компонен- тов, расхода реагентов и т. д. v • 37
Очень важным является вопрос о возможности переработки всех руд по единой схеме. При наличии нескольких технологических типов руд потребуется строительство дополнительных секций на обогатительной фабрике, что связано с повышением капиталовложений, а также эксплуатационных затрат. Наряду с этим на себестоимость переработки 1 т руды влияют поясные коэффициенты заработной платы, районные расценки на материалы, стоимость электроэнер- гии, транспортировки и др. Разработка временных кондиций. Временные кондиции для оперативных подсчетов запасов, так же как и кондиции для подсчета запа- сов, подлежащих утверждению в ГКЗ СССР, должны разрабатываться на основании соответствующих технико-экономических расчетов. Принципиаль- ного различия между этими двумя видами кондиций нет; они отличаются лишь степенью обоснования расчетов. Временные кондиции составляются по укруп- ненным данным, полученным при разработке ТЭД, и заключают следующие основные показатели: а) минимальное промышленное содержание полезного компонента (компонентов) в руде; б) бортовое содержание полезного компонента в краевой пробе; в) минимальную мощность рудного тела, включаемую в под- счет запасов; г) максимально допустимую мощность прослоев, пустых пород (некондиционных руд), включаемых в контуры рудных тел. Кроме того, в зависимости от особенностей месторождения и условий зале- гания рудных тел предусматриваются и другие показатели: а) минимально допустимый коэффициент рудоносности; б) отношение объемов (мощностей) вскрышных пород и рудной массы; в) предельная глубина отработки открытым способом и т. д. Порядок определения отдельных показателей освещается ниже примени- тельно к кондициям для подсчета запасов, представляемых на утверждение ГКЗ СССР. Эти данные могут быть использованы при составлении временных кондиций (последовательность и способы определения отдельных показателей), но вместо прямых детальных расчетов применяются укрупненные, основанные преимущественно на аналогиях. РАЗРАБОТКА КОНДИЦИЙ ДЛЯ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, ПРЕДСТАВЛЯЕМЫХ НА УТВЕРЖДЕНИЕ ГКЗ СССР Расчет кондиций — первая настоящая экономическая оценка месторожде- ния. Исходя из этих расчетов устанавливается, при каких показателях запасы месторождения в целом и отдельных его участков (подсчетных блоков) явля- ются балансовыми. Согласно же классификации запасов твердых полезных ископаемых балансовыми являются запасы, использование которых экономи- чески целесообразно. Существует точка зрения, что такая экономическая оценка месторождений недостаточна, и что необходимо установить абсолютную ценность разведанных в недрах запасов. Предлагается определить относительную стоимость 1 т запа- сов в недрах для каждого вида полезных ископаемых. Задача эта исключи- тельно сложна и на пути ее решения встречается очень много затруднений. Дело в том что ценность для народного хозяйства руды, находящейся в недрах, зависит не только от ее качества — содержаний ценных компонентов и вредных примесей, текстуры, структуры и других физических свойств, определяющих экономические показатели обогащения, но и от глубины и условий залегания рудных тел, характера вмещающих пород, гидрогеологических, инженерно- 38
геологических условий, а также от географо-экономических условий (доступ- ность, наличие источников электроэнергии, близость к железной дороге и т. д.), состояния сырьевой базы по данному полезному ископаемому и целого ряда Других факторов. В этих условиях для получения сопоставимых стоимостей 1 т полезного ископаемого в недрах потребуется разработать систему очень сложных перевод- ных коэффициентов, которые к тому же будут очень неустойчивыми из-за конъюнктурных изменений в потреблении и оптовых ценах, а также вследствие зависимости от результатов геологоразведочных работ. Каждое открытие нового крупного месторождения или серьезное расширение запасов на ведущих дей- ствующих предприятиях потребует пересмотра разработанных переводных коэффициентов и ценности 1 т руды, залегающей в недрах. Экономическая оценка месторождений полезных ископаемых, по мнению других исследователей, должна заключаться в определении их значения для данной отрасли промышленности. По очень крупным месторождениям, имею- щим большой удельный вес в балансе запасов соответствующего полезного ископаемого, такой подход несомненно оправдан, но для рядовых месторожде- ний может оказаться неприемлемым, так как при сравнительной оценке с дру- гими месторождениями встретятся затруднения, аналогичные указанным выше. Надо будет проанализировать преимущества и недостатки вновь разведуемого месторождения по сравнению с ранее оцененными и находящимися на балансе. При этом может оказаться, что несмотря на преимущества по сравнению с по- следними, новое месторождение все же не отвечает современным требованиям в отношении степени рентабельности горнорудных предприятий. Представляется более правильной экономическая оценка вновь разведуе- мых месторождений, исходя из возможности добычи на них необходимой для народного хозяйства продукции и получения при этом прибыли в размерах не ниже установленной для данной отрасли промышленности и возврата капита- ловложений в сроки, предусмотренные существующими директивами. После этого возможно определить значимость месторождения для данной отрасли и, в зависимости от сопоставления с другими разведанными месторождениями, решить вопрос о целесообразной последовательности их промышленного освоения. Таким образом, экономическая оценка, которую месторождения получают при разработке кондиций для подсчета запасов и представления их на утверж- дение ГКЗ СССР, является решающей, и в зависимости от результатов этой оценки запасы месторождения относятся к балансовым или забалансовым, т. е. признаются пригодными или непригодными для промышленного исполь- зования. Другое дело сроки освоения — они зависят от многих условий, напри- мер от количества выделяемых по данной отрасли средств, необходимости прод- ления существования ближайшего действующего предприятия и т. д. Согласно инструкции о содержании и порядке представления на утвержде- ние ГКЗ СССР проектов кондиций и методических указаний по их обоснованию и расчету, кондиции на минеральное сырье представляют собой совокупность требований к качеству полезных ископаемых в недрах и к горногеологическим условиям, соблюдение которых при оконтуривании и подсчете запасов поз- воляет правильно разделить запасы полезных ископаемых по их народно- хозяйственному значению на балансовые и забалансовые. В кондициях предусматривается свыше 12 показателей, которые подлежат обоснованию соответствующими технико-экономическими расчетами или дру- гими данными: 39
1) минимальное промышленное содержание полезных компонентов в под- счетном блоке; 2) бортовое содержание полезных компонентов в краевой пробе; 3) минимальная мощность тел полезных ископаемых, включаемая в под- счет 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 коэффициент 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, обусловленные необходимостью их раздельной добычи и переработки; 9) минимальное содержание попутных компонентов; 10) переводные коэффициенты для приведения попутных компонентов к основному; 11) минимальные запасы изолированных рудных тел для отнесения их к числу балансовых; 12) специальные требования к качеству минерального сырья, к горногео- логическим условиям разработки месторождения и др. Не все из перечисленных показателей устанавливаются по каждому место- рождению. В большинстве случаев предусматриваются четыре — пять первых показателей, остальные — в зависимости от особенностей месторождений и условий их разработки. Каждый из этих показателей требует специального обоснования, а в целом для разработки кондиций необходимо произвести геолого-экономическую оценку месторождения. Имевшая место до 1957 г. практика установления кон- диций «по аналогии» привела к засорению баланса запасов непромышленными месторождениями и к необходимости его расчистки в дальнейшем (расчистку баланса нельзя считать законченной и до настоящего времени). В методических указаниях ГКЗ СССР разработаны принципиальные основы и практические методы обоснования кондиций для подсчета запасов полезных ископаемых. Исходя из этих указаний и имеющегося опыта по их применению, ниже рассмотрены отдельные показатели кондиций и приведены соответствующие примеры их использования. Минимальное промышленное содержание Содержание полезного компонента (суммы компонентов), ниже которого руды должны относиться к числу забалансовых, называется минимально-про- мышленным. Таким образом, по этому показателю проходит граница между кондиционными и некондиционными рудами, вследствие чего этот показатель приобретает решающее значение. Устанавливается он на основании специаль- ных технико-экономических расчетов, вытекающих из экономической оценки месторождения. Принцип определения минимального промышленного содержания заклю- чается в том, что извлекаемое содержание ценных компонентов в руде должно покрывать все расходы, связанные с их добычей и переработкой. Это выра- жается следующим уравнением: с 3-100 Ц-И-Р ’ 40 (1)
где С — минимальное промышленное содержание' полезного компонента (или приведенной суммы полезных компонентов), %; 3 — все .«гатраты, связанные с добычей руд, их переработкой и получением товарной продукции, руб.; Ц — цена 1 т полезного компонента в товарной продукции, руб.; И — коэф- фициент извлечения полезного компонента в товарную продукцию; Р — коэф- фициент, учитывающий разубоживание руд при их добыче. Минимальному промышленному содержанию должен удовлетворять каж- дый подсчетный блок. Иначе говоря, содержание полезных компонентов в наи- худшем блоке балансовых запасов обеспечивает безубыточную его отработку. Вследствие этого за счет блоков с более высоким содержанием достигается прибыль, которая обеспечивает рентабельную разработку месторождения. До начала экономической реформы, проводимой в СССР, размер мини- мальной прибыли не лимитировался. В настоящее же время для различных горнорудных отраслей установлены определенные размеры прибылей и пре- дельные сроки окупаемости капиталовложений. В связи с этим для отнесения запасов к числу балансовых недостаточно знать, что разработка их является рентабельной, необходимо, кроме того, выяснить удовлетворяет ли размер прибыли указанным выше требованиям. С первого взгляда наиболее простым способом гарантировать необходимые размеры прибыли является учет ее наряду с прямыми затратами в числителе формулы (1). Тогда минимальное промышленное содержание полезных компонентов в руде обеспечит не только безубыточную работу, но и получение заданного размера прибыли. Однако в этом случае минимальное промышленное содержание следовало бы относить не к наихудшему блоку, а к месторождению в целом, что крайне нежелательно, так как давало бы возможность включить в подсчет балансовых запасов значительные количества некондиционных руд. Отнесение же мини- мального промышленного содержания, заключающего директивные задания по прибылям, к отдельным блокам во многих случаях приводит к усложнению рудных тел, их расчленению на разобщенные участки и неизбежным потерям в недрах значительных количеств рентабельных для разработки руд. Это хорошо видно на примере рассматривавшегося в ГКЗ СССР проекта кондиций по комплексному молибден-олово-висмут-вольфрамовому месторождению. По расчетам проектного института минимальное промышленное содержа- ние с учетом обеспечения 10% прибыли (по подсчетному блоку) должно соста- вить 0,5% условной трехокиси вольфрама, т. е. суммы указанных полезных компонентов, приведенных к вольфраму по соответствующим переводным коэф- фициентам. В этом случае достигаются следующие основные технико-экономические показатели при разработке месторождения: 1) стоимость годовой товарной продукции пред- приятия по действующим оптовым ценам . . 2) все фактические годовые затраты, связанные с добычей и переработкой руд............... 3) ежегодная прибыль предприятия........... 4) капиталовложения, необходимые для строи- тельства предприятия ...................... 5) срок окупаемости всех капитальных затрат по строительству предприятия .............. 11,6 млн. руб 4,1 » » 7,5 » » 11,8 » » 1,6 года Таким образом, на каждый затраченный предприятием рубль получается 7,5 : 4,1 = 1,83 р. прибылей и вследствие этого капиталовложения, связан- ные со строительством предприятия, окупятся в рёкордно короткий срок — 1,6 года. 41
Однако при столь высоких экономических показателях значительная часть весьма ценных и необходимых для народного хозяйства руд оказывается в числе забалансовых. Расчет минимального промышленного содержания с уче- том всех затрат .на добычу и переработку руд, но без включения прибыли по подсчетному блоку дает вместо 0,5 всего 0,38% приведенной трехокиси воль- фрама. Запасы увеличиваются по руде на 45%, вольфраму на 22%, висмуту на 27%, олову на 29% и молибдену на 25%. Экономические же показатели работы предприятия изменяются следующим образом: 1) стоимость годовой товарной продукции . . . 2) производственные годовые затраты......... 3) ежегодная прибыль........................ 4) требуемые капиталовложения.............. 5) срок окупаемости капиталовложений . . . . 8,5 млн. руб. 4 » » 4 » » 12 » » >года Таким образом, прибыль предприятия остается очень высокой, а срок окупаемости капиталовложений значительно меньше допускаемых лимитов. Предприятие остается высокорентабельным и дополнительно вовлекаются зна- чительные количества весьма ценных и важных для народного хозяйства полез- ных ископаемых. Существенно увеличивается также срок обеспечения пред- приятия запасами руд: с 11 до 16 лет. Исходя из этого представляется целесообразным при расчете минималь- ного промышленного содержания, относимого к блоку, учитывать лишь фак- тические затраты; размеры же прибыли определять в целом по месторождению в зависимости от среднего содержания полезных компонентов в рудах, которые 1 получатся в результате применения указанного минимального промышленного содержания. Если эта прибыль будет не ниже директивной и срок окупаемости капиталовложений не превысит 6—7 лет, то рассчитанное минимальное про- мышленное содержание может быть принято без каких-либо оговорок. В тех же случаях, когда фактическое среднее содержание полезных компонентов не обе- спечивает получения установленных экономических показателей, минимальное промышленное содержание должно быть повышено. Размер необходимого повышения может быть установлен методом вариантов, т. е. путем сопоставле- ния экономических показателей при увеличении расчетной величины на 5—10, 20% и более. Кроме того, можно на основе геологического анализа материалов исключать из числа балансовых запасов отдельные рудные тела или участки месторождения, хотя и отвечающие минимальному промышленному содержа- нию, но резко снижающие возможность получения требуемой прибыли. Иэ формулы (1) определения минимального промышленного содержания полезных компонентов в руде видно, что в числителе находятся все затраты по добыче и переработке руд, а в знаменателе — извлекаемая стоимость этих компонентов. При расчете временных кондиций затраты, как уже отмечалось, обычно определяются по аналогии с предприятиями, разрабатывающими сход- ные месторождения. Кондиции же для подсчета запасов, подлежащие утвержде- нию в ГКЗ СССР, разрабатываются после проведения детальных геологораз- ведочных работ, гидрогеологических, инженерно-геологических, технологиче- ских и других исследований в объемах, необходимых для получения всех исход- ных материалов, требующихся при составлении проекта горнообогатительного предприятия. Вследствие этого большая часть расчетов основывается на показа- телях, относящихся к данному месторождению лишь с частичным использова- нием показателей аналогов. Очень важным является вопрос о том, какую товарную продукцию (руда, агломерат, концентрат, металл, минерал) следует учитывать при определении 42
минимального промышленного содержания. Нередко из-за несоответствия цен на концентраты и металлы горнодобывающее предприятие, поставляющее кон- центрат, оказывается убыточным, а металлургическйй^завод, перерабатыва- ющий этот концентрат, — высокорентабельным. Вследствие этого технико- экономические расчеты, проведенные исходя из цен на концентраты, могут привести к отрицательной оценке месторождения, в то время как по стоимости извлекаемых металлов оно является балансовым. В таких случаях, согласно методическим указаниям ГКЗ СССР, кондиции должны рассчитываться по двум вариантам: исходя из цен на концентрат и цен на металл. Вместе с тем в методи- ческих указаниях подчеркивается, что для обеспечения'рентабельной работы каждого горнорудного предприятия в кондициях, как правило, должны учи- тываться оптовые цены на концентрат. Цены на готовую продукцию (металл, минерал) могут приниматься в расчет лишь Гу случаях, когда на месторождении построено или проектируется предприятие с законченным циклом производств либо когда руда поступает непосредственно в металлургический передел, без предварительного обогащения, а также при комплексном характере руд, иэ которых при обогащении получаются только коллективные концентраты, раз- дельное же извлечение отдельных ценных компонентов достигается при метал- лургическом переделе. В зависимости от того, какая конечная продукция принимается в расчет при обосновании кондиций, формула вычисления минимального промышленного содержания несколько видоизменяется. В методических указаниях ГКЗ СССР рекомендованы следующие уравнения: 1) для расчета на концентрат С= Цо-И-Р ’ где а — содержание полезного компонента в концентрате; Цо — оптовая цена концентрата, учитывающая фактическое содержание в нем полезного компо- нента; 2) для расчета на металл с________________________________з • 100 (Цм-3„)И0.Ин.Р ’ W где Цн — оптовая цена 1 т металла; Зм — стоимость металлургического пере- дела, включая транспортировку концентрата, относимая на 1 т металла; Ио — общее извлечение полезного компонента во все используемые продукты; Им — коэффициент извлечения данного компонента в конечную продукцию. Затраты при добыче руд зависят от многих факторов, главными из кото- рых являются годовая производительность предприятия, способ отработки месторождения (открытый, подземный), система разработки, крепость, устой- чивость руд и вмещающих пород, географическое положение, определяющее поясные коэффициенты по заработной плате и ряду материалов, стоимость транспортировки руд и концентратов, электроэнергии, амортизация основных фондов, затраты на разведку, включаемые в себестоимость добычи. Годовая производительность предприятия влияет на себестоимость добычи в первую очередь потому, что от нее зависит доля общецеховых, комбинатских и других постоянных затрат, приходящихся на одну добытую тонну руды. Совершенно очевидно, что чем выше годовая и суточная производительность предприятия, тем меньше этих затрат приходится на 1 т руды. Например, Г. Г. Гудалиным (1967) приводится списочная численность инженерно-техниче- ских работников и служащих на подземных рудниках различной производитель- 43
ности. Из этих данных следует, что при годовой производительности 1О0 тыс. т руды в зависимости от системы разработки требуется от 9 до 11 ИТР и 5 служа- щих, что составляет около 6700 т руды на каждого из них; при производитель- ности 300 тыс. т руды в год на одного ИТР и служащего приходится уже 10 тыс. т, а при 1 млн. т — 20 тыс. т. Однако стоимость добычи 1 т руды снижается при росте мощности пред- приятия не только за счет уменьшения накладных расходов, но и вследствие увеличения производительности труда рабочих благодаря применению более мощной техники (электровозов, экскаваторов, погрузочных машин и т. д.). Учитывая это, важно определить оптимальную производительность предприя- тия. Оно в свою очередь зависит от запасов месторождения, условий залегания рудных тел и возможностей развития добычи (фронта работ, допустимых годо- вых понижений выемки), а также от размеров требуемых капиталовложений, предопределяющих строительство предприятия в один или несколько этапов (очередей). По ценным полезным ископаемым не возникает вопроса об ограни- чении производительности предприятия из-за отсутствия на них потребителя, но нередко масштабы месторождения настолько велики, что практически невоз- можно развить производительность, соответствующую общим его запасам. Таким образом, при выборе производственной мощности предприятия необхо- димо учитывать целый ряд факторов. Обычно- рассматриваются несколько вариантов производительности, определяются требуемые ‘капиталовложения, сроки их окупаемости и выбирается оптимальный вариант, исходя из потреб- ности в данном сырье, реальных возможностей выделения и освоения капитало- вложений. При определении производственной мощности предприятия очень важное значение имеет возможный способ его отработки. Открытая добыча позволяет достичь наибольшей производительности труда рабочих, а следовательно, и наиболее низкой себестоимости 1 т руды. В связи с этим прежде всего прове- ряется возможность разработки месторождения карьерами. В зависимости от ценности полезного ископаемого существуют приближенные показатели допустимых соотношений объемов вскрышных пород и руды. Например, для железных руд допустимый коэффициент вскрыши обычно не превышает 10 : 1 (10 т вскрышных пород на 1 т руды), для цветных металлов (меди, свинца и цинка) 15 : 1 и для редких металлов 20 : 1. По данным проектных институтов можно определить принципиальную применимость для данного месторождения открытого Способа разработки. Последующими расчетами определяются общий объем вскрышных пород, предельно допустимый и средний коэффициент вскры- ши, а на основании этого производительность карьера по вскрышным породам и добыче руды. При подземном способе добычи решающее значение имеет система отра- ботки месторождения, так как производительность одного забойного рабочего колеблется от 0,7 м® (например, при системе магазинирования с креплением) до 6—7 м3 в смену (подэтажными штреками). Выбор системы отработки зависит от многих факторов: крепости руды, устойчивости вмещающих пород, особенно кровли, размеров, формы, глубины и условий залегания рудных тел, внутрен- него их строения (например, чередование рудных и безрудных прослоев, нали- чие включений пустых пород) и ряда других. Наиболее распространенным спо- собом онределения рациональной системы разработки является метод исклю- чения, когда исключаются те системы, которые для данного месторождения неприменимы, например, из-за малой мощности рудных тел или неустойчивости кровли. Из оставшихся сравнительно немногих пригодных для раиссматривае- 44
мого объекта систем выбирается наиболее производительная или требующая наименьших капитальных затрат. . Однако при этом следует учесть, что в ряде случаев снижение себестои- мости добычи руды ведет к большому ее разубоживанию, ухудшению показа- телей извлечения полезных компонентов и качества концентратов, а в целом— к удорожанию конечной стоимости продукции. Затраты по переработке руд в первую очередь зависят от принятой техно- логической схемы, годовой и суточной производительности предприятия. В процессе детальной разведки месторождения проводится комплекс техноло- гических исследований руд в объеме, требуемом для разработки промышленной схемы, на основании которой возможно составление соответствующего техни- ческого проекта. В большинстве случаев в состав горнорудных предприятий входят помимо рудников или карьеров и вспомогательных цехов только обога- тительные фабрики; металлургические же заводы для получения металлов или другой конечной товарной продукции обычно строятся отдельно и являются кустовыми, обслуживающими целый ряд горнорудных предприятий. В результате исследований обогатимости руд устанавливаются требуемая степень измельчения руды, промежуточные стадии ее обогащения (гравитация, магнитное обогащение, флотация, классификация), циклы перечисток, филь- трация и т. д., что позволяет определить необходимую аппаратуру, а также расход реагентов и другие данные для определения как капитальных затрат, так и затрат, приходящихся на переработку 1 т руды. При наличии в составе предприятия металлургического (химического) цеха и расчета кондиций по цене готовой продукции должны учитываться также затраты, связанные с транспортировкой концентратов на завод, и стои- мость переработки последних. Транспортные расходы по доставке руды на обогатительную фабрику или концентрата на металлургический завод нередко играют заметную роль в себе- стоимости продукции. Исходя из расстояний от карьера или рудника до обога- тительной фабрики, суточной производительности предприятия, рельефа, кли- матических и других условий определяются вид транспорта (автомашины, электровозы, локомобили и т. д.) и затраты на 1 т руды. Другие затраты. Помимо прямых затрат на себестоимость добычи и пере- работки руд оказывают влияние размер амортизационных отчислений, цехо- вые, общерудничные и другие накладные расходы, а также отчисления на гео- логоразведочные работы, установленные отраслевыми министерствами для отдельных видов полезных ископаемых. Следует отметить, что размер амортизационных отчислений, приходящихся на 1 т добываемой руды, зависит от объема капиталовложений и срока сущест- вования предприятия или установленных сроков амортизации оборудования и других основных фондов. При этом чем продолжительней срок существования предприятия, тем «капитальнее» становятся производственные, а также жилищ- ные и культурно-бытовые здания и сооружения, тем больший удельный вес приобретают железобетонные конструкции. Таким образом, для подсчета затрат по добыче и переработке руд необхо- димо определить наиболее рациональную производительность предприятия, срок его деятельности, способ и систему разработки месторождения, промыш- ленную схему переработки руд, требуемые капиталовложения, рассчитать количество ежегодно выпускаемой продукции, учтя ее качество, годовую при- быль и срок окупаемости произведенных капитальных затрат. Иначе говоря, должна быть произведена всесторонняя экономическая рцепка месторождения. 45
Последующие расчеты при проектировании предприятия уточняют эту оценку, но очень редко приводят к принципиальным ее изменениям. Цена полезного компонента в товарной продукции. При вычислении мини- мального промышленного содержания одной из определяющих величин явля- ется цена полезного компонента в товарной продукции. По этому вопросу в 1962 г. были выдвинуты три предложения: 1) вести расчеты исходя из действующих оптовых цен на концентраты, металлы или другие виды товарной продукции; 2) установить предельно допустимую себестоимость продукции на основе анализа фактических данных по действующим предприятиям. Это предложение обосновывалось ограниченностью запасов минерального сырья в недрах и необходимостью вовлекать в разработку не только богатые, но и бедные по содержанию полезных компонентов месторождения. Себестоимость продукции, получаемой на предприятиях, эксплуатирующих такие бедные месторождения, и должна учитываться для расчета минимально промышленных содержаний полезных компонентов; 3) принимать для расчета кондиций перспективные цены, которые должны определяться исходя из потребностей народного хозяйства в данном виде минерального сырья и разведанных его запасов. Разработку перспективных цен предлагалось возложить на головные отраслевые научно-исследователь- ские и проектные институты, которые должны откорректировать действующие оптовые цены, а также затраты на добычу и переработку руды, исходя из пла- нов развития отрасли, вовлечения в разработку новых месторождений, совер- шенствования технологии, применения более производительной техники и т. д. Было рекомендовано для обоснования кондиций принимать расчетные цены на все виды товарной продукции, разработанные головными проектными институтами по соответствующим отраслям промышленности и утвержденные Госпланом СССР. Однако эта рекомендация не была претворена в жизнь. В разработанном ГКЗ СССР проекте методических указаний по обоснованию и расчету кондиций на минеральное сырье, опубликованном в 1964 г. и утвер- жденном после обсуждения с заинтересованными организациями в 1965 г., предусматривается вычисление минимального промышленного содержания исходя из действующих оптовых цен. Лишь по отдельным видам полезных ископаемых, по которым оптовые цены отсутствуют, могут применяться расчет- ные цены, разработанные головными проектными институтами и апробирован- ные соответствующими организациями. Коэффициент извлечения полезных компонентов, учитываемый при расче- тах их минимального промышленного содержания, оказывает очень большое влияние на все технико-экономические показатели работы предприятия. По —обычным' рудам, переработка которых освоена промышленностью, этот коэф- фициент может быть получен по результатам полузаводских, а в некоторых случаях укрупненных лабораторных исследований. По сложным комплексным рудам, не поддающимся переработке обычными методами, показатели извле- чения, так же как и все другие технико-экономические данные, должны быть установлены на основании специальных исследований достаточно крупных и представительных проб. Чаще всего для этого используются опытные обога- тительные фабрики действующих предприятий или специально построенные. Исследования ведутся по отдельным типам и сортам руд, а также на усред- ненных пробах. Для расчетов кондиций обычно принимаются показатели извле- чения, полученные по усредненным пробам. В случаях, когда отдельные типы руд подлежат самостоятельной переработке на отдельных секциях, среднее 46
извлечение (Иср) может быть вычислено по количественному соотношению этих типов руд: * Иср = И1в + И2б + И3в ... ит.д., (4) где И1, И2, И3 ... — коэффициенты извлечения отдельных типов или сортов руд; а, б, в... —процентные соотношения этих типов руд. Например, на вольфрамовом месторождении выделяются три типа руд: шеелитовые, вольфрамитовые и смешанные. Переработка первых предусмот- рена с применением флотации, вторых — гравитационным методом, а смешан- ных — путем отсадки в начале процесса и флотацией в конце. Количественное соотношение отдельных типов руд следующее: шеелитовых руд 50, вольфрами- товых 30 и смешанных 20%. Достигнутое извлечение трехокиси вольфрама соответственно составило 85, 70 и 80%. В этом случае средний коэффициент извлечения определяется следующим образом: Иср = 0,85 • 0,5 + 0,70 • 0,3 + 0,80 • 0,2 = 0,795. В комплексных рудах, заключающих несколько полезных компонентов® определяется извлекаемая ценность каждого из них, затем при помощи пере- водных коэффициентов они приводятся к условному компоненту, по которому и вычисляется минимальное промышленное содержание. Порядок этих вычисле- ний приведен далее. Следует обратить внимание, что коэффициент извлечения в формуле вывода минимального промышленного содержания учитывает только потери при обога- щении руд и при металлургическом переделе, если расчеты ведутся на металл. Кроме того, имеются значительные, достигающие десятков процентов потери руды, а следовательно и заключенных в них металлов при добыче (в целиках, вследствие неполноты отработки, при транспортировке). Эти потери учитыва- ются в экономических расчетах при определении количеств добываемой товар- ной руды исходя из принятой системы разработки месторождения. Наимень- шие потери (3—5%) дают системы с закладкой очистного пространства, наи- большие (до 20—25%) — системы с обрушением руды и вмещающих пород. Коэффициент разубоживания руд зависит от геологических особенностей месторождения и принятой системы разработки последнего. Чем' мощнее руд- ное тело и проще его формы, тем7 относительно меньшее количество пустой породы попадет в отбитую руду. Наоборот, маломощные рудные тела неиз- бежно разубоживаются значительным количеством вмещающих пород. Разубоживание происходит также из-за частых изменений мощностей и морфологии залежей, наличия внутри них пустых пород (некондиционных руд). Вместе с тем большое влияние оказывают крепость и устойчивость кровли, тектоническая нарушенность участка и т. д. Системы разработок, выбираемые исходя из горногеологических условий месторождения, в значительной мере предопределяют плановое разубоживание руд при их добыче. Наименьшее разубоживание (5—10%) достигается в систе- мах разработки с магазинированием, с креплением и закладкой очистного пространства, и в некоторых системах слоевого обрушения. Наибольшее раз- убоживание (15—20%) имеет место в системах с массовым обрушением руды и вмещающих пород. На месторождениях с низкими коэффициентами рудонос- ности разубоживание может достигать 50% и более. v Коэффициент разубоживания в очень большой степени влияет на величину минимального промышленного содержания — последнее будет тем выше, чем 47
больше разубоживание. В связи с этим обоснованию коэффициента разубожи- вания необходимо при расчете кондиций уделять должное внимание. Размеры подсчетных блоков. Как уже отмечалось, каждый подсчетный блок должен иметь содержание не ниже минимального промышленного. Лишь в этом случае достигается получение накоплений, необходимых, для покрытия теку- щих затрат по добыче и переработке руд, внесения платы за фонды и прибы- лей, обеспечивающих возврат в кратчайший срок (3—7 лет) произведенных капиталовложений. В связи с этим неизбежно возникает вопрос о допустимых размерах блоков. При чрезмерно больших блоках может оказаться, что пред- приятие в течение ряда лет не сможет получать требуемых накоплений. Неже- лательно также выделение слишком небольших блоков, так как это может привести к чередованию балансовых и забалансовых запасов и затруднит при- менение эффективных способов разработки месторождения. Параметры подсчетных блоков в значительной мере обусловливаются гео- логическими особенностями месторождения, но зависят также от принятого метода подсчета запасов. Чём проще морфология рудных тел и выдержанней оруденение, тем реже сеть разведочных выработок, а следовательно и крупнее блоки. Наоборот, сложные по форме и неравномерные по содержанию полез- ных компонентов месторождения разве дуются густой сетью выработок, и блоки, как правило, имеют небольшие размеры. Таким образом, блоки, образующиеся в результате разведочных работ, в большой степени зависят от характера месторождения. Однако размеры блоков могут быть искусственно завышены при выборе метода подсчетов запасов. Например, среднеарифметический способ и одна из его разновидностей — метод геологических блоков позволяют объединить в одном блоке целые рудные тела. В частности, первый подсчет запасов по Удоканскому медному месторождению был произведен методом геологических блоков, и все его крупные запасы были подсчитаны одним блоком. Чтобы избежать этих крайностей, в методических указаниях ГКЗ СССР по обоснованию и расчету кондиций предлагается выделять подсчетные блоки исходя из необходимости объединения в них геологически и технологически однородных участков, а при неравномерном распределении полезных компо- нентов или сложной морфологии рудных тел не допускать включений в один блок запасов, превышающих полугодовую, в крайнем случае годовую добычу предприятия. По вопросу о размерах блоков ГКЗ СССР издала в 1968 г. специальное разъяснение (Малышев, 1968), содержанке которого излагается далее в главе VII при рассмотрении блокировки. Здесь следует лишь отметить, что рудник всегда отрабатывает не один, а целый ряд блоков и притом расположенных на двух-трех горизонтах. В связи с этим добыча планируется таким образом, чтобы обеспечить получение сред- него по месторождению или близкого к нему содержания полезных компонен- тов в руде. Точно так же и при открытой добыче в разработке одновременно находятся несколько уступов, которые при соответствующем развитии работ охватывают значительную часть рудного тела, что позволяет регулирсвать добычу руды и получать содержания, близкие к среднему по месторождению. При наличии вертикальной зональности в распределении оруденения подзем- ная добыча учитывает это соответствующим распределением очистных забоев на разных горизонтах. При открытых работах сложнее проводить такую регу- лировку, и в связи с этим может возникнуть вопрос о повышении минимального промышленного содержания с тем, чтобы обеспечить получение необходимых накоплений с каждого отрабатываемого слоя. Однако в этом случае руды 48
с содержанием, окупающим их добычу и переработку, но не дающим сверх этого прибыли, придется отправлять в отвал как забалансовые. Совершенно очевидно, что экономически это нецелесообразно, так как теряются затрачен- ные на добычу суммы. Переработка же таких руд на обогатительной фабрике позволяет вернуть затраты по добыче и обогащению и получить дополнительнее количество металлов. Особо решается вопрос о минимально-промышленном содержании полез- ных компонентов в рудах, качество которых лимитируется ГОСТ или Техниче- скими условиями (ТУ). Здесь может оказаться, что по своим типам (маркам) и сортам руды соответствуют ГОСТ, но вследствие малой мощности залежей, значительной глубины их залегания, неблагоприятных гидрогеологических и горнотехнических или экономических условий являются нерентабельными для разработки и должны относиться к числу забалансовых. В этих случаях контуры залежей и блоки выделяются в соответствии с тре- бованиями ГОСТ или ТУ, а вопрос об отнесении их к числу балансовых или забалансовых решается яа основании соответствующих технико-экономиче- ских расчетов, т. е. исходя из себестоимости получаемой продукции при сопо- ставлении их с оптовыми ценами и с учетом сроков окупаемости требуемых капиталовложений. Бортовое содержание По рудным телам, имеющим четкие геологические границы, разделение запасов на группы балансовые и забалансовые производится исходя из устано- вленного для данного месторождения минимального промышленного содержа- ния. Иначе говоря, рудное тело целиком включается в подсчет, а отдельные его блоки в зависимости от содержания в них ценных компонентов относятся к той или иной группе запасов. Исключение составляют некоторые мощные, например пегматитовые, дайки, в которых промышленный интерес предста- вляют полезные компоненты, приуроченные к зальбандам, иногда к средним частям даек. В этом случае, т. е. при наличии установленной закономерности в распределении оруденения, подсчет ведется не на все геологическое тело, а лишь на соответствующую его часть. Во многих случаях рудные тела не имеют четких границ и промышленная- минерализация, постепенно или незакономерно снижаясь, переходит в слабо- оруденелые, иногда неизмененные вмещающие породы. Это имеет место в место- рождениях, представленных штокверковыми рудами, колчеданными залежами, сопровождаемыми вкрапленностью, оруденелыми зонами, залежами в коре выветривания и др. Контур промышленных руд на указанных месторождениях проводится по данным опробования исходя из величины наинизшего содержания ценного’ компонента в крайней (для промышленного контура) пробе. Эта величина по- лучила название бортового содержания. Если минимальное промышленное содержание характеризует наиболее низкое содержание, допустимое для блока, то бортовое содержание относится к крайней оконтуривающей пробе и совер- шенно не характеризует каких-либо запасов балансовых руд; последние всегда должны быть выше бортового содержания. От величины бортового содержания, как правило, зависят размеры и форма рудных тел, а также среднее содержание в них полезных компонентов. Чём ниже бортовое содержание, тем крупнее и проще рудные тела и тем зна- чительнее общие запасы месторождения. При повышении бортового содержания обычно усложняется форма рудных тел, но увеличивается^среднее содержание 4 Коган И. Д. 49>
•нолезных компонентов в руде. Найти оптимальное значение бортового содер- жания нелегко, так как оно в отличие от минимального промышленного не .может быть определено по формуле, хотя попытки в этом отношении делались. Рис. 3. Изолинии содержании полезного компонента при постепенном затухании оруденения: 1 — изолинии содержаний; 2 — изолинии минимального промышленного содержания Например, некоторые исследователи предлагают бортовое содержание опреде- лять по тому же уравнению, что и минимальное промышленное, но исключив л затратах общекомбинатские и цеховые расходы. Рис. 4. Оконтуривание при незакономерном распределении оруденения: 1 — изолинии содержаний; 2 — изолиния минимального промышленного содержания; з — иго- линия бортового содержания Однако такой формальный расчет неприемлем, так как он совершенно не учитывает ни геологического, ни экономического назначения бортового содержания. Рассмотрим два примера оконтуривания по бортовому содержа- нию — при постепенном затухании оруденения от центральной части залежи к периферии (рис. 3) и при незакономерном распределении оруденения (рис. 4). На рисунках проведены изолинии содержаний через 0,1% меди., Согласно .50
расчетам минимальное промышленное содержание принято 0,7%. В первом случае бортовое содержание должно соответствовать минимально-промышлен- ному, так как при снижении последнего приращиваются только некондицион- ные руды, нерентабельные для разработки. Следовательно, при закономерном снижении содержаний расчет бортового содержания с исключением обще- комбинатских и цеховых расходов является неправильным. Во втором случае при оконтуривании залежи по минимально промышленному содержанию 0,7% она разбивается на ряд относительно небольших линз, для разработки которых не могут быть применены производительные системы добычи, кроме того, последняя будет связана большим разубоживанием. В этих условиях для обес- печения сплошности оруденения необходимо оконтуривание вести по борто- вому содержанию. Однако последнее и в данном случае не может быть опреде- лено по формуле, так как вычисленное бортовое содержание может оказаться либо чрезмерно высоким и не устранит разбивку залежи на мелкие тела, или, наоборот, очень низким, что приведет к вовлечению больших количеств заба- лансовых руд. Таким образом, бортовое содержание должно устанавливаться в каждом отдельном случае на основе тщательного анализа геологических особенностей месторождения и с учетом технико-экономических показателей его разработки. Разработка формул или кривых для определения наиболее рационального бортового содержания крайне затруднена, так как оно зависит от большого- числа геологических и технико-экономических факторов. Вследствие этого- бортовое содержание в настоящее время определяется методом вариантов, т. е. оконтуриванием рудных тел при различных значениях этого содержания. Нередко контуры рудного тела, а следовательно и запасы руды и содержания, в них металлов, резкоямрняются.в зависимости от принятого содержания в край-i ней пробе для оконтуривания балансового оруденения. Изменение же размеров рудных тел, их контуров и запасов может существенно повлиять на годовую; производительность предприятия и систему разработки месторождения, т. е. на капиталовложения и показатели себестоимости добычи руды. Вследствие этого по каждому варианту бортового содержания приходится производить подсчет запасов и выполнять указанные технико-экономические расчеты.! Например, по одному вольфрамовому месторождению были рассмотрены ва4 рианты бортового содержания 0,15; 0,20; 0,25; 0,30 и 0,40% трехокиси вольф-1 рама. При этом были получены следующие показатели (табл. 19). ; Таблица 19' Изменения запасов руд и средних содержаний в них WO3 в зависимости от различных бортовых содержаний Единица измерения Варианты бортового содержания WOS, % 0,15 0,20 0,25 0,30 0,40 Руда Сроднее содержание WO3 в руде тыс. т % 3100 0,66 3000 0,67 2700 0,70 2300 0,78 2000 0,80 Дальнейшие расчеты показали, что бортовое содержание 0,15% позволяет выбрать максимальную мощность предприятия и наиболее производительную систему разработки месторождения, вследствие чего, несмотря на относительно- меяее высокое содержание трехокиси воьфрама в руде, ^ежегодно получается 4» 5t
большее количество более дешевого концентрата, что обеспечивает высокую рентабельность и возврат капиталовложений в наикратчайший срок. Следует отметить, что произведенное определение бортового содержания «страдает существенным недостатком: оптимальное его значение оказалось крайним. В то время как более высокие содержания анализировались по четы- рем вариантам, ниже выбранного не было проверено ни одного варианта. Для принятия окончательного решения необходимо было убедиться, что при даль- нейшем снижении бортового содержания технико-экономические показатели не улучшаются, а ухудшаются. При сопоставлении различных вариантов бортового содержания анализи- руют, как меняются геологические и технико-экономические показатели от варианта к варианту: 1) форма и размеры рудных тел и возможности применения тех или иных •систем разработки; 2) общие запасы руды и металлов и, в зависимости от них, годовая произ- водительность предприятия, срок обеспечения его балансовыми запасами; 3) требуемые капиталовложения при различных мощностях предприятий и сроки их окупаемости; 4) изменение годового выпуска продукции при разных вариантах; 5) себестоимость единицы продукции и рентабельность предприятия при разных вариантах его производительности. При сопоставлении различных вариантов необходимо. определить проис- ходящие изменения в запасах, средних содержаниях в рудах ценных компонен- тов, в морфологии рудных залежей и, что особенно важно, — в экономических .показателях. Достоинства и недостатки отдельных вариантов наиболее четко выделяются при анализе запасов, приращиваемых в результате снижения •бортового содержания по разным вариантам. Если в этих запасах содержания выше минимального промышленного, то можно сделать вывод о том, что сниже- ние бортового содержания обосновано, так как увеличение запасов произошло за счет кондиционных руд. Однако нередко прирост запасов с содержанием ценных компонентов в рудах ниже минимального промышленного также оказы- вается экономически целесообразным. Это происходит в тех случаях, когда снижение бортового содержания приводит к значительному приросту общих запасов и упрощению морфологии рудных тел, вследствие чего оказывается возможным существенно повысить мощность предприятия и применить произ- водительные системы разработки месторождения. Необходимо в таких случаях определить, какие потребуются дополнительные капиталовложения и срок их окупаемости. В качестве примера приведем основные показатели расчета кондиций по -одному редко метальному месторождению Казахстана (табл. 20). При условной оптовой цене 1 т продукции стоимостью в 1200 руб. себестои- мость получаемой из приращиваемой руды от первого ко второму варианту -составила 1240 руб., от второго к третьему 1740 руб. и от первого к четвертому варианту 2260 руб. Исходя из приведенных данных был избран третий вариант, обеспечиваю- щий увеличение выпуска продукции в 3 раза по сравнению с первым. В чет- вертом варианте выпуск из приращиваемой продукции связан с убытками (260 руб. на 1 т), и срок окупаемости превышает установленные для данной отрасли лимиты. По месторождениям, разрабатываемым открытым способом, снижение 1 бортового содержания и расширение контуров рудных тел вызывает увеличе- '52
Таблица 20 Пример изменения показателей кондиций при различных вариантах бортового содержания Основные показатели Единицы измерения Варианты бортового содержания, % 0,25 0,19 0,13 0,07 Минимальное промышленное содержание % 0,46 0,35 0,24 0,13 Запасы руды кат. В -р С± тыс. т 173 402 888 2017 Среднее содержание % 0,50 0,43 0,31 0,19 Запасы металла т 865 1728 2731 3823 Годовая производительность рудника (руды) .... тыс. т 20 50 100 200 Годовой выпуск условной продукции т 80 170 240 300 Годовые производственные издержки тыс. руб. 751 1488 2416 4055 Годовая прибыль » » 460 910 1050 860 Капитальные затраты » » 2230 2880 7200 10 020 Удельные капитальные затраты на 1 т руды .... руб- 111 57 72 50 Срок окупаемости капитальных затрат годы 5 3 7 11 Рентабельность % 17,2 26,3 12,1 7,1 иие объема вскрышных работ. Важно выяснить, увеличивается ли коэффициент вскрыши и насколько удлиняется срок подготовки месторождения к разработке. Не исключена возможность, что при некоторых вариантах снижения борто- вого содержания, несмотря на улучшение общих экономических показателей, недопустимо увеличиваются капиталовложения и сроки их возврата, удли- няется срок строительства и т. д. В этом случае оптимальный вариант бортового содержания не совпадает с общеэкономическими расчетами. Например, по одному золоторудному месторождению, представленному мощными зонами минерализации, расчеты показали, что при бортовом содержании 0,9 г/т можно получить золото по себестоимости ниже, чем по всем другим предприятиям данного района. Однако для этого потребовалось бы построить очень крупное предприятие с огромными капиталовложениями. На основе экономического анализа различных вариантов был сделан вывод о том, что при бортовом содер- жании 4 г/т оконтуриваются рудные тела, на базе которых можно построить рентабельное предприятие с реальными капиталовложениями и небольшим сро- ком окупаемости. Очень важно правильно выбрать варианты бортового содержания. Их верхний и нижний пределы определяются однозначно: они не могут быть выше минимального промышленного содержания и ниже, чем содержания, оста- ющиеся в хвостах после технологического передела (обогащения). Таким обра- зом, диапазон бортовых содержаний установить не трудно. Имеется еще одно обстоятельство, которое облегчает выбор вариантов — это необходимость полу- чения существенных различий между ними в отношении средних содержаний полезных компонентов и общих запасов руды, так как только в этом случае могут иметь место ощутимые изменения в технико-экономических показателях. В связи с этим обычно наивысший вариант несколько ниже минимального промышленного, а наинизший выше содержания в хвостах. В зависимости от величины интервала выбираются еще 2—3 промежуточных, а всего, следо- вательно, рассматривается 4—5 вариантов бортового содержания. Некоторым дополнительным указанием для выбора отправного варианта может служить бортовое содержание, принятое при оперативных подсчетах запасов, по временным кондициям, по аналогии со сходными месторождениями, или по 53
геологическим данным, полученным при предварительном изучении харак- тера распределения оруденения. При оконтуривании по бортовому содержанию нередко такое содержание имеет не одна крайняя, а несколько подряд расположенных проб. Например, при бортовом содержании 0,5% можно в показанном на рис. 5 сечении фор- мально включить все пробы с бортовыми содержаниями и внешний контур про- вести через крайние из них (пробы Зи 17). Мощность рудного тела по сечению составит 15 м, среднее содержание 0,66%. Однако с одной стороны оказыва- ются три пробы, т. е. 3 м с бортовым содержанием (пробы X 3 и 4), 5 а с другой — 6 проб со средним содержанием даже ниже бортового: 0,46% (пробы 12, 13, 14, 15, 16 и 17). fL Таким образом, к м кондиционных руд мы присоединяем Жм, т. е. в 1,5 раза больше забалансовых, и резко снижаем среднее содержание в рудах. Очевидно, пробы 2, 3 и 14—17 подлежат исключению, и рудное тело будет иметь мощность Оми среднее содер- жание 0,77%. То, что говорилось до сих пор о бортовом содержании, полностью применимо для оконтуривания рудных тел по их мощности. При определении же границ кондиционного оруденения по простиранию и падению рудных тел приходится решать вопрос о наиболее низком — «бортовом» содержании не в крайней пробе, а в оконтуривающей выработке. В этом случае изолинии на рисунках 3 и 4 следует рассматривать как относящиеся к содержаниям полезного компонента в рудном теле на всю /гр в.9.. ю31г!L№ 0,2 ofoto.9 и 0.9 0,5 0,0 0,5 0.1 0,3 0,5 0.7 1.2 0.8 0,9 0,3 0,5 0,2 0,3 \о,г;оДг Рис. 5. Данные опробования одного из сечений рудного тела: 1 — номера проб; 2 — содержания полезного компонента (в %) его мощность. Если оруденение затухает относительно равномерно (см. рис. 3), то со- держания в крайних оконтуривающих выработках должны быть не ниже минимального промышленного, так как за контуром остаются только забалансо- вые запасы. При отсутствии какой-либо закономерности в распределении участков с кондиционными и непромышленными содержаниями ценных компо- нентов в рудах (см. рис. 4), следует определять бортовое содержание для край- них выработок описанным выше методом вариантов. Оно, как правило, по пробе будет выше бортового содержания, принятого для оконтуривания по мощности, и ниже минимального промышленного по блоку. Например, по россыпному ме- сторождению «Энтузиаст» бортовое содержание в крайней пробе для выделения пласта по мощности было установлено 2 г/т, минимальнее промышленное со- держание в подсчетном блоке 6,2 г/т, а минимальное содержание в выработках, оконтуривающих россыпь по ширине, было принято 3 г/т. Отсутствие необходимой четкости в принципах оконтуривания рудных тел (россыпей) по простиранию (длине) и падению (ширине) приводит к большим колебаниям в оценке общих запасов месторождения. Например, по Обуховскому титаномагнетитовому россыпному месторождению оконтуривание было про- ведено по бортовому содержанию, что привело к включению в подсчет значи- тельного количества забалансовых запасов. Проведение же контура по выра- боткам с минимально-промышленными содержаниями снизило запасы песков на 49%. Значительное завышение запасов было допущено также по Валентор- скому меднорудному месторождению, которое оконтуривалось по выработкам с содержаниями, соответствовавшими бортовому минимуму для крайней пробы, 54
установленному с целью определения границ промышленного оруденения по мощности рудных тел. Исходя из опыта последних лет, представляется целе- сообразным при разработке кондиций определять наряду с бортовым содержа- нием в крайней пробе для оконтуривания рудных тел по мощности также ми- нимальные содержания по крайним выработкам с целью установления опти- мальных границ этих тел по простиранию (длине) и по падению (ширине). Минимальная мощность рудных тел Мощности рудных тел существенно влияют на технико-экономические по- казатели, обосновывающие кондиции. Большие мощности залежей, как правило, позволяют применять производительные системы разработки и во многих слу- чаях снижать до минимума разубоживание руд при их добыче. Наоборот, на ма- ломощных рудных телах обычно используются более дорогие системы разра- ботки и увеличивается разубоживание руд вмещающими породами. При этом очень важное значение имеют условия залегания рудных тел. При крутом па- дении возможна селективная отработка даже маломощных жил и пластов (0,8 м и менее), а по пологим, особенно горизонтальным, залежам высота очистного пространства не может быть меньше 1,5—2,0 м. Нельзя не учитывать и морфо- логии рудных тел: сложность их внешних контуров, характер изменения послед- них по простиранию и падению, наличие внутри залежей безрудных или некон- диционных участков (прослоев). Степень разубоживания руд при добыче за- висит также от крепости и устойчивости вмещающих пород (особенно кровли), физических свойств самих руд. Все эти данные учитываются при выборе системы разработки месторожде- ния и в зависимости от нее определяется минимальная мощность рудных тел, при которой они могут относиться к числу балансовых. Иначе говоря, устана- вливаемая кондициями минимальная мощность должна обеспечить возмож- ность применения запланированной системы разработки с предусмотренными при этом потерями, разубоживанием и показателями себестоимости добычи 1т руды. В некоторых случаях производится укрупненный подсчет запасов при разных мощностях рудных тел. Например, по одному месторождению были рассмотрены варианты мощности 1,6; 1,0 и 0,8 м; при этом были получены сле- дующие цифры запасов руды соответственно в тысячах тонн: 1522; 1543 и 1588; то же в процентах: 100; 101,3 и 102,3. Таким образом, при снижении минимальной мощности рудных тел, включае- мых в подсчет запасов, в 2 раза (с 1,6 до 0,8 м) запасы руды увеличиваются лишь на 2,3%. Совершенно очевидно, что такое уменьшение мощности, связанное с усреднением экономических показателей добычи, является нецелесообразным. Однако работа по определению наиболее рациональной минимальной мощности рудного тела не была доведена до конца, так как принято крайнее значение мощности из трех сравнивавшихся вариантов. Изменения же показателей, которые происходят при мощностях свыше 1,6 м, не были проанализированы. В другом случае был произведен подсчет запасов, приходящихся на участки рудных тел различной мощности до 0,8; 0,8—1,0; 1,0—1,6; более 1,6 м. При этом были получены запасы руды соответственно в тысячах тонн: 35,7; 14,1; 116,7; 4556; то же в процентах: 0,7; 0,3; 2,5 и 96,4. Следовательно, подавляющая часть запасов сосредоточена в рудных телах мощностью свыше 1,6 м. Устанавливать минимальную. мощность менее эт₽й величины’ по-видимому, не имеет смысла. Уменьшение мощности по сравнению -.55
с расчетной вызовет повышение разубоживания, т. е. получение руды с более- низким содержанием полезных компонентов. В связи с этим при меньшей мощ- ности рудного тела необходимо иметь более высокое содержание в нем металлов или, как говорят, должен сохраниться минимальный метропроцент (в соответ- ствующих случаях метрограмм): т • С = тг • С\, (5) где т — минимальная мощность, С — минимальное промышленное содержание, установленные кондициями, a т, — более низкая мощность и С\ — содержа- ние, которое должно компенсировать уменьшение мощности, т. е. составлять: 1 (6> Следует отметить, что по вопросу о значении минимального метропроцента существуют две точки зрения. Одни считают, что он должен соответствовать Рис. 6. Варианты оконтуривания россыпи по выработкам с минимально-промышленным содержанием и по выработкам с бортовым содержанием: 1 — выработки с содержанием выше минимально-промышленного; 2 — то же, с бортовым содер- жанием; 3 —• безрудные выработки; 4 — забалансовые запасы; 5 — контур балансовой части россыпи; в — контуры забалансовой части произведению минимальной мощности на бортовое содержание, а другие — что следует учитывать не бортовое, а минимально-промышленное содержание. Первое предложение мотивируется тем, что минимальное промышленное со- держание устанавливается для блока и оно не должно лимитировать отнесения отдельных рудных пересечений к числу балансовых или забалансовых. Однако при этом упускается из виду, что минимальной мощности должны удовлетво- рять не отдельные пересечения, а в целом рудные тела или подсчетные блоки. Внутри последних учитываются все мощности, так же как и любые содержания вплоть до нулевых, за исключением случаев, когда вырезаются («выконтури- ваются») безрудные участки или «окна». В связи с этим если по блоку или руд- ному телу мощность окажется меньшей, чем установленная кондициями, то при использовании минимального метропроцента следует принимать в расчет ми- нимальное промышленное, ане бортовсе содержание, так как в противном случае рудное тело или блок не будут балансовыми (заключенные в них руды не смогут окупить всех затрат по добыче). Часто возникает вопрос, как вести оконтуривание рудных тел по их про- стиранию (или по площади). В тех случаях, когда решается вопросу мощности рудных тел, применяется бортовое содержание, т. е. содержание в крайней 56
пробе, которое не характеризует всего рудного пересечения. Если же прини- мать для оконтуривания рудные пересечения (выработки), целиком отвечающие бортовому содержанию, то это приведет к включению в контур подсчитываемых запасов заведомо небалансовых руд. Из рассмотрения рис. 6 видно, что если оконтуривать рудные тела (россыпь) по скважинам, имеющим бортовое содер- жание, то в подсчетные блоки попадет значительная часть забалансовых руд, расположенных на фланговых участках. Учитывая это, в ряде случаев при__ разработке кондиций вводится, как это уже отмечалось выше, дополнитель-__ ныи показатель — минимальное содержание в крайней выработке, опреде»— ляемый вариантным методом; его значение находится между бортовым^, и минимально-промышленным содержаниями. Г Следует подчеркнуть, что выработки, находящиеся внутри контура, должны ’ включаться с любым содержанием и независимо от мощности рудного тела, за исключением случаев, когда целым рядом выработок установлены безрудные участки, которые могут быть оставлены на месте или отработаны селективно. Прослои пустых пород или некондиционных руд» допускаемые к включению в контур балансовых запасов Действующая классификация запасов месторождений твердых полезных ископаемых ГКЗ СССР предусматривает, что запасы подсчитываются по нали- чию их в недрах без вычета потерь при добыче и переработке руд, а свойства руд определяются в их природном состоянии, независимо от возможного раз- убоживания при добыче. Исходя из этого, прослои и участки пустых пород или некондиционных по содержанию полезных ископаемых руд не должны вклю- чаться в контуры балансовых запасов. Однако практически это не всегда удается из-за сложного распределения кондиционных и некондиционных руд и невоз- можности их раздельного подсчета. Во многих случаях пространственно окон- туренные прослои пустых пород (некондиционных руд) из-за малой их мощности не могут быть селективно отработаны и неизбежно попадают в добываемую РУДУ, разубоживая ее. Исключение этих прослоев из подсчета приводит к ис- кусственному завышению содержаний полезных компонентов в балансовых рудах. В связи с этим при разработке кондиций приходится определять допу- стимые мощности прослоев пустых пород (некондиционных руд), включаемых в подсчет балансовых запасов. Вопрос решается одновременно с установлением минимальной мощности 1 рудныхтетгисходя из принятой системы разработки месторождения. Следует отметить, что от размеров включаемых прослоёв пустых пород нередко зависит морфология рудных тел, возможность применения высокопроизводительных систем разработки месторождений, а следовательно, и себестоимость добычи 1 т руды. Например, по Удоканскому медному месторождению была вначале установлена максимально допустимая мощность прослоев пустых пород 3 м. При подсчете рудные тела разбивались на большое число неправильных бло- ков, разделенных безрудными (некондиционными) участками (рис. 7, а). Это затрудняло выбор рациональной системы разработки выделенных рудных тел, имеющих очень сложную форму. Кроме того, неправильное чередование рудных и безрудных участков неизбежно должно было вызвать большое разубоживание руд при их добыче. Мощность допустимых прослоев пород была увеличена до 10 м, и рудные тела приобрели значительно более простую форму (рис. 7, б), что, несмотря на некоторое снижение среднего содержания меди в руде, давало целый ряд технико-экономических преимуществ. Примерно такое же положение 57
отмечалось по Соколовскому железорудному месторождению, где вначале мак- симально допустимая мощность пустых пород (некондиционных руд) была уста- новлена в 2 м. Рудные тела разбивались на чередующиеся с пустыми породами полосы (рис. 8), селективная отработка которых при массовой добыче оказалась практически невозможной. После увеличения мощности прослоев, допускаемых к включению в контур балансовых запасов, до 6 м рудные тела приобрели зна- чительно более простую форму (рис. 9), что существенно улучшило технико- экономические показатели их разработки. По Мариупольскому железорудному месторождению мощность безрудных прослоев, включаемых в контур подсчета запасов, была ограничена 6 м. Однако при оконтуривании таких безрудных интервалов рудное тело распалось на от- дельные линзы и гнезда, а общие запасы месторождения уменьшились с 300 до 160 млн. т руды. При увеличении допустимой мощности безрудных и некон- диционных интервалов до 15 м (высота уступа в карьере) рудное тело приобрело Рис. 7. Участок Удоканского медного месторождения. Контуры рудного тела при включении прослоев пустых пород различной мощности: а —до 3 м; б — до 10 м 1 — кондиционные руды;? 2 — разведочные канавы компактную и удобную для отработки форму, а среднее содержание в нем железа понизилось лишь на 5—7% (относительных) и осталось в пределах кондиций. При решении вопроса о размерах допустимых прослоев пустых пород важ- ное значение приобретают характер распределения этих прослоев в рудных телах, условия их залегания, крепость и устойчивость руд и горных пород. От зтих факторов зависит возможность отдельной добычи или оставления на месте пустых пород. При подземной добыче крутое падение рудных тел и заключенных в них некондиционных прослоев позволяет вести селективную отработку при относительно малой их мощности, устанавливаемой в зависимо- сти от устойчивости пород и руд, а также экономической целесообразности применения той или иной системы отработки. Например, при хорошей устой- чивости чередующихся прослоев руд и вмещающих пород (рис. 10) практиче- ски возможно отработать их последовательно, добившись наименьшего разубо- живания руд и потерь их при добыче. Однако является ли целесообразной раз- дельная отработка рудных тел, особенно 1 и 2, необходимо решить на основании технико-экономических расчетов. Возможно, включение прослоев пустых пород а и b обеспечит применение более производительных систем разработки рудных тел и приведет к значительному удешевлению добычи 1 т руды. При пологом залегании рудных тел раздельная отработка прослоев пустых пород (некондиционных руд) затрудняется, так как требуется большая высота очистного пространства и повышается роль устойчивости кровли. Например (рис. 11), возможность отдельной отработки пласта 2 будет зависеть не только 58
от его мощности, но и от устойчивости прослоя а, который должен будет служить предохранительным целиком. С другой стороны, может оказаться, что прослой й, несмотря на его большую мощность, не может быть ос- тавлен в целике, так как он представлен рыхлыми отложениями. В случаях открытой раз- работки месторождения под- лежит добыче вся горная иасса, включая руду и вме- щающие породы, попадающие в контуры карьера. Выделе- ние руды при этом произво- дится по данным эксплуата- ционного опробования. Наи- меньшие мощности безруд- ных прослоев, которые могут быть отделены при этом, зависят от принятой высоты уступов карьера и применяе- мой техники (экскаваторов, грейдеров, скреперов). Чем Рис. 8. Соколовское железорудное месторождение. Контуры рудного тела при мощности включаемых прослоев пустых пород до 2 м: 1 — кондиционное оруденение; 2 •— вмещающие породы крупнее масштаб добычи и чем мощнее применяемые средства погрузки, тем меньше возможности, вернее, тем менее целесообразно отдельно отрабатывать Рис. 9. Соколовское железорудное месторождение. Контуры рудного тела при мощности включаемых прослоев пустых пород до 6 м: 1 — кондиционное оруденение; 2 — вмещающие породы небольшие некондиционные участки. Вопрос этот решается в зависимости от ценности полезного компонента и стои- мости добычи 1 т руды в со- поставлении с затратами на ее переработку. Если обога- щение дешевое, то целесо- образно направлять на пере- работку более бедную руду, добыча которой возможна производительными мето- дами. Наоборот, при высокой стоимости обогащения в ряде случаев экономически выгод- ней организовать более до- рогую раздельную добычу руд с повышенным содержа- нием ценных компонентов. При всех обстоятельствах по месторождениям, отработка которых запроекти- рована открытым способом, мощность прослоев пустых пород, включаемых в подсчет балансовых запасов, устанавливается в зависимости от принятой высоты уступа — обычно это один или половина уступа. С учетом приведенных выше данных выбор оптимальных значений ми- нимальной мощности рудных тел и максимально допустимых прослоев пустых 59
пород, включаемых в контур балансовых запасов, во многих случаях целесо- образно производить методом вариантов, на основе анализа происходящих при этом изменений морфологии залежей, содержаний в них ценных компонен- тов, себестоимости добычи и обогащения 1 т руды, а также получения готовой продукции. Рис. 10. Чередующиеся оруденелые и безрудные полосы: 1 — кварцеворудные тела; 2 — грано- диориты; 3 — порфириты; 4 —• номера рудных тел; 5 — индексы безрудных прослоев Рис. 11. Чередующиеся полого залега- ющие рудные тела: 2 —• рудные тела; 2 —• вмещающие по- роды; 3 — номера рудных тел; 4 —• ин- дексы безрудных прослоев Другие показатели кондиций Рассмотренные выше показатели кондиций — минимальное промышлен- ное и бортовое содержания полезных компонентов, минимальная мощность рудных тел и максимально допустимые прослои пустых пород устанавливаются во всех случаях, или по крайней мере анализируется целесообразность их уста- новления (например, бортового содержания). Другие же показатели кондиций устанавливаются не всегда, а в зависимости от тех или иных геологических особенностей месторождений и горнотехнических, экономических и других условий их разработки. Коэффициент рудоносност и. Во многих случаях рудные тела состоят из линз, гнезд и неправильных скоплений рудных минералов, незакономерно чередующихся с участками безрудных или в той или иной сте- пени минерализованных пород (рис. 12). Часто удается подобрать бортовое содержание, при котором выделяются относительно крупные сплошные залежи. Но в ряде случаев при учете всех находящихся внутри их безрудных и не- кондиционных участков средние содержания полезных компонентов оказы- ваются ниже минимального промышленного, и месторождение подлежит отне- сению к числу забалансовых. Вследствие этого возникает необходимость вы- деления некондиционных участков и отдельного подсчета балансовых запасов. При крупных размерах указанных участков они поддаются оконтуриванию, и исключение их из подсчета не вызывает затруднений; при относительно небольших размерах выделить пространственно безрудные участки в процессе разведки не удается. В то же время при проведении эксплуатационно-разведоч- ных и буровзрывных работ во многих случаях возможна селективная добыча кондиционных руд с отправкой в отвал или оставлением на месте безрудных и непромышленных прослоев внутри рудных тел. В этих случаях подсчет за- пасов ведется с применением коэффициента рудоносности, характеризующего 60
соотношение количеств кондиционных руд к безрудным (некондиционным)» породам, находящимся внутри подсчетного контура. Вследствие невозможности непосредственного замера их объемов балансовые запасы определяются стати- стически. В главе VII принципы определения коэффициента рудоносности рассмотрены более детально, здесь же освещены лишь экономические вопросы,, связанные с введением этого коэффициента. При подсчете запасов обычных рудных тел вычисленные средние содержа- ния ценных компонентов относятся ко всему их объему, а количества руды определяются как произведение их площади и средней мощности и объемного веса. В запасах же, подсчитанных с применением коэффициента рудоносности, среднее содержание ценных компонентов относится не ко всему объему, а лишь к части его, соответствующей введенному коэффициенту. Запасы руды также не характеризуют всего объема рудного тела, а составляют лишь часть его. Отработка запасов, подсчитанных с введением коэффициента рудоносности, связана с дополнительными затратами. Например, при открытых работах необходимо добыть из карьера не только руду, но и безрудные или неконди- ционные породы, так как невозможно оставить их на месте. Помимо расходов по добыче и транспортировке пород в отвал потребуются дополнительные (it
затраты на очень детальное опробование, необходимое для выделения из горной массы кондиционной руды. При подземных работах могут быть оставлены на месте пустые породы и некондиционные руды, но и в этом случае требуются значительные дополни- тельные затраты на горноподготовительные, иногда транспортные расходы, а также на детальные разведочные работы по выявлению, оконтуриванию и подготовке к добыче рудных тел. В отдельных случаях, когда руда макро- скопически резко отличается от вмещающих пород, возможно вести добычу без их предварительного разделения, с последующей сортировкой, но и здесь потребуются значительные дополнительные затраты на добычу, выдачу на по- верхность и сортировку всей горной массы. Необходимость предварительного детального опробования и раздельной добычи кондиционных руд не позволяет применять дешевых высокопроизводи- тельных систем разработки, что также ведет к удорожанию. Усложняющим и удорожающим добычу фактором является также неиз- бежное повышенное разубоживание руд при их добыче, которое обычно тем больше, чем меньше коэффициент рудоносности. Таким образом, наличие ко- эффициента рудоносности существенно повышает затраты по добыче руды, что должно быть учтено в расчетах по определению минимального промышленного содержания полезных компонентов. Прямой зависимости между коэффициентом рудоносности и вызванными им дополнительными затратами не существует. Они должны определяться в каж- дом отдельном случае исходя из геологических особенностей месторождения, его горнотехнических, инженерно-геологических условий, морфологии и внут- реннего строения рудных тел. При открытой разработке месторождения до- полнительные затраты будут состоять из стоимости добычи и транспортировки в отвал пустых пород (некондиционных руд), заключенных в контуре рудного тела, а также из расходов, связанных с опробованием буровзрывных скважин для выделения балансовых руд. При подземной разработке добавляются до- полнительные расходы по выявлению и оконтуриванию кондиционных руд. •Эти дополнительные затраты по добыче 1 т руды при расчете минимального промышленного содержания должны быть компенсированы более высокими •содержаниями ценных компонентов в руде. В методических указаниях ГКЗ "СССР по обоснованию и расчету кондиций рекомендуется минимальное промы- шленное содержание с учетом коэффициента рудоносности (Скр) определять по следующей формуле: „ „ (3 + 3Кп)100 Скр = С + СД = —цТцТр—» (У) где С — минимальное промышленное содержание; Сд — дополнительное со- держание, на которое должно быть повышено минимальное при введении коэффициента рудоносности; 3 — затраты на добычу и переработку 1 т руды; •Зкр — дополнительные затраты, обусловленные наличием коэффициента ру- доносности; Ц — оптовая цена 1 т продукции; И — коэффициент извлечения ценного компонента; Р — коэффициент разубоживания при добыче. Возможны случаи, когда дополнительные затраты, обусловленные коэффи- циентом рудоносности (3Кр), не перекрываются извлекаемой ценностью факти- чески содержащихся в руде полезных компонентов, т. е. выводят запасы место- рождения на баланс. Но вместе с тем может оказаться, что это происходит лишь за счет участков с очень низким коэффициентом рудоносности, при исклю- чении которых основная масса руд является кондиционной. В связи с этим £2
возникает необходимость помимо учета дополнительных затрат по добыче- еще определять минимально допустимый коэффициент рудоносности (Крмин). В ряде случаев этот коэффициент устанавливается без каких-либо расчетов,, исходя из фактически полученных данных по рассматриваемому месторождению. Например, по Нерюндинскому железорудному месторождению был принят- Крман0,75 и к этой величине подгонялись показатели подсчета путем искус- ственного изменения контуров рудной зоны и необоснованного выделения в ее пределах подзон. Представляется, что величина Крмин может устанавливаться исходя из того,, что дополнительное содержание (Сд в формуле 7) не должно превышать разности между фактическим содержанием полезного компонента в руде (Сф) и рассчи- танным (без коэффициента рудоносности) минимально-промышленным содержа- нием (С), т. е. Сд = Сф^С. (8> Иначе говоря, дополнительное содержание, требуемое для компенсации затрат, связанных с применением коэффициента рудоносности, не должно быть- выше указанной разности, так как в противном случае месторождение выво- дится за баланс. Исходя из этого 3Кр-100 3Кр-100 ырмин— Сд.И.р.ц— (Сф—С)И-Р-Ц • w Для примера рассчитаем предельный коэффициент рудоносности по одному из рассматривавшихся в ГКЗ СССР месторождений, по которым проектом кон- диций предусматривалось: С—минимальное промышленное содержание, рассчитан- ное без коэффициента рудоносности..............0,03% Сф—среднее фактическое содержание ..............0,06% И—извлечение на фабрике.......................... 86% Р — разубоживание................................ 8% Ц—оптовая цена 1 т металла в концентрате ..... 11000р. Зкр —Дополнительные затраты, обусловленные коэффици- ентом рудоносности............................... 0,64 р. Используя эти значения в приведенном выше уравнении (9), получим следующие результаты: ТЕРМИН (600 — 300) 0,86 X 0,92 X 1.1 Таким образом, из этих расчетов следует, что при коэффициенте рудонос- ности 0,24 дополнительные затраты поглощают все возможные накопления, обусловленные превышением фактического среднего содержания металла в руде (Сф) над минимально-промышленным (С). Однако если применять этот коэффи- циент не к месторождению в целом, а к отдельным блокам, то за счет участков с более высокими коэффициентами рудоносности обеспечивается получение прибыли. Средний .и предельный коэффициент вскрыши. Себестоимость добычи 1 т руды обычно значительно ниже при открытом способе разработки месторождения, чем при подземных системах. Эксплуатация карье- рами требует меньших капиталовложений и позволяет развивать добычу в очень крупных масштабах. Вследствие этого во всех случаях, когда условия залегания и размеры рудных тел позволяют, применяется открытый способ разработки месторождений. При горизонтальном залегании нередко карьерами разрабаты- ваются залежи относительно небольшой мощности, выходящие на поверхность 63^
или находящиеся на небольшой глубине. При крутом залегании разрабатывать этим способом маломощные рудные тела нерационально, так как по мере углубки резко возрастает объем вскрышных работ. Одним из важнейших критериев применимости открытого способа добычи является коэффициент вскрыши, характеризующий объем горной массы, приходящийся на 1 т добываемой руды. Следует отметить, что в одних случаях коэффициент вскрыши характери- зует отношение объемов вскрышных пород, выраженных в кубических метрах, к объему полезного ископаемого, измеряемому также в кубических метрах. Этим отношением обычно пользуются по нерудным полезным ископаемым, добыча которых измеряется кубическими метрами (например, строительные материалы). По рудным же месторождениям в большинстве случаев опреде- ляется отношение объема вскрышных пород (в кубических метрах) к весу руды в тоннах. Рис. 13. Различные варианты вскрыши рудного тела при: а — горизонтальном, б — пологом, в — крутом залегании 1 — рудное тело; 2 — контуры карьера; з — мощность рудного тела; 4 — it — средняя мощность вскрышных пород, lz — глубина карьера Объем вскрышных пород, приходящийся на 1 т руды, определяется при «обосновании кондиций исходя из условий залегания рудного тела и его мощ- ности. По горизонтальным рудным телам коэффициент вскрыши в значительной мере предопределяется глубиной их залегания и мощностью, а также харак- тером рельефа (рис. 13, а). Обычно дно карьера проводят в почве залежи и со- отношение ее мощности (т) со средней мощностью перекрывающих пород (/г) и определяет средний коэффициент вскрыши. В отдельных случаях, при очень большой мощности полезного ископаемого или при ухудшении его качества с глубиной, карьер может быть запроектирован не на всю мощность рудного тела. По крутопадающим залежам, протягивающимся на большую глубину (рис. 13, в), предельная глубина (Z2) Дна карьера определяется технико-эко- номическими расчетами исходя из того, что себестоимость добычи 1 т руды открытыми работами не должна быть более высокой, чем при подземной разра- ботке. В первую очередь это зависит от коэффициента вскрыши. Но может ме- няться и состав вскрышных пород; вместо рыхлых отложений на глубоких горизонтах нередко появляются скальные породы. С другой стороны, сущест- вует вертикальная зональность, когда богатые руды сменяются рядовыми или одно полезное ископаемое сменяется другим, более ценным. Таким образом, глубина отработки месторождения устанавливается спе- циальными расчетами и на основе их — средний коэффициент вскрыши, кото-
рыи, согласно методическим указаниям ГКЗ СССР, приближенно определяется исходя из соотношения: ^b = -2il=£o. (10) где Сп — себестоимость добычи 1 т полезного ископаемого подземным способом; Со — себестоимость добычи 1 т полезного ископаемого открытым способом; в — себестоимость 1 м8 вскрыши. Однако в ряде случаев помимо этого важно определить и предельно до- пустимый коэффициент вскрыши. Например, при изменении рельефа (см. рис. 13, а) или наклоне рудного тела (см. рис. 13, б) над отдельными его участ- ками объем вскрыши существенно возрастает, что может вывести эти участки за баланс. В этих случаях на каждый дополнительный 1 м8 вскрыши сверх среднего по месторождению коэффициента соответственно повышается мини- мальное промышленное содержание полезного компонента исходя из его опто- вой цены и стоимости вскрышных работ. Для этого может быть применена формула ci = c+lF^p’ где С — минимальное промышленное содержание, установленное при средней величине вскрыши; Сх — минимальное промышленное содержание с учетом дополнительной вскрыши; в — стоимость добычи 1 м3 вскрыши; п — количе- ство дополнительных кубических метров вскрыши. Например, стоимость 1 мэ вскрыши составляет 0,5 руб., оптовая цена 1 т полезного ископаемого 300 руб., извлечение 80%, разубоживание при добыче 5%. В этом случае стоимость 1 % полезного ископаемого в недрах составит 3 руб., а с учетом разубоживания при добыче и коэффициента извлечения 2 руб. 25 коп. Следовательно, на 1 м® вскрыши должно приходиться допол- нительно 0,45% полезного компонента. Учет попутных полезных компонентов. Многие руд- ные месторождения являются комплексными, т. е. содержат в промышленных количествах несколько полезных компонентов. Например, для полиметалличе- ских месторождений помимо свинца, цинка и меди характерно присутствие кадмия, индия, селена, теллура, таллия и галлия. В медноколчеданных место- рождениях часто содержатся селен, теллур, кадмий, таллий, галлий, индий, германий. В медистых песчаниках и медно-молибденовых рудах распространены рений, часто селен и таллий. Сульфидно-касситеритовые месторождения не- редко имеют повышенные содержания индия, кварц-касситеритовые и вольфра- митовые — скандия. Для месторождений ртути и сурьмы характерны таллий и селен, для бокситовых, алунитовых и нефелиновых — галлий и скандий. Многие железорудные, так же как медноколчеданные, месторождения содер- жат значительные количества пирита и сопутствующего ему в промышленных концентрациях кобальта. Расчет кондиций должен вестись с учетом всех извлекаемых полезных компонентов. При этом должна учитываться потребность в этих компонентах в стране или в данном районе, а также возможность их реализации. Стоимость извлечения включаемых в расчет компонентов не должна превышать существу- ющую оптовую или расчетную цену. Учет попутных компонентов позволит снизить минимальное промышленное содержание по основным компонентам и более полно использовать выявленные их запасы в недрах. 5 Коган и. Д. 6 5
По месторождениям, отработка которых возможна открытым способом, породы вскрыши должны быть изучены в отношении их пригодности как сырья для тех или иных отраслей промышленности. Прежде всего должно быть уста- новлено соответствие качества этих пород предполагаемому назначению (в над- лежащих случаях ГОСТ или техническим условиям промышленности). Одно- временно необходимо выяснить наличие потребителей на данный вид сырья и требуемые его количества в данном районе. При разработке кондиций должны быть произведены технико-экономиче- ские расчеты по использованию пород вскрыши, а полученные показатели уч- тены в общих показателях экономической эффективности освоения разведуе- мого месторождения. Наряду с этим в расчетах кондиций необходимо учиты- вать расходы по рекультивации почв, пригодных для сельского хозяйства на площадях, затронутых вскрышными работами. В ряде случаев прибыль, получаемая от реализации пород, залегающих во вскрыше или вмещающих оруденение, резко повышает экономические пока- затели разработки месторождений, а в отдельных случаях переводят их числа забалансовых — в балансовые. Например, по Мариупольскому железорудному месторождению проект кондиций не был утвержден ГКЗ СССР в связи с неяс- ностью экономической эффективности промышленного освоения месторожде- ния. Одной из основных причин этого явилось отсутствие данных об объеме попутного производства и возможной реализации щебня из скальных пород вскрыши. После того как было установлено, что имеются потребители щебня, обеспечивающие его использование в количестве 5,5 млн. м3 в год, кондиции по Мариупольскому месторождению были утверждены. В расчетах по их обо- снованию годовая прибыль предприятия была определена в 15,5 млн. р., в том числе от реализации щебня в 5,3 млн. р. (34%). По Первоуральскому месторождению титаномагнетитовых руд при расчете кондиций было предусмотрено получение за счет переработки пород вскрыши (габбро и горнблендиты) 5,1 млн. т щебня в год. Прибыль от реализации ука- занного количества щебня определена в 3,3 млн. руб. в год, что составило 58% от общей прибыли предприятия. Иначе говоря, доход за счет попутной пере- работки пород вскрыши значительно превысил ожидаемую прибыль от выплавки чугуна. Следует также иметь в виду, что при утилизации вскрышных пород удеше- вляется добыча 1 т руды за счет снижения коэффициента вскрыши. Для удобства расчетов извлекаемые и учитываемые в кондициях полезные компоненты приводятся к одному условному. Для этого применяются соответ- ствующие переводные коэффициенты, вычисляемые исходя из стоимости продукции, получаемой по отдельным компонентам, и достигнутого по ним извлечения. Допустим, из руд полиметаллического месторождения извлекаются свинец, цинк и медь. Основным по содержанию и запасам является свинец, который и принимается за единицу. В этом случае переводные коэффициенты цинка (Яц) и меди (Кк) составят: = (12) (13> где Оц, Ом, Ос — оптовые цены цинкового, медного и свинцового концентратов соответствующих марок; Иц, Им, Ис — коэффициенты извлечения цинка, меди и свинца. 66
Кроме рассмотренных выше основных показателей кондиций в отдельных случаях возникает необходимость в установлении дополнительных требований, вызываемых теми или иными горногеологическими, экономическими или дру- гими особенностями месторождения. В частности, для месторождений, находящихся в особо сложных гидрогео- логических условиях, характеризующихся сильной обводненностью, могут быть установлены максимально допустимые притоки воды с учетом, что при более высоких дебитах потребуется организация специальных гидротехнических сооружений (плотин и пр.). Последнее связано с дополнительными капиталовло- жениями и повышением себестоимости добычи. В отдельных случаях возникает необходимость установления требований к гранулометрическому составу руд, например к размеру «кусков» для железных мартеновских руд. По некоторым месторождениям, где наряду с основными крупными телами имеются изолированные от них мелкие залежи, находящиеся на далеком рас- стоянии или в более сложных горнотехнических условиях, возникает необ- ходимость проверки соответствующими расчетами экономической целесообраз- ности отработки таких мелких тел. В кондициях с этой целью устанавливаются минимальные запасы, при которых изолированные тела полезных ископаемых могут быть включены в число балансовых. Забалансовые запасы По классификации запасов твердых полезных ископаемых к забалансовым относятся запасы, использование которых в настоящее время экономически нецелесообразно, но в дальнейшем они могут явиться объектом промышленного освоения. При этом указываются пять основных показателей, обусловливающих отнесение запасов к числу забалансовых: 1) малые их количества; 2) малые мощности залежей; 3) низкие содержания ценных компонентов; 4) особо слож- ные условия эксплуатации и 5) необходимость применения очень сложных про- цессов переработки. В ряде случаев месторождение целиком подпадает под одно или несколько из этих условий и все выявленные по нему запасы подлежат отнесению к числу забалансовых. Однако для принятия такого решения необходимы хотя бы укрупненные технико-экономические расчеты. При небольших выявленных запасах и расположении месторождения вдали от действующих предприятий, а также при малых мощностях рудных тел и низких содержаниях в них ценных компонентов следует определить возможную себестоимость добычи 1 т руды и получения из нее концентрата (или другой промышленной продукции). Если она окажется значительно выше оптовых цен, то запасы месторождения могут быть отнесены к числу забалансовых. В сомнительных случаях необходимо провести более детальные расчеты. Под особо сложными понимаются также усло- вия эксплуатации месторождений, которые требуют дополнительного проведе- ния больших дорогостоящих работ, например отвода реки, прокладки специаль- ных дорог в труднопроходимых горных районах или болотистых местах, осу- шения мощных горизонтов плывунов в кровле рудных тел и т. д. Крупные дополнительные капиталовложения весьма удорожат все стоимостные показате- ли и удлинят сроки возврата затраченных средств. Необходимость применения очень сложных процессов переработки вызы- вается обычно тем, что по текстурно-структурным особенностям или из-за присутствия вредных примесей руды не поддаются обогащению либо металлур- гическому переделу обычными, освоенными промышленностью методами. Это 67 5*
ведет к снижению извлечения и удорожанию процессов переработки. Поэтому до разработки и освоения в промышленных условиях предлагаемой техноло- гической- схемы запасы таких руд должны относиться к числу забалансовых. На многих месторождениях наряду с балансовыми запасами имеются от- дельные рудные тела, блоки или участки, не отвечающие кондициям. При этом нередко возникает вопрос, следует ли учитывать такие забалансовые запасы, если нет уверенности, что они смогут представить промышленный ин- терес в будущем (из-за подработки или малых количеств). Рассмотрим несколько примеров. На рис. 14 показаны три профиля: а) вскрываемое карьером сложное рудное тело, состоящее из чередующихся полос балансовых и некондиционных по содержанию полезного компонента руд; б) оруденение, вскрытое подземными Рис. 14. Примеры различного расположения забалансовых руд: а — при чередовании кондиционных и -некон- диционных руд в карьере; б — то же, в подзем- ных выработках; в — при относительно мало- мощных некондиционных рудных телах 1 — балансовые руды; 2 — руды некондици- онные по условиям залегания; 3 — руды некондиционные по содержанию; 4 — вмеща- ющие породы; 5 — контуры карьера выработками, и в) чередующиеся кондиционные и некондиционные рудные тела, отработка которых возможна как открытым, так и подземным способами. В первом случае в пределах карьера имеются некондиционные по содержа- нию руды и, кроме того, за баланс отнесены также руды, имеющие содержания выше минимального промышленного, но находящиеся за контуром открытых работ. Необходимость оставления последних на учете не вызывает сомнений, так как после промышленного освоения месторождения и достижения проект- ной глубины карьера эти запасы без больших капиталовложений смогут быть рентабельно отработаны и продлят срок существования предприятия. Забалан- совые же запасы, находящиеся внутри карьера, неизбежно должны быть добыты, но в зависимости от содержания в них ценных компонентов будут направлены в одних случаях на обогатительную фабрику, в других в отвал для хранения и в третьих — в хвостовые отвалы. Из этого следует, что забалансовые запасы, находящиеся внутри карьеров, следует всегда учитывать. Вопрос об их ис- пользовании должен решаться при разработке проекта горнорудного предприя- тия с учетом содержаний в этих рудах ценных компонентов, обеспеченности предприятия балансовыми рудами и производительности обогатительной фаб- рики. Во втором случае показан профиль участка месторождения, разведанного и частично подготовленного для подземной добычи. Здесь среди кондиционных руд встречаются блоки забалансовых запасов. Выделение и подсчет этих запа- сов представляется целесообразным, так как позволит при проектировании выбрать наиболее рациональную схему разработки месторождения и опреде- 08
лить, какие из вскрытых (в ряде случаев попутно подготовленных) забалансо- вых запасов могут быть использованы в настоящее время или в будущем. Примерно такое же положение имеет место в третьем случае, когда чере- дуются рудные тела с балансовыми и некондиционными запасами. Последние целесообразно учитывать с тем, чтобы возможность их разработки определить при проектировании предприятия. Таким образом, можно сделать общий вы- вод, что забалансовые запасы при преобладании на месторождении балансовых руд целесообразно подсчитывать, за исключением отдельных случаев, когда совершенно очевидна невозможность практического использования забалансо- вых запасов. Для их подсчета кондициями обычно не устанавливаются спе- циальные показатели (бортовое содержание, минимальная мощность). Оконту- ривание рудных тел ведется по бортовому содержанию, принятому для конди- ционных руд, а вопрос о балансовое™ отдельных блоков решается в зависимости от их соответствия минимальному промышленному содержанию. Однако в не- которых случаях приходится устанавливать бортовое содержание ценных ком- понентов специально для забалансовых руд. Такая необходимость может воз- никнуть по месторождениям, целиком относимым к числу забалансовых. С дру- гой стороны, после оконтуривания кондиционных руд по установленному бор- товому содержанию иногда остаются большие количества ценных полезных ископаемых в убогих рудах. В этих случаях необходимо установить бортовое содержание более низкое, чем для балансовых руд. Верхняя и нижняя границы его находятся между принятым бортовым содержанием и содержаниями по- лезных компонентов, остающихся в хвостах после переработки руды. Здесь, так же как и при определении бортового содержания для балансовых руд, необходимо в первую очередь проанализировать геологические особенности месторождения и характер изменения морфологии рудных тел в зависимости от принимаемой величины бортового содержания. В отдельных случаях заба- лансовые запасы резко затухают, что позволяет легко провести их границу. При постепенном уменьшении содержания контур должен находиться выше хвостового содержания хотя бы на 25—50% . При оконтуривании забалансовых запасов необходимо также учитывать морфологию рудных тел, слагаемых за- балансовыми рудами: они должны быть по возможности простыми, позволя- ющими применение наиболее дешевых массовых систем разработки. Заслуживает специального рассмотрения вопрос о забалансовых запасах, находящихся вне контуров проектируемых карьеров. При разработке место- рождений открытым способом себестоимость добычи является наиболее низкой, так как этот способ позволяет применять наиболее производительные системы разведки, мощные землеройные механизмы, большегрузные транспортные сред- ства; в условиях открытых работ значительно упрощаются вопросы водоотлива, вентиляции и др. Учитывая, что себестоимость добычи 1 т руды открытым спо- собом в 1,5—2,0 раза и более ниже, чем при подземных работах, расчет мини- мального промышленного содержания ведется раздельно для каждого из этих способов добычи. Вследствие этого та часть месторождения, которая может быть отработана открытым способом, нередко оказывается кондиционной, а запасы, находящиеся за контуром проектируемого карьера, приходится от- носить за баланс. Например, по Нерюндинскому месторождению (рис. 15) из 427 млн. т разведанных запасов по категориям А + В + Сх 202 млн. т оказались в пределах карьера, а 225 млн. т, расположенных ниже его, при- шлось отнести к числу забалансовых, несмотря на то, что по своему качеству и технологическим свойствам эти руды совершенно не отличаются от принятых на баланс. 69
Отнесение указанных запасов к числу забалансовых находится в полном соответствии с действующей классификацией запасов твердых полезных ис- копаемых, которая предусматривает, что к забалансовым относятся запасы, использование которых в настоящее время экономически нецелесообразно, ио которые в дальнейшем могут явиться объектом промышленного освоения. - Рас. 15. Нерюндинское железорудное месторождение. Пример отнесения за баланс запасов, находя- щихся за контуром карьера (по данным Илимской экспедиции): 1 — магнетитовые руды; 2 — бедные прожилковыс руды; з — гранатовые скарны; 4 — цеолит- кальцит-хлоритовые породы; 5 — туфы; 6 — долериты; 7 — контур карьера; 8 — буровые скважины « В данном случае контуры карьера, установленные проектной организацией исходя из требуемых по горнотехническим условиям углов его откоса и с уче- том предельно допустимого коэффициента вскрыши, явились границей, ниже которой возможна лишь подземная, более дорогая и нерентабельная в настоящее время отработка месторождения. После того как предприятие будет построено, а капиталовложения окупятся прибылью от разработки верхней части место- рождения, возможно, что экономически целесообразным окажется отработать подземным способом или путем углубки карьера оставшиеся запасы нижних горизонтов и они перейдут из группы забалансовых в число балансовых. Во многих случаях, особенно по цветным и редким металлам, запасы, рас- положенные ниже контуров открытой разработки, также относятся к числу ТО
Таблица 21 Основные технико-экономические показатели коцдиций Основные показатели Единица измерения Варианты I II III * Бортовое содержание полезного компонента Минимальное промьппленное содержание полезного компонента Среднее содержание полезного компонента ........ Увеличение (4-) или снижение (—) среднего содержания полезного компонента по сравнению с предыдущим вари- антом Разубоживание .... . .... Потери Коэффициент вскрыши Коэффициент рудоносности Среднее фактическое содержание полезного компонента с учетом разубоживания (в товарной руде) Запасы минерального сырья (руды) в недрах Увеличение (+) или сокращение (—) запасов по сравнению с предыдущим вариантом а) в абсолютных величинах б) в процентах Запасы полезного компонента (металла) в недрах .... Увеличение (4-) или уменьшение (—) по сравнению с преды- дущим вариантом а) в абсолютных величинах б) в процентах Запасы минерального сырья (руды) извлекаемые ..... Запасы полезного компонента (металла) извлекаемые . . . Годовая производительность по минеральному сырью (руде) Годовая производительность по горной массе Годовая производительность по концентрату Годовая производительность по готовой продукции (металлу в концентрате) Увеличение (+) или уменьшение (—) производительности по готовой продукции (металлу) по сравнению с преды- дущим вариантом Срок обеспеченности рудника Извлечение полезного компонента при фактическом содер- жании То же, при минимальном промышленном содержании . . То же, при содержании в приращиваемых запасах .... Себестоимость добычи 1 т минерального сырья (руды) . . Себестоимость обогащения 1 т руды Себестоимость 1 т концентрата из минерального сырья с фак- тическим содержанием То же, из минерального сырья в приращиваемых запасах Оптовая цена 1 т стандартного концентрата То же, фактического концентрата с учетом отклонения от стандарта ..... .......... Прибыль от 1 т минерального сырья (руды) То же, из приращиваемых запасов То же, готовой продукции (концентрата, металла) .... То же, за счет приращиваемых запасов Прибыль годовая Увеличение (4-) или уменьшение (—) прибыли по сравнению с предыдущим вариантом а) в рублях б) в процентах % » » » »• » » » » млн. т » % тыс. т ТЫС. т % млн. т тыс. т млн. т » т » » ГОД % » » руб. » » » » » » » » » » руб. Г н
Продолжение табл. 21 Основные показатели Единица измерения I I вариант П ы III* Капитальные затраты на промышленное строительство . . Удельные капитальные затраты на 1 т готовой продукции То же, на 1 т продукции из приращиваемых запасов . . Срок окупаемости капитальных затрат...................... Рентабельность .......................................... млн. руб. руб. » ГОД % * Количество вариантов может быть бблыпим. балансовых. С этой целью при разработке кондиций на основе соответствующих технико-экономических расчетов устанавливаются одни показатели для под- счета запасов, разработка которых возможна открытым способом, и другие — для запасов подземной добычи. Минимальное промышленное содержание в последнем случае обычно оказывается более высоким, другие показатели (бор- товое содержание, мощности рудных тел и безрудных прослоев и т, д.) подвер- гаются меньшим изменениям. Требования к содержанию и порядок представления на утверждение в ГКЗ СССР кондиций на минеральное сырье изложены в специальной инструк- ции. В ней предусматривается, что проекты кондиций, как правило, разраба- тываются отраслевыми проектными или специализированными научно-иссле- довательскими институтами и должны содержать геологическую записку, тех- нико-экономические расчеты, обосновывающие кондиции, и соответствующие графические материалы. В этой записке необходимо осветить геологическое строение месторождения, морфологию, размеры, условия залегания рудных тел, характер распределения типов и сортов руд, технологические их свойства, гидрогеологические, инже- нерно-геологические условия и другие особенности месторождений. Особенно важной частью геологической записки является анализ изменения запасов, параметров рудных тел и их качественного состава в зависимости от различных вариантов показателей кондиций. Технико-экономические расчеты кондиций должны содержать обоснования принятых производительности предприятия, способа и системы разработки месторождения, а также отдельных показателей кондиций (бортовую и мини- мального промышленного содержания, минимальной мощности рудных тел и т. д.). Таблица 22 Основные требования ГОСТ или ТУ к качеству полезных ископаемых Наименование ГОСТ или ТУ сорта или марки палезных ископаемых Минимальное содержание полезного компонента. % Максимально допустимые содержания вредных примесей, % Прочие условия 72
Таблица 23 Сводные технико-экономические показатели расчета кондиций по полезным ископаемым, качество которых определяется ГОСТ или ТУ Основные показатели Единица Варианты * измерения I II Ш Минимальная мощность рудного тела, включаемая в под- счет запасов Максимальная мощность включаемых в подсчет запасов прослоев некондиционных пород Коэффициент вскрыши Запасы полезного ископаемого в недрах Увеличение (4-) или сокращение (—) запасов по сравнению с предыдущим вариантом: а) в абсолютных величинах б) в процентах Фактические средние данные по содержанию полезных компонентов То же, по лимитируемым вредным примесям Изменения содержаний полезных компонентов и вредных примесей по сравнению с предыдущим вариантом . . . Выход товарной продукции, отдельных сортов ее .... Разубоживание - Потери Средние содержания полезных компонентов и вредных при- месей с учетом разубоживания Запасы полезного ископаемого .в намеченных контурах отработки Годовая производительность по полезному ископаемому . . То же, по горной массе . То же, по товарной продукции Увеличение (4-) или уменьшение (—) производительности по товарной продукции по сравнению с предыдущим вариантом Срок обеспеченности предприятия запасами полезного иско- паемого Себестоимость добычи 1 т полезного ископаемого Себестоимость обогащения или обработки 1 т полезного иско- паемого Себестоимость 1 т товарной продукции из полезного иско- паемого с фактическим средним содержанием полезных компонентов и вредных примесей Оптовая цена 1 т товарной продукции Прибыль от 1 т готовой продукции Прибыль годовая Увеличение (+) или уменьшение (—) прибыли по сравнению с предыдущим вариантом: а) в рублях . -. б) в процентах Капитальные затраты на промышленное строительство Удельные капитальные затраты на 1 т готовой продукции Срок окупаемости капитальных затрат Рентабельность м » % млн. т » » » » » » » » » » » » » » » » » » » » тыс. т » » » » » » ГОД руб. » » » » » млн. руб. руб. ГОД % 73
Графические материалы должны характеризовать геологическое строение месторождения, изменения морфологии и размеров рудных тел, их запасов и качественных показателей в зависимости от рассматриваемых вариантов кондиций. Основные- технико-экономические данные по рассматриваемым вариантам показателей кондиций, согласно методическим указаниям ГКЗ СССР, должны быть оформлены в виде сводной таблицы (табл. 21). По полезным ископаемым, для которых определение минимального про- мышленного содержания ценного компонента не производится, а качество оценивается по требованиям соответствующих ТУ и ГОСТ (например, бокситы), необходимо указать наименования ГОСТ или ТУ, на основании которых оце- нивается качество полезного ископаемого и требования, предъявляемые к со- держанию ценных компонентов и вредных примесей. Эти данные могут быть оформлены в виде таблицы (табл. 22). Технико-экономические показатели по рассмотренным вариантам расчета кондиций для указанных полезных ископаемых должны быть сведены в табл. 23.
Глава Ш ТРЕБОВАНИЯ К ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИЗУЧЕННОСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ Знание геологического строения месторождения, особенностей морфологии и условий залегания рудных тел совершенно необходимо для правильной оценки масштабов месторождения и его перспектив. Это элементарная истина, известная каждому начинающему геологу, но на практике она очень часто игнорируется. Так, за 20 лет (1949—1968 гг.) почти по каждому пятому (19,3%) отклоненному ГКЗ СССР геологическому отчету в числе причин отказа в утвер- ждении запасов отмечается слабая геологическая изученность месторождения, особенно в части морфологии, вещественного состава и условий залегания рудных тел. Эти дефекты характерны не только для отклоненных, но и для утвержденных ГКЗ СССР отчетов. Таким образом, недостатки геологического изучения распространены очень широко и, как будет показано ниже, нередко обусловливают серьезные просчеты в оценке промышленного значения разведуемых рудных месторо- ждений. Геологическое изучение месторождения начинается с геологических съе- мок и составления карт района, участка месторождения и отдельных его частей. Особенности же морфологии, условий залегания и вещественного состава руд- ных тел определяются в процессе разведки. ВОПРОСЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО КАРТИРОВАНИЯ Прежде всего возникает вопрос о масштабах геологических съемок. Со- гласно инструкциям ГКЗ СССР по применению классификации запасов к от- дельным полезным ископаемым, по району месторождений, запасы которых подлежат утверждению в ГКЗ, кроме мелкомасштабных карт необходимо иметь геологические карты масштаба 1 : 25 000—1 : 50 000. Одним из главных назна- чений этих карт и геологических разрезов к ним является установление зако- номерностей распределения оруденения: его приуроченности к тем или иным структурам, например к брахиантиклинальным куполам (Риддер-Сокольное, Никитовка), к синклиналям (Кривой Рог, Озерное — рис. 16), зонам расслан- цевания и разломов (Тишинское, Иртышское), контактам интрузивов с карбо- натными породами (Алтын-Топканское — рис. 17, Соколовское), к опреде- ленным стратиграфическим горизонтам (Миргалимсай, Джезказган), зонам развития вторично измененных пород (Коунрад, Кальмакыр) и т. д. Однако по тем или иным причинам геологические карты нередко не отве- чают указанному назначению. В одних случаях это происходит из-за того, что заснятая площадь недостаточна для решения поставленных задач. В част- ности, это отмечалось по месторождениям Акджальскому (полиметаллическое), Восток (никелевое) и др. 7S
Особенно часто геологическое картирование оказывается неполноценным в закрытых районах, когда коренные породы перекрываются рыхлыми отложе- ниями большой мощности (районы Рудного Алтая, Тургайского прогиба и др.). Это обычно обусловлено недостаточным объемом картировочного и структур- ного бурения, а в некоторых случаях неполным использованием данных, получаемых при проведении разведочных выработок. Например, по Шагыр- кульскому железорудному месторождению карта палеозойского фундамента Рис. 16. Озерное полиметаллическое месторождение (по данным Озерной ГРП) *-“' Геологический профиль, характеризующий синклинальную структуру месторождения: 1 — рудные р .. тела; 2 — известняки; 3 — туфы и туффиты; 4 — известняково-туфогенная брекчия; 5 — эруптив- ная брекчия; 6 — диабазовый порфирит; 7 — диабазы; 8 — кора выветривания; 9 — суглинки; - - 10 — буровые скважины из-за недостаточного объема картировочного бурения оказалась крайне схема- тичной, особенно в части тектоники. Вследствие нерасшифрованности геоло- гических структур и их связи с оруденением оценка месторождения оказалась резко завышенной. Обоснованность геологических карт в очень большой степени зависит от пя- дежности стратиграфического расчленения пород. Нередко этому вопросу не уделяется необходимого внимания. Так, по Филизчайскому полиметалличе- скому месторождению отмечалось отсутствие микропалеонтологических и па- линологических исследований органических остатков, вследствие чего увязка пород велась лишь по литологическим признакам, что затруднило обоснование выделяемых геологических структур. . . . . 76
Рис. 17- Алтын-Топканское полиметаллическое месторождение (по данным Алтын-Топканской ГРП) Участок геологического плана III горизонта, характеризующий распределение оруденения: 1 — рудные тела; 2 — некондиционное оруде- нение; 3 — ск&рнъг, 4 — известняки; 5 — гранит-порфиры; 6 — гранодиорит-порфиры; 7 — кварцевые порфиры; 3 — аркозовые песчаники; 9 — номера зон; 10 — номера рудных тел; 11 — тектонические нарушения; 12 — горные выработки и скважины
Недостаточное изучение стратиграфии вмещающих пород на Ахтенском железорудном месторождении не позволило определить характер их взаимо- отношений с рудными телами и роль литологического контроля в процессе оруденения. На Худесском полиметаллическом месторождении недостаточно обоснованными было стратиграфическое расчленение девонских и нижнекар- боновых отложений. Нередко, приводя стратиграфическую колонку, авторы не указывают границ распространения отдельных горизонтов в пределах дан- ного района (например, Кайрактинское месторождение), хотя некоторые из них могут либо совершенно отсутствовать, либо занимать незначительную площадь. Точно так же важно знать не средние мощности и литолого-петрографический состав отдельных стратиграфических горизонтов, а данные, относящиеся к изу- чаемому району или участку. Вещественный состав пород должен быть охарактеризован достаточным количеством полных химических или спек- тральных анализов, а рыхлые отложения — данными о гранулометрическом составе. Особо важное значение имеют вопросы тектоники, так как преобладающая часть рудных месторождений связана с теми или иными ее проявлениями — образованием благоприятных для рудоотложения структур, рудоконтролиру- ющих зон, разломов, по которым внедрялись дайки и малые интрузии, и т. д. Между тем недостаточная изученность тектоники отмечается чаще всего. При этом нередко региональные складчатые структуры и крупные разломы осве- щаются значительно лучше, чем тектонические нарушения, имеющие непосред- ственное отношение к разведуемому рудному полю или месторождению. При проведении полевых и камеральных работ особое внимание следует обращать на полноту освещения ведущих тектонических структур и определение их роли в формирований месторождения. Например, по Дастакертскому молибденовому месторождению авторы связывали образование промышленного оруденения с Дебаклинским разломом, к которому приурочены крупные Каджаранскве и Агаракское месторождения, что повышало благонадежность оцениваемого объекта. При рассмотрении представленных материалов было высказано пред- положение, что Дастакерт находится на продолжении другого разлома, отде- ляющего Кунгуро-Алагезское поднятие от депрессии Кафанского района. Отмечалась также невыясненность других геологоструктурных вопросов — роли даек (дорудные или послерудные), возраста порфиритов, причин ступенча- тости в пространственном расположении рудных тел и др. Это. несомненно явилось одной из причин резких изменений в промышленной оценке Даста- кертского месторождения, происшедшей при его вскрытии и разработке. В отчете по Майкаинскому золоторудному месторождению вместо факти- ческих данных были приведены различные точки зрения относительно струк- туры района. Мегантиклинорий по старым представлениям был без должного обоснования заменен брахисинклинальной складкой; основное значение в ло- кализации оруденения придавалось блоковой структуре и совершенно не учи- тывался стратиграфический контроль. По Чатыркульскому медному месторождению чрезмерное значение отводи- лось пострудным нарушениям, вследствие чего разрозненные рудные тела не- правильно рассматривались как смещенные участки крупных залежей; это привело к значительному завышению запасов. На Каратасском медно-молибденовом месторождении не были должным образом изучены взаимоотношения молодых и древних гранитоидов со скар- нами и рудными телами, что затруднило оценку выявленных и поиски новых залежей. -78 . .
При изучении Жирекенского молибденового месторождения было устано- влено, что в распределении оруденения основную роль сыграли структурные факторы: в узлах пересечения различных систем трещин локализуются как рудные тела, так и малые интрузии, с которыми связывается промышленная минерализация (рис. 18). При изучении Алтын-Топканского полиметаллического месторождения авторы пришли к выводу, что мощные рудные тела часто приурочены к искри- влениям даек (рис. 19) и наиболее крутым контактам известняков с гранодио- ритами. Вместе с тем мощность рудных тел находится в прямой зависимости от мощности скарнов. При разведке Липовского силикатно-никелевого месторождения не было уделено необходимого внимания изучению трещинной тектоники и разрывных нарушений, играющих важную роль в локализации оруденения. Вследствие этого были неправильно интерпретированы данные разведочных работ, и руд- ные тела представлялись в виде пологих плащеобразных залежей, в то время как крутые линейно вытянутые клиновидные залежи имели преобладающее значение. Примером правильно проведенных работ по расшифровке геолого-струк- турных особенностей рудных месторождений, давшим большой практический эффект, может служить открытие Тишинского полиметаллического месторо- ждения. Оно явилось следствием правильно и целеустремленно проведенных геологосъемочных работ, сопровождавшихся большим объемом картировочного и поискового бурения. Алтайская экспедиция ВАГТ по результатам крупно- масштабного геологического картирования выявила за пределами Лениногор- ского рудного поля, на площадях, ранее считавшихся неперспективными, новые рудные участки, в том числе так называемый Бутачихинский. При этом было установлено, что в отличие от Лениногорского рудного поля, где рудовме- щающей является пологая структура эйфельских отложений, на вновь откры- том участке промышленное оруденение приурочено к крутым зонам повышенного рассланцевания, осложненным разрывными нарушениями. Это позволило пра- вильно направить геологоразведочные работы и обоснованно интерпретировать полученные по ним данные. Значение глубокого изучения геолого-структурных особенностей района можно хорошо проследить па примере Саякского медного месторождения. На протяжении многих лет оно разведывалось без предварительного изучения поверхности, что привело к заключению о наличии небольших разрозненных рудных тел. Тщательно проведенная геологическая съемка рудного поля и от- дельных участков позволила расчленить интрузивные породы по составу жиль- ной серии, а метаморфические образования — по литологическим комплексам. Был также произведен анализ разрывных нарушений по времени их образова- ния и генетическому типу. Это дало возможность правильно расшифровать геологическую позицию месторождения, его структурно-литологические особенности и дать обоснованную оценку запасов, которые благодаря этому во много раз возросли. Нередко собранный в результате полевых исследований обширный мате- риал теряет значительную часть своей ценности из-за недостаточного его обоб- щения и неудовлетворительного отображения на геологических картах. В од- них случаях не находят достаточно четкого изображения основные тектониче- ские элементы, не выделяются рудоконтролирующие структуры, в других не совпадают контакты, линии нарушения и другие данные на геологических картах различного масштаба или на разрезах к ним. Во многих случаях на 7,$Г
Рис. 18. Жирекенское молибденовое месторождение (по данным Жирекенской ГРП). Схематический геологический план: 1 — граниты; 2 — гранит-порфиры; з — оруденелые участки; 4 — руды с повышенным содержанием трехокиси вольфрама; 5 — тектонические нарушения Рис. 19. Алтын-Топканское месторо- ждение (по данным Алтын-Топкаиской экспедиции). Приуроченность рудных тел к изгибам гранит-порфировых даек: 1 — рудные тела; 2 — гранит-порфиры з — извест- няки; 4 — аркозовые песчаники 80
картах отсутствует достаточное количество замеров падения пород и тектони- ческих нарушений, что снижает достоверность геологических построений. Например, по Верхне-Кайрактинскому вольфрамовому месторождению за- меры трещиноватости и данные ориентировки рудных прожилков не были обработаны, вследствие чего не были установлены характер и степень развития трещинных структур и их влияние на процессы рудоотложения. Мало замеров элементов залегания пород и тектонических нарушений отмечалось по Боще- кульскому месторождению, где не были выделены и нанесены на геологическую- карту дорудные тектонические зоны; отсутствовал элементарный анализ тре- щиноватости по Орловскому месторождению. По месторождению Борлы из-за противоречивости или отсутствия подтвер- ждающих фактических материалов остался невыясненным очень важный для оценки запасов и для использования в качестве поискового критерия вопрос о приуроченности вторичных кварцитов к тектоническим зонам. При изучении проявлений вулканизма довольно часто остается невыяснен- ным весьма важный вопрос о возрастных отношениях различных интрузий и их связи с оруденением. Например, по Шалгиинскому и Аманан-Макитскому месторождениям отмечалась недостаточная изученность взаимоотношений раз- личных гранитоидных интрузивов и их роль в процессах изменения вмещающих пород и локализации молибденовой минерализации. Большое значение имеют вопросы внутреннего строения и формы интру- зивных массивов, характер их контактов с вмещающими породами. На Кручининском месторождении титана вследствие слабого изучения внутреннего строения массива ультраосновных пород не были должным образом разграничены пироксениты и габбро, с которыми связано оруденение, что привело к существенному искажению оценки запасов месторождения. Наобо- рот, детальное изучение на Фестивальном месторождении интрузивных масси- вов и процессов ассимиляции вмещающих пород, подкрепленное необходимыми химическими анализами и петрохимическими расчетами, способствовало пра- вильной промышленной оценке этого месторождения и повышению эффектив- ности поисковых работ. При геологическом картировании большое внимание необходимо уделить проявлениям контактово-метасоматических, гидротермальных и других из- менений пород. Например, на Верхне-Кайрактинском вольфрамовом месторо- ждении слабо изучено влияние процессов окварцевания на характер локализа- ции рудной минерализации, что очень затруднило промышленную оценку от- дельных его участков. Примерно такое же положение имело место на Боще- кульском медном месторождении, где не был установлен ореол контактовых изменений и не были нанесены гидротермально-измененные породы. На Ак- маинском вольфрамовом месторождении осталась невыясненной связь орудене- ния с процессами скарнообразования и хлоритизации. На Туюкском свин- цовом месторождении тщательное изучение баритизации и окварцевания пород вдоль разломов позволило выявить закономерности локализации полиметал- лического оруденения и текстурные особенности руд. К последним приурочена наиболее интенсивная свинцовая минерализация с образованием сплошных,, гнездово-прожилковых и вкрапленных руд (рис. 20). Немаловажное значение имеют полнота использования собранных при съемке фактических данных и качество оформления геологических карт. Несмотря на наличие детально разработанных и узаконенных условных обозначений, нередко применяемые легенды, особенно для крупномасштабных геологических карт, оказываются очень непродуманными. Например, не всегда 6 Коган И. Д. 81
ио карте можно определить, являются ли границы пород, линии нарушении, контуры залежей достоверными или предполагаемыми, так как в том и другом случае проведены сплошные линии. Данные замеров элементов залегания пород и тектонических разломов нередко либо полностью отсутствуют, либо нанесены в совершенно недостаточном количестве, что не позволяет проверить достовер- ность геологических построений. В ряде случаев на геологических картах не показаны выходы рудных тел на поверхность, особенно если они не имеют "четких границ и определены по данным опробования. Например, это имело Рис. 20. Туюкское полиметаллическое месторождение (по данным Туюкской ГРП). Характер распределения оруденения: 1 — рядовая свинцовая руда; 2 — богатая свинцовая руда; з — медная руда; 4 — баритовые рудные тела; 5 — забалансовая свинцовая руда; 6 — тектонические зоны место по Бощекульскому медному месторождению, где на геологической карте крупного масштаба не были нанесены контуры рудного тела, дорудные текто- нические зоны и имелось очень мало замеров элементов залегания пород и линий нарушения. По медному месторождению Борлы крупномасштабные геологи- ческие карты между собой не увязывались, не сопровождались геологическими разрезами и не имели контуров рудных тел. Отмечаются неувязки между картами и фактическими данными разведки (Каратасское, Депутатское, Дастакертское и др.), а также особенно часто между картами различных масштабов (Каратасское, Депутатское, Дастакерт- ское и др.). Линии геологических разрезов должны проводиться таким образом, чтобы они освещали наиболее характерные особенности геологического строения района и месторождения. Нередко же разрезы проводятся так, что не дают представления о пространственном положении рудных тел, тектонических зон и контактов, их взаимоотношениях с вмещающими породами. При проведении «2
геологических разрезов хотя бы часть их должна дать полное пересечение раз- ведуемого месторождения. В заключение следует, еще раз подчеркнуть, что геологическая позиция месторождения должна быть полно охарактеризована в тексте и четко отражена на геологических картах и разрезах. Совершенно недопустимо, когда на геоло- гической карте района не нанесены контуры месторождения (как это имело' место по Бощекулю). При отсутствии выходов рудных тел на поверхность они должны быть показаны на карте пунктиром и характеризоваться соответству- ющими проведенными через них геологическими разрезами. Геологические карты должны содержать достаточное количество замеров элементов залегания пород и тектонических нарушений. На них должны быть показаны все крупные структуры района. Без этого геологические построения не могут быть признаны достоверными. Возраст и стратиграфические взаимоотношения выделяемых литологиче- ских и петрографических разностей пород должны иметь соответствующее палеонтологическое или петролого-химическое обоснование. Геологические карты различных масштабов и разрезы к ним должны быть взаимно строго увязаны между собой, а также с текстом и данными разведоч- ных работ. Расхождения же свидетельствуют о недостаточной геологической, изученности, что ставит под сомнение достоверность построений. На геологических картах района, а тем более участка месторождения должны быть отражены контактовые изменения пород около интрузивов и ха- рактер зон гидротермальных изменений вмещающих руные тела пород. Геологические разрезы должны составляться по линиям, которые наиболее полно характеризуют те или иные особенности строения месторождения, вза- имоотношения различных структур, комплексов пород и т. д. МОРФОЛОГИЯ, УСЛОВИЯ ЗАЛЕГАНИЯ И ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ РУДНЫХ ТЕЛ При характеристике рудных тел, имеющих четкие геологические границы (жилы, зоны, колчеданные залежи), необходимо указать их количество, взаим- ное расположение, расстояния между ними, приуроченность к тем или иным геологическим структурам, условия залегания (согласно вмещающим породам, секущие, азимут простирания, углы падения), протяженность (минимальная, максимальная и преобладающая), мощность (от — до и средняя), содержания полезных компонентов (от — до и средние). Очень важно проанализировать степень выдержанности рудных тел в отношении морфологии, мощностей и со- держаний полезных (вредных) компонентов как по простиранию, так и по па- дению этих тел. При значительном числе рудных тел указанные выше данные целесообразно свести в таблицу (табл. 24). Далее наиболее крупные рудные тела, в которых сосредоточены основные запасы месторождения, должны быть охарактеризованы каждое в отдельности и более детально с выделением их особенностей в морфологии, условиях зале- гания, закономерностях изменения вещественного и минерального состава, текстур и структур руд и т. д. При отсутствии естественных геологических границ и оконтуривании рудных тел по данным опробования, исходя из установленного кондициями бортового содержания, не следует упускать из виду, что рудное тело — поня- тие не только геологическое, но и экономическое. Поэтому недостаточно описы- вать те геологические структуры, в пределах которых располагаются рудные 6* 83
Основные параметры разведанных рудных тел Таблица 24 Элементы залегания, град. Просле- женная длина, м Мощность, м Содержание полезных компонентов, Ks или название рудного тела Характеристика морфологии рудных тел S и и s с £ № Главное 'Тело 1 Мощная, относитель- 40,0 280 65 но выдержанная оруденелая зона Не выдержанная жи- 10,0 210 75 ла с частыми раз- дувами и пережи- мами 1270 300 1400 400 30,0 20,0 0,2 4,1 0,2 17,0 4,0 0,1 5,0 тела, но должна быть дана подробная характеристика этих рудных тел, так как собственно они и представляют промышленный интерес. Между тем нередко описание морфологии выделенных по кондициям рудных тел подменяется осве- щением условий залегания рудовмещающих горизонтов, зон или структур. Например, по медно-никелевому месторождению Норильск I были приведены .данные о типах оруденения, их связи с теми или иными разновидностями пород массива, но совершенно отсутствовало описание (выделенных при подсчете запасов) основного рудного тела и других залежей, их размеров, морфологиче- ских особенностей, закономерностей распределения в них рудных и безрудных участков, отдельных типов руд, нарушенности тектоническими разломами, •флексурообразными изгибами и т. д. Составленные многочисленные и весьма трудоемкие карты изомощностей для характеристики морфологии рудных тел не были использованы. Еще более существенное значение имеет вопрос о правильном разграни- чении промышленных рудных тел и геологических образований, в которых они находятся. Нередко в пределах «рудной залежи» выделяют «рудные тела», а последние в свою очередь делят на рудные линзы, столбы, гнезда и т. д. Это не только создает путаницу в понятиях, но часто искажает представления о размерах, морфологии и условиях залегания собственно рудных тел. Напри- мер, по Темирскому (рис. 21) и II Аятскому бокситовым месторождениям разрозненные мелкие линзы и гнезда в пределах горизонта рассматривались как единые рудные тела, а несколько таких горизонтов объединялись в крупные рудные залежи. Это мотивировалось тем, что бокситы и вмещающие их аллиты и огнеупорные глины представляют собой части единого геологического обра- зования, которые различаются лишь по соотношениям содержаний глинозема, кремнезема и других элементов. Однако это исказило представления об истин- ных размерах рудных тел и их промышленном значении. Примерно такое же положение имело место по Краснооктябрьскому бокси- товому месторождению: в отчете описывались 22 рудных тела, фактически их оказалось свыше 500. По железорудным месторождениям Кривого Рога выде- ляются большие рудные залежи, в действительности же это рудовмещающие 34
зоны, в пределах которых имеется значительное число обособленных рудных тел, нередко очень сложной формы (неправильные линзы, столбы и гнезда). На Риддер-Сокольном полиметаллическом месторождении также под руд- ными залежами часто понимались участки распространения многочисленных разобщенных рудных тел, запасы которых подсчитывались отдельно (см. рис.12). Для получения четкой характеристики рудных тел и во избежание их ото- ждествления с вмещающими геологическими структурами целесообразно сгруп- пировать эти тела, показав их в соответствующих таблицах (табл. 25). Рис. 21. Темирское месторождение бокситов. Подсчетный разрез по линии 21 (по данным Темир- ской ГРП). Неправильное объединение разрозненных линз: I — запасы кат* В по подсчету авторов; 2 — то же, по кат. См; 3 — переведено ГКЗ из кат. В в Ci; 4 — исключены из подсчета; 5 — известняки; 6 — аллиты; 7 — туфы; 8 — глины коры выветривания; 9 — глины, оноки , палеогена; 10 — скважины Тщательное изучение морфологии рудных тел — непременное условие, игнорирование которого ведет к серьезным ошибкам в оценке запасов месторо- ждения. Например, Чердоякское оловорудное месторождение рассматривалось как мощный штокверк с относительно крупными запасами. Однако при более детальном изучении в процессе эксплуатации выяснилось, что оруденение при- урочено к параллельным зонам смятия, разделенным большими участками массивных, не нарушенных и практически безрудных плагиогранитов, что привело к уменьшению запасов почти в 5 раз и закрытию вновь построенного предприятия. На Липовском силикатно-никелевом месторождении рудные тела рассмат- ривались как пологие плащеобразные залежи, приуроченные к площадной коре выветривания ультра основных пород. При более детальном изучении оказалось, что преимущественное развитие имеет кора выветривания линейно- трещинного типа с образованием крутопадающих относительно маломощных рудных тел, что привело к существенному уменьшению запасов. 85
Таблица 25 Характеристика рудных тел, залегающих в определенных геологических структурах Рудовмещающие структуры (зоны, участки мульды и т. д.) Количество рудных тел Параметры ведущих рудных тел Наименова- ние структур и рудных тел Элементы залегания, град. t? к ад Мощность, м Содержание по- лезных компо- нентов, % Западная зона Главное № 6 № 8 № 9 Централь- ная мульда № 1 № 3. № 5 4200 400—600 37 4 1800 1200 15 3 180 220 220 190 90 95 85 70 80 70 75 1600 1400 900 850 0,5 0,5 0,8 0,4 27 15 12 10 10,0 7,0 6,0 5,0 0,1 0,1 0,2 0,1 8,0 7,0 4,0 3.0 5.0 3,2 2,0 3 000 3,0 18 000 2.0 15 000 2,5 18 15 12 12 10 8 0,4 0,3 0,3 5,0 4,0 5,0 2,8 2,0 2,5 в я 2 По Гайскому медному месторождению основные рудные тела рассматрива- лись как пологие мощные залежи среди эффузивных отложений. Однако при последующем изучении выяснилось, что они контролируются тектоническими нарушениями и образуют серию сближенных крутопадающих рудных тел, сливающихся под экранирующим покровом эффузивов и резко ветвящихся на глубину. На Ахейском ртутном месторождении вследствие совершенно недостаточ- ного количества выработок, пройденных непосредственно по простиранию руд- ных тел, увязка их в ряде случаев оказалась условной. На рис. 22 видно, что рудные тела между квершлагами 2 и 3 залегают параллельно и согласно с вме- щающими породами. Однако в квершлаге 1 часть рудных тел не была встречена и поэтому они были одновременно с вмещающими породами изогнуты и показаны как примыкающие под прямым углом к основным залежам. Приведенные примеры свидетельствуют о неправильной интерпретации полученных при разведке исходных данных, формальном определении внеш- них контуров рудных тел и отсутствии должного изучения их внутреннего строения. При характеристике внутреннего строения рудных тел следует в первую очередь осветить следующие основные вопросы: 1) степень однородности оруде- нения по мощности, простиранию и падению, наличие горизонтальной или вертикальной зональности; ^минеральный состав и распределение отдельных технологических типов руд/Зпналичие безрудных или некондиционных участ- ков и их взаимоотношения ссудными; 4) нарушенность рудных тел тектониче- скими подвижками, а также пострудными дайками изверженных пород; 5). до- рудные структуры; 6) физические свойства руд (твердые, рыхлые разности), трещиноватость, пористость, гранулометрический состав' 7) характер контак- тов с вмещающими породами и их вторичные изменения/онпереход одних мор- фологических типов рудных тел в другие. 86
Степень однородности оруденения. Имеется в виду не только характер распределения (равномерный, неравномерный), но и постоянство или измен- чивость состава минерализации. В одних случаях соотношение различных рудных минералов, например галенита и сфалерита, сравнительно постоянно ио простиранию и падению как в сплошных, так и во вкрапленных рудах, независимо от условий залегания. В других имеет место определенная гори- зонтальная или вертикальная зональность. Например, в некоторых пегмати- товых дайках литиевые минералы концентрируются в зальбандах, а касситерит Рис. 22. Погоризонтный план Ахейского месторождения (по данным Ахейской ГРП). Условная увязка рудных тел: 1 — выделяемые рудные тела; 2 — кварцевые песчаники со сланцами; 3 — интенсивно минерализованные породы; 4 — перемятые сланцы; 5 — горные выработки (штрек и квершлаги 1, 2 и 3) в центральных частях, в то время как танталит рассеян по всему рудному телу. В полиметаллических месторождениях нередко галенит и сфалерит преобладают в верхних горизонтах, а халькопирит в более глубоких и т. д. Изучение этих закономерностей имеет существенное значение при увязке рудных интервалов и параллелизации рудных тел. Минеральный состав и распределение отдельных технологических типов руд. Освещая эти вопросы, важно обратить особое внимание на размеры и форму рудных минералов, их взаимоотношения между собой и с нерудными минера- лами (например, наличие тонкого взаимопрорастания), что очень важно для оценки их обогатимости. Одновременно надо четко разграничить руды по тек- стурным особенностям (массивные, вкрапленные, полосчатые, брекчиевидные, гребенчатые, кокардовые, коломорфные и т. д.), их положению в пространстве, взаимопереходам и зависимости от тех или иных факторов (состава вмещающих пород, мощности рудного тела, зон нарушения). • 87
Даже в массивных рудах нередко встречаются прослои безрудных nopod или некондиционных руд. Размеры, форма этих прослоев, их расположение в значительной степени определяют внутреннее строение рудных тел. Иногда имеет место чередование мощных рудных полос с безрудными прослоями (же- лезистые кварциты, контактово-метасоматические месторождения). В других случаях безрудные участки образуют изометричные или вытянутые в каком-ли- бо направлении «окна». Изучение характера распределения этих участков. Рис. 23. Риддер-Сокольное полиметаллическое месторождение (по данным Лениногорского комбината). Изменение морфологии рудных залежей с глубиной — переход от пологих линз к крутопадающим столбо- и жилообразным телам: 1 — рудные тела; 2 — отработанные пространства; 3 — туфы и туффиты; 4 — алевролиты; 5 — горные выработки; 6 — буровые скважины имеет большое значение для оценки месторождения. В штокверковых образо- ваниях нередко имеются четко выраженные системы трещин, обусловливающие образование рудных зон, столбов, полос и линз. Выявление этих закономерно- стей внутреннего строения штокверков очень важно для правильной их оценки. Иногда направление этих зон и полос подчеркивается различием вещественного состава развитых в них прожилков. Нарушенность рудных тел тектоническими подвижками. После своего образования рудные тела довольно часто подвергаются воздействию тех или иных тектонических нарушений, иногда приобретают блоковую структуру, в других случаях ступенчатый характер. Зоны сбросов, интенсивного дробле- ния и рассланцевания отражаются не только на морфологии рудных тел, но нередко и на их вещественном и минеральном составе. Еще большее воздействие 88
иногда оказывают дайки изверженных пород, нарушающие сплошность оруде- нения и вызывающие метасоматические реакции. Дорудные структуры, например тектонические зоны, служат либо каналами для проникновения растворов, либо экранами, подпруживающими эти растворы. На пересечении разломов различных направлений нередко возникают обога- щенные столбы или раздувы рудных тел. Физические свойства руд и вмещающих пород, их крепость, трещинова- тость, пористость, наличие рыхлых разностей имеют значение для оценки гор- нотехнических условий разработки месторождения; вместе с тем эти свойства свидетельствуют об имевших место геологических процессах — тектонических, выветривания, метаморфизма и т. д. Характеристика строения рудных тел не будет полной, если не изучены их контакты с вмещающими породами, вторичные изменения этих пород, зоны перехода от промышленного оруденения к безрудным участкам. Нередко одни морфологические типы рудных тел переходят по простира- нию или падению в другие типы. Например, кварцеворудные жилы переходят в оруденелые зоны (Чатыркульское месторождение) и штокверковые образова- ния (Депутатское оловорудное месторождение) или линзообразные залежи, которые на глубине разбиваются на обособленные столбы и гнезда (Риддер-Со- кольное, рис. 23). Такие участки должны быть изучены особенно тщательно, по возможности с применением горных работ, так как без этого нельзя уве- ренно увязывать интервалы, встреченные разведочными выработками, в единые рудные тела. Описание морфологии рудных тел надо выделить в самостоятельный раздел, учтя при этом, что неправильное объединение разрозненных тел в единые за- лежи («прессовка») искажает представление об истинных размерах и условиях залегания этих тел и часто ведет к существенному завышению запасов. Этот раздел должен быть строго увязан с подсчетом запасов. Нередко отчет по геоло- гическому строению месторождения составляет одна группа авторов, а подсчет запасов совершенно независимо от них выполняется другими лицами, что при- водит к различному толкованию вопросов морфологии, а следовательно, и оценки рудных тел. Следует также иметь в виду, что при характеристике рудных тел необ- ходимо пользоваться контурами, полученными в результате применения конди- ций, установленных для данного подсчета. Об этом нельзя забывать, так как были случаи, когда подсчет запасов велся по новым кондициям, а описание рудных тел производилось исходя из их параметров по ранее действовавшим кондициям (Ново-Широкинское и другие месторождения). ВОПРОСЫ ПЕРВИЧНОЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ Геологические представления о структуре месторождения, морфологии рудных тел, условиях их залегания основываются в первую очередь на данных первичной геологической документации как естественных обнажений, так и раз- ведочных выработок. Между тем первичная геологическая документация не всегда находится на должной высоте: она нередко поручается недостаточно квалифицированным работникам и во многих случаях своевременно не конт- ролируется. Это приводит к схематизму и упрощению документации; так, совершенно отсутствуют или выполняются в недостаточном'количестве замеры элементов тектоники, слоистости, кливажа, крайне схематично описываются 80
литолого-петрографические особенности пород, их текстуры и структуры, вто- ричные изменения, характер минерализации и т. д. Например, по Бурыктальскому никелевому месторождению экспертизой было отмечено: 1) описание коры выветривания сделано схематично, недоста- точно конкретно; 2) не обращено внимания на особенности структуры и текстуры пород (например, охры структурные и бесструктурные, выщелоченные сер- пентиниты пористые или плотные); 3) не отмечено наличие остаточных породо- образующих минералов, наличие наложенной экзогенной минерализации; Рие. 24. Ирбинское железорудное месторождение. Разрез по разведочной линии 65: 1 — рудные тела по данным предварительной разведки; 2 — руд- ные тела после проведения детальной разведки; з — буровые скважины; 4 — данные каротажа, подтверждающие увязку рудных тел между скважинами 4) нет анализа наличия зон милонитизации, дробления или трещиноватости в корах и подстилающих породах; 5) упрощенная документация затрудняет составление детальных, достоверных разрезов; 6) допущены ошибки в интер- претации — вместо выветрелой дайки диорита показан выщелоченный серпен- тинит. Такая примитивная документация обусловливает и очень поверхностные представления об особенностях геологического строения месторождения, за- кономерностях распределения оруденения, морфологии рудных тел и условиях их залегания. Не случайно, что при рассмотрении в ГКЗ СССР материалов подсчетов запасов среди отмечаемых недостатков в геологическом изучении месторождений упущения занимают ведущее место. Так, неудовлетворитель- ное изучение морфологии рудных тел, вещественного состава руд, геолого-струк- турных вопросов неоднократно отмечалось по Лифудзинскому, Хрустальнен- 90
скому и Бол. Синанчинскому оловорудным месторождениям; наличие большого количества противоречий, неточностей, а иногда и небрежностей в описании геологического строения — по Кафанскому медному месторождению; бессистем- ность в описании пород, особенно гидротермально-измененных, неполная характеристика вещественного состава руд — по Каджаранскому месторо- ждению. По Ахтинскому железорудному месторождению геологические планы и разрезы находились в противоречии с первичной документацией и не увязы- вались с подсчетной графикой. По Кайрактинскому полиметаллическому ме- сторождению геологическая карта масштаба 1 : 1000 не отражала фактических данных, полученных при документации буровых скважин. Аналогичных де- фектов, обусловленных недостаточно высоким качеством первичной геологи- ческой документации, можно было бы привести очень большое количество. Они свидетельствуют о том, что эта документация рассматривается как чисто техническая и не очень важная работа. В некоторых случаях такое пренебреже- ние приводит к крупным просчетам в промышленной оценке разведуемых месторождений. Примером может служить Гайское месторождение меди. Здесь основные залежи № 3 и 4 по данным бурения рассматривались как пологие линзы, рас- полагающиеся согласно с вмещающими вулканогенным! породами. После проходки горных выработок выяснилось, что оруденение приурочено к крутым тектоническим зонам, а морфология рудных тел значительно сложнее, чем это представлялось вначале. Произведенная пере документация керна буровых скважин установила наличие отчетливо фиксирующихся крутых трещин слан- цеватости, плоскостей напластования, тектонических нарушений, т. е. данных, противоречащих увязке рудных пересечений по скважинам в пологие рудные тела. По Ирбинскому железорудному месторождению, наоборот, рудные тела северного фланга Центрального и Безымянного участков на основе данных бурения первоначально рисовались как крутопадающие с относительно не- большой мощностью. Последующее изучение показало, что указанные рудные тела имеют значительную мощность и залегают полого (рис. 24). Для повышения надежности первичной геологической документации Ми- нистерство геологии СССР издало специальный приказ, обязывающий усилить контроль за ее качеством. С этой целью комиссии, назначаемые вышестоящими геологическими организациями, должны систематически проверять полноту документации и отражение в ней всех важнейших элементов, необходимых для характеристики особенностей изучаемого месторождения. При этом тре- _ буется проведение обязательного сличения текста документации с натурой. _ В материалах подсчета запасов, представляемых на утверждение ГКЗ СССР, должны содержаться акты проверки первичной документации с указа- 11 нием, какая часть ее проверена по отношению к общему объему документации | и в том числе путем сопоставления описания с натурой. ]
Глава IV МЕТОДИКА РАЗВЕДКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ При оценке запасов полезных ископаемых и их квалификации по категориям приходится анализировать соответствие применявшейся методики разведки особенностям рассматриваемого месторождения. Однако научно обоснованных методов определения наиболее рациональной плотности сети разведочных выработок до сих пор не разработано, а используемые эмпирические способы должным образом не обобщаются. В связи с этим, по-видимому, представят интерес приведенные ниже данные, касающиеся методики разведки, основан- ные на опыте рассмотрения этих вопросов в ГКЗ СССР. Прежде всего необходимо отметить, что в геологических отчетах, предна- значенных для обоснования подсчета запасов полезных ископаемых, очень часто совершенно отсутствуют обоснования применявшейся методики разведки, хотя ни одно месторождение не может быть начато разведкой при отсутствии проекта геологоразведочных работ, утвержденного соответствующей выше- стоящей организацией. В указанном проекте обязательно содержатся обосно- вания принятого метода, последовательность проведения и объем отдельных видов геологоразведочных работ. Во многих случаях авторы геологических отчетов ограничиваются тем, что приводят соображения о принадлежности месторождения к той или иной группе по Классификации запасов полезных ископаемых со ссылкой на содер- жащиеся в соответствующих инструкциях ГКЗ СССР данные о плотности сети разведочных выработок. Однако при этом обычно не учитывается, что в инструк- циях приводятся усредненные показатели, которые могут оказаться совершенно неприемлемыми для данного конкретного месторождения, или должны приме- няться после внесения необходимых корректив. Не случайно в инструкциях ГКЗ СССР подчеркивается, что содержащиеся в иих указания о плотности разведочных сетей нельзя рассматривать как обя- зательные и что для выбора наиболее рациональной плотности разведочной сети необходимо в каждом отдельном случае анализировать геологические особенности месторождения. В последние годы для проверки обоснованности методики проведенных геологоразведочных работ все чаще применяется способ так называемого «раз- режения сети» — т. е. сопоставления запасов, содержаний полезных компо- нентов и мощностей рудных тел при последовательном разрежении сети выра- боток в несколько раз (в 11/2, 2, 3, 4, 6 и более раз). При этом в качестве эталона служат данные, полученные по наиболее плотной сети, а оптимальными счита- ются расстояния по той разреженной сети, где получены показатели, несуще- ственно отличающиеся от эталонных. Основным недостатком этого метода является принятие эталона без какого- либо обоснования. Между тем даже наиболее плотная использованная разведоч- 92
пая сеть нередко оказывается ненадежной. Например, на Гулыпадском поли- металлическом месторождении в качестве эталона была принята сеть 100 X X 50 м, и с ней сравнивались данные, полученные при расстояниях между выработками 100 X 100 м, 200 X 100 м. Отклонения по мощности рудных тел и содержаниям в них полезных компонентов находились в пределах от 3 до 18% и делался вывод о том, что можно пользоваться сетью 100 X 100 м, а при плотности сети 100 X 50 м, надежность повышается. Однако последующие эксплуатационно-разведочные работы установили, что рудных тел, оконту- ренных при расстояниях между выработками по простиранию 100 м и по па- дению 50 м, в действительности не существует: из-за редкой сети в единые тела неправильно были объединены разрозненные мелкие линзы и гнезда. По Полуденскому россыпному месторождению золота сравнивались сетки 200 X 20, 200 X 40, 400 X 20, 400 X 40, 400 X 80 и 800 X 40 м. Средняя мощность золотоносного пласта во всех случаях не претерпела существенных изменений; содержания золота, не считая последних двух сеток (800 х 40 м и 400 X 80 м), колебались в пределах ±9% (отн.). На этом основании делался вывод о применимости для разведки запасов кат. В плотности сети 200 X 40 м. Однако эти выводы были признаны неосновательными, так как при таком разрежении нельзя было определить форму плотика, в котором ширина эро- зионных борозд обычно не превышает 20 м, а также не представлялось возмож- ным установить контуры старых отработок. Таким образом, при использовании метода разрежения сети необходимо в первую очередь проверить надежность исходных параметров, принимаемых в качестве эталона, используя для этого все имеющиеся данные, в частности, результаты эксплуатационно-разведочных работ или материалы по аналогич- ным рудным телам и месторождениям. Наряду с этим необходимо помимо цифр запасов, средних содержаний и мощностей проанализировать изменение мор- фологии рудных тел, условия их залегания, характер колебания отдельных параметров по участкам и блокам. Известно, что средние показатели при до- статочно большом количестве пересечений рудного тела могут остаться неизме- нёнными даже после значительного сгущения разведочной сети, морфология же его, так же как содержания на отдельных участках, нередко претерпевают- большие изменения, которые могут существенно повлиять на выбор системы разработки месторождения, а также, на показатели планирования добычи Следует, кроме того, иметь в виду, что при сопоставлении данных по раз- ведочным сетям различной плотности нередко большое значение имеет выбор начальных точек, от которых ведутся соответствующие расчеты. Например, на Талнахском медно-никелевом месторождении средняя мощность определя- лась по пяти перемещениям начала отсчета для разной плотности разведочной сети (12,5, 25, 50 и 100 м). При хорошей сходимости сетей 12,5 и 25 м и откло- нениях до 30% по сети в 100 м было установлено, что эти последние зависят от выбора точки начала отсчета. Результаты эксплуатационно-разведочных работ для сопоставления их с данными разведки и проверки обоснованности последней используются еще очень редко. Между тем такие сопоставления дают исключительно ценный ма- териал, должный анализ которого позволяет делать выводы о степени надеж- ности геологических интерпретаций при тех или иных расстояниях между разведочными пересечениями. Например, на Кальмакырском медном место- рождении, отличающемся исключительно сложным распределением орудене- ния (рис. 25), была проведена большая работа по сопоставлению фактических материалов отработки (по эксплуатационному опробованию) с данными эа
23
разведки. При разрежении сети через один разрез в пределах центральной, более компактной части месторождения отклонения средних содержаний составили по кат. В +5%, по сумме категорий В ±12%. На фланговых же участ- ках отклонения достигали ±30%. Имеющиеся материалы сопоставления данных разведки и эксплуатации рассмотрены далее в специальном разделе; здесь отметим лишь, что в большин- стве случаев при сгущении сети выработок обычно выявляется более сложная морфология рудных тел, которые нередко распадаются на большое число близко расположенных относительно небольших залежей (см. рис. 12). Однако, несмотря на это, фактически добытые количества руд в преобладающем боль- шинстве случаев подтверждают запасы, подсчитанные при детальной разведке, или несущественно от них отклоняются. f При обосновании проектируемых, а также анализе уже выполненных гео- логоразведочных работ можно выделить следующие основные вопросы. 1. Задачи, поставленные при разведке данного месторождения. 2. Выбор отдельных видов геологоразведочных и геофизических работ и последовательность их' проведения. 1 3. Ориентировка и плотность сети разведочных выработок. 1 4. Порядок корректировки сети разведочных выработок в зависимости \ от получаемых геологических результатов. 1 5. Контроль качества и надежности отдельных видов геологоразведочных I работ. »---- АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ РАЗВЕДКИ Соблюдение строгой последовательности в проведении отдельных стадий разведки имеет исключительно важное значение для повышения ее эффектив- ности и правильной промышленной оценки месторождений. Последовательность состоит в том, что вначале, по данным предварительной разведки, следует опре- делить возможные масштабы месторождения, а затем проектировать детальные геологоразведочные работы; выбор участков под детальную разведку должен быть обоснован геологическими и технико-экономическими расчетами; до про- ходки дорогостоящих глубоких разведочных выработок необходимо тщательно изучить поверхность месторождения. Приступая к проектированию геологоразведочных работ необходимо пре- жде всего проанализировать степень изученности месторождения и решить, какова должна быть задача дальнейших работ: окончание предварительной или проведение детальной разведки на одном или нескольких участках; под- готовка всего месторождения или части его к промышленному освоению. Не- соблюдение этого элементарного требования нередко приводит к большим непроизводительным затратам времени и средств. Проведение дорогостоящих детальных геологоразведочных работ на некоторых полиметаллических место- рождениях Киргизии, медных месторождениях Хакассии, полиметаллических месторождениях Казахской и Узбекской ССР, промышленная ценность кото- рых предварительно не была выяснена, привело к большим непроизводитель- ным затратам средств, материально-технических ресурсов и рабочей силы. Примерами нарушения последовательности этапов разведки могут служить также работы, проводившиеся в Армении на нефелиновом месторождении и в Архангельской области на бокситы. На нефелиновом месторождении пред- варительно не был изучен весь массив щелочных пород, и детальные разведоч- ные работы без должного обоснования были сосредоточены на одном из его участков. После окончания разведки выяснилось, что в лучших горно-техниче- “96
ских и экономических условиях находится другой участок, отличающийся, кроме того, несколько более высоким содержанием глинозема и обеспечива- ющий запасами проектную производительность на весь амортизационный срок существования предприятия. Детальные разведочные работы на бокситы в Северо-Онежском бассейне были проведены на сильно обводненном участке, а по окончании этих работ выяснилось наличие других, значительно более благоприятных в горно-тех- ническом отношении бокситоносных площадей. Примерно такое же положение имело место на Кручининском титановом месторождении, где большой объем работ был нерационально затрачен на разведку непромышленного участка Ангашан. На Спокойнинском вольфрамовом месторождении детальная разведка была сосредоточена на небольшом участке, а масштабы всего месторождения остались невыясненными. Особое внимание следует обратить на часто повторяющуюся ошибку, когда детальные разведочные работы организуются на второстепенных, а не на первоочередных для промышленного использования участках. Например, на Дамировском железорудном месторождении подготовка запасов кат. В была проведена на участке, который не намечался к эксплуатации в ближайшие годы. Согласно существующему положению до перехода к детальным геолого- разведочным работам необходимо составить технико-экономический доклад (ТЭД), в котором исходя из масштабов месторождения, его географо-экономи- ческих условий, качества руд, возможной производительности предприятия и получаемой по расчетам себестоимости продукции определяется целесообраз- ность проведения дальнейшей разведки. Это положение, основанное на боль- шом опыте предыдущих работ, необходимо строго соблюдать. Необходимо тщательно изучить поверхность месторождения до заложения дорогостоящих подземных выработок и глубоких буровых скважин. Однако на практике это систематически игнорируется. Например, на Покровском полиметаллическом месторождении поверхность должным образом не изучена и организовано разбуривание контакта известняков с конгломератами, к кото- рому приурочено одно из ранее известных рудных тел. Однако после прове- дения большого объема бурения выяснилось, что основные рудные тела залегают почти под прямым углом к указанному контакту и вследствие этого разведочные линии располагаются почти параллельно рудным телам, которые из-за этого не могут быть встречены буровыми скважинами.. Вследствие неизученности поверхности Аксоранского полиметаллического месторождения сеть буровых скважин была ориентирована не вкрест простирания рудных тел, а под углом 45° к ним. Заложение горноразведочных выработок и буровых скважин без должного предварительного изучения характера оруденения и условий зале- гания рудных тел с поверхности имело место на Саякском медном и Згидском полиметаллическом месторождениях. На Дастакертском молибденовом место- рождении вследствие слабой изученности поверхности подземные выработки задавались под углом к рудному телу, а скважины бессистемно располагались в самых различных направлениях. Даже некоторые находившиеся в эксплуата- ции месторождения (Шерловогорское оловорудное, Спокойнинское вольфрамо- вое, Каджаранское медно-молибденовое) длительное время оставались неокон- туренными с поверхности. Пренебрежение к изучению поверхности тем более непонятно, что при сравнительно небольших затратах оно обычно позволяет получить довольно точное горизонтальное сечение месторождения. В связи с этими данными совершенно иное значение получают результаты подземных горных выработок и буровых скважин. 7 Когаи И. Д. 97
Нередко препятствием для изучения выходов месторождения на поверх- ность является перекрытие их мощными наносами. Но и в этом случае необхо- димо использовать картировочные скважины, глубокие шурфы с рассечками и данные геофизических исследований для составления геологического плана коренных отложений, а также определения морфологии и условий залегания рудных тел. При наличии сложных жильных свит, рудных зон или участков с преры- вистым оруденением возникает вопрос о том, какую задачу следует поставить перед разведочными работами — изучение этих свит, зон и участков целиком, или выявление и оконтуривание в их пределах отдельных рудных тел. Очень часто такие зоны и участки разведуются как единые рудные залежи, а после проведения работ выясняется, что практический интерес представляют лишь заключенные в них отдельные рудные тела, но последние из-за неправильной ориентировки работ оказываются недостаточно разведанными. Для того чтобы избежать таких случаев, необходимо в стадию предварительной разведки выяснить, могут ли рассматриваться зоны, свиты, оруденелые участки в целом как рудные тела. При положительном решении этого вопроса ориентировка сети и ее плотность должны определяться исходя из размеров и условий зале- гания зон. Если же промышленное значение могут иметь только рудные тела, выделяемые в пределах зон, то разведочные работы должны быть направлены на изучение этих конкретных рудных тел. ВЫБОР ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ При определении наиболее рациональных для данного месторождения видов геологоразведочных работ (канавы, шурфы, буровые скважины, подзем- ные выработки и т. д.) приходится учитывать морфологию рудных тел, условия их залегания, характер распределения оруденения, а также рельеф местности и степень ее обнаженности. При небольших наносах для изучения поверхности используются канавы, расчистки, траншеи, мелкие шурфы. При значительном рыхлом покрове применяются глубокие шурфы, буровые скважины. В ряде случаев, когда рельеф позволяет, для вскрытия коренных пород и выходов рудных тел проходятся короткие штольни. При разведке глубоких горизонтов в одних случаях преобладают буровые скважины, в других подземные горные выработки. Преимущество первых — в скорости и относительно меньшей стоимости проходки. Горные же выработки дают более надежные результаты и по очень сложным месторождениям не могут быть заменены буровыми скважинами. Таким образом, для ускорения и уде- шевления разведки необходимо максимально использовать бурение, а для получения более достоверных данных должны проходиться горные вы- работки. Очень часто геологи стремятся решить все вопросы, связанные с промышлен- ной оценкой месторождения, с помощью одних буровых работ. Это имело место на первых стадиях разведки таких известных месторождений, как Гайское медное, Горевское и Тишинское полиметаллические. На Гайском месторожде- нии рудные тела по данным буровой разведки представлялись как пологопа- дающие линзообразные залежи большой мощности и относительно простой формы. Горноразведочные же работы установили приуроченность оруденения к крутопадающим тектоническим зонам и крайне сложную форму рудных тел, сливающихся под покровами эффузивов в единые залежи и распадающихся на глубине в виде остроугольных клиньев. <
На Среднем полиметаллическом месторождении, где рудные тела отли- чаются большой сложностью, непостоянством элементов залегания и крайне неравномерным распределением рудной минерализации, разведка велась дли- тельное время буровыми скважинами. Лишь когда стало ясно, что с помощью последних нельзя дать промышленную оценку месторождения, были пройдены шахты и подземные выработки. Вместо ускорения разведки ее окончание затя- нулось. .> При отсутствии горных выработок нельзя быть уверенным, в надежности интерпретации данных бурения, в правильности оконтуривания рудных тел; Рие. 26. Гороблагодатское железорудное месторождение (по данным Гороблагодатской ГРП). Сопоставление контуров оруденения по данным разведки и эксплуатации: 1 — балансовые руды по данным эксплуатации; 2 — забалансовые руды по данным эксплуатации; 3 — балансовые руды по данным разведки: 4 — забалансовые руды по данным разведки; 5 — горные выработки невозможно также изучить их внутреннее строение и отобрать представитель- ные пробы для технологических исследований. Следует отметить, что по дан- ным эксплуатации конфигурация рудных тел во многих случаях оказывается значительно сложнее, чем она представлялась при разведке. Это было устано- влено по ряду месторождений Рудного Алтая, Средней Азии и др. (рис. 26). Не всегда усложнение контуров и расчленение рудных тел на более мелкие залежи ведет к уменьшению или большим изменениям запасов (данные по этому вопросу приведены в специальном разделе), но знание действительного про- странственного расположения оруденения необходимо для выбора рациональ- ной системы разработки месторождения и текущего планирования добычи. Из приведенных данных не следует, однако, что разведка месторождений, отличающихся сложным строением и изменчивым характером^ распределения 7* 99
руд, должна проводиться только горными выработками. Это привело бы к рез- кому удлинению сроков и удорожанию разведки. Особенно это относится к круп- ным месторождениям, имеющим большую протяженность по простиранию и на глубину. При разведке коренных месторождений золота, а также ряда олово- рудных месторождений в Якутии и на Дальнем Востоке (Хрустальное, Лифуд- зин, Бол. Синанча) до последнего времени почти не использовались буровые скважины. Это обосновывалось крайне неравномерным распределением оруде- нения и непредставительностыо в связи с этим малых по объему проб, отбира- емых при бурении скважин. Однако известно, что каждая отдельно взятая проба, даже по горным выработкам, как бы велика она ни была, при сложном и изменчивом оруденении не может распространяться на значительные расстоя- ния. Достоверные показатели могут быть получены лишь при значительном числе пересечений рудного тела. Поэтому при наличии горных выработок пла- номерно проведенные буровые работы в большинстве случаев являются доста- точно надежными для оценки запасов категорий С, и С2. Отказ же от исполь- зования бурения привел по ряду крупных золоторудных и оловянных место- рождений к длительной задержке в определении их общих масштабов и в подготовке к промышленному освоению. При выборе способов разведки часто незаслуженно игнорируются геофизи- ческие методы; последние нередко проводятся в отрыве от основных работ и выявленные аномалии остаются неиспользованными для направления раз- ведки. Между тем во многих случаях геофизические работы могут оказать суще- ственную помощью в разведке месторождений. Например, на Молодежном мед- ноколчеданном месторождении при сгущении сети разведочных выработок мор- фология рудных тел, как правило, усложнялась, и колебания в запасах, под- считанных при разной плотности сети, достигали 20—100%. Рациональное сочетание разведочных выработок с геофизическими исследованиями позво- лило более обоснованно оконтуривать рудные тела. На Ново-Песчанском же- лезорудном месторождении применение магнитометрии, гравиметрии и электро- разведки позволило выявить ряд новых рудных тел и правильно направлять разведочные работы по оконтуриванию ранее известных залежей. Примерно такое же положение было на Сарановском хромитовом месторождении. При разведке же Учалинского медного месторождения геофизические работы спо- собствовали уточнению морфологии и условий залегания рудных тел, а электро- каротаж — выделению интервалов сплошного и вкрапленного оруденения. Примерами неудовлетворительного использования данных геофизических исследований могут служить работы, проводившиеся на Гусевогорском и Пи- ском железорудных и Саякском медном месторождениях. На первом из них, несмотря на то что магнитометрия четко выделяла контуры рудных тел, буро- вые работы проектировались без учета геофизических данных и вследствие этого значительное число глубоких скважин было пробурено на безрудных участках. На Писком месторождении также не использовались результаты магнитометрии, и часть скважин была неправильно пробурена по падению вме- щающих пород. На Саякском месторождении был проведен большой комплекс геофизических исследований: магнитометрия, металлометрия, электроразведка, но разведочные работы проводились в отрыве от геофизики, что задержало промышленную оценку месторождения. Из приведенных данных следует, что при проектировании геологоразведоч- ных работ необходимо предусматривать в комплексе с ними и строгой увязкой во времени соответствующие геофизические исследования. 100 v -
Говоря о выборе отдельных видов геологоразведочных работ, нельзя не остановиться на получающем все более широкое развитие так называемом тран- шейном способе разведки россыпей золота. Сначала на Колыме, затем в Амур- ской области и других районах Восточной Сибири было установлено, что при разведке буровыми скважинами и даже шурфами, несмотря на самое тщательное их опробование, в ряде случаев промышленные россыпи получают отрицатель- ную оценку. Это, по-видимому, обусловлено крайне неравномерным распреде- лением золота и недостаточной плотностью обычной сети разведочных выработок. Рис. 27. Дражный полигон Пекли (по данным Амурского треста). Траншейная разведка малолитражной драгой: 1 — оставшиеся целики россыпи; 2 отвалы дражного полигона; з — контур балансовых запасов; 4 — контур забалансовых запасов; 5 — раз- ведочные шурфы; б — разведочные скважины; 7 — контрольные шурфы по оси скважин; 8 — раз- ведочные траншеи, пройденные малолитражной драгой, и номера проб, переработанных драгой; 9 — границы предыдущей дражной отработки На Колыме по ряду россыпей экскаваторами были пройдены траншеи, вскры- вшие рыхлые отложения до плотика. Вся добытая масса промывалась на спе- циальных обогатительных установках, и по фактически добытым количествам золота определялось его среднее содержание в песках. Оно, как правило, ока- зывалось значительно более высоким, чем по данным проводившихся до этого разведочных работ. Трест «Амурзолото» использовал для проходки разведочных траншей малолитражные драги, которые в заданных сечениях промывали всю породу, добытую при проходе драги от одного борта россыпи до другого. По россыпи Гарь Вторая средние содержания по траншеям оказались выше в 1,3—3,8 раза, чем по данным шурфов и буровых скважин. Учитывая это, была предпринята контрольная разведка россыпи р. Некли, которая до этого была отработана старателями, а затем в значительной части малолитражными драгами.
Для переоценки отвалов прежних лет применялась траншейная разведка, которая осуществлялась 50-литровыми драгами. Поперек отработанной части россыпи было пройдено шесть траншей шириной 32—35 м (ширина прохода драги), вскрывших всю мощность рыхлых отложений с зачисткой плотика на 20—30 см. При этом три траншеи, помимо отработанной части россыпи, пере- секли бортовые целики, а две прошли по линиям шурфовой разведки (рис. 27). Средние содержания оказались по траншеям в 2,14 раза выше, чем по шурфам. Опробование траншей велось по секциям длиной 10—40 м, промывалось от 800 до 4600 м3 песков. Всего по пройденным траншеям было промыто около 240 тыс. м®, при этом ни по одной из траншей содержание не было ниже установленного кондициями минимального промышленного. Тщательные маркшейдерские за- меры объемов вынутых из траншей пород показали, что эксплуатационные по- тери при транспортировке от забоя до промывочного прибора составляют около 10% песков. Технологические потери в гальке и эфелях составили около 7%. В целом разведка траншеями установила низкое качество ранее проведен- ной разведки шурфами и буровыми скважинами. Приведенные данные позволяют сделать вывод, что при большой нарушен- ности россыпей, сложном и незакономерном распределении в них золота способ разведки сплошными траншеями является очень эффективным. ОРИЕНТИРОВКА И ПЛОТНОСТЬ СЕТИ РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК Линии разведочных выработок должны располагаться вкрест простирания рудных тел. При этом расстояния между выработками на линиях, т. е. по па- дению, обычно значительно меньше, чем принятые для линий. Это обусловлено тем, что изменчивость оруденения по падению большей частью выше, чем по простиранию рудных тел. Вместе с тем при значительной протяженности руд- ных тел может быть получено большое количество пересечений даже при от- носительно редкой сети, а по падению — число пересечений по необходимости ограничено глубиной разведки. Поясним это примером: при протяженности рудной зоны 2000 м и расстояниях между разведочными линиями 200 м можно получить 10 пересечений. Если сохранить этот интервал и по падению, то при рациональной глубине детальной разведки в 500—600 м получим лишь 2— 3 пересечения по падению, что явно недостаточно. Таким образом, при разведке линейно вытянутых рудных тел сетка должна быть прямоугольной: вытянутой по простиранию и сжатой вкрест простирания. На практике это не всегда выдерживается. Очень часто интервалы между пересечениями по падению руд- ных тел принимаются одинаковыми и даже большими, чем по простиранию. Например, крутопадающие лентовидные залежи Ново-Березовского полиметал- лического месторождения разведывались по квадратной сетке. Из-за неправиль- ной ориентировки и применения квадратной сети на Северном бокситовом месторождении большая часть пробуренных скважин (241 из 393) не встретила не только бокситов, но и вмещающих их огнеупорных глин. Объясняется это тем, что разведка залежей, вытянутых вдоль древних речных долин, велась не поперечными линиями, а квадратной сеткой по всей площади распростране- ния боксита. Примерно такое же положение имело место на ряде участков Джезказганского медного месторождения, где линейно вытянутые ленточные залежи, а также участки флексурных перегибов разведывались не поперечными линиями, а по квадратной сети, принятой для крупных горизонтальных пла- стообразных залежей. «2 ' “'
При ориентировке разведочной сети помимо общих элементов залегания рудных тел необходимо учитывать также их внутреннее строение. Например, на Инкурском вольфрамовом месторождении не учитывалось линейно вытянутое расположение штокверковых зон, и подземные скважины бурились большей частью параллельно этим зонам. На Акджальском полиметаллическом место- рождении вследствие неизученности строения рудной зоны буровые скважины располагались то с одной, то с другой ее стороны, что привело к проходке значительного числа лишних скважин. На Агаракском медном месторождении выделялись предполагаемые зоны интенсивного оруденения, но горноразведоч- ные выработки проходились бессистемно и не учитывали этих зон. Несмотря на большой объем работ, вопрос о закономерностях распределения рудной ми- нерализации длительное время оставался нерешенным. Вследствие плохой изученности элементов залегания, особенно крутопада- ющих рудных тел, бурение довольно часто ведется вдоль их падения в лежачем или висячем боку. Так, на Горячегорском нефелиновом месторождении ряд скважин, пробуренных с целью оконтурить рудную залежь, из-за неправильно определенного направления падения контактов оказался пройденным в лежачем боку и не выполнил своего назначения. Примерно такое же положение отмеча- лось по Тишинскому и Кызыл-Эспинскому полиметаллическим, Ивдельскому марганцевому и другим месторождениям. При крутом падении рудных тел бурение должно вестись, как правило, наклонными скважинами для максимально возможного увеличения угла пере- сечения рудных тел и получения перекрытого геологического разреза. Несо- блюдение этого требования затрудняет оценку месторождения и нередко при- водит к существенным ошибкам. Например, крутопадающие залежи Гусево- горского железорудного месторождения разведывались вертикальными сква- жинами. Пройденный по настоятельным рекомендациям ГКЗ СССР профиль наклонных скважин выявил наличие значительных интервалов некондицион- ных руд, пропущенных при вертикальном бурении (рис. 28). Так, из трех на- клонных скважин, в одной было встречено 99 м безрудных (некондиционных) интервалов из общей пересеченной мощности 284 м, а в другой 63 м из 226 м, т. е. выявилось, что примерно около 30% горной массы, относившейся к руде, в действительности представлено безрудными дайками и некондиционными рудами. На Шагыркульском железорудном месторождении вертикальные буровые скважины не обеспечили получение перекрытых геологических разрезов, что не позволило должным образом расшифровать структуры рудного поля. Это явилось одной из основных причин завышения запасов месторождения (в 6— 8 раз). На Чатыркульском медном месторождении вертикальные скважины пересекали рудные тела под очень острым углом, что нередко создавало боль- шие затруднения в определении их истинных мощностей и морфологических особенностей. На Горячегорском нефелиновом месторождении бурение вер- тикальных скважин не позволило получить ни одного перекрытого геологиче- ского разреза. Выделенные на профилях пачки некондиционных руд не увязы- вались по простиранию и часто характеризовались единичными случайными пересечениями. К вопросам ориентировки разведочной сети следует отнести также харак- тер расположения подземных выработок по отношению к рудным телам. Одним из основных назначений горных выработок при разведке является проверка сплошности оруденения, выяснение морфологии и внутреннего строения руд- ных тел, особенностей распределения в них рудной минерализации. Учитывая 103
это, необходимо использовать все возможности для проходки штреков или што- лен непосредственно по рудным телам и вертикальных выработок — по их падению или восстанию. Между тем на практике широкое распространение получила проходка так называемых «полевых штреков» за пределами рудных тел с пересечением их ортами, рассечками или подземными буровыми скважи- нами. Такой способ разведки обосновывается в одних случаях меньшей кре- постью, в других большей устойчивостью вмещающих пород, необходимостью обеспечить последующее использование горных выработок при вскрытии и экс- плуатации месторождения, для чего выработка должна проходиться прямоли- нейно, иметь большое сечение и надлежащие уклоны. Вследствие этого даже маломощные рудные тела, не выходящие за пределы горных выработок, часто Рис. 28. Гусевогорское железорудное месторождение (по данным Качканарской ГРП). Вскрытие наклонными скважинами безрудных даек, пропущенных при вертикальном бурении: 1 — рыхлые отложения; 2 *— рудоносные пироксениты; з — дайки безрудных габбро; 4 — верти- кальные скважины; 5 — наклонные буровые скважины разведуются рассечками из расположенных рядом «полевых штреков». При большой же мощности рудных тел выработки, пройденные в пределах этих тел, характеризуют лишь небольшую их часть и потому являются непредста- вительными, т. е. практически не решают основной геологической задачи. Однако с этими доводами нельзя согласиться. Проходка по более благоприят- ным вмещающим породам может несколько ускорить и удешевить разведку, но в ущерб достоверности получаемых данных. Рассечки или орты, а тем более горизонтальные скважины, как бы Часто они ни проходились, не могут заменить штреков по простиранию рудных тел. По рассечкам нельзя сделать уверенного вывода о непрерывности оруденения между ними, проследить переходы одних типов руд в другие, получить полную характеристику внутреннего строения рудных тел. Такого рода удешевление разведки совершенно недопустимо. Несостоятелен и довод о том, что следуя вдоль рудных тел, чаще всего отлича- ющихся непостоянством элементов залегания, горные выработки оказываются извилистыми, непригодными для будущего предприятия и неудобными для откатки пород. В период разведки, когда не выяснены морфология, размеры, условия залегания и другие особенности рудных тел, невозможно правильно 104
выбрать горизонты проходки, расстояния между этажами и даже направление будущей откатки пород. Поэтому при проектировании предприятия пройден- ные во время разведки горные выработки чаще всего оказываются непригод- ными для вскрытия и отработки месторождения. Несомненно, что в тех случаях, когда это возможно, будущие нужды эксплуатации необходимо учитывать, но не в ущерб качеству разведки. При большой мощности рудных тел, значительно превышающей ширину горных выработок, проходка полевых разведочных штреков также нецелесооб- разна. Лишь в отдельных случаях, когда рудные тела отличаются простым внут- ренним строением и равномерным распределением оруденения, а вмещающие породы по горнотехническим условиям более благоприятны для проходки, может оказаться рациональной проходка полевых штреков с ортами. В преобла- дающем же числе случаев штреки следует проходить в средней части рудного тела — это укорачивает длину отдельных рассечек и позволяет увеличить их число, т. е. количество пересечений. Если в пределах мощной рудной зоны выделяются отдельные промышленные тела, то проверка их сплошности штре- ками по простиранию совершенно обязательна, так как без этого не может быть уверенности в существовании линейно вытянутых тел. Практика показывает, что увязка встреченных рассечками рудных интервалов в единые рудные тела нередко оказывается необоснованной и ведет к резкому завышению запасов, так как имеющиеся в действительности разрозненные линзы и гнезда искус- ственно объединены в крупные тела. Характерным примером неправильной увязки рудных тел может служить Ахейское ртутное месторождение. Оно приурочено к. моноклинально залега- ющим нижнеюрским песчано-сланцевым и вулканогенным породам; ртутное оруденение локализуется в сильно дробленых окварцованных, карбонатизи- рованных и каолинизированных песчаниках. Главная рудная зона прослежена на 1700 м, имеет среднюю мощность около 50 м и состоит из чередующихся прослоев песчаников и сланцев. Разведка велась в основном горными выработ- ками, которые сопровождались буровыми скважинами. Горные выработки проходились за пределами рудной зоны и из-них через 40—80 м задавались квер- шлаги вкрест простирания зоны. Пересеченные этими квершлагами рудные интервалы объединялись в рудные тела значительной протяженности, мощ- ностью до 10 м и более. Однако сплошность выделенных таким образом рудных тел не была проверена (рис. 29). Последующая проходка по их простиранию штреков и по падению восстающих выработок установила, что вместо мощных протяженных залежей большей частью имеются относительно небольшие разрозненные линзообразные и гнездообразные тела. Вследствие этого перво- начальная оценка запасов месторождения снизилась в несколько раз. На Замбаракском полиметаллическом месторождении (рис. 30) орудене- ние приурочено к секущим эффузивно-осадочные породы крутопадающим тек- тоническим трещинам, в пределах которых выделяются четковидные жилы п кулисообразные зоны прожилково-вкрапленных руд. Средняя мощность рудных тел 0,9—3,0 м, протяженность промышленного оруденения большей частью от 2 до 40 м. За длительный период разведки пройдено более 36 км буровых скважин и около 17 км подземных горных выработок. Несмотря на та- кой крупный объем разведочных работ, месторождение оказалось недостаточно изученным в отношении закономерности локализации промышленного оруде- нения. Основной причиной этого явилась неправильная методика разведки полевыми штреками. Несмотря на небольшую мощность рудных тел, они не вскрывались штреками по простиранию, а пересекались через 40—80 м 105
Рис. 29. Погоризонтный план участка штольни Ахейского месторождения (по данным Ахейской ГРП). Сплошность выделенных рудных тел не проверена выработками по простиранию: 1 — выделен- ные рудные тепа; 2 — песчаники со сланцами; з — минерализованные песчаники; 4 — пере- мятые сланцы; 5 — углисто-глинистые сланцы; в — кварцевые песчаники; 7 — тектонические трещины; 8 — элювиальные отложения; 9 — горные выработки Рис. 30. Замбаракское месторождение. Геолого-структурный план (по данным Замбаракской ГРП). Вскрытие рудных тел ортами из полевых штреков: 1 — рудные тела; 2 — зоны гидротермально- измененных пород; з — туфолавы; 4 — фельзит-порфиры; 5 — тектонические нарушения; б — гор- ные выработки 106
квершлагами. При таких расстояниях многие рудные интервалы не улавлива- лись, а те'из них, которые были встречены квершлагами, не всегда можно было увязать между собой. Терекканское золоторудное месторождение представлено сложными зо- нами серицитизированных, окварцованных пород с прожилками, вкраплениями, гнездами и линзами сульфидов. Протяженность зон 90—530 м, мощность от нескольких сантиметров до 15 м, часты раздувы, пережимы и ответвления. Несмотря на большой объем горных работ на 3—4 горизонтах (на разных участ- ках) и значительное число буровых скважин, оконтуривание рудных тел, увязка их между сечениями и горизонтами оказались очень условными, так как сплош- ность рудных тел по простиранию и падению не была проверена. Подавляющая часть горных выработок была пройдена либо параллельно выделяемым рудным телам, либо под разными углами к ним. Фестивальное оловорудное месторождение приурочено к минерализованным зонам дробления в эндо- и экзоконтактах гранодиоритов. Наиболее крупные зоны имеют протяженность до 2 км при мощности от 0,7 до 54 м. В пределах зон по данным опробования выделяются рудные тела линзообразной, иногда! грибо- и столбообразной формы, нередко осложненные раздувами, пережимами и ответвлениями. Основные горные выработки (штольни) проходились вне рудных зон и последние вскрывались через 40 м рассечками. По данным рассе- чек оконтуривались рудные тела, но сплошность их по простиранию, так же как и по падению, осталась непроверенной — штреков и восстающих выработок не проходилось. По зоне Водораздельной этого месторождения при рассмотре- нии подсчета запасов в ГКЗ СССР были отмечены условность и ненадежность увязки выделяемого рудного тела, контуры которого пересекали кварц-тур- малгшовые образования и турмалиновые прожилки, с которыми обычно свя- зано оловянное оруденение. Последующие горно-подготовительные выработки установили, что вместо единого рудного тела имеется ряд параллельных раз- общенных тел (рис. 31). Примерно такое же положение имело место по Придорожному оловорудному месторождению, где из штолен через 40 м проходились рассечки или горизон- тальные скважины. Выделенные по этим данным извилистые сложные рудные тела оконтурены вдоль разных границ зоны (рис. 32). Сплошность этих искус- ственно выделенных рудных тел горными выработками по простиранию и па- дению также не была проверена. На оловорудном месторождении Дальнее из 4200 пог. м горных выработок 3800 пог. м приходились на полевые штреки, удаленные от рудных зон на 30 м и более. Вместо прослеживания оруденения по простиранию проходились орты и рассечки длиной до 50 м, которые не могли дать достаточно надежную харак- теристику морфологии рудных тел и распределения в них олова. Все большее использование полевых штреков привело к тому, что слабо изученными оказа- лись морфология рудных тел, взаимопереходы различных типов руд, характер распределения отдельных полезных компонентов; все это имело место на Ча- тыркульском медном, Гудасском и Ново-Широкинском полиметаллических, а также на ряде других месторождений. । Из приведенных данных необходимо сделать следующие выводы. 1. Сплошность оруденения по простиранию и падению должна, как пра- вило, проверяться горными выработками. Лишь в отдельных случаях по очень выдержанным рудным „телам, имеющим большую протяженность, возможно । ограничиться пересечениями по мощности (например, осадочные железорудные 11 местор ождения). 107
2. При большой мощности рудных тел и зон необходимо помимо ортов и квершлагов пройти некоторый объем горных выработок по простиранию для определения характера изменения оруденения. Объем этих выработок будет зависеть от степени выдержанности рудных тел. Рис. 31. Фестивальное месторождение. Первоначальная увязка рудных тел по данным разведки и контуры их после проверки сплошности оруденения горными выработками (по данным комбината «Солнечный»). 1 — рудные тела по данным разведки; 2 — то же, по данным комбината; 3 — участки, на которых контуры совпадают; 4 — турмалиновые и кварц-турмалиновые прожилки; 5 — горные выработки Рис. 32. Придорожное оловорудиое месторождение (по данным Комсомольской экспедиции). '''! 'Разведка полевыми штреками без проверки сплошности выделенных рудных тел; 1 — рудные тела; 2 — кварц-турмалиновые зоны; 3 — песчаники; 4 — горные выработки; 5 — подземные скважины 3. При наличии в пределах рудных зон или залежей чередующихся кон- диционных и некондиционных участков, полос, линз и т. д. выделяемые по- перечными сечениями рудные тела должны обязательно проверяться горными выработками по простиранию и падению. Лишь после того как горными выра- ботками подтверждено наличие рудных тел и установлены протяженность, 108
мощность, содержания полезных компонентов и характер распределения ору- денения, могут быть подсчитаны запасы. При проведении геологоразведочных работ во многих случаях устанавли- вается единая стандартная сеть выработок для всех рудных тел независимо от их размеров, степени выдержанности и взаимного расположения. Между тем на месторождении могут быть рудные тела, отличающиеся по протяжен- ности или мощности в несколько раз, имеющие выдержанное или крайне нерав- номерное содержание, залегающие полого или крутопадающие и т. д. Например, на Переверзевском железорудном месторо- ждении была установлена квадратная сеть 300 X 300 м. Для крупных залежей протяженностью более 2000 м, расстояния между линиями в 300 м возможно вполне приемлемы, но при длине рудных тел в 200—500 м эти интервалы совершенно не приемлемы. Завышенными представля- ются также расстояния между скважинами по падению, так как они не позволили получить достаточное количество пере- сечений. На Кальмакырском медном месторо- ждении одна и та же плотность сети была установлена для центральных, наиболее компактных участков и для фланговых, отличающихся более сложной и значи- тельно меньшей рудоносностью. Следует отметить, что недостаточная разведка фланговых участков допускается по мно- гим штокверковым месторождениям, между тем для правильного проектиро- вания бортов карьера необходимо детально изучить внешние контуры и условия залегания залежи. На Алтын-Топканском полиметаллическом месторождении, где размеры рудных тел, имеющих промыш- ленное значение, колеблются в несколько Рис. 33. Полиметаллическое месторождение Степное (по данным Рудно-Алтайской ГРП). Пример резких азимутальных искривлений буровых скважин: 1 — блоки балансовых запасов кат. Ci’, 2 — то же, кат. С2; 3 — за- балансовые запасы; 4 — проекции буровых скважин па горизонтальную плоскость; 5 — линии разведочных выработок раз, плотность сети была установлена единая, применительно к наиболее круп- ным залежам, вследствие чего степень разведанности отдельных участков ока- залась различной. Если разведка ряда рудных тел единой стандартной сетью является нежелательной, то еще большим упущением следует признать примене- ние неравномерных интервалов при разведке одного и того же рудного тела. Для получения объективных данных о средних мощностях и содержаниях разведочная сеть, устанавливаемая по отдельным категориям запасов, должна быть равномерной. Однако для решения тех или иных геологических задач сеть выработок сгущается. Эти случаи учитываются особо, а полученные при проходке дополнительных разведочных выработок данные должны быть соот- ветствующим образом проанализированы. Невыдержанность расстояний между разведочными пересечениями — наиболее распространенный недостаток. В ряде случаев он обусловлен большими искривлениями скважин при их про- ходке (рис. 33), иногда невозможностью по условиям рельефа, вследствие
заболоченности и т. и. заложения разведочной выработки (скважины, шурфа или штольни) в намеченном месте. Однако в большинстве случаев такая не- равномерность обусловлена отсутствием должной последовательности и бес- системностью в проведении геологоразведочных работ. Например, на Зодском золоторудном месторождении расстояния между рассечками колебались от 20 до 80 м. Крайне неравномерными были разведочные пересечения на Чаган- Узунском ртутном и ряде других месторождений. Следует также отметить совершенно недостаточное использование направленного бурения с расчетом остановки забоя в точках с заданными координатами. При расположении разведочных выработок на месторождениях, пред- ставленных сериями рудных тел, ориентированных в различных направлениях, нередко возникают значительные трудности, так как применение единой сети невозможно, а самостоятельная разведка каждого рудного тела отдельно ведет к переплетению разведочных сетей, бессистемному сгущению выработок на одних участках и чрезмерному разрежению на других. Такое положение имело место на Караобинском молибден-вольфрамовом месторождении, представлен- ном большим количеством жил, ориентированных в различных направлениях. Самостоятельная разведка отдельных жил привела к чрезмерному и беспоря- дочному сгущению скважин на участках сближения различно ориентированных рудных тел. Для таких участков следует проектировать сеть, учитывающую фактическое расположение отдельных групп рудных тел и возможности их одновременного пересечения разведочными выработками. КОРРЕКТИРОВКА РАЗВЕДОЧНОЙ СЕТИ Запроектированные геологоразведочные работы нуждаются в система- тической корректировке в зависимости от получаемых по ранее пройденным выработкам геологических результатов. Очень большую помощь в этом отно- шении могут оказать геофизические исследования, особенно на магнетитовых железорудных месторождениях. Своевременное использование результатов этих исследований позволяет более эффективно направлять разведочные выра- ботки. Наоборот, игнорирование этих данных нередко приводит к большим из- лишним затратам средств и времени. Магнитометрия, гравиразведка и электро- разведка, проведенные на Ново-Песчанском месторождении, оказали суще- ственную помощь в направлении буровых работ и оконтуривании рудных тел. На Крылатовско-Чесноковском месторождении большинство пробуренных скважин оказались безрудными, что можно объяснить только полным отсут- ствием контроля за геологическими результатами бурения и корректировки заложения новых скважин в зависимости от результатов ранее пройденных. На Придорожном оловорудном месторождении при заложении буровых скважин не учитывались данные, полученные по ранее пройденным горным выработкам. Вследствие этого выявленные ими значительные безрудные интер- валы были затем разбурены скважинами. Нередко при проведении геологоразведочных работ выявляются тектони- ческие нарушения, не зафиксированные при геологосъемочных работах и пред- варительных разведках. Положение этих нарушений, их влияние на характер оруденения, амплитуды смещения рудных тел и вмещающих пород должны быть уточнены и для этого в необходимых случаях должны быть пройдены дополнительные разведочные выработки, ранее не предусмотренные проектом. Точно так же требуется проходка специальных выработок при установлении существенных изменений морфологии, условий залегания или рещемвеииого. ПО
Рис. 34. Кривой Рог. РУ им. Орджоникидзе. Схематический геологический план одного из участков (по данным Ленинской ГРП). Мощные зоны мартитовых руд, встреченные квершлагами, сменились рядовыми железистыми кварцитами между этими выработками: 1 — мартитовая руда; 2 — железистые кварциты; 3 — сланцы; 4 — роговики; 5 — горные выработки Рис. 35. Кривой Рог. Оконтуривание мартитовых руд веерами подземных скважин: 1 — мартитовые руды; 2 — подземные скважины; 3 — горные выработки ш
состава рудных тел. Например, на Депутатском оловорудном месторождении между разведочными пересечениями в ряде случаев один морфологический тип рудных тел сменялся другим: кварцевые жилы переходили в оруденелые зоны или в участки штокверкового оруденения. Но характер перехода и изменения текстурно-структурных особенностей руд не были проверены штреками и вос- стающими выработками, что не позволило уверенно увязывать данные, полу- ченные по соседним пересечениям. В некоторых случаях для последовательного прослеживания изменения характера оруденения по простиранию или с глубиной может быть использован веер скважин, пробуренных из одной точки. При значительных глубинах иногда применяется искусственное искривление стволов скважин с помощью клиньев, что позволяет получить дополнительные пересечения рудного тела из уже пройденных стволов. Все эти дополнительные горные выработки или буровые скважины могут быть пройдены и дадут значительный эффект лишь в том случае, если за результатами разведочных работ ведется систематическое наблюдение и на основании его своевременно корректируется первоначально намеченный проектом план разведки месторождения. Например, при разведке мартитовых руд в Кривом Роге в ряде случаев установлено крайне неравно- мерное их распределение. На рис. 34 показан участок горизонта 267 м рудо- управления им. Орджоникидзе. Квершлаги пересекли почти сплошные марти- товые руды значительной мощности. Дальнейшие же работы показали, что между этими квершлагами сплошность мартитового оруденения не сохра- няется — появляются большие участки рядовых железистых кварцитов. Вслед- ствие этого из горных выработок проходятся веера подземных скважин (рис. 35), на основании которых уточняются контуры и размеры богатых рудных тел. КОНТРОЛЬ ПОЛНОТЫ И КАЧЕСТВА ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ При проведении геологоразведочных работ систематически необходимо проверять выполнение каждой отдельной выработкой поставленных перед ней задач: полностью ли пересечено рудное тело, насколько выяснены его морфо- логия, характер распределения оруденения и т. д. Наряду с этим должно кон- тролироваться качество проведения работ — представительность и надежность полученных при разведке данных. i Если шурф или буровая скважина не пересекли всей мощности рудного ' тела или пласта россыпи и остановлены на кондиционных содержаниях полез- : него компонента, нельзя признать задачу, поставленную перед данной выработ- кой, выполненной, так как остались нерешенными основные вопросы ! разведки — качество, мощность рудного тела и среднее содержание в нем i металлов. Точно так же не решили своей задачи линии буровых скважин или । шурфов, которые не пересекли всей ширины рудной залежи или долины, вме- щающей россыпь. Между тем наличие недобитых шурфов, неполное пересечение рудного тела горными выработками или буровыми скважинами отмечаются очень часто, что затрудняет правильную промышленную оценку разведуемого месторождения. Особенно много шурфов и скважин, не вскрывших всей мощ- ности пласта, остается при разведке россыпей золота. Например, по месторождению Мал. Патом около 30% пройденных шурфов были остановлены, не достигнув плотика. При наличии содержаний золота, нередко кондиционных, прекращены бурение и проходка шурфов на Вагран- ской, Мурзинской, Яхсуйской, Кудеченской и многих других россыпях. Пре- ждевременная остановка разведочных выработок имеет место и при разведке месторождений других полезных ископаемых. На Бощекульском медном место- 112
рождении более половины скважин было остановлено в кондиционных или бедных рудах, вследствие чего нижний контур рудного тела оставался услов- ным. Много недобуренных скважин отмечалось по Тишинскому полиметал- лическому, Кимперсайскому никелевому, Гусевогорскому железорудному (Промежуточный участок) и другим месторождениям. Это свидетельствует в первую очередь об отсутствии должного контроля за проходкой разведочных выработок, отставании в ряде случаев опробования и химического анализа проб. Результаты последних нередко поступают после того как оборудование демонтировано и работы на участке прекращены, что не позволяет исправить допущенную недоразведку. Во избежание этого контроль за выработками, пересекающими рудное тело (золотоносный пласт), особенно на интервалах предполагаемого выхода из промышленного оруденения, должен быть органи- зован со всей тщательностью. Отбор проб по этим участкам и их анализы следует производить в сжатые сроки, а работы на участке нельзя прекращать до полу- чения результатов указанных анализов. Не столь очевидным недостатком контроля, но очень серьезным упущением является неполное пересечение линиями разведочных выработок всей ширины долины, вмещающей россыпное месторождение, или всей мощности коренных рудных тел. Например, на Мурзинском россыпном месторождении золота ряд линий не пересек всей поймы долины, на Больше-Колчимском месторождении ни одна разведочная линия полностью не пересекла долины и II надпойменная террасовая россыпь оказалась неизученной как по простиранию, так и по ширине. На Крылатовско-Чесноковском золоторудном месторождении оруде- нелые вмещающие кварц-хлоритовые и кварц-серицитовые сланцы либо совер- шенно не вскрывались, либо пересекались ортами и рассечками не на всю мощность промышленного оруденения. Недостаточное количество полных пересечений рудного тела отмечалось по Худесскому полиметаллическому месторождению, где вследствие этого нельзя было проверить сплошность оруде- нения, переходы одного типа руд в другой и недостаточно обосновывалась мощность, а следовательно, и объем рудного тела. В отличие от ранее приведенных примеров, где прекращение или продол- жение проходки отдельных выработок непосредственно зависит от результатов опробования, и контроль заключается в обеспечении своевременного посту- пления химических анализов, проверка обоснованности остановки разведочных линий по ширине россыпи (залежи)или пересечений по мощности рудных тел требует специального геологического анализа. В ряде случаев нецелесообразно по всем без исключения разведочным линиям пересекать всю ширину россыпи. Во многих случаях такие пересечения носят контрольный характер с целью предотвращения пропуска террасовой россыпи, параллельной струи и т. д. н поэтому нет надобности выходить далеко за пределы оконтурпваемой россыпи. Точно так же не все орты или подземные скважины должны пересекать всю мощность вмещающих оруденелых пород. Возможно это целесообразно делать по более редкой сети, чем принятая для разведки основного рудного тела. В связи с этим при проверке завершенности разведки по отдельным линиям (пересечениям) необходимо анализировать полученные по ним данные, сопо- ставляя их с геологическими особенностями месторождения. КОНТРОЛЬ ДАННЫХ БУРЕНИЯ Вопрос о применимости бурения для золоторудных, оловорудных, ртутных и ряда редкометальных месторождений не является вполне решенным до настоящего времени. Сомнительность применения буровых скважин связана 8 Коган И. д. ИЗ
с тем, что размер керновых проб относительно невелик, выход керна редко составляет 100% и неизвестно, какая его часть теряется при бурении — рудная или безрудная. Кроме того, стволы скважин, как правило, искривляются, и замеры искривлений, особенно азимутальных, нередко связаны с большими трудностями. Неточные замеры приводят к неправильному определению мощ- ности рудного тела,- его формы и положения в пространстве. При крайне не- равномерном распределении оруденения и невыдержанности рудных тел отдель- ные пересечения их буровыми скважинами трудно увязать между собой. Таким образом, данные, полученные при бурении скважин, нуждаются в серьезной проверке и не только по перечисленным выше типам сложных месторождений, яо по всем полезным ископаемым. Наиболее распространенным видом бурения, применяемым при разведке коренных месторождений, является колонковое с отбором керна. Инструк- циями ГКЗ СССР для рудных месторождений установлен минимальный выход керна 70%. Этот процент относится к длине поднятого столбика по отношению к пройденному интервалу. Однако диаметр керна, особенно при дробовом бурении, значительно меньше внешнего диаметра пробуренной скважины и может составить лишь 80—50% от последнего. В связи с этим даже при 100%-ном выходе керна по длине выход его по объему составит лишь 50— 80%, а при длине поднятого столбика 70% снизится до 35—60%. Таким обра- зом, узаконенные потери рудного материала при бурении фактически достигают 40—65%, что не всегда учитывается. Опыт показывает, что при измельчении руды в процессе бурения в одних случаях происходит обогащение оставшегося керна ценными компонентами, в других, наоборот, из-за потери компонентов содержания их в керне занижаются. Такое избирательное истирание керна установлено по ряду молибденовых, свинцово-цинковых и сурьмяных место- рождений, где рудные минералы: молибденит, галенит, стибнит отличаются повышенной хрупкостью и мягкостью. Например, по месторождению Джанет предлагался поправочный коэффициент к содержаниям молибдена и воль- фрама 1,4, так как было выявлено избирательное истирание керна, обусло- вленное выкрашиванием и истиранием более хрупких минералов (молибденита, шеелита). Такое избирательное истирание керна было установлено на Орекит- канском и Бугдаинском молибденовых месторождениях, по которым был введен поправочный коэффициент 1,10, принятый ГКЗ СССР при утверждении запасов этих месторождений. Из приведенных данных следует, что независимо от линейного выхода керна и типа месторождений необходимо производить проверку наличия или отсут- ствия избирательного истирания керна. Однако при бурении искажения резуль- татов возможны не только из-за избирательного истирания рудных минералов. При сложном внутреннем строении рудных тел, чередовании прослоев различ- ных типов руд, отличающихся текстурно-структурными особенностями, нали- чии тектонически нарушенных участков, рыхлой кровле и т. д. происходят срывы керна и его неравномерное истирание в колонковой трубе. Вследствие этого нуждаются в проверке и обоснованность контактов рудных тел, данные о мощности последних, внутреннем их строении, соотношении различных типов руд и т. д. Для проверки избирательного истирания керна единых способов не раз- работано. Обычно ее начинают с сопоставления содержаний ценных полезных компонентов в керне и в шламе, собранном с соответствующих ему интервалов. Сложность заключается в том, что трудно собрать весь шлам и привязать его к определенным интервалам проходки. В период изучения избирательного 114 “ V
истирания керна необходимо по возможности удлинить шламовые трубы, а также организовать сбор мути в отстойниках. Материал, попадающий в шла- мовые трубы, хотя и нельзя считать точно привязанным к определенным глу- бинам бурения, все же с некоторыми отклонениями характеризует отдельные интервалы. Муть, собранная в отстойниках, дает значительно более расплыв- чатые и перекрывающие друг друга показатели, но средние их значения могут быть использованы. Полученные данные опробования керна следует вначале сопоставить с соответствующими данными по шламу, а затем с результатами опробования собранного материала в отстойниках. Сопоставление должно производиться как по отдельным интервалам, так и в среднем по пересечению рудного тела. В ряде случаев такое сравнение сразу же позволяет сделать вывод о наличии избирательного истирания керна. Например, по Никитовскому ртутному месторождению из-за большой хрупкости киновари она сильно выкра- шивается, и содержание ее в шламе часто в 1,5—2 раза выше, чем в керне. Для изучения поведения отдельных минералов в процессе бурения за по- следнее время проводились специальные экспериментальные работы (Денисов, 1961) с целью воспроизведения процесса дробления руды, происходящего в колонковой трубе, и изучения, как изменяются содержания ценных компо- нентов по отдельным фракциям (по крупности материалов). В частности, такие исследования были проведены на Кальмакырском медно-молибденовом место- рождении, где распространены прожилково-вкрапленные руды. Прожилки в одних случаях имеют ровные плоскости и приурочены к слабо сцементиро- ванным трещинам, в других — выполняют трещины неправильной формы и обычно прочно цементируют обломки пород. Отобранные по горным выработ- кам и по буровым скважинам пробы весом около 20 кг каждая были подверг- нуты измельчению в лабораторной шаровой мельнице, но при отсутствии шаров. Измельченный материал через определенные промежутки отсеивался, взвеши- вался и направлялся на химический анализ. По каждой пробе были получены по 3—4 таких фракции весом около 4 кг каждая и остаток пробы весом 20—40% от исходного. По результатам анализов на медь и молибден отдельных фракций и остатков проб были определены изменения содержания в руде этих металлов по мере истирания проб (для проведения аналогии с изменениями содержаний по мере снижения выхода керна). Результаты анализов приведены в табл. 26. Таблица 26 Результаты последовательного истирания проб в шаровой мельнице Остатки после истирания проб Вес остатков к исходному, % Содержание остатков к исходному, % медь молибден Первые 80 04 86 Вторые 60 91 78 Третьи 40 87 70 Четвертые 25 77 80 Таким образом, по мере истирания проб содержание в них меди и молиб- дена систематически снижалось. При этом из 23 исследовавшихся проб в 21 по меди и 18 по молибдену имело место устойчивое снижение содержаний; 8* 115
в двух по меди — повышение и в трех по молибдену — сохранение содержания на одном уровне. На основании этого был сделан вывод о наличии избиратель- ного истирания и необходимости введения поправочных коэффициентов при бурении скважин в зависимости от выхода керна. При этом автор указывал на необходимость отбора достаточного количества проб, тем большего, чем ниже выход керна. Непосредственное сопоставление данных опробования керна и шлама, так же как и косвенные показатели, получаемые при искусственном истирании руды, не дают достаточно надежных данных для суждения о степени достовер- ности данных, получаемых при колонковом бурении; поэтому проверка должна производиться другими видами разведочных работ и в первую очередь горными выработками. Наиболее сопоставимые результаты могут быть получены, когда контрольная горная выработка проходится вдоль ствола буровой скважины, а интервалы опробования в них совпадают. При вертикальном бурении для контроля задают шурфы или гезенки, при проходке горизонтальных или поло- гих скважин — орты и рассечки. Нередко по техническим и другим причинам контрольные выработки не удается совместить с буровыми скважинами, и они располагаются в нескольких метрах друг от друга, что резко снижает досто- верность контроля. Это может быть компенсировано лишь при достаточном количестве контрольных наблюдений. Для определения минимально необхо- димого числа таких наблюдении узаконенных правил нет, но по аналогии с многолетней практикой контроля химических анализов проб можно считать, что они должны составлять 3—5% от числа пробуренных скважин (но не менее 20—30 наблюдении). При бурении глубоких колонковых скважин их контроль горными выра- ботками оказывается затруднительным, поэтому в ряде случаев он осуще- ствляется ударно-канатными скважинами. В условиях устойчивых пород преимущество ударного бурения перед колонковым заключается в том, что опробованию подвергается весь измельченный при бурении материал и суще- ственных потерь каких-либо компонентов руд при этом не происходит, так как нет мощных потоков промывочной жидкости. В скважину заливается лишь столько воды, сколько необходимо для работы долот и желонения дробленой породы. Нередко данные колонкового бурения удается проконтролировать результатами технологических исследований проб, отбираемых в специально пройденных кустах скважин или скважинах большого диаметра. При наличии значительных количеств буровых скважин и горных выра- боток, хотя и ориентированных в разных направлениях, целесообразно срав- нить средние содержания и мощности, а также запасы блоков и участков, опре- деленные отдельно по данным бурения и отдельно по горным работам. Близкие результаты несомненно будут свидетельствовать об отсутствии избирательного истирания керна и систематических ошибках при бурении. Характерным в этом отношении примером может служить Мурунтауское золоторудное месторожде- ниеТ Помимо разведки канавами выходов рудных тел здесь • были пройдены еще два горизонта горных выработок через 40 и 80 м по вертикали. Одновре- менно велась разведка буровыми скважинами по сетке • 80 X 80 м. Непосред- ственный контроль за буровыми скважинами удалось осуществить очень не- большим числом шурфов и восстающих выработок, что не позволяло сделать заключение о возможности использования для подсчета запасов данных буре- ния. В связи с этим были подсчитаны в сопоставимых блоках средние содержа- ния золота, коэффициенты рудоносности, запасы руды и металла по горизон- тальным горным выработкам и отдельно по наклонным буровым скважинам 116
Полученные цифры оказались довольно близкими, и это позволило* использо- вать данные бурения в сочетании с данными горных работ. Таким образом, контроль буровых скважин горными выработками имеет исключительно важное значение, однако при проектировании горных выра- боток нередко забывают об этом их назначении: не предусматривается проходка необходимого количества совмещенных скважин и горных выработок. В ряде случаев это обусловлено недооценкой значения бурения для быстрейшего определения масштабов и разведки месторождений. При проведении геолого- разведочных работ, как правило, основная роль должна принадлежать буре- нию. Горные же работы необходимо проводить'.'с целью проверки надежности бурения,, изучения внутреннего строения рудных тел на первоочередных уча- стках освоения,^текстурно-структурных и других особенностей руду'а также для отбора представительных технологических проб. Лишь по очень сложным месторождениям ценных полезных ископаемых горные выработки являются не только контрольным, но и основным видом разведочных работ.
Глава V ТРЕБОВАНИЯ К ОСНОВНЫМ ПАРАМЕТРАМ ПОДСЧЕТА Опробование разведочных выработок имеет исключительно важное значение для достоверной оценки запасов месторождении. Отбор представительных проб, правильная их обработка и тщательный анализ — необходимое условие для установления действительной морфологии рудных тел, вещественного состава руд, закономерностей распределения в них ценных компонентов и вред- ных примесей, технологических свойств и других особенностей месторождения. Ошибки в оценке качества руд могут нанести еще больший ущерб, чем про- счеты в определении количества запасов. Такие ошибки не позволяют произ- вести выбор оптимальной технологической схемы переработки руд и с первых же дней существования предприятия нарушают его нормальную работу. Если содержания полезных компонентов по данным опробования окажутся завышен- ными, то предприятие не будет выполнять план по выпуску продукции и будет терпеть убытки. Наоборот, занижение содержаний не позволит предусмотреть полного использования ценных компонентов, что создаст условия для бескон- трольных потерь при добыче и переработке руд. В связи с этим опробованию должно уделяться большое внимание, его проведение необходимо поручить квалифицированным работникам, вменив в обязанность геологов, ответствен- ных за этот участок работ, осуществление повседневного контроля за отбором, обработкой проб и их надлежащей документацией. При организации опробования наиболее важными являются вопросы выбора рациональной методики отбора проб, определения оптимальных рас- стояний между ними (интервалы опробования), размеров и пространственной ориентировки. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ ПО БУРОВЫМ СКВАЖИНАМ Методы отбора проб по буровым скважинам не отличаются большим разно- образием: при колонковом бурении это опробование керна, иногда одновре- менно и шлама, в редких случаях также мути. Обычно в пробу направляется половина керна, в отдельных случаях весь поднятый столбик. Имеется пред- ложение в целях удешевления опробования выпиливать в керне борозду, мате- риал которой направлять в пробу, что сокращает расходы по дроблению керна и дает почти готовую навеску для химического анализа. Вопрос этот специ- ально обсуждался на экспертно-техническом совете ГКЗ СССР, признавшем нецелесообразным такую экономию средств при невыясненной надежности результатов. Было отмечено, что для получения нескольких метров рудного керна нередко проходятся скважины глубиной, измеряемой сотнями метров. Стоимость этих работ несоизмерима с затратами на дробление керна и возмож- ной экономией за счет удешевления последних; достоверность же опробования 118
сказывается под сомнением. Анализ материалов, приведенных в подтверждение целесообразности выпиливания борозд в керне, показал, что даже по место- рождениям очень простого строения со сравнительно равномерным распре- делением оруденения в ряде случаев получаются большие расхождения с дан- ными по нормально обработанному керну. По месторождениям же, относимым ко II и III группам классификации запасов, расхождения оказались недопусти- мыми. Вместе с тем установлено, что при удовлетворительных результатах по основным компонентам бороздовое опробование керна дало значительные отклонения по сопутствующим ценным компонентам, шлакообразующпм и вред- ным примесям. \ Достоверность данных, получаемых при опробовании керна, в очень боль- ‘ шой степени зависит от его выхода и в ряде случаев снижается из-за избира- | тельного истирания тех или иных минералов при бурении. В связи с этим, ! как уже отмечалось, наличие такого избирательного истирания должно про- • вериться по каждому месторождению. Выход керна, учитываемый по данным • документации, во многих случаях существенно отличается от фактического, ( так как мелкие кусочки и отдельные плашки, поднятые на поверхность, при ; укладке в ящики обычно располагаются цепочкой, без соблюдения внутреннего диаметра колонкового снаряда. Вследствие этого веса керновых проб часто оказываются значительно более низкими, чем расчетные. Например, на Туюк- ском, Кимперсайском, Филизчайском и многих других месторождениях при равных интервалах опробования, одинаковых диаметрах бурения, однородных рудах и близком выходе керна веса проб резко колебались и большей частью не соответствовали расчетным. В частности по месторождению «Им. 40 лет Каз. ССР» эти колебания достигали 5 раз — от 5 до 25 кг. Причины таких несоответствий должны выясняться и после соответству- ющего анализа учитываться при использовании данных опробования. На практике большие расхождения в весах керновых проб обычно остаются без внимания. В журналах опробования, которые являются очень важным и ответ- ( ственным первичным документом, как правило, не содержатся начальные и конечные веса проб и отсутствует графа о расчетных весах исходя из диа- / метра бурения. I Совершенно необходимо составлять сопоставительные таблицы с указа- нием выхода керна по сравнению с теоретическим его весом и анализом причин выявленных расхождений. В геологических отчетах вопросы представительности керповых проб большей частью также не рассматриваются. Наряду с этим иногда допускается выборочный отбор в пробу части материала, поднятого при бурении. Например, на Караобинском и Сарановском месторождениях в пробу не включались маломощные безрудные прослои, встречающиеся в пределах рудных интервалов. Это привело к искусственному завышению средних содер- жаний в рудах, а следовательно, и запасов месторождений. Произвольный отбор материала в пробу иногда обусловлен большой раз- дробленностью керна, представленного вместо столбиков отдельными кусоч- ками. В таких случаях вероятней всего ожидать, что в пробу будут напра- вляться кусочки с видимым оруденением. Чаще всего непредставительность кернового опробования остается невыясненной.^Например, по Хайдарканскому месторождению контрольное опробование дубликатов проб, отобранных за 3—4 года, показало, что оставшиеся половинки керна имеют значительно более низкие содержания, чем использованные при опробовании (в среднем на 50%). Из приведенных данных следует, что правильная укладка керна в ящики • Ш
и отбор из него представительных проб имеют важнейшее значение и должны производиться под строгим контролем. Журналы опробования должны содер- жать все требуемые фактические данные, и заполнение их необходимо возлагать на ответственных и квалифицированных специалистов. 1 Принципиальное значение имеет вопрос о порядке учета бескерновых или 'неопробованных по тем или иным причинам интервалов. В одних случаях ;они исключаются из подсчета, т. е. им придается нулевое содержание, а чаще всего на них распространяются содержания, полученные по поднятой части керна. В некоторых случаях по этим интервалам принимаются средние содер- жания, вычисленные для рудного пересечения в целом. Для правильного решения вопроса о бескерновых участках необходимо использовать геологические и геофизические данные. Следует проанализировать причины неполучения керна (интенсивная трещиноватость,. неблагоприятный литологический состав пород или технически неправильное бурение), а затем сопоставить интервалы с низким выходом керна по данному профилю и соседним сечениям с имеющимися данными о внутреннем строении рудного тела. Одно- временно необходимо использовать данные каротажа скважин для определения пространственного положения безрудных участков и выяснения возможности отнесения бескернового интервала к числу рудных или безрудных. Харак- терен в этом отношении пример Филизчайского месторождения. Основное рудное его тело имеет сложную линзовидно-пластообразную форму с пере- жимами до 2,5—3,0 м и раздувами, достигающими 45—60 м. Внутри рудного тела, особенно в раздувах его, встречаются сланцевые прослои. Более 60% скважин, вошедших в подсчет запасов, имели низкий выход керна (менее 70%), в том числе по 15 скважинам выход был менее 40% и по 30 скважинам от 40 до 60%. В этих условиях важно было установить, какая часть размытого керна представлена рудой и какая — сланцами. С этой целью был проведен каротаж скважин одновременно пятью методами: естественного поля (ПС), электри- ческого потенциала (МЭП), каротаж сопротивления (КС), скользящего контакта (МКС) и плоскостной гамма-гамма каротаж (ГГК). Как правило, каротажные диаграммы по трем-четырем, а часто и по всем пяти методам давали близкие результаты, и лишь по одному-двум методам получались недостаточно четкие или противоречивые данные. На основании каротажных работ удалось доста- точно надежно установить не только внешние контуры рудного тела, но и кон- такты внутренних прослоев безрудных сланцев, что позволило правильно использовать результаты опробования керна. ! В любом случае при подсчете запасов вопрос о бескерновых участках । необходимо специально рассмотреть и в соответствующем разделе отчета при- | вести обоснование по принятому способу учета этих участков. 1 'Длина интервалов опробования керна должна находиться в соответствии с характером распределения оруденения и мощностью рудных тел. В однород- ных, относительно равномерных рудах, при большой их мощности длина проб может достигать 5—10 м. По маломощным или невыдержанным рудным телам длина проб обычно находится в пределах 1—2 м. При всех обстоятельствах необходимо руководствоваться правилом, что интервалы опробования должны быть одинаковыми, за исключением тех случаев, когда необходимо опробовать отдельные разности или типы руд и оконтурить безрудные участки; при этом ведется секционное опробование с выделением соответствующих сортов руд и участков, характеризующих внутреннее строение рудного тела. Совершенно недопустимо произвольное изменение длин интервалов опробования, особенно по месторождениям сложного строения. Между тем нередко без какого-либо 120
обоснования это основное условие объективности опробования нарушается. Например, по Северо-Песчанскому и Переверзевскому месторождениям в лито- логически однородных интервалах длины проб колебались от нескольких десятков сантиметров до 10—14 м. Произвольная длина проб, без учета при этом интервалов подъема керна и смены характера оруденения, принималась на Инкурском и Коунрадском месторождениях. Недопустимой длины (до 3— 4 м) отбирались пробы по Аманан-Макитскому месторождению, отличающемуся крайне неравномерным распределением оруденения. По Риддер-Сокольному месторождению длина проб была увеличена от 1 до 2 м, несмотря на то что разведочные работы были сосредоточены на участках распространения про- жилково-вкрапленного оруденения, значительно более сложного, чем ранее разведывавшиеся колчеданные руды. Пробы по керну, как правило, должны отбираться по интервалам его подъема. Это позволяет лучше учитывать данные опробования в сопоставлении с выходом керна. Исли при одной уходке пересечено несколько разновидностей руд, по которым необходим самостоятельный подсчет запасов, то они опро- буются отдельно. В однородных рудах при небольших колебаниях выхода керна возможно объединение проб, отобранных по нескольким подъемам. Отбор же проб по интервалам, не учитывающим длины рейсов и выход керна, крайне нежелателен. В качестве примера учета длины рейсов можно привести Алтын- Топканское месторождение, где длины проб обычно соответствовали интервалам рейса (1,5—2 м). Если участок обогащенных руд, которые подсчитывались отдельно, оказывался пересеченным двумя рейсами, в пробу объединялись соседние интервалы при условии, что расхождения в выходе керна по этим рейсам не превышали 10—15%, а суммарная длина объединяемых интервалов — не более обычной пробы, т. е. 1,5 м. Опробование скважин ударного бурения в твердых устойчивых породах обычно дает более достоверные результаты, чем при колонковом бурении, таккак весь разрыхленный при бурении материал поднимается на поверхность и поступает в пробу. В связи с этим ударное бурение нередко используется для контроля колонковых скважин. Ойо, как правило, применяется для про- ходки буровзрывных скважин при разработке месторождений открытым спо- собом. По данным опробования этих скважин определяются участки конди- ционных руд, направляемых после отпалки в передел, и безрудные или некон- диционные участки, горная масса которых подлежит отправке в отвал. При опробовании скважин ударного бурения вся задача заключается в том/чтобы полностью выжелонить, т. е. выдать на поверхность разрыхленную массу и разложить ее по уходкам на соответствующие интервалы. Потери рых- лого материала возможны лишь при небрежном его сборе и хранении, иногда из-за излишней подачи воды и вымывании шлама из скважин при бурении. Площадки и сосуды для укладки шлама должны быть соответствующим обра- зом подготовлены — очищены от остатков предыдущих проб. Значительно большие трудности возникают при использовании ударного бурения при разведке россыпей. Чтобы обеспечить сбор всего шлама и долж- ную его увязку с интервалами проходки, необходимо предварительно опускать обсадную трубу и затем производить долочение и желонение. Однако при нали- чии валунов ударное долото находится впереди башмака обсадных труб, и это искажает все результаты опробования, так как часть измельчаемого материала может попадать в затрубное пространство. Вместе с тем происходит смещение рыхлого материала сверху вниз и нарушается увязка данных опробования с фактическими интервалами уходки. 121
Например, по Кишскому месторождению объем фактически извлеченной породы нередко в 2—3 раза превышал вычисленный по замеру столбика, что свидетельствовало о попадании в пробу материала, не относящегося к данному интервалу,, или захваченного из затрубного пространства. В том и другом случаях опробование дает искаженные результаты. На Яхсуйском месторождении плотик сложен плотными, малонарушен- ными породами, вследствие чего, по мнению геологов, изучавших россыпь, рассматривался как безрудный. Однако при углубке скважин в плотик опро- бование его показало наличие значительных содержаний на мощность в 1—2 м, иногда до 5 м. Полученные по плотику количества золота авторы присоединяли к последнему интервалу опробования россыпи, что совершенно исказило пред- ставления о характере распределения в ней золота. Касаясь некоторых специфических вопросов опробования золотоносных россыпей, следует отметить, что шурфы, как правило, опробуются валовым способом: производится сбор выкидов с каждых 0,5 м уходки и полная их промывка. При этом отдельно опробуются различные литологические прослои. Однако в ряде случаев неправильно объединяются интервалы в 1—1,5 м, иногда до 10 м и более (россыпь р. Селигдар). Промывка ведется не всей добытой породы, а выборочно, по несколько ендовок с выкида, что не обеспечивает должной представительности проб. Упущением является также отсутствие прямых замеров объема промываемых песков и вычисление теоретических объемов исходя из сечения шурфов (Мало-Толмовская россыпь). В некоторых случаях вместо валового опробования шурфов применяется отбор по ним бороздовых проб, но допускаются при этом серьезные упущения. Например, по Куранахскому месторождению отбиравшиеся борозды не были проконтролированы валовыми или хотя бы задирковыми пробами. Веса проб при одинаковых размерах борозд и однородных породах значительно колеба- лись. Не были должным образом учтены количества глыб и твердых пород в объемах рыхлых образований и не производилось отдельного анализа их содержаний. При опробовании россыпей очень важно систематически контролировать полноту извлечения металла на промывных устройствах. Однако этому вопросу не всегда уделяется должное внимание. Например, на Мурзинской россыпи промывка на бутарах велась без амальгамации, несмотря на наличие мелкого золота. При повторной промывке хвостов был установлен значительный снос. На Екатерининском месторождении промывка также велась без амальгамации; при этом контрольное опробование с ее применением организовано не было. Не определялись потери в хвостах при промывке на бутарах также на Асу- Булакском и ряде других месторождений. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ ПО ГОРНЫМ ВЫРАБОТКАМ Методы отбора проб по горным выработкам весьма разнообразны и зависят главным образом от особенностей месторождения, а также от вида горных работ. Например, в канавах большей частью используется бороздовое опробо- вание, реже — метод задирки, по шурфам — валовое (особенно часто в рыхлых отложениях), либо бороздовое. По подземным горным выработкам в той или иной мере применимы все методы опробования, но наиболее распростра- ненным в настоящее время является бороздовый. Другие способы применяются обычно для его контроля (валовый и задирковый) либо с целью ускорения и удешевления (шпуровое, точечное, пунктирное опробование, чаще всего без должного обоснования). 122
В начальный период разведки необходимо для выбора наиболее раци- онального способа опробования провести соответствующие экспериментальные исследования. Обычно начинают с бороздового опробования и контролируют его валовым или задирковым. При этом нередко допускается методически неправильный способ обработки валовых проб. Ввиду большого объема произ- водят их упрощенную обработку — направляют в пробу лишь двадцатую или десятую часть вагонеток. Однако использование какой-то части полученной при отбойке руды может привести к обогащению или обеднению пробы за счет неправильного распределения мелочи с повышенным или пониженным содер- жанием ценных компонентов. Во всяком случае, упрощенная обработка валовой пробы нуждается в обосновании ее представительности, без чего не может служить эталоном для бороздового опробования. Другим часто повторяемым дефектом контроля опробования является недостаточное число сопоставлений. Например, по Дастакертскому молибденовому месторождению, где надежность бороздового опробования вызывала большие сомнения, были отобраны лишь шесть контрольных задирковых проб, что не позволило сделать каких-либо выводов. Нередко экспериментальные работы проводятся с целью замены сплошного бороздового опробования точечным или бороздами малого сечения. Например, на Акташском месторождении бороздовое опробование было заменено точечным. Однако надежность его была проверена лишь двумя валовыми пробами, кото- рые сравнивались также с задирками и бороздами. Среднее содержание по двум валовым и соответствующим им двум задирковым пробам получилось совер- шенно одинаковым, в то же время точечные пробы при сетке отбора 25 X 25 см дали на 25% более высокое содержание, а при сетке 50 X 50 см — в 2 раза более низкое. Бороздовые пробы с этих же интервалов показали среднее содер- жание более чем в 3 раза превышающее валовое и задирковое опробование. Кроме того, были произведены сравнения 17 точечных проб, отобранных по сетке 35 X 35 см с бороздами. По бороздам среднее содержание оказалось на 20% ниже точечного. Таким образом, полученные результаты сопоставления свидетельствуют о недостаточной надежности точечного опробования, а также возможных больших расхождениях при бороздовом опробовании. Однако количество проведенных сопоставлений было совершенно недостаточным для окончательных выводов. На Текелийском месторождении были выполнены экспериментальные работы по уменьшению сечения борозд с 10 X 2 до 5 X 2 см, а также по замене сплошного бороздового опробования пунктирным. Однако полученные резуль- таты не позволили сделать практических выводов. Следует отметить, что во всех случаях метод пунктирного опробования не рекомендуется ГКЗ СССР. На Алтын-Топканском месторождении для контроля надежности бороздо- вого опробования было проведено по 11 выработкам повторное опробование этим же методом. Контрольные борозды располагались по следу ранее выбитых, или рядом с ними. Несмотря на то что около половины контрольных проб рас- ходились с основными в 1,5—3, иногда 4 раза, средние содержания и мощности по всем контрольным пробам оказались относительно близкими к основным. Последние имели мощность на 5,3% ниже, а содержания полезных компонентов на 5,1—5,2% выше контрольных (т. е. примерно один и тот же метро- процент). На Шалгиинском месторождении сопоставлялись средние содержания по бороздовому пробованию с опробованием керна буровых скважин. По этим скважинам содержания оказались на 20% ниже бороздовых, но количество 123
сопоставлений было недостаточным для каких-либо выводов, тем более что были все основания ожидать наличия избирательного истирания керна. На Акчатауском месторождении при сравнении данных по бороздам нор- мального и малого сечения оказалось, что последние завышают содержания на 20—30%. Однако проверки другим методом, например валовым или задир- ковым, не было проведено, и полученные данные сопоставления нельзя было использовать. Таким образом, вместо подтверждения надежности для данного месторождения бороздового опробования его нередко пытаются подменить упрощенными способами, которые нуждаются в еще большем контроле. Шпуровое опробование применялось на Тырныаузском, Тетюхинском и ряде других месторождений. Оно заключается в сборе пыли и шлама из бури- мых перфораторами шпуров для отпалки руды или специально с целью ее опробования. Шпуры располагаются равномерно по площади забоя, имеют правильные стенки и дают примерно одинаковые количества материала в пробу, вследствие чего рассматриваемый метод опробования в принципе является вполне объективным, особенно при ведении очистных работ. Однако наряду с этим он имеет и существенные недостатки, обусловленные техническими трудностями улавливания выбуриваемого материала. При сухом бурении шпуров пыль выдувается с большой силой, и несмотря на наличие пылеулавли- вателей, в значительной части теряется. При мокром бурении шпуров также не удается полностью собрать выбуриваемый шлам, и поэтому в зависимости от минерального состава, физических свойств и текстурно-структурных особен- ностей руд, а также от характера вмещающих пород возможны систематическое завышение или занижение содержаний ценных компонентов. В связи с этим шпуровое опробование необходимо в каждом отдельном случае проверить валовым или бороздовым способом (если их надежность установлена). Необходимо отметить, что наиболее часто применяемый бороздовый метод нередко страдает еще большими техническими погрешностями, главным образом из-за совершенно неудолетворительного контроля. Сплошь и рядом площадка перед отбойкой пробы должным образом не выравнивается, что исключает возможность получения правильной борозды. Предусмотренные ширина и глу- бина ее редко выдерживаются на всем протяжении и обычно в более рыхлых породах она глубже, а в крепких едва заметна. Попадание в пробу преоблада- ющих количеств рыхлого обогащенного или обедненного материала ведет к серь- езным искажениям. При отсутствии надлежащего контроля не обеспечивается также полный сбор отбиваемого из борозд материала. Еще менее надежны так называемые пунктирные методы: вместо сплошной борозды или непрерывной задирки пробы отбираются через определенные интервалы в виде кусочков (комовая и объемная борозды) или в виде прерывистых борозд и задирок. Замена обычного опробования пунктирным обосновывается необходи- мостью удешевления работ. Однако при этом упускается из виду, что стоимость опробования в общих затратах на геологоразведочные работы занимает неболь- шой удельный вес и что все эти работы проводятся главным образом для отбора проб. Поэтому снижение достоверности опробования ради экономии средств совершенно недопустимо. Пунктирное опробование находит в некоторых слу- чаях применение при опробовании относительно равномерных руд в процессе их эксплуатации, когда не требуется привязывать полученные содержания к определенным интервалам, а средние содержания определяются по большому количеству проб на значительной площади. Однако такое опробование не по- зволяет использовать полученные данные для изучения геологических особен- ностей отдельных участков и подсчета по ним запасов. 124 м,
Точечные способы опробования: собственно точечный, горстьевой и вычерпы- вания основаны на объединении в пробы отдельных кусочков, горстей или более значительных объемов породы, отбираемых вычерпыванием по опре- деленной сетке, например 10 X 10, 25 X 25, 50 X 50 см и т. д. Применимость этих способов для рудных тел большой мощности или большой обнаженной площади обосновывается равномерностью отбора и значительным числом этих проб, что по закону больших чисел должно обеспечить достоверность средних содержаний. Однако при точечном опробовании возможны систематические ошибки, обусловленные способом отбора проб. При непосредственном опро- бовании рудных тел кусочки приходится отбивать в обнажении или в горной выработке. При изменчивых крепости, трещиноватости, вязкости и хрупкости РУД трудно добиться получения одинаковых или близких по размерам образцов и избежать избирательного выкрашивания в пробу более рыхлых минералов: кроме того, при визуальном отборе образцов обычно внимание пробщика сосре- доточивается на рудных минералах. Горстьевой способ применяется для опробования уже отбитой руды, пред- варительно разровненной на площадке или в забое. Здесь систематическая ошибка возможна за счет просеивания на дно обогащенной или обедненной мелочи, а также вследствие преимущественного отбора образцов с видимым оруденением. Таким образом, применимость точечных методов для целей товар- ного опробования необходимо в каждом отдельном случае тщательно проверять. В стадию же разведки прибегать к этим методам недопустимо, так как для обоснованного подсчета запасов решающее значение имеет надежность опро- бования; возможная экономия средств от применения более дешевых его спо- собов, как уже отмечалось, может в конечном счете нанести большой ущерб, если будут допущены ошибки в оценке качества руд. Для повышения достоверности бороздового опробования оно нередко проводится по двум стенкам выработок. В одних случаях данные, полученные по противоположным пробам, суммируются и в подсчет принимаются средне- арифметические значения мощности и содержания, в других — пробы на раз- ных стенках располагаются в шахматном порядке и учитываются отдельно; в некоторых случаях вычисляется среднее содержание по каждой стенке от- дельно и эти данные учитываются как самостоятельные рудные пересечения. При неравномерном распределении оруденения необходимо вести опробо- вание по двум стенкам, и методически наиболее правильным является объеди- нение каждой пары проб с противоположных стенок; среднее содержание по ним и следует учитывать как результат опробования соответствующего интервала. Средние содержания по отдельным стенкам, находящиеся в 2—3 м одна от другой, нельзя принимать в подсчет наравне с пересечениями, находящимися друг от друга в десятках или сотнях метров (в зависимости от плотности раз- ведочной сети). Если выработка прошла по обогащенному участку, то учет данных по двум стенкам приведет к завышению среднего содержания по блоку и, наоборот, при пересечении обедненного участка — к занижению последнего. Кроме того, при усреднении данных по выработке в целом теряется смысл отбора отдельных проб и становится невозможным использовать эти пробы для изучения характера оруденения и его изменения по простиранию, падению или по мощности рудного тела. Расстояния между пробами. Одним из важнейших условий, обеспечива- ющих получение объективных данных, является правильное расположение проб по заранее предусмотренной схеме, т. е. при строго установленных рас- стояниях между пробами. Выборочное же опробование, когда расстояния между 125
пробами произвольно меняются, может привести к искажению представлении о характере распределения оруденения и к завышению или занижению средних содержаний, а следовательно, и запасов полезных ископаемых. Как уже отмечалось, расстояния между пробами зависят от степени равно- мерности оруденения и выдержанности морфологии рудных тел. Каких-либо научно Обоснованных способов установления оптимальных параметров не раз- работано. Поэтому приходится руководствоваться данными экспериментальных работ, аналогиями и сопоставлениями с результатами эксплуатации. По рудным телам малой мощности, полностью вскрываемым выработками, проходимыми по их простиранию, расстояния между пробами обычно сравни- тельно невелики (1—2, редко 3—5 м) и каждая из этих проб характеризует ЕГТТПТТТ1-11 I II I II I 1ГГ1ГТ-Л 1 2 3 4 5 а Рис. 36- Опробование рудных тел малой (а) и боль- шой (б) мощности: 1 — места отбора проб; 2 — номера проб; 3 — рас- стояния: 1} — между пробами, 1г — между пересече- ниями рудного поля полностью пересечение рудного тела (рис. 36, а). Лишь при необходи- мости получения данных об отдель- ных прослоях, или типах руд пробы разбиваются на отдельные секции. При большой мощности рудных тел рассматриваются не расстояния между отдельными пробами, так как пробы должны задаваться непрерывно одна за другой (см. рис. 36, б), а интервалы между рудными пересе- чениями. Последние же определя- ются при установлении плотности сети разведочных выработок. Очень важным условием для по- лучения объективных данных опро- бования является обеспечение пол- ного пересечения рудного тела, так как при несоблюдении этого условия нельзя быть уверенным в том, что опробованная часть не относится к обогащенному или обедненному участку. По этой причине штреки по простиранию рудных тел большой мощ- ности не учитываются для вывода средних содержаний, так как они могут оказаться пройденными вдоль обогащенных зон, прослоев или прожилков. Совершенно недопустимо бессистемное расположение проб, т. е. ориенти- ровка их в разных направлениях и под различными углами к простиранию рудных тел, а также без соблюдения единых расстояний между ними. Несмотря на элементарность приведенных требований, на практике они нередко нару- шаются, осложняя правильную оценку месторождений. Например, на Туюк- ском месторождении борозды не всегда ориентировались вкрест простирания пород. На Чаган-Узунском месторождении опробование отличалось крайней бессистемностью: в первые годы велось выборочное опробование богатых гнезд с крайне редким отбором проб в остальной части рудной зоны; сечения борозд неоднократно менялись, а длины отдельных проб (секций) колебались от 0,22 до 3,6 м. На месторождении Боркут борозды или задирки располагались то в стенках, то в забоях, в одних случаях горизонтально, в других — вертикально или наклонно, на Вишневогорском — под разными углами к рудному телу, на Кургасынском — только на участках с видимым галенитом; на Гулыпадском не было строгой системы в расположении проб, неопробованные интервалы 126
достигали 20 м, многие восстающие выработки совершенно не опробовались; на Буронском из-за бессистемного расположения проб и несоблюдения их равномерности значительная часть запасов оказалась не охарактеризованной данными опробования. Одним из существенных упущений опробования нередко является неполное изучение вмещающих рудное тело пород. Довольно часто оруденелые вмеща- ющие породы опробуются лишь в пределах выемочной мощности. Например, на месторождениях Дарасун и Джеламбет пробы околожильных пород лежачего и висячего боков объединялись в одну пробу, длина которой не превышала выемочной мощности. Вследствие этого фактические контуры рудных жил и границы промышленного оруденения вмещающих пород остались невыяс- ненными. Примерно такое же положение имело место по Верхне-Рачинскому месторождению, где вмещающие жилы оруденелые сланцы опробовались крайне неравномерно и лишь в пределах выемочной мощности. На Восточно-Коунрад- ском месторождении оруденелые околожильные граниты опробовались в горных выработках несистематически, по редкой сети; пробы висячего и лежачего боков объединялись в одну пробу. Из приведенных примеров можно сделать общий вы- вод о недооценке изучения вмещающих пород. Между тем известно много слу- чаев, когда из-за этого неправильно оценивались масштабы месторождения. Например, по Лифудзинскому оловянному месторождению ГКЗ СССР отметила, что опробование рудных тел произведено недостаточно качественно. Наиболее серьезная методическая ошибка состояла в том, что не были опро- бованы оруденелые боковые породы и не выявлялись возможные рудные шток- верковые зоны, в связи с чем принятые при подсчете цифры не давали истинного представления о промышленной мощности рудных тел. После проведения соответствующих работ были выявлены штокверковые зоны, которые резко увеличили перспективы месторождения. Аналогичное положение было и на Орекитканском молибденовом место- рождении, где вначале изучались только кварцеворудные жилы, которые были признаны непромышленными. Лишь после того как были начаты разведка и опробование вмещающих пород, выяснилось, что месторождение предста- вляет собой весьма крупный штокверк. По Аманан-Макитскому молибденовому месторождению изучению оруденелых измененных пород не уделялось долж- ного внимания, и опробование часто останавливалось на интервалах с про- мышленными содержаниями, вследствие чего оруденение полностью не было оконтурено. На Каджаранском месторождении длительное время изучались кварц-молибденовые жилы и прожилки. Лишь после надлежащего исследова- ния вмещающих пород было установлено наличие крупного штокверка. Такой же путь прошло и Мурунтауское месторождение, в пределах которого изуча- лись лишь кварцевые жилы и прожилки, вследствие чего оно своевременно не получило надлежащей промышленной оценки. Опробование вмещающих пород при наличии признаков их минерализации должно проводиться систематически и не на заданную мощность, а до полного прекращения оруденения. При опробовании необходимо отдельно оконтуривать оруденелые породы висячего бока, кварцеворудные тела и породы лежачего бока. Возможно, что породы в одном из зальбандов имеют кондиционные содер- жания, а в другом — нет. Иногда жильные тела и вмещающие их породы суще- ственно не отличаются по содержанию металлов и технологическим свойствам. В этих случаях не имеет смысла их подсчитывать раздельно; лишь в зависи- мости от полученных результатов следует решать, целесообразно ли их объеди- нение в единые рудные тела. 127
Составление групповых проб. По многим месторождениям помимо основного иолезного компонента промышленную ценность представляет также ряд попут- ных. Нередко требуется, кроме того, определить содержания в рудах шлако- образующих элементов или вредных примесей. Однако раздельное их опробование, вернее, анализ каждой рядовой пробы на большое число компо- нентов связано со значительными затратами времени и средств. Вследствие этого химическому (иногда количественному спектральному) анализу подвер- гаются не каждая отдельная проба, а ряд их, объединяемый в групповые пробы. Порядок составления групповых проб зависит от особенностей распре- деления отдельных типов и сортов руд, связи с ними тех или иных компонентов. Групповые пробы должны характеризовать интервалы (участки) технологи- чески однородных руд, так как по их каждому типу и сорту необходимо опре- делить средние содержания не только основных компонентов, но и других элементов, влияющих на технологические свойства руд. Количество объединя- емых проб устанавливается исходя из мощностей рудных тел, пересекаемых разведочными выработками, или отдельных разновидностей руд, а также с уче- том длин отдельных проб. При отсутствии каких-либо закономерностей в рас- пределении отдельных компонентов в групповые пробы объединяются при- мерно одинаковые количества рядовых, расположенных через равные •интервалы по скважинам или горным выработкам. До решения вопроса о замене по какому-либо элементу (попутному цен- ному, вредной примеси, шлакообразующему и др.) анализов рядовых проб на определения по групповым пробам необходимо проверить, насколько влияет •содержание данного элемента на качественную оценку руд. В тех случаях, когда его содержания могут повлиять на промышленную оценку отдельных участков (блоков) или рудных тел, необходимо анализировать каждую рядовую пробу, так как усредненные данные по групповым пробам могут привести к не- ъерным выводам. Например, в рудах Тарорского золоторудного месторождения присут- ствует мышьяк, являющийся вредной примесью, существенно осложняющей технологию переработки руд. Его содержания определялись по групповым пробам, характеризовавшим интервалы в 14—20 м, иногда до 60 м, которые принимались без учета особенностей распределения мышьяка. Полученные •средние содержания этой вредной примеси были выше кондиций и обусловли- вали необходимость отнесения значительной части запасов- за баланс. Однако при анализе на мышьяк рядовых проб удалось выделить и исключить из под- счета участки с повышенными его содержаниями. В оставшихся рудах, заклю- чавших преобладающую часть золота, содержания мышьяка резко снизились, что позволило отнести их к числу балансовых. По месторождению Дальнее часть олова связана со станнином, который не извлекается по обычной техно- логической схеме переработки руд. Количество станнина определялось по групповым пробам и средние содержания его оказались чрезмерно высокими, что ставило под сомнение возможность промышленного использования место- рождения. По данным анализов рядовых проб удалось выделить участки, представленные преимущественно станнином, и участки, где преобладал кас- ситерит, что резко улучшило показатели по ряду рудных тел. ТРЕБОВАНИЯ К ИЗУЧЕННОСТИ КАЧЕСТВА РУД Правильное определение качества руд имеет исключительно важное зна- чение для промышленной оценки месторождения. Качество руд характери- зуется прежде всего их химическим составом — содержанием ценных компо- 128
нентов, вредных примесей, шлакообразующих и др. Во многих случаях реша- ющее значение имеет минералогический состав руд, их структура и текстура. Например, железо, связанное с магнетитом, извлекается из руд почти пол- ностью, а находящееся в силикатных минералах практически не поддается извлечению. Совершенно по-разному ведут себя рудные минералы олова — касситерит и станнин; первый легко обогащается, а второй при существующих технологических схемах не поддается концентрации, вследствие чего не может быть использован промышленностью. По молибдену, сурьме и ряду других металлов сульфидные минералы (молибденит, стибнит, сфалерит) хорошо фло- тируются и относятся к числу легкообогатимых, окисленные же минералы (повеллит, валентинит и др.) либо совершенно не извлекаются, либо требуют применения сложных и дорогих технологических способов переработки. Из этого следует, что недостаточно установить среднее содержание в рудах тех или иных компонентов, необходимо еще определить, с какими минералами они связаны. В тех случаях, когда имеется несколько рудных минералов, должен быть составлен баланс распределения в них изучаемого ценного ком- понента. Например, при наличии на вольфрамовом месторождении вольфрамита и шеелита следует определить, какая часть этого металла связана с каждым из указанных минералов. Такой баланс тем более необходим по месторожде- ниям, в которых ценный компонент распределен по многим минералам, в том числе не поддающимся технологической переработке. В качестве примера можно привести приуроченность бериллия ко многим минералам с весьма различной обогатимостью (берилл, фенакит, хризоберилл, гельвин и др.). При изучении минералогического состава руд особое внимание должно быть обращено на их текстурно-структурные особенности, размеры отдельных зерен, характер взаимного прорастания. При полевых работах эти данные позволят более обоснованно увязать между собой рудные интервалы, пересека- емые разведочными выработками, при технологических же исследованиях указанные особенности руд имеют большое значение для выбора эффективных способов их обогащения. Вместе с тем при выделении отдельных типов руд следует всегда учитывать, что чрезмерное их дробление, не увязанное с теми или иными конкретными задачами, в значительной мере снижает практическую ценность проводимых исследований. Например, на Гусевогорском железорудном месторождении было выделено девять текстурных типов руд: крупновкрапленные, крупно-средне- вкрапленные, средневкрапленные, мелко-средневкрапленные, мелковкраплен- ные, тонко-мелковкрапленные, тонкодисперсные и дисперсные. Из приведен- ного перечня отдельных типов видно, что практически пользоваться этой груп- пировкой крайне трудно, а по условиям технологии переработки руд она не вызывается необходимостью. Изучение химического состава руд должно начинаться с полного их хими- ческогб или количественного спектрального анализа. Это сразу же позволит вьйгвйть количественные соотношения полезных компонентов, наличие попут- ных ценных элементов, шлакообразующих, вредных примесей и т. д. Отсут- ствие таких исследований нередко приводит к некомплексному изучению месторождения и не дает возможности своевременно оценить иногда очень необходимые для промышленности попутные компоненты. Наоборот, хорошая изученность вещественного состава руд в начальный период разведки позво- ляет наметить наиболее рациональные способы опробования и химического анализа руд, установить перечень элементов, которые дол5кны определяться в каждой пробе, и тех из них, которые исследуются только в групповых пробах. 9 Коган и. д. 129
Одновременно может быть решен вопрос о целесообразности предварительной отбраковки проб с помощью спектральных анализов. Нередко при больших масштабах месторождения и отборе проб, количество которых измеряется многими тысячами, нецелесообразно все их подвергать дорогостоящим хими- ческим анализам. Вследствие этого все пробы исследуются спектроскопически и для химического анализа отбираются лишь те из них, которые имеют содер- жания, могущие представить практический интерес. Обычно этот браковочный предел содержаний значительно ниже бортового, что гарантирует от потери при отбраковке кондиционных проб. Исключаются лишь безрудные пробы и с заведомо непромышленным содержанием, не представляющим интереса даже для оконтуривания забалансовых запасов. Об экономической эффектив- ности предварительной отбраковки проб свидетельствуют следующие цифры. Например, по месторождению Северному было проанализировано 16 000 проб, но из них кондиционное содержание имели только 224, или 1,4%. На Синар- ском и Черноозерском месторождениях из 40 000 проб лишь третья часть была использована в подсчете. Для обеспечения надежности химических, количественных спектральных анализов, ядерных или других методов определения содержаний полезных компонентов необходимо прежде всего применить правильную для данного типа руд методику, а затем систематически контролировать работу химических или других лабораторий (внутренний и внешний контроль). Вопросу выбора методики химического или другого вида анализа проб не всегда уделяется необходимое внимание. В геологических отчетах, обосновывающих подсчет запасов, большей частью не приводится методика, по которой велись анализы, и какие-либо данные, подтверждающие ее применимость для данного типа руд. Между тем непродуманная методика нередко приводит к систематическим ошибкам. Например, при анализе на кобальт руд ряда железорудных место- рождений — Соколовского, Сарбайского, Ново-Песчанского и др. — исполь- зовалась неправильная методика, которая завышала содержания этого эле- мента. В частности, по Сарбайскому месторождению внешние контрольные анализы, выполненные несколькими лабораториями (Уральское, Южно-Ка- захстанское геолуправления, Ленинградский горный институт), установили завышение основной лабораторией содержаний кобальта на 10—48% (отн.). По арбитражному анализу, выполненному Гипроникелем, выяснилось, что данные основной лаборатории за 1953—1954 гг. завышены на 19% и за 1963 г. на 27,2%. По результатам технологических исследований фактические содер- жания кобальта в рудах оказались еще ниже, чем по данным арбитражных исследований, и к ним требовалось ввести поправочный коэффициент 0,77. Дополнительные арбитражные анализы 117 проб, проведенные ВИМС, под- твердили наличие систематической ошибки в работе основной лаборатории, завышавшей содержания кобальта, и необходимость введения поправочных коэффициентов 0,762—0,725 (данные за разные годы). Примерно такое же положение имело место и по Соколовскому месторо- ждению. Здесь Уральское геолуправление показало более высокие содержания, чем основная лаборатория, а Ленинградское геолуправление и Гипроникель — более низкие. Арбитраж, проведенный ВИМС, подтвердил завышение основных анализов на 7—20%. Причиной противоречивости результатов, полученных весьма квалифицированными лабораториями, явилась неправильная методика, применявшаяся для определения кобальта в присутствии железа и некоторых других элементов (использование нитро-7?-соли). Это было установлено ВИМС на основании точного анализа, предназначенного для определения микро- 130
граммовых количеств кобальта и никеля с дополнительным удалением железа и других элементов, мешающих полному выделению исследуемых металлов. По Горевскому месторождению химические анализы на свинец и цинк выполнялись полярографическим методом, который недостаточно надежен для руд с высоким содержанием этих металлов. На основании внешнего кон- троля было установлено наличие систематической погрешности, завышающей содержания свинца на 1—5% и занижающей содержания цинка на 1— 2% (отн.). Полярографический метод был применен также на Аксо райском место- рождении, где он использовался контрольной лабораторией, завысившей содер- жания свинца на 9% (отн.). По Вадимо-Александровскому месторождению было установлено, что использованная методика анализа руд не обеспечивала полного растворения силикатов, вследствие чего содержания железа занижались на 28—47%. Таким образом, в материалах обоснования подсчета запасов необходимо освещать методику применявшихся анализов проб и ее применимость для руд данного месторождения. Надежность работы лабораторий должна систематически проверяться. Для этого через определенные промежутки времени необходимо направлять часть зашифрованных проб для повторного анализа, или так называемого внутреннего контроля. Наряду с этим для внешнего контроля направляется часть проб в другие лаборатории, на которые вышестоящими организациями возложено проведение такого контроля. Проверка должна вестись в первом случае обязательно по зашифрованным пробам, и так же, как во втором, — без предварительного сообщения результатов, полученных по основным ана- лизам. Только при соблюдении этих условий совпадение содержаний по основ- ным и контрольным анализам даст уверенность в их достоверности. Совершенно неправильно смешивать внутрилабораторный контроль, осуществляемый самой лабораторией, с внутренним контролем (возможно неудачно названным) ,, кото- , .рый должен проводиться геологами, ведущими разведку месторождения. ? Инструкциями ГКЗ СССР установлено количество контрольных анализов: |3—5% от общего числа проб (но не менее 30). ' При отборе проб для внутреннего и внешнего контроля необходимо обеспе- чить с одной стороны регулярную проверку работы лабораторий в отдельные периоды; в зависимости, от сроков разведки месторождения и количества ана- лизируемых проб контрольные пробы должны проводиться ежемесячно, еже- квартально, или через другие промежутки времени. Совершенно неправильно, когда внутренние контрольные анализы выполняются лишь один раз в конце разведки перед подсчетом запасов. В этом случае полученные данные характе- ризуют работу лаборатории только небольшого периода, и все серьезные по- грешности, имевшие место до этого, останутся невыявленными. Недопустимо также отсутствие систематических внешних контрольных анализов, которые необходимы для своевременного выявления и устранения недостатков работы основной лаборатории. Наряду с равномерным контролем лабораторий по периодам их работы необходимо обеспечить проверку качества анализов для всех типов, видов и сортов руд. Нередко по мономинеральным рудам получается удовлетворительная сходимость, а по полиметаллическим — недопустимые расхождения; различная степень достоверности часто выявляется также по разным классам содержаний — убогим, рядовым, 'богатым рудам и т. д. 9* 131
Совершенно неправильно направлять на контроль пробы преимущественно одного класса, так как это не позволяет установить достоверность анализов различных типов руд. Исходя из этого нередко практикуется отбор навесок для зашифрованного контрольного анализа одновременно с направлением основных проб. Однако при отсутствии результатов анализов основных проб возможно нерациональное проведение контроля по интервалам, рудным телам или участкам, не включаемым в подсчет запасов. Например, по Тызыльскому месторождению 40% направленных на внутренний контроль проб (180 из 450) относились к безрудным интервалам. В связи с этим отбор проб для контроль- ного анализа целесообразно производить на основании результатов отбраковки спектральными методами, которые дают представление и о примерных содер- жаниях отдельных компонентов в рудах. При отсутствии предварительной отбраковки целесообразно отбор проб для контрольных анализов проводить после получения результатов основных анализов. При правильной и продуманной организации контроля возможно обеспе- чить своевременный отбор навесок для повторного анализа. При отсутствии таких навесок приходится додрабливать дубликаты проб, что может привести к погрешностям, связанным с обработкой проб, и исказит действительные показатели работы лаборатории. Во избежание этого наряду с обычными дубли- катами проб целесообразно хранить также измельченный материал, пригодный для отбора нескольких навесок (на случай повторных контрольных или арби- тражных анализов). Нередко основные, а также контрольные анализы про- водятся не одной, а несколькими лабораториями, что нежелательно, так как осложняет контроль работы каждой лаборатории и сопоставление полученных по ним данных. Обработка результатов внутреннего и внешнего контроля проводится различно. При внутреннем контроле определяется возможная случайная по- грешность, которая по предложению А. П. Прокофьева вычисляется как сумма всех отклонений между основными и контрольными анализами, независимо от знака этих отклонений, деленная на число контрольных анализов Р~’ (14> где р — абсолютная случайная ошибка; х — величины отклонений по отдель- ным контрольным пробам (независимо от знака отклонения); п — число контрольных проб. Далее вычисляется величина относительной случайной погрешности по отношению к среднему содержанию в основных пробах /> = £.100, (15) где Р — средняя относительная случайная погрешность; т — среднеарифме- тическое содержание полезного компонента по данным основных анализов. По Н. В. Барышеву, средняя величина случайной погрешности устанавли- вается исходя из значений разности между основными и контрольными анали- зами, выраженных в процентах (1в) 132 - .
тре Мг — средняя величина случайной погрешности; х — содержание полез- ного компонента в контрольной пробе; у — содержание полезного компонента по основной пробе; п — число контрольных проб. Согласно действующим инструкциям ГКЗ СССР по применению класси- фикации запасов к месторождениям отдельных полезных ископаемых средние размеры случайных погрешностей, определенные по результатам внутреннего контроля, не должны превышать величин, указанных в табл. 27. При более высоких расхождениях качество анализов является неудовлетворительным. По месторождениям золота допустимые случайные погрешности устано- влены в зависимости от типа руд и размеров золотин (табл. 28). Для бокситовых руд предельно допустимые погрешности анализов при подсчете средних содержаний не должны превышать величин, приведенных ниже: Компоненты Точность анализов, абс. % SiO2 0,50 А120з 1,50 TiO2 1,0 Fe2O3 2,0 СаО до 1% 0,25 СаО более 1% 0,50 MgO 0,25 S 0,20 П. ц. п. 1,0 Содержащиеся в инструкциях ГКЗ СССР допуски установлены несколько десятков лет тому назад. За это время существенно изменились методы хими- ческих анализов и внедрены физические, ядерные и другие способы определе- ния содержаний ценных компонентов в руде. В связи с этим по предложению ГКЗ СССР Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья (ВИМС) в течение ряда лет проводил работы по уточнению величин допустимых случайных погрешностей анализов. В результате обработки факти- ческих данных внутреннего геологического контроля большого числа анализов (около 60 тыс. пар) были предложены новые допуски по меди, свинцу, цинку, олову, вольфраму, молибдену, никелю, кобальту, ниобию, танталу и бериллию (табл. 29). Предложения ВИМС в июне 1969 г. были обсуждены и одобрены рудной секцией Экспертно-технического совета ГКЗ СССР. Следует отметить, что при обработке результатов сопоставления основных и контрольных анализов разбивка проб на классы содержаний должна производиться в каждом отдель- ном случае в зависимости от установленных бортового и минимального про- мышленного, а также фактических содержаний анализируемых компонентов и характера их распределения на месторождении. Число выделяемых классов должно быть по возможности небольшим (3—4, иногда 5), так как при чрез- мерно детальной разбивке количество проб в отдельных классах может ока- заться недостаточным для обоснованных выводов о допустимости выявленных погрешностей. i Необходимо еще раз подчеркнуть, что приведенные допуски касаются ! только случайных погрешностей. Нередко их пытаются применить для оценки • систематических ошибок, что совершенно неправильно, так как они могут i свидетельствовать лишь о неудовлетворительной методике анализов, либо 133
Таблица 27 Предельно допустимые случайные погрешности, установленные инструкциями ГКЗ СССР Содержание допусти- ! погрет- к сопер- еделяе- нента Содержание 1 < е погрет к содер- ,еделяе- )нента Компоненты в руде, %, а для золота и серебра, ок o-g Компоненты в руде, %, а для золота и серебра, г/т ЙфЙ.О г/т g»sg i“g@O ‘ ! • ® о £ и Е SS oso R S К К g j jy ф йс_ J'S ° g £ g к S s Свинец •Выше 15 4 Закись железа . . Выше 5 4 От 6 до 15 6—4 Кремнекислота . . Выше 30 3 » 0,5 до 6 12—6 От 10 до 30 8—3 До 0,5 12 » 3 » 10 15—8 Цинк Выше 25 3 Окись магния . . Выше 5 10 От 10 до 25 6—3 От 1 до 5 20—10 » 0,5 » 10 15—6 Окись кальция . . Выше 25 5 До 0,5 15 От 5 до 25 10—5 Медь Выше 3 7 » 1 » 5 20—10 От 0,5 до 3 10—7 Сера Выше 20 2 До 0,5 15 От 1 до 20 5—2 Серебро Выше 100 3 » 0,05 до 1 10—5 От 30 до 100 5—3 Фосфор Выше 0,3 7 » 10 » 30 12—5 От 0,03 до 0,3 15—7 Олово Выше 1 7 Сульфат бария . . Выше 5 7 От 0,25 до 1 15—7 От 1 до 5 15—7 » 0,05 » 0,25 30—15 Двуокись титана От 2 до 15 5—2 Висмут Выше 0,6 15 » 0,1 до 2 20—5 От 0,2 до 0,6 20—15 Пятиокись ванадия Выше 0,5 10 Сурьма Выше 2 12 От 0,05 до 0,5 30—10 От 0,5 до 2 20—12 Марганец .... Выше 5 4 Мышьяк .... Выше 2 5 От 1 до 5 7—4 От 0,5 до 2 7—5 » 0,05 до 1 20—7 До 0,5 10 Хром Выше 10 3 Никель Выше 1 7 От 1 до 10 7—3 От 0,2 до 1 15—7 До 1 7 До 0,2 15 Тантал и ниобий . Выше 10 5 Кобальт .... Выше 0,5 2 От 1 до 10 10—5 До 0,5 6 » 0,1 до 1 20—10 Ртуть Выше 2 7 До 0,1 25—20 От 0,25 до 2 15—7 Бериллий .... Выше 5 5 Ниже 0,25 15—30 От 0,1 до 5 10—5 Сурьма Выше 2 12 » 0,01 до 0,1 30—10 От 0,5 до 2 20—12 Цирконий .... Выше 3 5 Молибден .... Выше 1 5 От 1 до 3 10—5 От 0,25 до 1 10—5 » 0,1 до 1 15—10 » 0,1 » 0,25 20—10 До 0,1 25—15 » 0,02 » 0,1 30—20 Цезий и другие ред- 10 Трехокись вольфра- кие металлы . . Выше 1 ма Выше 1 8 От 0,1 до 1 ZU—11) От 0,25 до 1 15—8 » 0,01 до 0,1 30—20 » 0,05 » 0,25 30—15 Железо Выше 30 3 ... , . От 10 до 30 6—3 » 5 » 10 8—6 Примечания. 1. Средняя погрешность определяется как половина среднеарифметического из единичных расхо- ждений без учета их знака (плюса или минуса). 2. Допустимые погрешности для промежуточных содержаний в пределах выделенных классов определяются соответствующей интерполяцией. 134
Таблица 28 Предельно допустимые случайные погрешности анализов на золото Содержание, г/т Предельно допустимые средние погрешности в % к содержанию золота в пробах Пробы с тонким (до 0,1 мм) дисперсным золотом, главным образом в сульфидах Пробы со средним по круп- ности (до 0,6 мм) золотом в сульфидах и кварце Пробы с крупным (> 0,6 мм), часто видимым золотом, главным образом в кварце Более 64 2,5 5 7 От 16 до 64 5—2,5 10—5 15—7 » 4 » 16 15—5 20—10 25—15 До 4 15 25 35 о низком качестве реактивов или других недостатках, подлежащих устра- нению. Обработка результатов внешних контрольных анализов производится обычно по упрощенному способу, предложенному А. П. Прокофьевым, со- гласно которому среднее отклонение определяется с учетом знаков отдельных отклонений. В этом случае расхождения между средними содержаниями, полу- ченными по основным и контрольным анализам свидетельствуют о наличии систематической погрешности, определяемой по формуле П=-^, (17) где П — средняя погрешность; Со — среднее содержание по основным анали- зам; Ск — среднее содержание по контрольным анализам. Если величина П больше единицы, т. е. среднее содержание основных анализов выше контрольных, то поправочный коэффициент К к основным ана- лизам будет иметь обратное значение, т. е. K = (18) Более сложный способ обработки контрольных анализов, предложенный Н. В. Барышевым в 1948 г., основан на обработке полученных данных мето- дами вариационной статистики, с определением коэффициента вероятности систематической ошибки (/) и относительного среднего значения систематиче- ской ошибки (/). Для вычисления этих данных учитываются средние квадра- тичные отклонения (а), коэффициент корреляции определяемого содержания (г), средняя квадратическая ошибка среднего содержания (т), степень точности определения систематической ошибки (а/). По сопоставлению обработки результатов внутренних и внешних кон- трольных анализов различными методами нет достаточных данных, однако можно считать, что вошедшие в практику более простые способы определения величин средних случайных и систематических погрешностей имеют неоспори- мое преимущество для экономии времени при отсутствии ощутимых дефектов в отношении достоверности получаемых результатов обработки. При выявлении систематических расхождений между основными и вну- тренними контрольными определениями целесообразно провести по этим же пробам дополнительные анализы в другой лаборатории. Если подтвердятся данные основных анализов, то они как более достоверные могут быть приняты в подсчет запасов. Наоборот, при установлении достоверности контрольных 135
Таблица 29 Допустимые случайные погрешности анализов, предложенные ВИМС Металлы Содержания в руде, % Допустимые погреш- ности в % к содер- жаниям определяе- мых металлов Металлы Содержания в руде, % Допустимые погреш- ности в % к содер- жаниям определяе- мых металлов Медь 0,05 35 Никель 0,05 15 0,01 30 0,1 12 0,02 17 0,2 10 0,5 10 0,5 6 1,0 8 1,0 4 2,0—5,0 5 2,0—5,0 2 Свинец 0,05 40 Кобальт 0,002 75 0,1 30 0,005 35 0,2 20 0,01 25 0,5—1,0 10 0,02 20 2,0 8 0,05 15 5,0 5 0,1 10 0,2 7 Цинк 0,05 60 0,5 5 0,1 40 0,2 25 Ниобий 0,01 35 0,5 15 0,02 30 1,0—2,0 10 0,05 25 5,0 5 0,1 20 0,2 15 Олово 0,05 35 0,5—2,0 10 0,1 20 5,0—10,0 5 0,2 10 0,5—1,0 5 Тантал 0,002 85 . S. 2,0—5,0 2 0,005 65 0,01 50 Вольфрам 0,05 35 0,02 35 0,1 25 0,05 25 0,2 15 0,1 20 0,5 10 0,2 15 1,0—2,0 8 0,5—2,0 10 5,0 6 5,0—10,0 5 Молибден 0,002 90 Бериллий 0,01 30 0,005 60 0,02 20 0,01 40 0,05 15 0,02 25 0,1 10 0,05 20 0,2—0,5 8 0,1 15 1,0—5,0 5 0,2 10 10,0 3 0,5 7 анализов необходимо либо забраковать основные, либо ввести к ним соответ- ствующую поправку. Систематические расхождения между основными и внешними контроль- ными анализами должны быть проверены арбитражными анализами с целью установления, какая из лабораторий допускает погрешность. Арбитражные анализы поручаются технически оснащенным и укомплектованным наиболее квалифицированными специалистами лабораториям, на которые проведение таких анализов возложено специальными приказами Министерства геоло- гии СССР.
Количество арбитражных анализов не регламентировано, оно зависит от размеров расхождений по отдельным классам содержаний, общего числа проб,, по которым выявлены систематические погрешности, а также и от авто- ритетности лабораторий, участвовавших в проведении основных и контрольных определений. При всех обстоятельствах следует учитывать, что по данным арбитражных анализов должна быть установлена возможность использования данных, полученных по отдельным лабораториям, и условия такого исполь- зования: с поправочным коэффициентом или по основным данным. Для этого’ необходимо иметь не менее нескольких десятков арбитражных анализов по каждому классу содержаний, где выявлены систематические расхождения. Следует обратить внимание на нередко повторяющуюся ошибку, когда в арбитражную лабораторию направляются дубликаты проб, не подверга- вшихся контрольному анализу. Это не дает возможности однозначно решить вопрос о наличии систематической погрешности или по крайней мере о вели- чине ее. В связи с этим необходимо по тем классам, по которым выявились систематические расхождения, направлять на арбитраж дубликаты (вернее навески) всех проб, анализировавшихся контрольной лабораторией, с тем чтобы по каждой из них имелись три определения — основной, контрольной и арбитражной лабораторий. При относительно налаженном контроле анализов основных компонентов нередко упускается проверка качества анализов на попутные компоненты хотя бы по групповым пробам. Между тем их содержания обычно являются значительно более низкими, что уменьшает возможности выполнения достовер- ных определений. Весьма важной задачей химических анализов во многих случаях является определение не только общего содержания ценного компо- нента, но и количеств его в извлекаемых минералах. Для этого приходится проводить фазовые или, как их называют, рациональные анализы. Например, наряду с молибденом общим определяется его содержание в сульфидах, по олову кроме общего выделяется окисное (касситерит), по железу — в том числе растворимое, а в последнее время в магнитных минералах и т. д. Особенно необходимы рациональные анализы по рудам зоны окисления, где помимо первичных требуется выделить окисленные и смешанные руды. Применимость того или иного метода фазовых определений и их досто- верность в большой степени зависят от минерального состава как рудных, так и сопровождающих их нерудных компонентов, а также от структурно- текстурных особенностей руд. В связи с этим фазовые анализы должны про- водиться по отдельным типам и сортам руд, выделение которых должно быть согласовано с работниками соответствующих химических лабораторий. При решении вопросов связи оруденения с извлекаемыми минералами немаловажное значение имеет, как уже отмечалось, и размер кристаллов руд- ных минералов. Например, в титановых россыпях значительная часть этого металла заключена в разрушенных каолинизированных отложениях, из кото- рых обычными способами титан не может быть извлечен. Нередко литий, берил- лий и ряд других элементов распределены по многим минералам, и преоблада- ющие количества этих ценных компонентов сосредоточены в таких минералах, которые не поддаются технологической переработке. При проведении разведки и подсчете запасов нередко возникает вопрос о применимости новых методов определения содержаний полезных компонентов. Например, в течение ряда лет велись исследования по внедрению количественных спектральных анализов, использованию ядерных геофизических методов и др. Многие новые методы получили положительную оценку и в настоящее время успешно используются. 137
Новейший реитгено-радиометрический метод анализа проб, отличающийся большой скоростью, был применен при разведке оловорудного месторождения Трудовое. На основании 1134 контрольных химических анализов (около 5% от общего числа анализов) была установлена удовлетворительная сходимость нового метода с общепризнанным, что позволило утвердить запасы месторож- дения, подсчитанные по данным рентгено-радиометрических определений. Разработаны также вполне удовлетворительные методы количественных спектральных анализов на германий, способ нейтронного каротажа на берил- лий. При относительно небольших содержаниях последнего нейтронный метод является более точным, чем химические анализы. Вместе с тем имеют место случаи, когда к внедрению предлагаются недостаточно проверенные способы. В связи с этим при подсчете запасов каждый новый метод определения содер- жаний ценных компонентов должен быть предварительно проконтролирован достаточным числом химических анализов. Представляется, что количество их на первых порах должно быть не менее 10% от общего числа определений. Вторым условием является обязательность надежного определения не только основного компонента, но и попутных, вредных и других примесей, по которым необходимы данные для решения вопросов технологии, раздельной добычи и т. д. СРЕДНЯЯ ПЛОТНОСТЬ* И ВЛАЖНОСТЬ РУД Средняя плотность руд зависит от целого ряда факторов — минерального их состава, текстурно-структурных особенностей, средних содержаний полез- ных компонентов, наличия тяжелых минералов (например, барита), степени трйщпноватости руд, их влажности и др. Вследствие этого в пределах месторождения и даже отдельных рудных тел, горизонтов или блоков возможны значительные колебания средней плот- ности руд. Особенно велики ее различия для окисленных, выветрелых и пер- вичных руд, а также залегающих в зонах тектонических нарушений. Учитывая это, необходимо при определении средней плотности выделять относительно однородные типы руд, например плотные массивные, вкрапленные в гранитах, известняках или других породах, рыхлые выветрелые зоны окисления и т. д. По каждому из них должно быть проведено достаточное чусло определений для вычисления средней плотности. При большом числе определений во многих случаях удается установить корреляционную зависимость между средней плотностью и содержанием металлов в рудах. Кривые, построенные с учетом этой зависимости, могут в дальнейшем служить для вычисления средней плот- ности по отдельным рудным телам или блокам. Массовые определения средней плотности, как правило, проводятся по парафинированным образцам в пикнометре. Однако при таких определениях учитывается только пористость образцов и не может быть учтена трещинова- тость пород. Для контроля пикнометрических определений и введения поправок на трещиноватость пород необходимо проводить систематические замеры сред- ней плотности в целиках. Определения средней плотности в образцах не связаны с большими затра- тами средств и времени, вследствие чего в ряде случаев они проводятся одно- временно с отбором проб для химического анализа. На первых стадиях разведки такие совмещенные определения следует рекомендовать для всех месторожде- ний. По мере накопления фактических данных и выявления закономерностей * Термин средняя плотность введен взамен понятия объемный вес. 138
изменения средней плотности в зависимости от содержаний металлов и физи- ческих свойств руд непосредственные определения могут быть заменены вычи- слениями по графикам. По каждому типу руд необходимо иметь не менее нескольких десятков определений в образцах, проверенных 5—10 замерами в целиках. Совершенно необоснованной следует признать практику ограничения числа определений средней плотности по образцам и отказа от их контроля замерами в целиках. Например, при разведке Аманан-Макитского месторождения по ряду рудных тел были произведены определения лишь по одному образцу. На Каратасском месторождении средние плотности, установленные по керну буровых скважин, не были проверены замерами в целиках, несмотря на большую трещиноватость пород. Не проводилось определений в целиках по Бугдаинскому и ряду других месторождений. Между тем пикнометрические определения нередко оказы- ваются очень ненадежными. Например, по Ярославскому месторождению средние плотности дезинтегрированных руд в зоне окисления, вычисленные по штуфам, были завышены в среднем на 11%, а по отдельным рудным телам на 26—180%. Эти расхождения выявились на основании контрольных замеров, проведенных по 75 целикам. При таком большом числе тщательно выполненных замеров достоверность их была вне сомнений. Довольно часто определяются средние плотности по месторождению в целом, без должного учета количественных соотношений отдельных типов и сортов руд, их физических свойств. Например, это имело место по Депутат- скому, Какадур-Ханикомскому и другим месторождениям. По Какадур-Хани- комскому месторождению не были выделены даже руды окисленной зоны, резко отличающиеся по средней плотности от первичных. Методически непра- вильно определялись средние плотности по Орловскому месторождению — путем суммирования массы всех образцов различных типов руд и вычисления по ним среднеарифметических значений. При преобладании образцов руде высо- кими содержаниями металлов такой способ определения средней плотности мог привести к их завышению. Вычисление единой по месторождению или рудцому телу средней плот- ности допустимо в тех случаях, когда нет резко выраженных типов руд, отли- чающихся значительными колебаниями масс. При наличии существенных отклонений от среднего значения необходимо определить средние плотности каждого подсчетного блока. Одновременно в тех же пробах, образцах или' I целиках должны быть установлены содержания полезных компонентов и влаж- ность руд. При наличии нескольких полезных компонентов или выделяющихся по своей плотности минералов для построения графиков зависимости средней плотности от содержаний этих компонентов приходится устанавливать пере- водные коэффициенты для приведения всех их к основному металлу. Например, руды Туюкского месторождения содержат в промышленных количествах сви- нец, цинк, медь и барит. Путем сопоставления плотностей минералов, в которых сосредоточена основная часть указанных компонентов, были установлены сле- дующие переводные коэффициенты (табл. 30). Содержания в каждом образце вычислялись в условном свинце и на основании этого строился график зависи- мости от него средних плотностей. Довольно часто недооценивается необходи- мость установления влажности руд, что приводит к систематическим погреш- ностям в определении средних содержаний полезных компонентов в рудах. Как известно, естественная влажность руд может колебаться от долей процента до 30—40% и более. Содержания же металлов в рудах определяются в сухой навеске (высушенной при температуре 100°) и распространяться они должны 139
fia сухую руду. Между тем это обстоятельство не всегда учитывается, особенно когда влажность относительно невелика. Например, по Гороблагодатскому месторождению при подсчетах запасов влажность не учитывалась, а при от- грузке руды заводам выяснилось, что влажность окисленных руд достигает *6—8%, а коренных 3%. Совершенно не учитывалась влажность по месторожде- ниям Кривого Рога, Коунрадскому и др. При больших запасах руд и массовой их добыче даже небольшая влажность существенно влияет на выпуск готовой продукции. В частности по Коунрадскому месторождению, где средняя влаж- ность составляла лишь 2%, пришлось при планировании добычи вводить спе- циальную поправку на содержание меди в рудах. По вопросу о порядке учета влажности руд при подсчете запасов ГКЗ СССР пришлось издать специальное разъяснение (Малышев, 1957), в котором отмечалось неправильное использо- Таблица 30 вание для вычисления влажности Переводные коэффициенты руд формулы Металл Для окисленных РУД Для (19) сульфидных ~2 РУД п где — масса руды во влажном Свинец Медь Цинк Барит определяется ка1 1,0 0,95 0,86 0,51 < отношение состоянии; Р2 — масса руды после 1,0 высушивания. 1,31 Использование этой формулы О’Ц ведет к существенному завышению фактического значения влажности, так как последняя неправильно потери массы руды в результате высушивания к массе сухой руды, а ие к массе исходной влажной руды. О размерах воз- можной ошибки можно судить на основании примера Джетыгаринского сили- катно-никелевого месторождения, где влажность нонтронитовых руд, рассчи- танная по приведенной формуле, колебалась от 41,5 до 62,8%. Фактические же значения влажности указанных руд составили 29,2—38,6%, т. е. были в 1,5 раза меньшими. Неверное определение величины влажности приводит к ошибке при вычис- лении средней плотности руд и-содержаний в них полезных компонентов. В связи с этим ГКЗ СССР предложила руководствоваться следующей формулой вычисления влажности руд при подсчете запасов полезных ископаемых УИ= 100 ,20) где W — влажность, %; Рх — масса образца во влажном состоянии; Р2 — масса его после высушивания. Эта формула узаконена целым рядом ГОСТ — на железную руду, плави- ковый шпат, графит тигельный, бокситы, барит, уголь и др. (5424—50, 7619— 55, 4596-49, 992-51, 7134-57, 6379-52). 1 Следует также обратить внимание на то, что влажность необходимо опре- делять в естественных условиях залегания руд, так как она подвержена вли- янию солнца и атмосферных осадков. Например, нельзя определять влажность по образцам керна, долго хранившимся на поверхности. В одних случаях они ' могут оказаться высушенными, в других, наоборот, увлажненными осадками. I Точно так же при отборе образцов или замере целиков в карьерах следует добиваться, чтобы они ие были высушены за счет длительного нахождения на солнце или сильно увлажнены дождями.
Глава VI ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РУД, ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ, СОПОСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ РАЗВЕДКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РУД Изучение технологических свойств руд входит важнейшей составной частью в комплекс геологоразведочных работ. Согласно действующей классификации запасов твердых полезных ископаемых запасы не должны квалифицироваться по высоким категориям, а месторождение не может считаться подготовленным для промышленного освоения при отсутствии промышленной технологической схемы переработки руд, которую можно было бы положить в основу проектиро- вания горнорудного предприятия. Это обстоятельство не всегда учитывается, и к моменту окончания геологоразведочных работ нередко технологические исследования оказываются незавершенными или решенными лишь «в прин- ципе». При этом распространено мнение, что технология постоянно требует совершенствования и что в стадию разведки нецелесообразно добиваться полу- чения промышленной схемы. Такой подход к изучению технологии является неправильным и часто наносит большой ущерб народному хозяйству. Пред- приятия, запроектированные при отсутствии полностью разработанной про- мышленной технологической схемы, в течение длительного времени выну- ждены дорабатывать ее на ходу, менять узлы, агрегаты, иногда полностью реконструировать построенные цеха. Все это не позволяет выдавать заплани- рованную продукцию или снижает ее качество и приводит к большим убыткам. Характерным в этом отношении является пример одного датолитового месторождения, где технологические исследования были проведены неудовлет- ворительно, и на построенной обогатительной фабрике не было предусмотрено магнитной сепарации для отделения гранатов, а в цехе флотации не было уста- новлено аппаратуры для подавления карбонатов. С первых же дней работы обогатительная фабрика стала срывать план выпуска концентратов; при этом возникла необходимость капитальной реконструкции еще до полной сдачи ее в эксплуатацию. Требование завершения технологических исследований в период проведе- ния детальных геологоразведочных работ не исключает случаев, когда в раз- работанную схему, обеспечивающую получение кондиционной продукции при предусмотренных технико-экономических показателях, в дальнейшем вносятся усовершенствования, повышающие выпуск продукции и удешевля- ющие ее. Такие улучшения необходимы и систематически проводятся, но это ничего общего не имеет с недоделками, вызванными недоработкой технологи- ческой схемы. Технологические исследования должны быть завершены к моменту пред- ставления подсчета запасов на утверждение ГКЗ и для этого необходимо свое- временно отобрать представительные технологические пробы и направить их в соответствующие научно-исследовательские институты. С последними 141
необходимо предварительно согласовать размеры и порядок отбора проб, ко- торый обычно производится с участием представителей института. До отбора крупных проб для исследований в полузаводском масштабе большей частью проводятся лабораторные опыты на частных пробах отдельных типов и сортов руд, а также на смешанных пробах, близких к среднему их составу по месторождению. Количество проб для полузаводских испытаний зависит от соотношения на месторождении различных типов руд и возможностей их раздельной или совместной переработки. В процессе предварительных исследований должно быть установлено, будут ли руды месторождений перерабатываться по единой схеме или потре- буется несколько различных схем. В зависимости от этого технологические пробы должны быть представительными по отношению к месторождению в целом или к отдельным его участкам и технологическим типам руд. При этом возникает вопрос, что следует понимать под представительностью проб. В общем виде это соответствие качеству руд, по которым отобраны пробы, но было бы упрощением считать, что качество определяется только средними содержаниями в руде ценных компонентов, вредных примесей, шлакообразующих и других элементов. Помимо химического состава руд очень важное значение имеют их физические свойства, минеральный состав, текстурные и структурные осо- бенности. Например, на Сибаевском медноколчеданном месторождении верхние разрушенные части рудных тел были превращены в рыхлую каолинизирован- ную массу, которая по химическому составу почти не отличалась от первичных сульфидных руд. Вследствие этого запасы были подсчитаны без учета физи- ческого состояния руд, что явилось причиной больших затруднений при их переработке. В то время как сульфидные руды легко обогащались с очень высокими показателями извлечения, рыхлые их разности давали большое количество шлама, который быстро засорял все агрегаты на фабрике, что со- здавало перебои в ее работе; качество концентратов и коэффициент извлечения меди были неизмеримо хуже, чем достигнутые по обычным неразрушенным РУДам. Другим примером могут служить мартитовые железные руды. При высоком содержании железа (более 53%), низких содержаниях кремнезема (до 5%), серы и фосфора (до 0,15%) они являются прекрасным сырьем для мартеновского' процесса, но при обязательном условии, что руды должны быть кусковатыми (не менее 70% в классе ф-6 мм). Рыхлые разности при том же химическом составе не могут быть использованы для непосредственной плавки и нуждаются в предварительной агломерации. Важность изучения минерального состава руд уже отмечена выше (см. главу VI). Приводились примеры железных, оловянных, молибденовых и некоторых других руд. Железо, связанное с магнетитом, извлекается из руд почти полностью, а заключенное в силикатных минералах — практически теряется. Содержащий олово касситерит легко обогащается, а станнин не под- дается переработке. Сульфидные минералы молибдена и сурьмы отлично фло- тируются, окисленные же минералы этих металлов либо полностью теряются, либо извлекаются в незначительной части. От текстурно-структурных особенностей, размеров отдельных минералов, их взаимного расположения, характера связи и т. д. в очень большой степени зависят технологические свойства руд. Мелкодисперсные руды, характеризу- ющиеся тонким взаимным прорастанием отдельных минералов или развитием коломорфных структур, отличаются трудной обогатимостью. Для раскрытая 142 • г
рудных минералов, т. е. освобождения их от безрудных, требуется очень тонкое измельчение, при котором образуются шламы, не поддающиеся дифференци- ации как методами гравитации, так и флотацией. Таким образом, представительные технологические пробы должны прежде отвечать среднему всего химическому составу руд по всем основным рудным компонентам, вредным примесям и шлакообразующим элементам. Необходимо также, чтобы отбираемые пробы соответствовали физическим свойствам и тек- стурно-структурным особенностям изучаемых руд. Отступления от этого воз- можны лишь в тех случаях, когда достоверно установлено, что такие отклонения не влияют на оценку технологических свойств руд. Например, в ряде случаев наличие тех или иных примесей и колебания их количеств не вносят каких-либо изменений в схему и экономические показатели переработки руд. В этих слу- чаях не обязательно строгое соблюдение в пробах средних содержаний по примесям. Такое же положение возможно и в отношении физических свойств руд, если они не оказывают влияния на выбор технологической схемы или на экс- плуатационные расходы по переделу руд. В тех случаях, когда все руды месторождения предполагается перераба- тывать по одной схеме, необходимо отбор и шихтовку проб для исследований производить с учетом характера распределения отдельных сортов или разно- видностей руд по рудным телам, участкам и горизонтам. Горные выработки (иногда буровые скважины), предназначенные для отбора проб, должны быть выбраны с таким расчетом, чтобы обеспечить получение технологической пробы, отвечающей среднему составу руд месторождения по всем указанным выше показателям. - Нередко для отбора таких проб приходится проходить специальные горные выработки или буровые скважины большого диаметра, если имеющиеся выра- ботки не вскрывают всех необходимых разновидностей руд. Для достижения большей представительности пробы следует отбирать по возможности равно- мерно с разных рудных тел и участков. Отбор технологических проб из одного пункта допустим лишь при относительно выдержанном характере оруденения и отсутствии отличающихся друг от друга разновидностей руд. При наличии на месторождении нескольких технологических типов руд, подлежащих ра- здельной переработке (по другой схеме, или на специальной секции, либо с до- полнительным промежуточным переделом и т. д.), по каждому из них необхо- димо отобрать самостоятельные пробы, отвечающие изложенным выше требо- ваниям. В частности должны быть определены рудные тела или участки, а также выработки, по которым необходимо отобрать требуемые для шихтовки количества руды. Непредставителыюсть отобранных технологических проб в ряде случаев явилась причиной крупных просчетов при проектировании. Например, на Смирновском олово-полиметаллическом месторождении построена обогати- тельная фабрика по схеме, разработанной на непредставительных пробах. Вследствие этого в течение ряда лет не удавалось получить запроектированных количеств и кондиционных по качеству оловянных концентратов. Несмотря на очевидную необходимость обеспечения представительности отбираемых проб, очень часто это требование нарушается. Например, на Бестюбинском месторождении из 13 отобранных лабораторных проб лишь 3 были представи- тельными. На Тарорском месторождении исследования велись на пробах, не отвечавших среднему составу руд ни по основному'компоненту (золото), ни по вредной примеси (мышьяк). По Шалгиинскому месторождению 143
в технологических пробах содержания молибдена были значительно выше, чем в рядовых рудах, и результаты испытаний не могли быть использованы для определения технико-экономических показателей извлечения. На Туюкском месторождении из 9 исследовавшихся проб ни одна не отвечала среднему составу руд: в одних резко преобладали содержания свинца или меди, в других барита, и поэтому результаты исследований не позволили решить вопрос о возможности рентабельного извлечения всех ценных компонентов. Нередко по месторождениям, представляемым на утверждение ГКЗ СССР, предлагаются схемы переработки руд, не освоенные еще в промышленных условиях, иногда со ссылками на зарубежный опыт, а в некоторых случаях и при отсутствии аналогичных схем в мировой практике. Принятие таких схем возможно лишь при наличии достаточных по объему и надежных по результатам исследований, проведенных в полузаводских условиях или на специальных опытных установках. Примером положительного решения такой задачи могут служить исследо- вания, проведенные по Инкурскому месторождению. Здесь было установлено, что при обычной гравитационной схеме достигается удовлетворительное извле- чение (65%) и получаются кондиционные концентраты гюбнерита и шеелита. Однако по расчетам Гипроникеля разработка месторождения по этой схеме связана с большими капиталовложениями и является нерентабельной. Про- веденные исследования позволили разработать другую технологическую схему с применением в голове процесса избирательного дробления и обогащения в тяжелых суспензиях. При избирательном дроблении выводятся в хвосты более 37% рудной массы, а тяжелыми жидкостями до 53%; комбинированное применение обоих способов позволит направить в отвал 69% необогатимой руды. Однако при этом потери трехокиси вольфрама возросли, но вследствие резкого снижения капиталовложений и большой экономии реагентов, электроэнергии, воды и других расходов, разработка месторождения оказалась рентабельной. Значительно хуже была разработана технология переработки руд Ангрен- ского месторождения каолинов, рассматривавшегося как сырье для произ- водства глинозема. Лабораторными исследованиями, проводившимися в нескольких институ- тах, была установлена принципиальная возможность обогащения каолинов в центрифугах и гидроциклонах, в которых глинистая часть руды отделялась от кварцевого песка. Однако опытно-заводские испытания на установке непре- рывного действия, производившиеся по крупной пробе весом 400 т, не решили всех вопросов, связанных с разработкой промышленной технологической схемы. Прежде всего испытывавшаяся проба оказалась непредставительной: содержание глинозема было на 25% ниже среднего по месторождению, а влаж- ность, наоборот, более чем в 2 раза превышала естественную; не была харак- терной и крупность материала пробы. Вследствие этого полученные данные извлечения и технико-экономические показатели были очень приближенными. Вместе с тем выявилась непригодность существующей аппаратуры для под- готовки исходного материала и необходимость в конструировании специальных центробежных классификаторов или гидроциклонов. Переработка полученных концентратов на глинозем велась в лабораторных условиях не в замкнутом цикле и без получения готовой продукции. В целом технологические исследо- вания нельзя было признать завершенными и достаточными для проектирования предприятия. По Филизчайскому полиметаллическому месторождению исследовались 14 лабораторных проб весом 0,5—2,0 т каждая и две полузаводских весом 8 144
и 16 т. Проведенные испытания установили, что все типы руд для раскрытия минералов требуют тонкого измельчения (98% руды прошло стадиальное из- мельчение до 44 мк). Это обусловлено очень мелкими размерами зерен, их взаимным прорастанием и наличием эмульсионных структур. Рекомендованная научно-исследовательским институтом схема коллективно-селективной фло- тации предусматривала получение медно-свинцового, цинкового, свинцового и пиритного концентратов. Однако показатели извлечения и содержания цен- ных компонентов в концентратах, а также технико-экономические показатели не были установлены с необходимой для проектирования предприятия досто- верностью. Учитывая отсутствие опыта использования в Советском Союзе труднообогатимых руд подобного типа, было рекомендовано предварительно построить опытную обогатительную фабрику для установления промышленной схемы переработки руд Филизчайского месторождения. Не были полностью завершены технологические исследования руд Фести- вального месторождения. Вследствие преобладания тонких вкраплений кас- ситерита, наличия станнина и сложного минерального состава руд пришлось применить многостадийную гравитационную схему с доводкой продуктов флотогравитацией и магнитной сепарацией. Однако из-за очень тонкого измель- чения и образования шламов происходили большие потери олова и получался концентрат недостаточно высокого качества. Отмечалось, что для достижения более высоких технико-экономических показателей необходимо провести испы- тания по переработке грубых концентратов способом фьюмингования, т. е. получения металлического олова в печах. Однако возможность применения и технико-экономические показатели этого способа не были проверены. Можно привести еще пример Маднеульского месторождения, предста- вленного тремя типами руд: баритовыми, барит-полиметаллическими и медно- колчеданными. Руды являются труднообогатимыми, особенно барит-поли- металлические, вследствие тонкого взаимного прорастания сульфидов, наличия вторичных и окисленных минералов. Для разработки промышленной схемы была построена опытная обогатительная фабрика, но она была пере- ключена на получение баритовых концентратов, и к моменту утверждения запасов в ГКЗ СССР отсутствовала завершенная схема переработки руд. Из приведенных данных следует сделать вывод о том, что по труднообога- тимым рудам требования к технологическим исследованиям должны быть повышены. Эти исследования необходимо поручать' ведущим научно-исследо- вательским институтам, обеспечив их крупными представительными пробами. Только при таких условиях можно рассчитывать на успешное разрешение задачи. Между тем очень часто испытания сложных руд проводятся на неболь- ших, не всегда представительных пробах, в лабораторных условиях. Например, комплексные руды Байназарского месторождения исследовались лаборато- рией Уральского геологического управления, Гинцветметом, Казахским и Кав- казским институтами минерального сырья. Были исследованы шесть проб весом от 700 до 1800 кг, в том числе три отобранные по окисленным рудам и три по первичным. Все пробы оказались непредставительными по содержанию молибдена и трехокиси вольфрама: намного более высокими или, наоборот, значительно более низкими, чем среднее по месторождению. Исследования велись без взаимной увязки и дали противоречивые результаты даже по пробам с близкими содержаниями. Ни одна из организаций, проводивших исследования, не получила по основному полезному компоненту вольфрамовых кондиционных концентратов и не достигла удовлетворительных показателей извлечения ни по вольфраму, 10 Коган и. д. 145
ни в особенности, по попутным компонентам. Промышленной схемы пере- работки руд не было предложено. При наличии на месторождении нескольких различных по технологи- ческим свойствам типов руд необходимо обеспечить проведение изучения каж- дого из них, за исключением случаев, когда основные запасы сосредоточены в одном ведущем типе, а остальные имеют небольшое промышленное значение. Однако нередко технологические испытания выполняются по одному, пре- обладающему или наиболее легко обогатимому типу руд. Например, по Султа- новскому месторождению технологическая схема была разработана только для •сульфидных руд, по смешанным же рудам, удельный вес которых в запасах •составляет около 20%, не было получено положительных результатов. Не было также изучено распределение попутных компонентов по продуктам обогаще- ния. На месторождении им. XIX партсъезда лабораторные исследования не- больших проб весом 22—53 кг проводились лишь по массивным рудам. Вкра- пленные же руды, на долю которых приходится 27% всех запасов, совершенно не изучались. Нередко возникает вопрос о необходимости проведения специальных технологических исследований по месторождениям, находящимся в одном рудном поле или вблизи от аналогичных разрабатываемых месторождений. При решении этого вопроса следует учесть, что, как правило, полной аналогии в технологических свойствах руд нет. Поэтому для подтверждения возможности использования схемы переработки руд,’ применяемой на разрабатываемом месторождении, необходимо провести 'хотя бы лабораторные исследования. Отказ от таких исследований может привести к задержке промышленного освоения вновь разведанного месторождения. Например, по Пионерской за- лежи Ново-Ивановского никелевого месторождения технологических испыта- ний не проводилось в связи со сходством химического состава руд этой и основ- ной залежей месторождения и возможности их переработки на действующем Режском заводе. Однако в представленном отчете аналогия руд должным обра- зом не была обоснована, соответствующих полных химических анализов не при- водилось. По анализам же завода содержание окиси магния в рудах, поступав- ших с основной залежи, составляло 27,3%, в то время как в Пионерской залежи оно равно 9,3%, что существенно влияет на технологические свойства руд. Шевченковское силикатно-никелевое месторождение рассматривалось как аналогичное Бурыктальскому, по которому промышленная технологи- ческая схема переработки руд установлена. На этом основании вопросам изуче- ния технологии при разведке Шевченковского месторождения не было уделено необходимого внимания. Отобранные для исследования шесть проб оказались недостаточно представительными по содержанию одного из ведущих компо- нентов — кобальту и по шлакообразующим элементам. При рассмотрении подсчета запасов в ГКЗ СССР возникли серьезные сомнения в обоснованности проводимой аналогии с рудами Бурыктальского месторождения, а также в воз- можности использования технологической схемы последнего для переработки руд вновь разведанного месторождения. Это явилось одной из основных причин отклонения подсчета запасов. Лишь после проведения дополнительных иссле- дований по семи представительным пробам была установлена возможность получения электроплавкой ферроникеля по схеме, предусмотренной для Бу- рыктальского месторождения, что позволило также определить благоприятные технико-экономические показатели технологического передела. При разработке технологических схем следует обращать внимание на комплексное изучение руд. Очень часто остаются нерешенными вопросы извле- 146
чения попутных, особенно рассеянных элементов. Например, в ряде железо- рудных месторождений имеются значительные количества меди и кобальта. Их извлечение из хвостов магнитной сепарации не составляет большой труд- ности, но необходимых исследований по Соколовскому, Сарбайскому, Ново- Песчанскому и ряду других месторождений своевременно проведено не было. На давно разрабатываемых Садонском и Згидском месторождениях извлечение серебра, кадмия и других попутных компонентов длительное время находилось на очень низком уровне. Немаловажное значение при изучении технологи- ческих свойств руд и возможностей извлечения попутных компонентов имеют вопросы экономики. Нередко расходы, связанные с получением промышленных концентраций сопутствующих элементов, превышают их извлекаемую ценность. Например, по ряду железорудных месторождений имеются существенные коли- чества германия, но при существующей в настоящее время технологии его извлечение часто оказывается нерентабельным. При рассмотрении технологических схем следует учитывать экономичность и возможность практического использования предлагемых способов передела. Например, в разработанной по Бесттобинскому месторождению схеме пред- усматривалось использование дорогих, дефицитных и токсических реагентов, вследствие чего применение этой схемы оказалось практически невозможным. По Филизчайскому месторождению один из первых вариантов переработки руд предусматривал разделение коллективного медно-свинцового концентрата обработкой его в автоклавах сернокислотными растворами при высоких тем- пературах. Помимо сложности и отсутствия практического опыта, этот способ представлялся неприемлемым и с точки зрения техники безопасности. Таким образом, задачей технологических исследований, проводимых в про- цессе разведки, является не только установление возможности извлечения ценных компонентов из руд, но и выбор такой схемы, которая может быть использована в промышленных условиях, т. е. с приемлемыми технико-эконо- мическими показателями. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ При проектировании и промышленном освоении рудных месторождений их инженерно-геологические условия существенно влияют на решение многих важных вопросов. Однако в процессе проведения геологоразведочных работ эти условия не всегда должным образом изучаются, что в значительной мере обусловлено отсутствием соответствующих инструкций и четких требований к материалам инженерно-геологических исследований, которые должны быть проведены в процессе разведки месторождения. Лишь в 1962 г. Всесоюзный научно-исследовательский маркшейдерский институт (ВНИМИ) разработал требования к изученности инженерно-геологических условий месторождений полезных ископаемых, подлежащих открытой разработке. Работа эта основы- валась на проводившихся в течение 13 лет исследованиях устойчивости бортов рудных и угольных карьеров. Указанные требования были в 1964 г. обсуждены ГКЗ СССР с участием представителей проектных институтов и других заинтересованных органи- заций. В решении ГКЗ СССР отмечалась необходимость продолжения ВНИМИ работ по составлению требований к изучению горно-технических условий месторождений, разрабатываемых подземным способом, а также содер- жалась просьба к Госгеолкомитету СССР: обязать Всесоюзный научно-исследо- вательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (ВСЕГИНГЕО) Ю* 147
в кратчайший срок составить на основе работ ВНИМИ и других имеющихся материалов инструкцию по изучению инженерно-геологических условий место- рождений твердых полезных ископаемых, намечаемых к разработке открытым способом. ВСЕГИНГЕО в 1967 г. опубликовал «Инструкцию по изучению инже- нерно-геологических условий при разведке месторождений твердых полезных ископаемых, намечаемых к разработке открытым способом» (1967). Исходя из указанных материалов и поступивших по ним заключений проектных институтов, можно выделить приведенные ниже основные требо- вания к изученности инженерно-геологических условий рудных месторождений. Открытая разработка месторождений Основными факторами, влияющими на инженерно-геологические условия разработки месторождений открытым способом, являются: 1) физико-геогра- фические особенности района и месторождения; 2) геологическое строение месторождения; 3) гидрогеология района и месторождения; 4) горнотехни- ческие данные. Физико-географические особенности района в первую очередь харектери- .зуются особенностями климата и рельефа, а также расположением поверхно- стных водоемов по отношению к месторождению. При изучении климата наи- большее внимание следует уделить: атмосферным осадкам — их количеству, -суточным максимумам; температуре воздуха и амплитудам ее суточных и годо- вых колебаний; глубине сезонного промерзания и оттаивания пород. Рельеф района должен быть изучен с точки зрения его влияния на условия строительства горнорудных предприятий и их эксплуатации. В горах могут •быть развиты оползни, селевые потоки и снежные лавины. В равнинных рай- онах поверхностный сток воды иногда затруднен, что создает опасность обвод- нения карьеров. Поверхностные водоемы в зависимости от их расстояния до месторождения и фильтрующих свойств пород также могут влиять на повышение притоков в карьеры. Геологическое строение района и месторождения существенно влияет на инженерно-геологические условия его разработки. Наибольшее внимание должно быть уделено при этом литолого-петрографическому и минералоги- ческому составу пород, их фациальной изменчивости, условиям залегания (глубина, углы падения), тектонической нарушенности. Особо тщательно должны быть изучены: а) физико-механические свойства пород и зависимость их от процессов выветривания, изменения влажности, глубины залегания и в некоторых слу- чаях от геотермических условий; б) анизотропность пород в массиве и наличие ослабленных участков, тре- щиноватости, слоистости, сланцеватости, закарстованности и др.; в) современные геологические явления — карстообразование, оползни, суффозия, солифлюкция, многолетняя мерзлота и др.; г) породы, отличающиеся особо неблагоприятными свойствами — плы- вуны, мягкопластичные глины и другие, слабо поддающиеся осушению. Гидрогеологическое строение района и месторождения является одним из наиболее важных факторов, влияющих на инженерно-геологические условия разработки рудных тел. В процессе разведки необходимо установить коли- чество и мощность водоносных горизонтов, их дебиты, фильтрационные свой- ства, условия питания и дренажа, связь подземных вод с поверхностными 448
водоемами и водотоками, величину гидростатического и гидродинамического давления на почву и кровлю рудных залежей, степень изоляции полез- ного ископаемого водоупорными слоями со стороны висячего и лежачего .бока. К горнотехническим факторам относятся способ и система разработки месторождений, способ транспортировки руд, глубина карьера, количество и высота уступов, утлы откоса бортов карьера, размещение отвалов, влияние взрывных работ и подрезки склонов на устойчивость бортов карьера л т. д. При проведении разведочных работ часть из указанных данных, например возможный способ и система разработки месторождения, высота уступов, глубина карьера, площади размещения отвалов, может быть получена по пред- варительным расчетам проектных институтов. Для выяснения же других во- просов — влияния взрывных работ и подрезки склонов на устойчивость бортов карьера следует по возможности использовать материалы по аналогичным разрабатываемым месторождениям. Границы проведения гидрогеологических и инженерно-геологических исследований зависят от радиуса влияния проектируемого карьера на режим водоносных горизонтов, а также от водосборной площади поверхностного стока. В период разведки максимальный разнос бортов намечаемого карьера может быть ориентировочно определен исходя из предполагаемой глубины карьера и рекомендуемых ВНИМИ углов наклона бортов карьера: для скаль- ных пород 50—55°, для полускальных 35—45е, для песчано-глинистых 25—30°, а при наличии в основании бортов пластичных глин 15—25°. Для уточнения свойств и условий залегания пород необходимо проходить специальные инже- нерно-геологические скважины в контурах намечаемых карьеров и наиболее подробную характеристику пород получить для бортов его, разрезной и въезд- ной траншей. Залегающие во вскрыше породы обычно разделяются на рыхлые (несвяз- ные) песчано-глинистые отложения, полускальные и скальные. К полускальным относятся слабо сцементированные песчаники, сланцы, мергели, опоки, аргил- литы, закарстованные карбонатные породы, некрепкие метаморфические породы и некоторые другие, имеющие временное сопротивление сжатию от 10—20 до 300 кг/см2. Некоторые из этих пород при увлажнении размягчаются. Скаль- ные породы имеют наиболее простые инженерно-геологические условия; они отличаются большой прочностью и их временное сопротивление сжатию дости- гает 1000—3000 кг/см2 и более. Объем инженерно-геологических исследований в большой степени зависит от состава вскрышных и вмещающих рудные тела пород. Например, при нали- чии закарстованных пород необходимо особое внимание обратить на размеры, форму и характер заполнения карстовых полостей, их водоносность. При вскрытии и разработке месторождений, расположенных в зонах раз- вития многолетней мерзлоты, нередко из-за изменения температурного режима возникают крайне неблагоприятные инженерно-геологические условия. Дело в том, что отличительной особенностью мерзлых песчано-глинистых пород является их способность содержать лед в количествах, значительно превыша- ющих их полную влагоемкость. При оттаивании избыточная вода вызывает пученйе пород или разжижает их, приводя в текучее состояние. Вследствие этого в районах развития многолетней мерзлоты необходимо проводить ком- плекс разнообразных исследований: составлять специальные геокриологи- ческие карты в масштабе 1 : 25 000—1 : 50 000 и более детальные инженерно- 149
геологические карты в масштабе 1 : 5000—1 : 10 000 с обязательным выделе- нием таликов, наличие которых может неблагоприятно отразиться на ведении горных работ. Одновременно в разведочных, а также в специально проходимых инженерно-геологических скважинах и в имеющихся горноразведочных выра- ботках необходимо вести геотермические наблюдения и отбирать для лабора- торных испытаний образцы мерзлых и немерзлых песчано-глинистых пород. Особо тщательно следует изучать льдистость и другие геокриологические свойства пород. В результате указанных работ необходимо установить мощность зоны многолетней мерзлоты, наличие и размеры таликов, температурный режим зоны, скорости и направления потоков надмерзлотных и подмерзлотных вод. В конечном счете должны быть даны: 1) прогноз устойчивости пород в бортах и на дне карьера; 2) сведения о развитии различных неблагоприятных геологических про- цессов — оползней, карста, суффозионных и просадочных явлений; 3) условия поверхностного стока вод; 4) заключение об осушительных, водоотливных и других защитных меро- приятиях; 5) заключение об условиях размещения отвалов. В процессе проведения инженерно-геологических работ необходимо также собрать материал об опыте строительства и работы ближайших горных пред- приятий, расположенных в аналогичных условиях. Проходка инженерно-геологических скважин в зависимости от условий залегания рудных тел, литологического состава пород, структурных особен- ностей месторождения и характера изменения физических свойств пород с глу- биной должна обеспечить: 1) при горизонтальном залегании песчано-глинистых пород — достижение заведомо прочных пород, предохраняющих карьер от прорыва подземных вод; 2) при наклонном залегании пород — пересечение в лежачем боку толщи, находящейся ниже дна карьера; 3) при приуроченности месторождений к скальным и полускальным поро- дам — полное пересечение зоны выветривания, разуплотнения и каолинизации; 4) при наличии в подошве рудного тела водоносного горизонта — опре- деление его мощности и величины напора. В процессе бурения необходимо отмечать: буримость пород и их устой- чивость в стенках скважин (наличие прихватов бурового инструмента); провалы бурового инструмента; колебания уровней подземных вод и степень обвод- ненности пород; изменения химического состава подземных вод; поведение промывочной жидкости в скважине; изменения с глубиной степени трещино- ватости пород. |С целью обеспечения отбора представительных образцов пород для лабора- торных исследований необходимо установить режим бурения, позволяющий I получить наибольший выход керна и наилучшим образом сохранить есте- 1ственную влажность и структуру пород. В частности следует подобрать гли- нистый раствор, предотвращающий набухание и размыв керна, уменьшить i скорость подачи промывочной жидкости, сократить число оборотов бурового । станка и т. д. I При определении диаметра скважин следует учесть, что для лабораторных , испытаний минимальный диаметр образцов должен быть по скальным породам 40 мм, полускальным 55—60 мм и глинистым 100 мм. В первых двух типах jj пород отбор образцов производится по интервалам в 20—30 м, при этом из 150
каждой литологической разности отбирается от 2—3 (в однородных породах) до~4—6 образцов (в неоднородных породах) длиной 20—25 см. Образцы в связ- ных, слабосвязных и несвязных породах при большой мощности литологически однородных слоев отбираются через 4—5 м; при изменчивости состава и частой смене слоев образцы должны характеризовать каждую разновидность пород. Следует иметь в виду, что образцы полускальных, связных и слабосвязных пород должны немедленно после их подъема тщательно парафинироваться. Транспортировка образцов без парафинирования может быть допущена только для крепких скальных пород. Отбор образцов рыхлых пород должен произ- водиться специальными грунтоносами, по плотным глинам — непосредственно из керна большого (более 100 мм) диаметра. Для изучения сопротивления сдвигу скальных и полускальных пород по поверхностям их ослабления (контакты, зоны трещиноватости и др.) целесообразно отобрать дополнительные образцы, состоящие из двух смежных кусков керна. При документации специальных буровых, а также разведочных скважин, используемых для инженерно-геологических наблюдений, помимо обычного описания литологического состава пород и определения выхода керна необхо- димо сразу же после его подъема фиксировать: 1) по скальным и полускальным породам — твердость и крепость (исполь- зуя полевые методы определения), слоистость, сланцеватость, текстурные и другие особенности, трещиноватость (густота, ориентировка, углы падения), признаки закарстованности пород, характер и состав заполнения трещин и карстовых каверн; 2) по связным и слабосвязным породам — консистенцию, сопротивление микропенетрации, текстурные признаки, включения; 3) по несвязным породам — зернистость, признаки уплотненности, вклю- чения и их примерный состав. Лабораторные исследования имеют очень важное значение для изучения -физических свойств пород и установления закономерностей их изменения. Наименее трудоемкие определения обычно выполняются в полевых лабора- ториях по образцам, отбираемым от каждого литологического слоя через 0,5— 2,0 м. По несвязным породам во всех образцах исследуются гранулометрический состав (ситовой), коэффициент фильтрации (в трубе), угол естественного откоса. По более редкой сети разведочных выработок, помимо перечисленных, про- водятся определения объемного и удельного веса, пористости, полной и макси- мальной молекулярной влагоемкости, водоотдачи, степени плотности, коэффициента фильтрации (в приборе). По единичным образцам определяется их минералогический состав. По связным породам производятся массовые определения естественной влажности, объемного веса, пределов пластичности и показателей консистен- ции. Кроме того, в меньшем объеме образцы изучаются в отношении сопро- тивления сдвигу, определяется их удельный вес, пористость, скорость раз- мокания, гранулометрический состав, гидрофильность, набухаемость, сопро- тивление одноосному сжатию, водопроницаемость. В единичных образцах определяется минеральный состав глин, емкость поглощения, гранулометри- ческий и химический состав. Скальные и полускальные породы изучаются в отношении петрографи- ческого состава, объемного и удельного веса, пористости, коэффициента стой- кости (по П. Н. Панюкову), сопротивления пород одноосному сжатию и раз- рыву. Образцы, предназначенные для определения сопротивления одноосному 151
сжатию, должны иметь призматическую или цилиндрическую форму и высоту, в 2 раза превышающую диаметр основания. Сопротивление разрыву может быть определено на образцах, имеющих форму пластинок, с помощью прибора для определения раскалывания. Сопротивление сдвигу слоистых и трещино- ватых пород рекомендуется определять по плоскостям ослабления (по методике ВНИМИ) при трех — четырех нормальных направлениях. Прочность пород в районах многолетней мерзлоты исследуется по мерзлым и оттаявшим образцам. При этом определяются следующие основные показа- тели: суммарная влажность, льдистоеть, удельный и объемный вес, величина относительного сжатия при переходе от мерзлого состояния в талое. Подземная разработка месторождений При проектировании горнорудных предприятий ряд важнейших вопросов не может быть правильно решен без знания инженерно-геологических условий месторождения и физико-механических свойств слагающих его пород. В ча- стности эти данные необходимы для установления границ зон обрушения, выбора мест заложения горнокапитальных выработок, способов их проходки и крепления, определения наиболее рациональной системы разработки место- рождения, размеров охранных целиков и т. д. В настоящее время перечисленные вопросы большей частью решаются очень приближенно, преимущественно по аналогии, или с использованием накопившихся в проектных институтах эмпирических данных. В значительной мере это обусловлено отсутствием научно-разработанных способов определения тех или иных физико-механических свойств горных пород. Например, недоста- точно изучен механизм проявления горного давления и сдвижения пород, слабо разработаны методы испытания механических свойств горных пород и способы расчета напряжений и деформаций, вызываемых проходкой подзем- ных выработок (капитальных, подготовительных, очистных) вследствие нару- шения ими естественного напряжения массива горных пород (вызванного их весом). Вместе с тем в процессе разведки и эксплуатации месторождений не собираются и не обобщаются фактические данные, необходимые для раз- работки мер по управлению горным давлением и сдвижением пород. От успеш- ного применения этих мер зависят экономические и технические показатели эффективности горных работ, в частности: соотношение размеров целиков и выемочного пространства, объемы и затраты на очистные и подготовительные выработки, способы крепления и расходы на его поддержание. При организации исследований физико-механических свойств горных пород следует учитывать, что горное давление и сдвижение пород зависят от следующих факторов: формы, размеров, взаимного расположения и способов крепления горных выработок; порядка и последовательности проходки горных выработок; геологических условий — мощности, выдержанности рудных тел, углов их падения, характера залегания вмещающих пород, тектоники, кливажа, сланцеватости и т. д.; нагрузок на массив (его веса в зависимости от глубины залегания), гидростатического напора, давления газов и др.; механических свойств горных пород. Изучение инженерно-геологических условий может быть разделено на два этапа: отбор образцов и лабораторные их исследования и обобщение факти- ческих данных, полученных в результате этих исследований, а также в процессе геологоразведочных работ, с целью оценки физико-механических свойств массивов горных пород. 152
Отбор образцов и их лабораторные исследования Образцы должны отбираться по равномерной сети. ВНИМИ рекомендует принять ее в 2—3 раза более редкой, чем разведочная сеть, что соответствует 10—25% от числа разведочных пересечений. Одновременно необходимо обеспе- чить отбор проб на наиболее характерных в отношении геологического стро- ения и горно-механических свойств пород участках, а также в местах намеча- емого заложения горнокапитальных выработок. Отбираемые образцы должны представлять как тектонически нарушенные, рассланцованные зоны, так и спо- койно залегающие участки, сложенные плотными неизмененными породами. Образцы необходимо отбирать по каждому литологическому слою примерно через 5 м по его мощности, в маломощных слоях — через 1—2 м. При отборе образцов из скважин колонкового бурения диаметр снаряда должен быть не менее 108 мм с тем, чтобы обеспечить получение керна диа- метром 100 мм. В рыхлых и неустойчивых породах необходимо за 10—20 м до пункта отбора проб прекращать подачу промывочного раствора. В целях сохранения естественных свойств отобранных проб при хранении и транспор- тировке к месту исследований необходимо немедленно и тщательно их кон- сервировать. Рекомендуется опускать образцы в парафин, содержащий 10— 15% битума, затем обернуть в смоченную парафином бумагу и в два слоя парафинированной марли. Если образец предназначен для определения естественной влажности, его следует немедленно поместить в герметический бокс или многослойную обертку из пластиката (клеенки). Эти образцы должны быть доставлены в лабораторию в плотных обитых толем и заполненных струж- кой ящиках не позже чем через одни — двое суток. При лабораторных исследованиях по отобранным пробам необходимо: 1) для твердых плотных или трещиноватых пород определить: а) по всем образцам — предел прочности на сжатие, б) по образцам с участков крутого падения, а также из пород кровли при пологом их залегании — предел проч- ности на растяжение; 2) для трещиноватых пород непосредственной кровли и трещиноватых полезных ископаемых, независимо от условий их залегания, — размеры струк- турной ослабленности; 3) для пластичных и рыхлых пород, а также пластичных и рыхлых полез- ных ископаемых по всем образцам определить-: а) коэффициент сцепления, б) угол внутреннего трения. По типичным образцам и монолитам целесообразно также охарактеризовать абразивность, буримость, взрываемость, дробимость пород, имеющие важное значение для выбора при проектировании эксплуатационного бурового обору- дования, типа взрывчатых материалов, нормирования горных работ, опре- деления расхода материалов. В ряде случаев в связи с внедрением новых физических методов разруше- ния горных пород, а также для тепловентиляционных расчетов должны иссле- доваться электромагнитные и радиоактивные свойства пород. В зависимости от физических свойств и минералогического состава руд по некоторым месторождениям приходится изучать условия и время слежива- емости руд, их самовозгорание и возникновение других процессов, осложня- ющих ведение эксплуатационных работ. На основании исследования образцов необходимо определить средние значения отдельных показателей по каждому опробованному слою породы и по рудным телам, а также степень изменчивости этих показателей в зависимости от тектонической нарушенности, литолого- 153
петрографического состава, метаморфизма пород, условий залегания руд и дру- гих геологических факторов. При переходе от исследований физико-механических свойств в отдельных образцах к определению устойчивости пород в массиве необходимо учитывать анизотропные свойства их, связанные со слоистостью, которые влияют на устойчивость не меньше, чем показатель прочности. Вычисление модуля упру- гости следует вести, принимая во внимание направление главных напряжений по отношению к слоистости. Необходимо также учитывать, что некоторые методы испытаний изотропных пород непригодны для слоистых, которые, например, нельзя испытывать раскалыванием кернов. Очень важно также изучить характер и степень трещиноватости пород, закономерности пространственной ориентировки систем трещин. Наряду с кратковременными напряжениями, которым подвергаются образцы пород при лабораторных испытаниях, рекомендуется изучать длительную прочность пород различной крепости. При наличии в кровле или почве рудного тела водоносных горизонтов требуется оставлять водозащитные экраны и для этого определить временное сопротивление пород экрана на растяжение. При исследовании пород кровли и почвы следует иметь в виду, что неупругие деформации проходят в зоне мощ- ностью около 10 м, которая и должна быть изучена. Нередко, особенно в глубоких шахтах, имеет место поддувание почвы, которое вызывает еще большие осложнения, чем деформация кровли. При этом установлено, что основной причиной такого пучения является не набухание пород почвы, а гор- ное давление, обусловленное силой тяжести. По этой же причине в глубоких шахтах иногда возникают внезапные выбросы горных пород, свидетельству- ющие о том, что возникшие напряжения превышают вес столба вышележащих пород. Указанные обстоятельства выдвигают задачу изучения влияния глубины разработки на механические свойства пород. В период разведки при наличии нескольких горизонтов выработок возможно проследить изменение физиче- ского состояния и других свойств горных пород, а также руд. Одновременно необходимо изучать имеющиеся данные по ближайшим рудникам, особенно разрабатывающим аналогичные месторождения. J3 ряде случаев может ока- заться эффективным изучение устойчивости горных'пород по данным колонко- вого бурения исходя из процента выхода керна. Для прогнозов сдвижения и горного давления пород следует шире исполь- зовать упрощенные методы их испытания, разработанные Институтом горного дела им. А. А. Скочинского. Определение упругих характеристик пород динамическими методами, лежащими в основе сейсморазведки, возможно как в полевых, так и в лабора- торных условиях. При этом могут быть использованы образцы любых размеров и различной формы. Отбор проб и монолитов для исследований, так же как и разработку про- граммы инженерно-геологических исследований, целесообразно проводить с участием специалистов по горному давлению и сдвижению пород. Недостаточное изучение горнотехнических условий разработки место- рождений может привести к неправильным проектным решениям и нанести серьезный ущерб народному хозяйству. Характерным в этом отношении является пример Гайского медного месторождения, где при разведке, а осо- бенно при проектировании рудника не было уделено должного внимания составу вскрышных пород и физико-механическим свойствам непосредственной 154
кровли рудных тел. Ввиду большой мощности перекрывающих месторождение песчано-глинистых отложений были установлены высокопроизводительные роторные экскаваторы. Однако эти машины использовать не удалось, так как среди рыхлых пород оказались прослои монолитных диабазов, которые не могут быть разрушены роторными экскаваторами. В геологическом отчете отмечалось наличие таких прослоев, но внимание проектирующих организаций не было привлечено к этому вопросу. Серьезные просчеты были вызваны также отсутствием четкой характери- стики пород кровли рудных залежей. Вследствие сильной их раздробленности выход керна в висячем боку рудных тел был очень низким, но соответствующих выводов не было сделано. По запроектированной системе разработки место- рождения пришлось оставлять большие целики богатых руд. СОПОСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ РАЗВЕДКИ С РЕЗУЛЬТАТАМИ ЭКСПЛУАТАЦИИ / При проведении горноподготовительных и эксплуатационных работ нака- пливается огромный фактический материал о действительной морфологии рудных тел, условиях их залегания, закономерностях распределения орудене- ния и других факторах, характеризующих особенности месторождений. Однако материал этот должным образом не обобщается и не анализируется. Во многих случаях на действующих предприятиях рудничная геологическая служба по тем или иным причинам не обеспечивает надлежащей документации и опро- бования подготовительных и эксплуатационных выработок. Сопоставления данных разведки с фактическими результатами эксплуатации часто совершенно не проводятся, либо выполняются на очень низком уровне. Между тем такие сопоставления могут помочь в решении ряда важнейших для промышленной оценки месторождений вопросов: в установлении достоверности геологических интерпретаций, произведенных по данным разведки, в определении оптималь- ных расстояний между разведочными выработками и интервалов опробования, в выяснении влияния «ураганных» проб и разработке методов их ограничения, в определении условий применения средневзвешенного и среднеарифмети- ческого способов вычисления подсчетных параметров и т. д. Согласно содержащимся в инструкциях ГКЗ требованиям, по разрабаты- ваемым месторождениям в геологическом отчете обязательно должны быть представлены материалы сопоставления данных разведки и эксплуатации с соответствующим анализом и выводами. Однако во многих случаях такие дан- ные не представляются, либо в отчетах приводятся лишь таблицы со средними цифрами без графических геологических материалов и анализа изменений морфологии, вещественного состава и характера оруденения по отдельным рудным телам, участкам и блокам. Приступая к подготовке требуемых материалов, необходимо прежде всего установить, какие исходные данные эксплуатации должны приниматься для сопоставления с разведкой. Это могут быть: а) результаты опробования и не- посредственных маркшейдерских замеров в очистных выработках; б) данные товарного опробования добытых руд; в) данные опробования руды, перераба- тываемой на обогатительной фабрике; г) материалы подсчета запасов по данным опробования разведочно-эксплуатационных и горноподготовительных выра- боток. Несомненно наиболее представительными и надежными являются мате- риалы опробования очистных выработок и непосредственных инструментальных маркшейдерских их замеров. 155
Однако такие материалы имеются по сравнительно немногим рудникам, разрабатывающим залежи небольшой мощности с применением систем, при которых не могут происходить вывалы и прорывы пустой породы (например, потолкоуступные с распорной крепью, горизонтальными слоями с заклад- кой и др.). ;При массовых же системах разработки (принудительное этажное обруше- ние, столбовые системы с обрушением кровли и др.) в очистных пространствах обычно не удается проводить позабойного опробования, маркшейдерских заме- ров, картирования, подсчета средних содержаний, мощностей и объемов рудных тел. Вследствие этого нельзя установить, какое количество кондиционных руд. осталось в кровле или почве очистных выработок, а также размеры вывалов- пустых пород, разубоживающих руду. Следует также отметить, что при марк- шейдерских замерах часто допускаются «упрощения», существенно снижающие их достоверность. Вместо определения фактического объема отработанного участка нередко замеряется только длина выработок, которая умножается на проектное их сечение. Кроме того, вместо определения объемных весов руд по отдельным блокам они принимаются Как средние по руднику. Таким обра- зом, возможности определения фактических потерь и разубоживания руд при добыче путем непосредственных замеров отработанных пространств и позабой- ного их опробования весьма ограничены. Вследствие этого учитываемые потери и разубоживание во многих случаях значительно меньше фактических. Об этом свидетельствуют следующие данные. Например, по Казскому месторождению было установлено, что при системе разработки с отбойкой руды глубокими скважинами на всю высоту этажа разубоживание достигало 30—32% (вместо максимально предусматриваемых проектом 15—20%). По рудникам Кривого Рога потери руды при добыче по годам колебались от 10,8 до 19,6%,составив за ряд лет в среднем 15%; разубоживание соответственно менялось от 5,2 до 16,0% (среднее около 10%). Эти цифры признаны чрезмерно большими. Уве- личение потерь и разубоживания при добыче в Кривом Роге явилось след- ствием развития камерно-этажной системы разработки с оставлением больших целиков, нарушения режима выпуска руды, многоэтажности отработки место- рождений (одновременно на трех-пяти горизонтах). По Алтын-Топканскому месторождению специально проведенной работой было установлено, что фактическое разубоживание при добыче в 1,5—2 раза выше планируемого, и потери при подземной отработке не учитываются; в то же время отвалы не опробуются, что не позволяет составить баланса распре- деления запасов. По Риддер-Сокольному месторождению (рис. 37) разубожи- вание в среднем составляет 27%. По Ярославскому месторождению потери при добыче вместо 5 % по проекту фактически составили 27 %, а разубоживание 10% вместо 37%. Во многих случаях фактических данных не имеется, но в ре- шениях ГКЗ отмечается отсутствие или неудовлетворительное состояние учета потерь и разубоживание при добыче — месторождения Джезказганское, Тыр- ныаузское, Соколовское, Никитовское, Западно-Караджальское, Акчатаус- кое и др. Таким образом, при сопоставлении данных разведки и эксплуатации очень часто серьезным препятствием для получения надежных результатов является неупорядоченность учета потерь и разубоживания. Товарное опробование добытых руд обычно осуществляется после погрузки их в вагонетки, отправляемые на обогатительную фабрику (металлургический завод). В зависимости от масштабов добычи и характера орудене'ния пробы от- бираются с каждой вагонетки или только с определенной их части (через одну, 466
f Рис. 37. Риддер-Сокольное месторождение. Сопоставление данных разведки и эксплуатации по Перспективной залежи (по данным Ленино- горской ГРЭ и Лениногорского комбината). 1 — рудные тела по данным разведочных работ; 2 — то же, по результатам эксплуатации; 3 — горные выработки; 4 — буровые скважины
пять и т. д.); в пробу направляются по нескольку штуфов или лопат с вагонетки. Весовой учет добытых руд ведется по числу вагонеток и полезной их массе. Повагонеточное опробование имеет ряд существенных недостатков. Пре- жде всего ненадежна масса опробуемой руды, так как трудно контролировать полноту загрузки вагонеток и тщательность их очистки при разгрузке. Кроме того, масса вагонетки может сильно варьировать в зависимости от колебаний средней плотности руды. Этот недостаток устраняется на ряде механизирован- ных рудников, где каждая загруженная вагонетка автоматически взвешивается. Нередко руда, добываемая из нескольких блоков, поступает в одни рудо- спуски, вследствие чего при опробовании вагонеток нельзя установить качество руд отдельных блоков, а тем более забоев. Вследствие этого, произведя допол- нительные затраты на опробование вагонеток, мы не можем использовать полу- ченные при этом данные для корректировки направления горных работ, снижения потерь и разубоживания руд при их добыче. При товарном опробо- вании можно в лучшем случае получить только данные о среднем содержании полезных компонентов (вредных примесей) в добытых рудах. Фактические же параметры рудных тел, а также действительные потери и разубоживание руд при добыче установить нельзя. Данные опробования руды на фабрике обычно используются для сопо- ставления с рудничным опробованием. При этом довольно часто выявляются существенные расхождения, обусловленные несовершенством товарного оп- робования вагонеток на руднике, потерями при транспортировке и другими невыясненными причинами. Данные автоматического опробования на фабрике несомненно отличаются большей достоверностью (если хорошо отрегулировано отсекание струи в сливе классификатора). Однако использование результатов •опробования на фабрике для непосредственного сопоставления с данными раз- ведки практически дает очень мало. На обогатительной фабрике одновременно перерабатываются руды многих блоков, участков, а иногда и нескольких ме- сторождений. Между тем представляет интерес расхождение по отдельным руд- ным телам, участкам и блокам, и притом не только средних Цифр, но и харак- тер изменения морфологии и содержаний по простиранию, падению и т. д. Кроме того, очень часто из-за плохого учета потерь и разубоживания при добыче попадающие на обогатительную фабрику руды могут существенно отличаться от действительно находящихся в недрах. Наиболее надежные и ценные материалы могут быть получены при сопо- ставлении утвержденных запасов с данными эксплуатационной разведки и ре- зультатами проходки горно-подготовительных и нарезных выработок. Для этого необходимо. 1. На погоризонтных планах и соответствующих вертикальных профилях нанести горные выработки и буровые скважины, пройденные при разведке •с указанием полученных по ним мощностей рудного тела и содержаний полез- ших компонентов, а затем другими условными обозначениями — эксплуата- щионнно-разведочные выработки с соответствующими данными опробования и замеров мощностей. На рисунках 37—39 приведены примеры сопоставления данных, полученных при разведке и эксплуатации по ряду месторождений. Помимо выделения рудных тел необходимо на погоризонтные планы и профили нанести основные геологические данные — границы вмещающих пород, текто- нические нарушения, ореолы минерализации. 2. Сопоставления вести в пределах отдельных категорий запасов. Для .этого следует показать блокировку, принятую при утверждении запасов, и внутри блоков заштриховать отработанные участки. Выделение данйых по ка- 158
тегориям запасов имеет важное значение для анализа обоснованности плотности применявшейся разведочной сети. Например, по месторождению Норильск I данные эксплуатации имели хорошую сходимость с запасами кат. А и резко Рис. 38. Месторождение Семилетка. Сопоставление данных разведки и эксплуатации (по данным Котсе л ьв аарской ГРП). 1 — кондиционное оруденение по данным разведки; 2— то же, по данным эксплу- атации; 3 — совпадающие контуры; 4 — серпентинизированный перидотитов — песчаники, алевролиты расходились с запасами категорий В и С,, что объяснялось малым количеством пересечений (три-четыре) по блокам низких категорий. На Джезказганском месторождении запасы кат. А удовлетворительно подтверждались данными. Рис. 39. Акташское ртутное месторождение. Сопоставление данных разведки и эксплуатации на одном из горизонтов (по данным Акташской ГРП). 1 — контуры рудных тел по данным разведки; 2 — то же, по результатам эксплуатации; 3 — гор- ные выработки эксплуатации, по категориям же В и С, расхождения колебались от -{-27 до' —М %. Из этих данных следует, что совершенно неправильно вести сопоставле- ние в целом по рудным телам или горизонтам без выделения отдельных блоков и категорий. ' 159
3. Выяснить представительность сопоставляемых данных по отношению «о всем добытым рудам. Нередко из многих отработанных блоков или от це- ликом погашенного горизонта для сопоставления отбирается лишь часть бло- ков, без какого-либо обоснования такой выборки. При рассмотрении получен- ных результатов неизбежно возникает вопрос, характерны ли сопоставляемые блоки и для остальных отработанных участков, не изменяются ли показатели при сравнении данных по всему отработанному пространству. Например, по Алтын-Топканскому месторождению сопоставление велось по участкам, в ко- торых заключено около половины отработанных запасов. Был сделан вывод о неподтверждении запасов руды на 25%, свинца на 28,7% и цинка на 35%. При этом среднее содержание в рудах снизилось по свинцу на 4,6% и цинку на 13,3% (отн.). Однако при рассмотрении представленных материалов выяс- нилось, что эти данные распространять на все месторождение нельзя, так как участки, по которым велось сопоставление, относились к верхним горизонтам, вскрытым карьером, где преобладали окисленные руды, и выходили выклини- вающиеся вверх рудные тела. В центральных же более компактных частях за- лежей, отрабатывающихся подземным способом, сходимость данных разведки и эксплуатации была хорошей и поэтому не было необходимости вводить какие- либо поправочные коэффициенты на неподтверждаемость запасов. 4. Охарактеризовать количество полных пересечений рудного тела (рудной зоны) и стадию детальной разведки и в процессе эксплуатационно-разведочных работ. Если сопоставляются в одном случае полные пересечения, а в другом выработки, лишь частично вскрывшие мощность оруденения, то возможны неверные выводы. Это имело место на Никитовском месторождении, где на ос- новании неполных пересечений горноразведочными и горноподготовительными выработками на двух горизонтах чегарникских рудоносных песчаников было сделано заключение о резком неподтверждении запасов, подсчитанных по дан- ным буровой разведки. Однако в дальнейшем после завершения подготовки указанных горизонтов вопрос о резком сокращении запасов отпал. При установлении в процессе эксплуатации существенных отклонений от запасов, подсчитанных по данным разведки, необходимо проанализировать причины, вызвавшие такие отклонения. Наиболее крупные просчеты в запасах •обычно обусловлены неправильной геологической интерпретацией исходных .данных — необоснованной увязкой разрозненных рудных интервалов в единые рудные тела, в упрощении их морфологии. При проходке эксплуатационно- разведочных и горно-подготовительных выработок в таких случаях появляются неучтенные безрудные участки, сплошные залежи разбиваются на обособлен- ные относительно небольшие линзы, столбы, гнезда и т. д. Таким образом, в материалах сопоставления данных разведки и эксплуа- тации на соответствующих геологических планах и профилях должны быть нанесены контуры рудных тел, как они представлялись при подсчете запасов и какими они оказались в результате эксплуатационно-разведочных работ. На этих графических материалах особо следует выделить ранее не установлен- ные тектонические нарушения, размывы, карстовые полости, безрудные дайки и другие геологические факторы, обусловившие неподтверждение прежних представлений. Часто при сопоставлении контуров рудных тел, по данным разведки и по результатам эксплуатации выявляются большие расхождения в их морфологии, площадях, расположении в пространстве. Например, по россыпям золота Уйской и Серебрянской на Урале (рис. 40) фактические контуры отработки значительно смещались, а в некоторых случаях оказались даже за пределами золотоносного пласта, оконтуренного по данным 460
разведки. По ряду месторождений богатых железных руд Кривого Рога, Мин- дякскому золоторудному и др. отсутствие кондиционного оруденения в преде- лах контуров, определенных по относительно редкой разведочной сети, рас- сматривалось как неподтверждение запасов, а выявленные рудные площади, участки или рудные тела за указанными пределами учитывались как прирост новых запасов. Однако с таким подходом к оценке достоверности результатов разведки нельзя согласиться. В стадию разведки расстояния между рудными пересечениями измеряются многими десятками, а нередко и несколькими сот- нями метров. Геолог в большинстве случаев вынужден соединять эти рудные пересечения прямыми линиями, так как всякая иная интерполяция ведет к уве- личению площади, а следовательно, к завышению запасов, и как правило при Рис. 40. Участки россыпей а — Уйская; б — Серебрянская Сопоставление контуров разведки и эксплуатации (по данным Уральского геол управления): 1 — контуры балансовых запасов по данным разведки; 2 — контуры отработки россыпей; з — разведочные линии экспертизе подсчета отклоняется. При эксплуатационной же разведке и отра- ботке месторождения выявляются фактические контуры рудных тел, которые неизбежно являются более сложными, чем они рисуются в период детальной раз- ведки. Обнаруживаются раздувы или пережимы между разведочными сечениями. В связи с этим при сопоставлении данных разведки и эксплуатации следует учитывать все выявленные изменения и оценку достоверности давать в целом по месторождению, принимая во внимание как уменьшение, так и увеличение рудных площадей, средних содержаний, мощностей'и запасов. Также очень важно отмечать, какое количество пересечений рудного тела имелось в период детальной и при эксплуатационной разведке. Например, по месторождению Каптар-Хона (табл. 31) по сравнивавшимся блокам были проведены следу- ющие данные. Таблица 31 Сопоставление данных разведки и эксплуатации по месторождению Каптар-Хона Эксплуатацион- ная разведка (144 сечения) Детальная раз- ведка (15 сече- ний) Д обыча Детальная разведка Руда 100 105,6 100 83,3 Висмут 100 113,1 100 110,9 Среднее содержание 100 109,2 100 133,7 11 Коган И. Д. 161
Кроме того, следует анализировать изменения по отдельным участкам, рудным телам и блокам, для установления зависимости этих изменений от размеров рудных тел, условий их залегания, вещественного состава и других особенностей. .Очень часто вместо нескольких крупных тел простой формы фактически оказывается большое число мелких и очень сложных залежей. Не- обходимо детальное их изучение, сопоставление по минеральному составу, по приуроченности к тем или иным геологическим структурам (по контактам и из- верженными породами, зонам дробления, вторичного изменения и др.). Расхождения между данными разведки и эксплуатации в какой-то мере могут быть обусловлены различиями в применявшихся при их проведении методах опробования и химического анализа. При этом не всегда более надеж- ными являются данные опробования и химических анализов предприятий. На рудниках нередко применяются горстьевой, точечный и другие упрощенные методы, должным образом не проверенные более надежным опробованием; хи- мические же анализы в ряде случаев не подвергаются внутреннему и внешнему контролю. В этих условиях до принятия какого-либо заключения, необходимо выяснить степень достоверности сравниваемых данных. Особо следует проана- лизировать применявшуюся методику подсчета запасов, их категоризацию и блокировку. Как уже отмечалось, широкое распространение получил не- правильный способ «прессования», т. е. объединения разрозненных тел или от- ветвлений в сплошные залежи, всегда ведущий к завышению запасов. При со- поставлении данных разведки и эксплуатации необходимо проверить, какая часть расхождений вызвана использованием этого (или другого неприемлемого для данного месторождения) метода. Например, по Алтын-Топканскому ме- сторождению при проверке причин расхождения в запасах был произведен пересчет запасов по прежним данным разведки, но без применения «прессо- вания». Сопоставление с подсчетом этим же методом, но с использование данных эксплуатационно-разведочных работ показало значительное снижение расхо- ждений. В ряде случаев несовпадение данных разведки и эксплуатации обусловлено подсчетом запасов'чрезмерно укрупненными блоками, отработка которых ведется на разных горизонтах в течение длительного времени. Вследствие этого в отдельные периоды возможны как уменьшение, так и повышение показателей по сравнению со средними, вычисленными для крупного блока. Существенное влияние на цифры запасов иногда оказывает способ подсчета богатых и бедных руд. При совместном их учете возможно завышение запасов, которое особенно сильно сказывается при выборочной отработке богатых руд. В этом случае может оказаться, что после отработки обогащенных участков оставшиеся ста- новятся некондиционными. Такие случаи имели место по Тассевскому, Акташ- скому и некоторым другим месторождениям. При анализе материалов сопоставления разведки и эксплуатации нельзя не учитывать, как ограничивались пробы с выдающимися содержаниями и мощ- ностями. Если при подсчете запасов этот вопрос не может быть однозначно решен, то при наличии фактических данных эксплуатации появляется несрав- ненно больше возможностей. Необходимо, исключив влияние потерь и раз- убоживания при разработке, сравнивать содержания в добытой руде (или в под- готовленной к добыче и хорошо опробованной) с содержаниями, подсчитанными без ограничения ураганных проб и мощностей, и теми цифрами, которые полу- чаются при исключении или соответствующем ограничении чрезмерно высоких содержаний. Следует отметить, что чрезмерно высокие мощности нередко искажают 462
цифры запасов не менее, чем ураганные пробы. Например, по Кара-Арчинскому участку Хайдарканского месторождения основной причиной неподтверждении запасов ГКЗ СССР признала использование при подсчете выдающихся мощ- ностей без ограничения. В отличие от ураганных проб, влияние которых огра- ничивается путем соответствующего снижения содержаний, чрезмерно большие мощности не уменьшаются, но ограничиваются площади их влияния. Послед- ние определяются исходя из морфологии рудных тел, характера распределения в них раздувов и пережимов. Среди причин, вызывающих завышение запасов, нередко большое значе- ние приобретает низкое качество бурения — малый выход керна, большие искривления скважин. Так, по Сибайскому месторождению увеличение при эксплуатации содержаний меди на 33% и запасов металла на 38% объяснилось главным образом тем, что из-за низкого выхода керна и избирательного его истирания содержания по данным бурения оказались заниженными. Суще- ственное искажение мощностей отмечалось за счет искривления вертикальных скважин, бурившихся по крутопадающим рудным телам в Хайдаркане. При анализе причин расхождения данных разведки и эксплуатации необ- ходимо также учитывать возможные отклонения из-за неправильного опреде- ления коэффициента рудоносности. Например, по Никитовскому месторож- дению при разведке коэффициент рудоносности определялся по отношению к искусственно выделенной рудовмещающей зоне, что привело к его завышению. По Згидскому месторождению расхождения запасов с результатами добычи объяснялись тем, что подсчет запасов производился без учета столбообразного падения залежей и без введения для ряда блоков коэффициента рудоносности; выборочная же добыча богатых руд приводила к тому, что значительные ко- личества учтенных руд оказывались забалансовыми. Значительные расхожде- ния между данными разведки и отработки месторождения иногда возникают из-за недостаточно надежного определения при разведке: а) средних плотностей (например, по объектам Сихотэ-Алиньского комбината); б) мощностей рудных тел (например, призальбандовых участков на Раздольнинском месторождении); в) средних содержаний (среднеарифметическое их вычисление на Раздольнин- ском месторождении привело к завышению примерно на 10%). По некоторым вновь разведанным и неразрабатываемым месторождениям приводятся данные эксплуатации аналогичных месторождений. Например, в геологическом отчете по Краснооктябрьскому бокситовому месторождению были приведены данные сопоставления разведки и эксплуатации Амангельдин- ской группы месторождений. Однако при этом были приведены лишь цифры запасов и не анализировался характер измерения залежей. Не было также при- ведено данных, подтверждающих аналогию месторождения. Поэтому для обос- нования подсчета запасов Краснооктябрьского месторождения указанные сопо- ставления по Амангельдинской группе оказались недостаточно убедительными. Из этого, однако, не следует, что приведение данных эксплуатации аналогич- ных объектов является нецелесообразным. Наоборот, очень часто может быть использован большой фактический материал разработки соседних, аналогич- ных месторождений, иногда составляющих часть изучаемого рудного поля или являющихся даже участками единого месторождения. В этих случаях необ- ходимо привести геологические данные, характеризующие разрабатываемое и вновь разведанное месторождение, проанализировать их общие черты и раз- личия и на основании этого сделать соответствующие выводы, подтвержда- ющие общие запасы, контуры рудных тел и содержания в нцх ценных компонен- тов и т. д. 11* 163
В табл. 32 охарактеризованы 64 отдельных месторождения и 3 группы рос- сыпей, отрабатываемых комбинатами Уралзолото, Енисейзолото и Лензолото, а также группа Тетюхинских полиметаллических месторождений. Из приве- денных 64 месторождений 15 железорудных, в том числе 9 криворожских, 3 уральских и по одному из КМА, Кустаная и Западной Сибири. При отработке железорудных месторождений обычно отмечается удов- летворительная сходимость количественных и качественных показателей с дан- ными разведки. Исключение составляют месторождения богатых железных руд Кривого Рога, где во многих случаях (в шести из девяти; см. табл. 32) выявилось значительное уменьшение запасов по сравнению с подсчитанными по результатам разведки. Такая частая неподтверждаемость запасов обуслов- лена прежде всего крайне неравномерным распределением оруденения, обра- зующим очень сложные линзо-, гнездо- и столбообразные скопления (см. рис. 34, 35), которые обычно не удается удовлетворительно оконтурить в стадию раз- ведки. Рудные площади внутри контуров подсчета чаще всего сокращаются, но нередко за их пределами выявляются новые оруденелые участки, не уч- тенные при разведке. Недостаточная достоверность подсчитываемых в Кривом Роге запасов богатых железных руд наряду со сложностью геологических условий нередко является следствием применения формальных методов оконтуривания и экс- траполяции рудных тел (например, на половину расстояния между выработ- ками), а также использование при подсчете запасов способа «прессования» разрозненных рудных интервалов, что обычно ведет к завышению параметров подсчета. Немаловажное значение имеет также качество выполненных буровых работ — выход керна, величина зенитных и азимутальных искривлений скважин, достоверность опробования и химических анализов проб. Наибольшее количество данных по сопоставлению разведки и эксплуата- ции собрано по коренным и россыпным месторождениям золота; так, в табл. 32 их число достигает 36 (перечислены под 12 номерами); удовлетворительная сходимость отмечена по 14 месторождениям, в 9 случаях золота было добыто значительно больше, чем подсчитывалось, а по 13 месторождениям запасы существенно не подтвердились. Особо следует отметить Мараканское глубоко залегающее россыпное месторождение, где не выполняется план из-за снижения содержания золота в песках в 2—5 раз. По мнению комиссии специалистов, знакомившихся с результатами работ на месте, основными причинами завышения запасов при разведке явились: 1) нарушение тех- нологии бурения, когда долото систематически находилось впереди башмака обсадных труб; это приводило в условиях больших напоров воды к выносу золота из стенок скважин и обогащению приплотиковых участков; 2) неудов- летворительное ограничение влияния ураганных проб. По комбинату «Лензолото» данные эксплуатации за последние 6—7 лет дают обычно удовлетворительную сходимость по объему горной массы и суще- ственное снижение содержаний, следовательно, и запасов золота. Здесь также одной из основных причин завышения содержаний при разведке является неудовлетворительная технология бурения — долотом впереди башмака. Кроме того, отмечается неправильное определение содержаний вследствие их подсчета не по внешнему, а по внутреннему диаметру башмака обсад- ных труб. По меди случаи значительного неподтверждения запасов крайне редки. Почти единственным в этом отношении является Глафиринское месторождение, приуроченное к контакту гранодиоритов со скарнированными^ породами, 164
Таблица 32 Сопоставление данных разведки с результатами эксплуатации № по по- рядку Месторождение Сходимость данных раз- ведки и эксплуатации Основные результаты сопоставления Месторождения же лезных руд 1 Гусевогорское Удовлетворительная (±10%) По главной залежн площади и объ- емы безрудных блоков уменьшились, а среднее содержание железа увеличи- лось на 2,3% (отн.) 2 Соколовское То же Количество добытых руд выше под- считанных, не проведено анализа раз- убоживания руд 3 Гороблагодатское » » В центральной части месторождения, где рудные тела компактны и относи- тельно выдержаны, сходимость дан- ных разведки и эксплуатации удовле- творительная 4 Коробковское » » За 1952—1972 гг. добыто около 40 млн. т железистых кварцитов и оставлено в межкамерных целиках 68 млн. т. Сходимость с данными разведки по ко- личеству и качеству руд высокая 5 Песчанское » » Получена удовлетворительная схо- димость на участке протяженностью 280 м, с запасами около 3 млн. т руды; при этом руды получено на 7% больше, но содержание в ней железа на 5% ниже, чем подсчитано по данным раз- ведки. Выявлено значительное смеще- ние рудных тел в пространстве и более сложное их строение 6 Шерегешевское » » Сравнения данных разведки с эксплу- атационным опробованием по двум го- ризонтам показало, что контуры руд- ных тел практически несопоставимы. Расхождение же в рудных площадях в среднем составило 3,9%, а по отдель- ным блокам колебалось от +70 до —48%. Расхождения в запасах по бло- кам составили от +50 до —20% и в це- лом по одному этажу —14,8%, а по другому +7,6% 7 Первомайское » » По 80 отработанным блокам расхо- ждения по запасам составили 5—8%, но контуры промышленных руд оказа- лись значительно сложнее 8 Им. Кирова (Кри- вой Рог) Увеличение по дан- ным эксплуатации Запасы кат. С* по руде увеличились на 32% 9 Ингулец (Кривой Рог) То же Запасы кат. Сх по руде увеличились на 20% 10 Им. XX Партсъез- да (Кривой Рог) Уменьшение по дан- ным эксплуатации В контурах подсчета значительно уве- личилось количество безрудных окон, вследствие чего введен поправочный коэффициент рудоносности 0,7 11 Им. Дзержинского (Кривой Рог) То же Более сложная морфология, умень- шение размеров рудных тел, системати- ческое пеподтверждение подсчитанных запасов 165
Продолжение табл. 32 | № по по- рядку Месторождение Сходимость данных раз- ведки и эксплуатации Основные результаты сопоставления 12 13 14 15 16 17 18 19 а) б) , в) г) д) е) ж) 3) и) К) 20 Им. Ильича (кри- вой Рог) Им. Коминтерна (Кривой Рог) Им. Фрунзе Им. Орджоникидзе (Кривой Рог) Куранахское Рывеем Тахтыкан-Берикан Россыпи комбината «Урал золото» рч. Большая Вол- чанка рч. Ларьковка и Ольховка рч. Большая Нясь- ма рч. Каменушка рч. Несьма рч. Серебряная рч. Нейва рч. Пышма Уйское Краснохтинское Бол. Именовская То же » » » » » » Месторождение Удовлетворительная (±10%) То же » » » » » » » » То же То же, с уменьшением запасов на 41% То же, с уменьшением запасов кат. В на 11%, Сх — на 34,6, а по категориям В 4- Cj — на 20,1% За период с 1956 по 1967 гг. добыто с учетом потерь около 40 млн. т руды. Запасы кат. Сх не подтвердились в сред- нем на 25% г золота На Боковом и Центральном участках руды добыто на 11% больше, но среднее содержание было на 14% ниже Сходимость в целом хорошая, при на- личии расхождений по отдельным пока- зателям. Коэффициент подсчетной и фак- тической мощности песков по шахтным полям колеблется от 1,08 до 1,51, в сред- нем 1,25, а содержаний — от 0,57 до 1,18, в среднем 0,80 Отработанные площади на 28% более подсчитанных, среднее содержание в до- бытых песках на 12% выше, но мощность пласта на 40% менее, чем по данным разведки По данным Уральского геологического управления, при отработке россыпей Урала чаще всего добывается золота больше, чем подсчитывается по данным разведки, что в ряде случаев обусло- влено приростом площадей i' < Средние же содержания металла в до- бытых песках по сравнению с подсчи- танными по отдельным россыпям соста- вили: 92% (отн.) 103% » 98% » 129% » 89% » 96% » 98% » 105% » 81% » 105% » В отработанном дражном полигоне по сравнению с данными разведки было 166
Продолжение табл. 32 с в g& “ к К £ ft месторождение Сходимость данных раз- ведки и эксплуатации Основные результаты сопоставления добыто 104%. По количеству золота коэффициент составил 1,01, а по сред- нему содержанию 0,97 21 Бассейн р. Енаши- Увеличение по дан- Коэффициенты намыва по 8 драгам МО ным эксплуатации долины р. Енашимо колебались от 1,0 до 1,67 н в среднем составили 1,52 (за 135 драго-лет). В целом по бассейну коэффициент намыва 1,68 (204 драго- го да) По дражным полигонам Салаирского прииска запасы горной массы превы- шают утвержденные на 130—180% 22 Мало-Толмовское То же 23 Советское Уменьшение по дан- ным эксплуатации Систематическое неподтверждение под- считанных запасов золота составляет 20—25% 24 Мараканское То же По отработанным драгой блокам имело место большое неподтверждение под- считанных запасов (в 2—5 раз) 25 Каракутанское » » По отдельным блокам завышение со- ставляло: от 3,5 до 49% по руде и от 13 до 36% по золоту 26 Сувенир » » По данным относительно небольшой добычи разведка завысила запасы по руде на 15% и по золоту на 10% 27 Россыпи комбина- та «Лензолото» » » По сравнению с подсчитанными было добыто (в %): а) рч. Догалдын-На- катамин » » горной массы — 90, золота 66, при среднем содержании 74 (отн.) б) рч. Шилка » » горной массы — 94, золота 47 при среднем содержании 49 (отн.) в) кл. Каму стяг » » горной массы — 83, золота 25 при среднем содержании 30 (отн.) г) рч. Аканак-Наката- ми » » горной массы — 81, золота 64 при среднем содержании 79 (отн.) Д) кл. Теплый » » горной массы — 85, золота 43 при среднем содержании 51 (отн.) е) рч. Бодайбо, уча- сток Весенний » » горной массы — 41, золота 55 при среднем содержании 135 (отн.) ж) кл. Широкий & » горной массы — 100, золота 64 при среднем содержании 64 (отн.) з) кл. Мамочкин » » горной массы — 97, золота 65 прн среднем содержании 66 (отн.) и) рч. Бодайбо, уча- Увеличение по дан- горной массы — 116, золота 122 при сток Васильевский ным эксплуатации среднем содержании 118 (отн). Месторожден и я меди 2S Кальмакыр Удовлетворительная (±10%) На участках разработки расхожде- ния составили по руде — 5,7% , по меди — 0,28% (относит.) 29 Джезказганское То же Сходимость по кат. А удовлетворитель- ная, по категориям В и С, расхождения от +27 до —42% 167
Продолжение табл. 32 № по по- рядку Месторождение Сходимость данных раз- ведки и эксплуатации Основные результаты сопоставления 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Коунрадское Кафанское Им. XIX Партсъез- Да Шамлуг Сибайское Туринское У чалинское Гайское Березовское Глафиринское Мес Кварцитовая Сопка У довлетворительная (±10%) То же » » » » Увеличение по дан- ным эксплуатации То же » » » » Уменьшение по дан- ным эксплуатации То же торождения с в и 1 Удовлетворительная (±ю%) При сопоставлении 82% добытых и по- гашенных в течение 1957—1971 гг. запа- сов с подсчитанными по данным раз- ведки получены следующие цифры: по кат. А + В — руда 98%, медь 93%, среднее содержание 95,2% ; по кат. Сх — руда 110,5%, медь 97,4%, среднее со- держание 82,1% С 1958 по 1970 г. общие запасы воз- росли по руде на 11% , меди — на 25%. Непосредственное сопоставление данных разведки с результатами добычи по 3 рудным телам дали следующие пока- затели: руды добыто (с учетом потерь) 103%, меди 99,3% По данным эксплуатационной раз- ведки добыто больше, чем утверждено ГКЗ, руды — на 12,2%, меди — на 14,2%, цинка — на 14,6% и серы — на 11,8%. Среднее содержание в рудах оказалось выше по меди на 11,8% и по цинку на 12,0% По 9 рудным телам, заключающим 70% всех запасов месторождения, при сопоставлении данных разведки и отра- ботки получены отклонения по отдель- ным рудным телам от ±3,3 до ±23%. В целом же было добыто меди на 1,5% больше, чем подсчитывалось Запасы руды увеличились на 6%, среднее содержание меди — на 33% и запасы меди — на 38% Запасы руды увеличились на 186% и меди на 15% при резком изменении контуров рудных тел Содержания меди по уступам были выше, чем подсчитано, на 32—57%. По данным опробования буровзрывных скважин в карьерах (10—20-метровые интервалы) разведка занижает запасы по руде на 20% и по меди на 26% По данным добычи за 11 лет содержа- ние меди в рудах ниже подсчитанного на 17% Резкое неподтверждение запасов по руде в 6 раз и по меди в 5,5 раза; про- мышленное освоение месторождения бы. ло прекращено 1ца и цинка Сравнивалось 32% всех отработанных запасов. Рудные тела усложнились, распались на ряд линз. Количество руды увеличилось на 4% (разубоживание), содержания отдельных компонентов сни- зились на 3—10% 168
Продолжение табл. 32 № по по- рядку Месторождение Сходимость данных раз- ведки и эксплуатации Основные результаты сопоставления 41 Текелийское Удовлетворительная (±10%) Удовлетворительные результаты по- лучены при сопоставлении по 8 гори- зонтам 42 Тетюхинская груп- па В целом удовлетворительные резуль- таты получены при сопоставлении по 22 блокам, однако по отдельным блокам имели место большие расхождения в объ- емах, запасах и средних содержаниях 43 Алтын-Топканское Уменьшение по дан- ным эксплуатации В пределах карьера запасы руды уменьшались на 25%, свинца на 28% и цинка на 35% при снижении содержа- ний соответственно на 4,6 и 13,3% (отн.) 44 Зыряновское То же Запасы по пяти участкам, заключа- ющим 25% всех запасов месторождения, по сравнению с утвержденными в i960 г. уменьшились по руде на 47% , по свинцу на 45% и цинку на 40% 45 Згидское » » В течение ряда лет среднее уменьше- ние запасов руды на 35%, свинца на 34% и цинка на 27% 46 Буронское » » Уменьшение запасов по сумме катего- рий А В + С, + С2 по руде на 26%, по свинцу на 36% 47 Воздвиженское » » Горно-подготовительные выработки установили наличие ряда небольших сложных трубообразпых тел вместо двух линзообразных залежей, в резуль- тате чего подсчитанные при разведке запасы уменьшились в 2,5 раза 48 Тары-Эканское » » Мссторождени) По четырем сопоставлявшимся блокам запасы уменьшились со 100 тыс. т до 17,5 тыс. т руды 1 олова 49 Тернистое Уменьшение по дан- ным эксплуатации По отработанным 3 блокам утверж- денные запасы уменьшились по руде и олову на 10% 50 Крайнее То же По данным частичной отработки ряда блоков получены следующие коэффи- циенты: 0,95 — к запасам песков; 1,16 — к запасам олова и 1,23 — к среднему его содержанию. Отдельные блоки к мо- менту сопоставления были отработаны на 9—69% 51 Ярославское » » Суммарные запасы всех категорий уменьшились более чем на 40%, в том числе за счет неподтверждевия контуров на 20% 52 Фестивальное » » По отдельным рудным зонам при раз- ведке отмечено завышение запасов руды и олова из-за неправильной увязки интервалов 169
Продолжение табл. 32 № по по- рядку Месторождение Сходимость данных раз- ведки и эксплуатации Основные результаты сопоставления Месторождения вольфрама 53 Ингичкинское Удовлетворительная (±10%) По основным рудным телам 1, 2 н 3 на верхних горизонтах, разведанным по сети 30 X 30 и 60X60 м, добыто руды 94% и вольфрама 95% от подсчи- танных 54 Караобинское То же По жиле № 1, заключающей около 8% запасов месторождения, сходимость по РУД© удовлетворительная, но содержа- ния вольфрама, молибдена н олова при разведке занижались соответственно на 34,8; 17,3 и 60,0% 55 Джидинское Увеличение по дан- ным эксплуатации Запасы по руде в среднем составили 101%, по трехокиси вольфрама 115%, при колебаниях по отдельным жилам по руде от 64 до 130 и по вольфраму от 68% до 141% 56 Акчатауское Уменьшение по дан- ным эксплуатации Месторождения По отдельным рудным телам было добыто на 18—19% меньше, чем под- считывалось, в связи с чем предлагался снижающий поправочный коэффициент 0,8, который не был принят из-за про- тиворечивости материалов сопоставле- ния алмазов 57 Труба «Интернацио- нальная» У довлетворительная (±10%) В отработанных участках добытые ко личества и содержания алмазов не- сколько выше подсчитанных при раз- ведке 58 Трубка «Мир» Увеличение по дан- ным эксплуатации В добываемых рудах средние содержа- ния алмазов значительно выше, чем по данным разведки 59 Север о-Колчимское То же По дражному полигону № 142 по срав- нению с подсчитанными было получено песков 138% и алмазов 139% , а по поли- гону № 119 соответственно 109 и 130% Месторождения никеля 60 Норильск I 61 Кимперсайская группа Удовлетворительная (±10%) Увеличение по дан- ным эксплуатации Сходимость по кат. А хорошая, по категориям В и Сг значительные рас- хождения, так как имелось только по 3—4 пересечения рудного тела По Верхне-Кимперсайскому, Нижне- Тайкеткенскому и другим месторожде- ниям руды добыто на 25—60% и никеля на 20—80% больше, цри среднем содер- жании в добытой руде на 2—7% ниже подсчитанного 170
Продолжение табл. 32 № по по- рядку Месторождение Сходимость данных раз- ведки и эксплуатации Основные результаты сопоставления Месторождения рту ти и сурьмы 62 Хайдарканское Уменьшение по дан- ным эксплуатации По отдельным участкам (Кара-Арча, Юго-Западный, Северо-Западный) за- пасы ртути уменьшились на 40—70% 63 Чонкойское То же В карьере добыто 17,6% подсчитан- ных запасов, в подземных выработках — 63%, а на более глубоких горизонтах достигнуто увеличение общих запасов месторождения свыше чем в 2 раза 64 Раздольнинское Удовлетворительная (±10%) По кат. Сг получены удовлетворитель- ные результаты: средние мощность и со- держания были на 2,5% выше, чем по данным разведки. По кат. А расхожде- ния оказались большими — мощности на 13,5% выше, а запасы сурьмы на 21,8% ниже, при колебаниях по отдель- ным блокам от +56 до —47%. Сопоста- вление произведено по 23 блокам Прочие месторождения 65 Североуральские бокситовые руд- ники Удовлетворительная (±10%) 66 Сорское молибдено- вое Увеличение по дан- ным зксплуатации 67 68 Бакенное (тантал, ниобий) Каптар-Хона (вис- мут) Удовлетворительная То же Добыча за 1964—1971 гг. с учетом потерь дала среднее расхождение с утвер- жденными запасами на 2,6% (при раз- ведке были завышены) Добыча молибдена на протяжении многих лет систематически превышает подсчитанные и утвержденные запасы, вследствие чего решением ГКЗ введен поправочный коэффициент 1,3 к содер- жаниям, определяемым по данным буре- ния Запасы руды и ценных компонентов, подсчитанные по данным разведки, близ- ки к фактически добытым Получено по руде 105,6% , по висмуту 113,1% и по среднему содержанию 109,2% при сопоставлении в отработан- ной части месторождения данных де- тальной разведки (15 сечений) с данными эксплуатационной разведки (144 сече- ния). Эти же данные детальной разведки в сопоставлении с добычей составили по руде 83,3%, по висмуту 110,9% и по среднему его содержанию 133,7% мраморами, роговиками и метаморфическими сланцами. Месторождение это очень небольшое (по запасам, размерам рудных тел); оно было вскрыто семью горизонтами горных выработок через 20 м по вертикали и пересечено значи- тельным числом буровых скважин по сети 50X100 м. По данным этих работ, были выделены 3 рудные зоны и в их пределах несколько ^рудных тел протя- женностью 400—500 м, мощностью от 1 до 35 м. 171
медное месторождение, Сопоставле- Рис. 41. Глафиринекое _ вне данных разведки и эксплуатации (по данным Улень- Туимской ГРП). а план одного из горизонтов; б — вертикальный профиль 1 — рудные тела по данным разведки; 2 — рудные • тела по результатам эксплуатационно-разведочных работ; 3 — подземные буровые скважины; 4 — разведочные шпуры Несмотря на большой объем выполненных геологоразведочных работ, -при проведении горно-подготовительных и дополнительных эксплуатационно- разведочных работ выявилось резкое неподтверждение запасов — по руде в 6 раз и по меди в 5,5 раза. Вместо указанных нескольких относительно крупных рудных тел оказалось около 240 мел- ких длиной от 5—10 до 50— 60 м (рис. 41) с запасами до 2000 т руды, или 20—25 т меди в каждом. Основной причиной такого просчета явилась ошибка аналогии — увязка рудных ин- тервалов в единые крупные тела, в то время как месторо- ждение представлено неболь- шими и крайне прихотливыми скарновыми залежами. Своевре- менно это не было обнаружено вследствие того, что подавля- ющая часть подземных горных выработок приходилась в виде полевых штреков, которые не могли проследить сплошность выделяемых рудных тел. Буре- ние также велось неправильно: под острыми углами, а иногда вдогонку рудных тел, что при отсутствии замеров искривле- ния скважин существенно иска- жало представления о про- странственном положении выде- ляемых залежей. По свинцу и цинку в отли- чие от других металлов случаи значительных отклонений фак- тических результатов эксплуа- тации от данных разведки не являются редкостью. Это в ос- новном обусловлено сложностью геологического строения пре- обладающей части полиметал- лических месторождений, осо- бенно связанных со скарнами (Алтын-Топканская группа) или с карбонатными отложениями (Нерчинская группа, Ачисайское, Кансайская группа и др.). Наиболее серьезное неподтверждение запасов было выявлено по Зыряновскому место- ' рождению на Алтае. Оно состоит из серии рудоносных зон, располагающихся в гидротермально-измененных осадочно-вулканогенных породах, смятых зз сложно построенную антиклинальную складку с многочисленными прогибами 172
к Рис. 42. Зыряновское свинцово-цинковое месторождение Изменение представлении об условиях залегания рудных тел в различные этапы разведки по данным Зыряновской ГРЭ: а — за 1953 г.; б — аа 1959 г.; е— за 1971 г. 1 — порфириты; 2 — кварцевые порфиры; 3 — песчано- глинистые сланцы; 4 — микрокварциты; 5 — порфироиды; 6 — серицитовые сланцы; 7 — хлоритовые сланцы; 8 — из- вестково-глинистые сланцы; 9 — горные выработки; 10 — бу- ровые скважины; 11 — контуры карьера; 12 — рудные тела вкз куполообразными поднятиями и разбитую многочисленными разрывными на- рушениями. Всего на месторождении выделено 8 рудных зон и в их пределах большое число рудных тел самой разнообразной формы: линзовидных, стол- бообразных, седловидных, лен- точных залежей, мелких линз и гнезд. На верхних горизонтах наиболее крупные тела зале- гали непосредственно под изве- стково-глинистыми сланцами, которые рассматривались как экраны для поднимавшихся ру- доносных растворов. Месторождение открыто в конце XVIII в. и с этого вре- мени разрабатывается. Наи- большее развитие разведочных и эксплуатационных работ отно- сится к послевоенному периоду. Запасы Зыряновского месторо- ждения утверждались и ГКЗ СССР около 10 раз и каждый раз неизменно воз- растали. Однако после 1960 г. при вскрытии нижних горизонтов горно-подготовительными выра- ботками выяснилось, что форма рудных тел и условия их зале- гания во многих случаях ока- зались значительно сложнее, чем они рисовались по данным разведочного бурения (рис. 42). При этом вместо сплошных за- легающих согласно с вмеща- ющими породами крупных за- лежей появились значительно менее мощные и относительно небольшие крутопадающие руд- ные тела, приуроченные к тек- тоническим зонам. В результате этого по сравнению с утвер- жденными в 1960 г. запасы на участках, где имелись наиболь- шие расхождения, уменьши- лись: по руде на 47%, свинцу на 45% и цинку на 40%. Основными причинами неподтверждения запасов явились. 1. Неверное представление о форме и условиях залегания рудных тел. На верхних горизонтах в антиклинальных поднятиях под экранирующим воз- действием сланцев образовались куполообразные и седловидные залежи зна- чительной мощности, хотя рудоподводящие тектонические зоны имели крутое 173.
падение. Это должным образом изучено не было, и рудные пересечения по сква- жинам увязывались между собой в пологие залежи, что привело к включению в рудные контуры больших количеств вмещающих пород. 2. Применение при подсчете запасов неправильного способа «прессования» разобщенных рудных интервалов в единые тела. При этом включалось значи- тельное число некондиционных участков; при оконтуривании исходили не из размеров отдельных рудных тел, а с учетом искусственно «спрессованных» крупных залежей. 3. Неудовлетворительное в ряде случаев качество буровых работ: низкий выход керна, отсутствие или недостаточно надежные замеры искривлений сква- жин. Это приводило к неправильному определению параметров рудных тел и их пространственного положения. Например, скв. 81 согласно документации и опробования было пересечено очень мощное рудное тело. Однако горными выработками эта залежь не была обнаружена. Специальными выработками были проведены поиски ствола скв. 81, но обнаружить его не удалось. Это свидетельствует о наличии очень большого искривления скважины и существен- ном искажении геологического разреза. Наиболее сложным распределением оруденения и очень изменчивой фор- мой рудных тел характеризуются скарновые месторождения. К их числу относится группа полиметаллических месторождений Карамазарских гор и наи- более крупное из них Алтын-Топканское. Запасы его утверждались в ГКЗ с 1940 по 1957 г. 6 раз и за это время возросли во много раз. При отработке открытым способом верхних горизонтов, представленных в значительной мере окисленными рудами, по данным комбината было добыто меньше, чем подсчи- тывалось при разведке: руды на 25%, свинца на 28% и цинка на 35%. Однако достоверность этих данных вызвала большие сомнения, так как, по данным контрольной организации, проверявшей состояние геолого-маркшейдерской службы на комбинате, при добыче не был организован непосредственный учет потерь и разубоживания и были случаи оставления в бортах карьера конди- ционных руд. Вместе с тем в последние годы в непосредственной близости от Алтын-Топканского месторождения выявлены новые крупные рудные тела, что существенно расширяет сырьевую базу действующего предприятия. Нерчинско-Заводская группа полиметаллических месторождений (Воз- движенское, Спасское, Влагодатское, Екатерино-Благодатское и др.) харак- теризуется относительно небольшими рудными телами сложной формы. Вопрос о существенном неподтверждении запасов возник по Воздвиженскому место- рождению. Оно было открыто в 1746 г. и до 1881 г. было отработано до глубины 100—120 м от поверхности. Несмотря на очень сложное строение и крайне неравномерное распределение оруденения, разведка его по необходимости велась только буровыми скважинами. Непосредственно под отработанными пространствами бурение проводилось по сети 20 X 20 м, глубже — по сети 40 X Х40 м. Всего было пробурено 169 скважин (34,5 тыс. пог. м), где среди смятых в крутые складки доломитов выделялись 2 почти параллельные рудные зоны, расположенные в 10—40 м одна над другой. В верхней зоне было выяв- лено 7 и в нижней — 6 рудных тел, из которых два (№ 13 и 5) заключали 84% всех запасов. Эти тела рассматривались как сложные пластообразные залежи протяженностью по простиранию 350 и 310 м, по падению до 280 и 150 м, при средней мощности соответственно 7 и 4 м. В 1968—1970 гг. месторождение было вскрыто двумя шахтами, из которых на трех горизонтах через 40 м по вертикали пройден большой объем горно-под- готовительных и горно-разведочных выработок (около 4000 пог. м) и 170 под- 174
земных короткометражных буровых скважин станками ГП-1. В результате этих работ выяснилось, что вместо указанных двух относительно крупных пластообразных залежей имеется большое число сложных трубообразных рудных тел со средним сечением 15—53 м2, которые прослеживаются по паде- нию на 100—280 м. По сравнению с утвержденными в ГКЗ запасы рудных тел № 13 и 5 уменьшились в 2,5 раза. Наряду с этим доразведка месторождения в 1958—1964 гг. привела к значительному приросту запасов по другим рудным телам, который полностью возместил указанную убыль. В решении ГКЗ СССР при первоначальном утверждении запасов по руд- ным телам № 13 и 5 отмечалась условность их контуров из-за отсутствия гор- ных работ для заверки сплошности оруденения по простиранию и падению. Указывалось также, что для увязки между собой данных бурения не были использованы геофизические исследования, в частности метод заряженного тела. Как большой недостаток разведочных работ первого периода ГКЗ было отмечено, что архивные данные об эксплуатационных работах не были изучены и не использованы для выяснения размеров и условий залегания отрабатывав- шихся рудных тел. Не было также какого-либо сопоставления с соседними раз-’ рабатываемыми месторождениями. По олову данные о неподтверждении запасов поступали в ГКЗ по двум месторождениям — Ярославскому (1961 г.) и Фестивальному (1969 г.). Ярославское месторождение приурочено к ядру антиклинали, сложенной осадочными метаморфизованными породами (сланцы, песчаники, известняки). Крутопадающие рудоносные зоны имеют сложное строение: в центральных брекчироваиных участках обычно выполнены кварц-турмалиновыми жилами, в карбонатных породах преобладают турмалин-флюоритовые руды, в сланцах — кварц-турмалиновые роговики. Все эти разновидности часто перемежа- ются, и кондиционное оруденение определяется только по данным опро- бования. Всего было выявлено 38 рудных тел, но основные запасы сосредоточены в Первой рудной зоне и так называемом Главном рудном теле. Длина их со- ответственно 640 и 450 м, мощности колеблются от 0,8 до 12,3 и от 0,6 до 15,6 м. На повторное рассмотрение ГКЗ было представлено лишь 38,6% от перво- начально утвержденных запасов. Если учесть, что при добыче было погашено 18,2%, то неподтверждение, по данным авторов, составило 43,2%, в том числе за счет уменьшения запасов в результате доразведки на 19,6%, уточнения объем- ных весов на 8%, перевода за баланс 10%, ограничения ураганных проб 3,2% и изменения подсчетных контуров 2,4%. В качестве основных причин сниже- ния запасов выдвигались: недостаточная разведанность месторождения, более сложная морфология рудных тел центрального участка, где вместо линейно-вы- тянутых залежей оказались разрозненные гнезда; отсутствие ограничения ураганных проб и неправильное определение средних содержаний олова ме- тодом взвешивания на опробованные интервалы; метод показал более высокие цифры, чем среднеарифметический подсчет. Однако при рассмотрении материалов сопоставления данных разведки и эксплуатации они были признаны недостаточно убедительными, так как со- вершенно отсутствовал учет фактических потерь и разубоживания руд при их добыче. Не были также опробованы отвалы, и количество заключенного в них металла установлено не было. По мнению экспертизы ГКЗ, основной причиной снижения ранее подсчи- танных запасов явилось объединение разрозненных линз и гнезд в единые рудные тела.
На Фестивальном месторождении минерализованные зоны дробления за- легают в эндо- и экзоконтактах интрузивных гранитоидов с интенсивно дис- лоцированными песчаниками, алевролитами, конгломератами, порфиритами и их туфами. Всего выявлено около 60 зон, но промышленное значение уста- новлено по двум — Ягодной и Водораздельной, которые прослежены на 1960 и 520 м при мощности соответственно 0,7—54 и 1,0—12 м. В пределах этих зон по данным опробования выделены рудные тела линзообразной, грибо- и стол- бообразной формы, нередко осложненной раздувами, пережимами и ответ- влениями. 84% всех запасов месторождения сосредоточено в рудном теле № 1 зоны Ягодной протяженностью свыше 1,5 км и со средней мощностью 4,5 м. Второе крупное тело выделено по зоне Водораздельной: длина его 450 м, сред- няя мощность около 3 м. Один из участков зоны Ягодной был начат отработкой карьером, в про- цессе которой выявилась методическая ошибка, допущенная при подсчете запасов. Этот участок с поверхности был разведан канавами, а на глубине 160 м штольней с рассечками. Мощности и содержания рудного тела с поверх- ности были близки данным, полученным по подземным выработкам. Из-за чрезмерно большого этажа в промежутке был разбурен ряд буровых скважин, которые показали значительно меньшие содержания и мощности рудного тела, что было вызвано наличием пачки туфов, неблагоприятной для рудоотложения. Однако это должным образом не было принято во внимание и данные по сква- жинам были учтены как единичные пересечения, что резко снизило их влия- ние при подсчете запасов; в ряде случаев это привело к завышению запасов по скважинам. По зоне Водораздельной ГКЗ СССР при утверждении запасов в 1964 г. отмечала большой недостаток методики разведки, заключавшийся в проходке полевых штреков без проверки горными выработками сплошности выделяемого рудного тела (иногда по одной-двум пробам) по его простиранию и падению, вследствие чего не исключена возможность, что при отработке будет выявлена прерывистость оруденения и единое рудное тело будет заменено кулисообраз- ными мелкими телами. В процессе подготовки зоны Водораздельной к эксплуа- тации это предположение полностью подтвердилось. На ряде участков единого рудного тела не оказалось — оно разбилось на изолированные залежи (см. рис. 31). По вольфраму в 1960 г. рассматривался вопрос о частичном неподтвержде- нии запасов одного из участков месторождения Акчатау. Сопоставление данных разведки и эксплуатации было проведено по 51 блоку юго-восточного участка, где заключалось около 10% запасов месторождения. Приводились цифры о завышении при разведке запасов руды на 19%, трехокиси вольфрама на 18,5% и молибдена на 10%, в связи с чем предлагалось ввести в подсчет запасов по- правочный коэффициент 0,8. Из-за противоречивости материалов сопостав- ления предложение о поправочном коэффициенте было отклонено. В последу- ющие годы (т. е. около 12 лет) новых данных о неподтверждении запасов не поступало. По алмазам все имеющиеся данные эксплуатации якутских и уральских месторождений подтверждают данные разведки, а в некоторых случаях (трубка «Мир», Северо-Колчимское месторождение) свидетельствуют о наличии резер- вов при подсчете запасов. Дело в том, что для определения средних содержаний алмазов в разведуемых месторождениях производится обогащение отбира- емых относительно крупных проб. При совершенствовании же на предприятии процессов обогащения из руд извлекается алмазов больше, чем в стадию раз- ведки, что повышает их среднее содержание и запасы. 176
По никелю известен единственный случай частичного неподтверждения запасов на отдельных участках Липовского месторождения. Здесь в мезозой- ской коре выветривания серпентинитов и вмещающих их мраморов и гнейсов были выделены 7 условных залежей, в которых объединялись группы от 6 до 23 рудных тел. Размеры таких залежей в плане колебались от 225x500 до 450x1000 м. В 1961 г. при повторном подсчете суммарные запасы этих залежей уменьшились по всем категориям, включая кат С2, по руде на 46% и по никелю на 40%. По категориям же B-pCj уменьшение произошло соответственно на 30 и 24%. Основной причиной этого явилось изменение представлений о мор- фологии и условиях залегания рудных залежей. В первый период разведки они рассматривались как плащеобразные образования контактово-карстового происхождения. В последующем выявилось преобладание линейно-трещин- ной коры выветривания и наличие вместо площадных залежей ряда относи- тельно узких клинообразных рудных тел. В последующие три года при доразведке указанных 7 залежей и вновь выявленных запасы месторождения возросли по руде на 76% и по никелю на 83%. Ртутные месторождения по характеру распределения оруденения являются наиболее сложными среди цветных и редких металлов. Вследствие этого рас- хождения между данными разведки и эксплуатации здесь часты и достигают значительных размеров. Наиболее детальный анализ фактических данных эксплуатации произведен по Хайдарканскому месторождению. Запасы отдель- ных его участков утверждались в ГКЗ 14 раз. При этом из 11 участков по че- тырем (Заводской, Промежуточный, Центральный, Северная Плавиковая Гора) отклонения не превышали 10—14%, по двум (Медная Гора и Южная Плавико- вая Гора) запасы резко возросли на 64—84% и по пяти (Кара-Арча, Главное Поле, Южное Поле, Юго-Западное и Северо-Восточное) запасы уменьшились на 40—70%. Одной из основных причин неподтверждения запасов явилось отсутствие должного учета геологических особенностей отдельных участков. Для всего месторождения считалось характерным приуроченность оруденения к джас- пероидам в контакте с перекрывающими их сланцами. Рудовмещающие зоны рассматривались в виде пологих седловидных полос различной мощности, в пределах которых без выявленной закономерности распределены сложные по морфологии скопления киновари. Между тем оказалось, что в ряде участков решающую роль играют не пологие экранирующие структуры, а крутопада- ющие тектонические трещины. Например, на участке Кара-Арча часть скважин пересекла такие крутопадающие оруденелые зоны вдоль их падения, что оши- бочно расценено как наличие интенсивного оруденения большой мощности. Значительное завышение запасов допускалось также из-за недостаточного ограничения ураганных проб. При последнем генеральном пересчете запасов всего Хайдарканского месторождения в 1971 г. только за счет ограничения влияния проб с чрезмерно высокими содержаниями запасы месторождения были снижены почти на 30%. Существенное завышение запасов по Хайдарканскому и некоторым другим ртутным месторождениям допускалось из-за несовершенства кондиций, устана- вливавшихся для подсчета запасов. Вследствие исключительно неравномерного распределения оруденения и невозможности в стадию разведки оконтуривать отдельные рудные тела подсчет запасов ртутных месторождений произво- дится статистически — с применением коэффициента рудоносности. Коэф- фициент этот очень низкий — 0,1 и даже 0,06, т. е. в пределах рудовмещающей 12 Коган и* д. 177
зоны допускается наличие только 6—10% кондиционных руд и 90—94% пу- стых пород. При этом минимальная мощность рудных интервалов, учитывае- мых в подсчете запасов, устанавливалась в 1 м. Однако каждое гнездышко диаметром в 1 м или короткие жилки не могут быть селективно отработаны и это приводит к разубоживанию и потере значительной части руд, учтенных коэффициентом рудоносности. В последнее время минимальная мощность руд- ных интервалов, включаемых в подсчет, увеличена до 2 м, но и этого, возможно окажется недостаточно для предотвращения потерь при добыче руд, заключен- ных в мелких телах. Чонкойское месторождение ртути представлено крутопадающими зонами разлома, приуроченными к асимметричной опрокинутой антиклинали, сложен- ной осадочно-эффузивными породами. Основная рудовмещающая зона (Южная) имеет большую протяженность и значительную мощность, падая под утлом 70°. •Она слагается чередующимися лиственитами с гидротермально-измененными алевролитами, сланцами и другими терригенными породами. В пределах рудоносной зоны кондиционное оруденение распределено крайне неравномерно и определяется статистически (с применением коэффи- циента рудоносности). По данным эксплуатации отдельные рудные тела имеют размеры от 10 до 110 м по простиранию и прослеживаются иногда по падению до 80—120 м. Разработка месторождения была начата открытым способом, но запасы, подсчитанные в контуре карьера, подтвердились лишь на 17,6%. При подзем- ной добыче в начальный период также отмечалось неподтверждение до 37%, ио из-за отсутствия должного учета потерь и разубоживания эту цифру нельзя признать обоснованной. Причины резкого неподтверждения запасов в карьере изучались институтом САИГИМС. По его заключению недостача 82,4% запа- сов обусловлена тремя причинами: 1) неправильной экстраполяцией вверх высоких содержаний ртути, по- лученных по подземным выработкам. За счет этого завышение составило около •37%; 2) использованием без ограничения ураганных содержаний, что могло завысить запасы на 25%; 3) неучтенными потерями при эксплуатации (около 20%). При продолжении разведки Чонкойского месторождения было установлено продолжение промышленного оруденения на значительную глубину (свыше •800 м). На четырех участках, прилегающих к подземным выработкам, про- ходимым рудником, сопоставление данных бурения и горных работ дало удов- летворительную сходимость по мощности рудоносной зоны, коэффициенту рудоносности и среднему содержанию ртути. Для контроля же более глубоких горизонтов в верхней части блока Сх = 10 основная разведочная сеть была сгущена с 60x60 до 30 x 30 м и было пробурено дополнительно 11 буровых •скважин (рис. 43) с соблюдением всех необходимых мер по обеспечению высо- кого выхода керна и предотвращению больших искривлений скважин. По- лученные результаты подтвердили ранее полученные средние показатели (содержания, мощности, коэффициент рудоносности), что позволило ГКЗ утвердить возросшие более чем в 2 раза запасы Чонкойского месторождения. По остальным цветным и редким металлам —сурьме, бокситам, молибдену, танталу и ниобию, алмазу, висмуту и др. — случаев резкого неподтверждения запасов не отмечалось. На основании приведенных данных можно сделать следующие основные выводы. V , 178
1. Наиболее «неблагополучными» из цветных металлов являются золото, свинец и цинк, ртуть и олово, а из черных металлов — богатые железные руды Кривого Рога. Всех их объединяет крайне незакономерное распределение ору- денения, очень сложная морфология и изменчивые условия залегания рудных тел. Следовательно, изучение и разведка таких месторождений должны прово- диться с особой тщательностью, с обязательным применением контролирующих Рис. 43. Чонкойское ртутное месторождение. Контрольное бурение дополнительных скважин (по данным Улутоуской ГРП). а — проекция в плоскости рудной зоны; б — поперечный профиль 1 — сланцы; 2 — зффузивы; 3 — листвениты; 4 — кварц-карбонатные породы; 5 — брекчированные алевролиты; 6 — алевролиты; 7 —• рудные интервалы; 8 — контуры рудовмещающей зоны; 9 — бу- ровые скважины: 10 — дополнительные буровые скважины; 11 — проекции скважин: рудные (а), безрудные (б) горных выработок. Вместе с тем необходимо учитывать, что в стадию деталь- ной разведки месторождения указанных полезных ископаемых не могут быть полностью изучены и поэтому при их освоении должны быть предусмотрены необходимые объемы опережающих эксплуатационно-разведочных работ, а так же организация квалифицированной рудничной геологической службы для своевременной корректировки проектов подготовительных работ и очередности отработки отдельных участков месторождений. 2. В преобладающем числе случаев значительное неподтверждение запа- сов происходит из-за неправильного определения морфологии и условий зале- гания рудных тел, обусловленного ошибками аналогий (Глафиринское, Воз- движенское, Ярославское, Зыряновское, Липовское, Хайдарканское и другие месторождения). 12* 179
Для предотвращения таких ошибок необходимо прежде всего улучшить качество первичной геологической документации, являющейся основой для всех геологических построений. Документация должна полностью отражать все .литолого-петрографические особенности и вторичные изменения вмещающих пород, текстуру, структуру, минеральный состав руд, проявления тектоники, слоистость и кливаж и т. д. Тщательно контролируя полноту и качество доку- ментации, нельзя допускать отступлений от нее при геологических интерпре- тациях. 3. Неверные геологические представления о морфологии и условиях за- легания рудных тел часто возникают из-за отсутствия горных выработок, про- слеживающих их сплошность по простиранию и падению. Так, по Воздвижен- скому и Зыряновскому месторождениям данные буровых скважин совершенно не были заверены горными выработками, а на Глафиринском и Фестивальном месторождениях проходились только полевые штреки; рудные же тела искус- ственно выделялись объединением интервалов с кондиционным оруденением, встреченных рассечками. Таким образом, по месторождениям сложного строения совершенно обя- зательным является проведение необходимого объема горно-разведочных работ для проверки сплошности выделяемых рудных тел по простиранию и падению, а также с целью детального изучения их морфологии, условий залегания и ха- рактера распределения минерализации. 4. По месторождениям Кривого Рога, Зыряновскому и ряду других зна- чительную роль в завышении запасов сыграла неправильная методика их подсчета путем объединения (прессования) разрозненных рудных тел в еди- ные, мощные и протяженные залежи. Некоторые геологи оправдывают этот1 метод, считая, что при суммировании (прессовании) фактических мощностей' или площадей отдельных рудных тел не происходит завышения их суммы. Однако нельзя упускать из виду, что при таком объединении в подсчет попа- .дают и некондиционные интервалы, а главное, как это показано на рис. 56, совершенно искажаются представления о морфологии, размерах и условиях': залегания рудных тел, проводится необоснованная их экстраполяция эа пре-. ,делы разведочных выработок. 5. По россыпным месторождениям золота одной из основных причин завы- шения запасов является неправильная технология бурения скважин, когда долото находится впереди башмака обсадных труб. В незакрепленном обсад- ными трубами пространстве при разрыхлении стенок скважин и при наличии значительных давлений промывочной жидкости происходит обогащение зо- лотом нижележащих участков пласта. Нередко благодаря этому приплотико- вая часть пласта и сам плотик оказываются с наиболее высокими содержаниями золота, которое при добыче не обнаруживается. Завышение содержаний в россыпях нередко обусловлено также неправиль- ным их расчетом, когда полученное в пробе золото распространяется на объем пород исходя из внутреннего диаметра башмака обсадной трубы, а не из внеш- него его диаметра (россыпи «Лензолото» и др.). 6. Значительную роль в завышении запасов нередко играют ураганные пробы. Из-за недостаточного ограничения их влияния подсчитанные содер- жания в рудах и запасы не подтвердились по Мараканскому, Ярославскому, Хайдарканскому, Чонкойскому и ряду других месторождений. Приведенные данные сопоставления разведки и эксплуатации охватывают лишь незначительную часть от накопившегося за этот период в большом объеме материала. Однако в отношении неподтверждения запасов рассмотрена» преоб- 180
.задающая часть известных за последние 20—25 лет случаев резкого расхожде- ния между запасами, утвержденными ГКЗ, и фактически добытыми при эксплуа- тации. Из числа крупных месторождений осталось нерассмотренным Никитов- ское ртутное, где также поднимался вопрос о резком неподтверждении запасов. Однако специальная межведомственная комиссия, разбиравшая этот вопрос на месте, не смогла определить действительные размеры расхождения между данными разведки и эксплуатации, а главное установить причины этих расхож- дений, так как должного учета потерь и разубоживания при добыче органи- зовано не было. За период е. 4927 г. (время организации первой Комиссии по запасам) до настоящего времени (1973 г.) утверждены запасы примерно по 1600 рудным месторождениям (с учетом повторных утверждений запасы их рассматривались более 3300 раз). Неподтверждение запасов отмечено по нескольким десяткам наиболее сложных месторождений, что составляет 1,5—2% к общему числу месторождений и 0,7—1% к числу произведенных оценок. Большей частью запасы подтверждаются или оказываются выше первоначально подсчитанных, иногда во много раз, о чем свидетельствуют систематические их переутвер- ждения. Следует также отметить, что лишь в единичных случаях и притом по срав- нительно небольшим месторождениям построенные предприятия не окупили капиталовложений, затраченных на их строительство из-за неподтверждения запасов. Из этого, конечно, не следует, что требования к достоверности подсчи- тываемых запасов могут быть снижены. Даже относительно небольшие ошибки в 10—20%, не подрывающие основ предприятия и в последующем компенси- руемые за счет новых открытий и прироста запасов на других участках разра- батываемого месторождения, все же могут серьезно отразиться на нормальной деятельности предприятия, а иногда и отрасли в целом. Для того чтобы избежать необоснованных оценок, необходимо тщательно анализировать результаты эксплуатации и вводить соответствующие коррек- тивы в методику разведки и подсчета запасов. Вместе с тем настоятельно необ- ходимо всемерно укреплять геолого-маркшейдерскую службы предприятий для обеспечения надежного учета потерь и разубоживания при добыче и пра- вильного обобщения ф^ктических_данных„эксплуата1ЦШ4
Глава VII ОКОНТУРИВАНИЕ РУДНЫХ ТЕЛ, ВЫБОР МЕТОДА ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ Подсчет запасов полезных ископаемых — завершающий и очень ответствен- ный этап целого комплекса поисково-съемочных, геологоразведочных, гидро- геологических, инженерно-геологических, технологических и ряда других работ. Достоверность подсчитываемых цифр запасов находится в прямой за- висимости от полноты и качества проведенных исследований. Вместе с тем немаловажное значение имеет и правильное использование полученных при этом данных: в зависимости от той или иной их интерпретации можно подсчи- тать различные цифры запасов. Происходит это вследствие того, что даже при очень густой сети разведочных выработок приходится распространять полу- ченные данные на объемы, превышающие фактически опробованные в сотни, тысячи и миллионы раз. Например, наиболее плотной при детальной разведке является сеть, применяемая на ряде силикатно-никелевых месторождений, которая для кат. А составляет 12,5x12,5 м, или 156 м2 на одно пересечение. При густоте сети 50x50 м данные каждой выработки распространяются на 2500 м2, при 100 X100 м — на 10 000 м2т. д. Однако если вместо площади учесть соотношения объемов рудных тел, то эти цифры сохраняются лишь для гор- ных выработок, опробованных валовым способом. Для буровых скважин даже очень большого диаметре 230 мм (внутренний 200 мм) при 100%-ном выходе керна и направлении половины его в пробу опробуемый объем с 1 пог. м составит лишь 0,016 м3, что в 10 тыс. раз менее объема, разведуемого по сети 12,5X 12,5 м, в 150 тыс.раз — по сети 50x50 ми в 600 тыс. раз — по сети 100X100 м. Еще больше возрастают соотношения между фактически опробованными и подсчет- ными объемами при бороздовом опробовании, так как объем борозды' сечением 1,0x0,1x0,05 м составляет лишь 0,005 м3. Эти данные подтверждают хорошо известное положение о том, что от- дельная проба не может считаться достаточно представительной даже при очень равномерном распределении оруденения, или иначе говоря, содержания по отдельным пробам могут существенно отличаться от среднего по блоку (участку, рудному телу). Поэтому необходим какой-то минимум проб для пра- вильной оценки того или иного объема рудного тела. Совершенно очевидно, что этот минимум будет зависеть от характера распределения оруденения: чем оно равномернее, тем меньше потребуется проб. Наоборот, при резком изменении содержаний ценных компонентов, сложном чередовании рудных f и безрудных участков необходима бодее густая сеть опробования. Задача i определения наиболее рациональной плотности сети разведочных выработок 1 (густоты опробования) в зависимости от геологических особенностей месторож- 1 дений является наиболее сложной. В главе V сделан краткий обзор исследований, проводившихся в этом на- правлении, из которого видно, что общепризнанных методов решения указан- 182
ной задачи еще не разработано. Для определения плотности разведочной сети приходится пользоваться эмпирическими способами с использованием факти- ческих данных. Такие данные приведены в главе 1, где на основе их система- тизации определены интервалы, в пределах которых должны находиться средние расстояния между разведочными пересечениями по отдельным типам место- рождений. Далее рассмотрены требования, предъявляемые к исходным данным — геологической изученности месторождений, надежности опробования, хими- ческим анализам и т. д. В настоящей главе представляется целесообразным рассмотреть вопросы оконтуривания рудных тел, порядок определения их подсчетных параметров (средних содержаний, мощностей), выбор метода и практические приемы под- счета запасов. ВОПРОСЫ ОКОНТУРИВАНИЯ Приступая к определению контуров промышленного оруденения, следует прежде всего решить, что понимать в данном, конкретном случае под рудным телом. Нередко смешиваются два понятия — геологическое образование, в пре- делах которого развита рудная минерализация, и собственно рудное тело, отвечающее по содержанию ценных компонентов, мощности и другим пока- зателям установленным кондициям. Например, на Риддер-Сокольном место- рождении под «рудными залежами» часто понимаются линзовидные эффузивно- осадочные образования, в пределах которых имеется большое количество разобщенных рудных тел; запасы подсчитываются по каждому из них отдельно. Примерно такое же положение в Кривом Роге, где среди железистых кварци- тов выделяются рудные залежи, состоящие из ряда самостоятельных рудных тел; последние в свою очередь состоят из нескольких обособленных линз и столбов. На некоторых бокситовых месторождениях (Краснооктябрьское, Вто- рое Аятское, Темирское, Чадобецкое и др.) под рудными залежами понимались горизонты, состоящие из прослоев бокситов, аллитов и бокситоносных глин, связанных между собой фациальными переходами. Обычно бокситы преобла- дают, но кондиционным требованиям (по содержанию глинозема, кремневому модулю и др.) отвечают лишь отдельные участки, которые и должны рассмат- риваться как рудные тела. По медно-никелевым месторождениям (Норильск I, Зуб-Маркшейдерское и др), нередко не дается описания рудных тел. Вместо этого в геологических отчетах освещается распределение оруденения во вмещающих ультраосновных породах, минералогический состав руд, их текстурно-структурные особен- ности и т. д. Иначе говоря, вместо характеристики представляющих практи- ческий интерес рудных тел, отвечающих кондициям, дано описание геологи- ческих образований. Отсутствие четкого представления об условиях нахождения и особенностях рудных тел неизбежно ведет к неправильному их оконтуриванию и к ошиб- кам в определении запасов, которые подсчитываются в таких случаях по «за- лежам» с искусственным объединением («прессованием») разрозненных рудных тел; это приводит к существенным искажениям представлений о их действи- тельных параметрах, и как правило, завышает запасы. Противоположной крайностью, также основанной на неправильном по- нимании термина «рудное тело», является выделение по данным опробова- ния в пределах рудных жил или даек с четкими геологическими границами участков промышленного оруденения. Например, на Депутатском оловорудном 183
месторождении учитывалась не вся мощность кварцевых жил, а только «выреза- лись» контуры руд, отвечающих кондициям (рис. 44). Такое оконтуривание искусственно занижает запасы руды и приводит к завышению среднего содер- жания ценных компонентов, так как безрудные участки в данном сечении мо- гут в непосредственной близости смениться кондиционными, вследствие чего выделить их при добыче окажется невозможным и отрабатывать придется все рудное тело. Из этого следует, что при естественных геологических границах подсчет запасов должен вестись в их пределах, за исключением случаев, когда рудная минерализация закономерно приурочена к определенной части рудного тела (висячему или лежачему боку, центральной части). Например, в мощных пегматитовых дайках промышленное редкометальное оруденение (тантал, литий, олово) нередко концентрируется в призальбандовых частях или других обособленных участках. При таком распределении ценных компонентов одна граница промышлен- ного оруденения может быть естественной (например, зальбанд дайки), а другая Рис. 44. Депутатское месторождение (по данным Янской ГРЭ). Участок плана жилы № 40 е кон- турами подсчета запасов: 1 — нварц-сульфидная жила; 2 — контур подсчета запасов, выделенный по данным опробова- ния; 3 — канавы устанавливается по данным опробования, исходя из принятого бортового со- держания. При наличии нескольких чередующихся интервалов кондиционных и некондиционных руд возможность их оконтуривания зависит от степени выдержанности и размеров отдельных полос. При частой перемежаемости этих” интервалов и отсутствии четко выраженной закономерности в их пространствен- ном размещении определяются общие контуры промышленного оруденения и статистическое распределение в нем отдельных типов руд, а также безрудны® участков. Естественное выклинивание рудных тел в зависимости от обусловивших его геологических процессов может иметь различный характер. В одних слу- чаях вследствие затухания минерализации или фациального изменения вмеща- ющих пород происходит постепенное уменьшение мощности рудных тел либо содержания в них полезных компонентов, нередко того и другого одновременно. В других случаях выклинивание происходит внезапно — без уменьшения мощности рудного тела и снижения интенсивности оруденения (рис. 45). Такое выклинивание может быть обусловлено дорудными или пострудными явлениями. В первом случае секущая тектоническая трещина или резкий перегиб склад- чатости могли служить препятствием для распространения рудных растворов. Влияние пострудных нарушений еще более ощутимо: результаты разрыва и смещения ими рудных тел наблюдаются на многих месторождениях. 184
Рис. 45. Полиметаллическое месторождение Бестюбе (по данным Бестюбинской ГРП) Пример тупового выклинивания рудного тела: 1 — рудные тела; 2 — аргиллиты, алевролиты; з — силициты с желваками; 4 — мергели и силициты; 5 — тектониче- ские нарушения; 6 — известняки; 7 — бу- ровые скважины Рис. 47. Полиметаллическое месторождение Степное (по данным Рудно-Алтайской ГРП). Характер выклинивания согласно залегающих линзовидных тел: 1 — рудные тела; 2 — алевролиты; з — туфы; 4 — тек- тонические нарушения; 5 — буровые скважины а Рис. 46. Примеры выклинивания рудных тел: а — расщепление (Придорожное месторождение), б — тектоническое смещение J — рудные тела; 2 — вмещающие породы; з — делювий; 4 — тектонические смещения; 5 — канавы 185
Нередко выклинивание происходит путем расщепления залежей на мелкие ответвления (структура «конского хвоста»), что чаще всего обусловлено доруд- ными тектоническими явлениями. Их сочетание с изменениями литолого-пет- рографического состава пород может весьма усложнить характер выклинива- ния. Сложные формы выклинивания рудных тел иногда обусловлены их раз- мывом, а также смещениями (просадкой) в результате карстовых процессов. Различные примеры выклинивания приведены на рис. 46 и 47. Совершенно очевидно, что при определении внешних контуров оруденения необходимо тщательно изучить наблюдаемые формы естественного выклинива- ния и установить, с какими геологическими процессами они связаны. Особенно Рис. 4S. Вольфрамовое месторождение Ингичке (по данным Ингичкинской ГРП). Схема оконтуривания запасов одного из участков: 1 — контуры скарнов; 2 —«окна» гранитов; 3 — контуры подсчета запасов балансовых руд; 4 — сква- жины с кондиционным оруденением; 5 — то же, с некондиционным; 6 — без- рудные скважины это важно при экстраполяциях за пределы геологоразведочных выработок и оценке запасов фланговых или глубоких участков месторождений. Следует отметить, что при подсчете запасов оконтуривание рудных тел большей частью ведется не до полного их выклинивания, а исходя из установ- ленных для них кондициями лимитов по мощности и содержанию, или с учетом требований, предъявляемых к отдельным категориям запасов. Например, запасы категорий А, В и Сх по цветным и редким металлам, как правило, под- считываются только в контурах разведочных выработок. Экстраполяция при- меняется преимущественно для определения запасов кат. С2- При четких геологических границах оконтуривание приходится проводить лишь по простиранию и падению, а в случае отсутствия таких границ — также и по мощности рудных тел. Внешние контуры рудных тел проводятся, как правило, в строгом соот- ветствии с кондициями. Отступления от последних допускаются лишь при наличии веских геологических обоснований или, в некоторых случаях, исходя 186
из горнотехнических условий разработки (например, для сохранения, сплош- ности рудных тел, выпрямления чрезмерно сложных границ). Порядок окон- туривания безрудных участков внутри рудных тел принципиально не отли- чается от способа определения внешних границ этих тел, тем более что в ряде случаев из-за сложных извилистых очертаний рудных залежей трудно отделить их внутренние контуры от внешних (рис. 48). Однако при всем этом имеются и некоторые отличия. Находящиеся внутри рудных тел некондиционные (без- рудные) прослои или участки при открытом способе разработки месторождения окажутся в пределах карьера, а при подземном — в той или иной мере вскры- тыми горными работами. Вследствие этого кондиционные требования к таким участкам могут быть несколько понижены. Например, в ряде случаев целесо- образно оставить в контуре балансовых запасов руды с содержаниями более низкими, чем минимально промышленное, или допускать отступления от кон- диционных требований в отношении мощности рудных тел. ОКОНТУРИВАНИЕ ПО МОЩНОСТИ, ПРОСТИРАНИЮ И ПАДЕНИЮ РУДНЫХ ТЕЛ Оконтуривание рудных тел по мощности всегда производится по бортовому содержанию, т. е. по установленному кондициями наименьшему содержанию в крайней пробе. Часто употребляемое выражение’ «руда с бортовым содержа- нием» не имеет практического смысла, так как бортовое содержание принадле- жит к последней в данной выработке пробе, ниже которой руды относятся к числу забалансовых. Иначе говоря, «руда с бортовым содержанием» такая же некондиционная, как и с любым другим содержанием ниже минимального про- мышленного. При подсчете запасов россыпных месторождений золота нередко для их оконтуривания предлагаются три различных бортовых содержания: одно для кровли золотоносного пласта, другое для его подошвы и третье для ограниче- ния россыпи по ширине и по простиранию. Бортовое содержание для кровли пласта рекомендуется установливать наиболее низким, так как эта часть россыпи будет вскрыта и отработана при любых кондициях; нижняя же граница россыпи может быть ограничена на отметке, до которой окажется экономически выгодным вести добычу песков. Таким образом, бортовое содержание предлагается устанавливать на основа- нии технико-экономических расчетов. Однако в главе III показано, что какой- либо прямой зависимости между бортовым содержанием и затратами, связан- ными с добычей и переработкой 1 т руды, не существует. В одних случаях оп- тимальное бортовое содержание несущественно отличается от минимального промышленного, т. е. почти полностью окупает затраты по добыче и переработке руды, в других же наибольший экономический эффект достигается, когда бор- товое содержание значительно ниже минимального промышленного. Характерным в этом отношении является пример одного редкометатель- ного месторождения в Казахстане, по которому при расчете кондиций были рассмотрены четыре варианта бортового содержания. В табл. 33 приведены итоговые результаты расчета кондиций. I вариант принят за 100, остальные даны в процентах к I варианту. Из приведенных данных в табл. 33 видно, что несмотря на резкое умень- шение бортового содержания годовой выпуск продукции и годовая прибыль предприятия увеличиваются от I варианта к IV более чем в 1,5 раза. Это обус- ловлено значительным ростом запасов месторождения, что позволило увеличить производительность предприятия. Потребовавшиеся сравнительно небольшие 187
Таблица 33 Пример зависимости технико-экономических показателей освоения месторождения от выбранного бортового содержания Показатели Варианты I II III IV Бортовое содержание 100 76 52 28 Капитальные затраты 100 105 125 135 Годовой выпуск продукции 100 134 160 167 Годовая прибыль 100 160 181 169 дополнительные капиталовложения в течение нескольких лет окупаются воз- росшей прибылью. Таким образом, вопрос о бортовом содержании нельзя упрощенно решать, исходя из прямых затрат по добыче 1 т руды (песков). Тем более необосно- ванным является установление одного его значения для кровли и другого — для почвы золотоносного пласта. При таком подходе потребовалось бы вы- числять бортовые содержания и для внутренних частей мощных пластов, например, через каждые 2—4 м. По каждому месторождению должно, как правило, устанавливаться еди- ное бортовое содержание, основанное на геологических особенностях рудных тел и соответствующих технико-экономических расчетах. В некоторых случаях возможны те или иные отступления от среднего бортового содержания по от- дельным рудным телам, однако совершенно недопустимо принятие в их пре- делах различных бортовых содержаний для соседних подсчетных блоков. Например, по ряду силикатно-никелевых месторождений Южного Урала и Северного Казахстана в пределах подсчетных блоков, а иногда и выработок принимались различные значения бортового содержания, обычно более высокие, чем установленные кондициями. Это было обусловлено стремлением перевести в число балансовых блоки, не отвечающие минимально-промышленному, пу- тем исключения наиболее бедных краевых проб, т. е. поднятия бортового со- держания и уменьшения площади подсчета запасов. Вследствие этого по неко- торым выработкам для одного блока принималось одно бортовое содержание, а для соседнего блока другое. Такое произвольное изменение лимита для край- ней пробы не обеспечивает получения объективных данных и вместе с тем соз- дает большие трудности для планирования текущей добычи, так как при оди- наковых содержаниях ценного компонента в руде одни участки должны вклю- чаться в план разработки, а другие следует рассматривать как забалансовые. * В отдельных случаях возможны отступления от установленного бортового ' содержания, когда повышение его позволяет выделить из забалансового руд- I ного тела значительное количество кондиционных руд. Но в этих случаях бор- товое содержание должно быть единым для каждой самостоятельной залежи, 1 и целесообразность его повышения должна быть соответствующим образом обоснована. Бортовое содержание, как уже неоднократно подчеркивалось, — это со- держание в крайней пробе, включаемой в контур промышенного оруденения, и должно использоваться только для выделения кондиционных интервалов по мощности рудных тел, а при статистическом подсчете запасов счгрименением ко- эффициента рудоносности также для выделения интервалов, ориентированных 188
по падению или ширине рудного тела. В тех же случаях, когда оконтуривание- ведется не по отдельным пробам, а псГ выработкам в целом, бортовое со- держание неприменимо. Здесь должно учитываться минимально-промышлен- ное содержание, так как при оконтуривании по выработкам, показавшим борто- вое содержание, неизбежно включаются в состав балансовых запасов опреде- ленные количества некондиционных руд —• тем большие, чем значительней расстояния между разведочными выработками. На рис. 49 приведены два варианта оконтуривания рудного тела: по вы- работкам, имеющим минимально-промышленное содержание или более высо- кое, и по выработкам с бортовым содержанием. Совершенно очевидно, что за- пасы, заключенные между этими контурами, не могут быть балансовыми, так как наиболее высокие содержания верхнего ряда скважин соответствуют лишь Рис. 49. Оконтуривание рудного тела по простиранию и падению: I — забалансовые запасы; 2 — контур по минимально- промышленному содержанию; з — контур по бортовому содержанию; 4 — выработки с содержанием полезного компонента: выше минимального промышленного (а), выше бортового (б), ниже бортового (в); 5 — горные вы- работки Рис. 50. Определение контура, соответству- ющего минимальному метропроценту: 7 — рудное тело; К — сечение с кондицион- ным содержанием и мощностью; Н — сечение с некондиционным метропроцентом; I — рас- стояние между этими сечениями; х — искомое расстояние до сечения А с минимальным метропроцентом минимально-промышленному (или несколько более высокому), а нижний ряд представлен бортовыми содержаниями. Для того чтобы предотвратить отне- сение за баланс какой-то части кондиционных руд, примыкающих к ряду сква- жин, показавшим минимально-промышленное или более высокие содержания, можно построить промежуточный контур, соответствующий метропроценту, установленному кондициями. Отдельные точки этого контура могут быть най- дены исходя из условного предположения, что содержания и мощности от по- следних выработок с содержанием выше минимального промышленного равно- мерно снижаются к выработкам с бортовыми содержаниями (рис. 50). В этом случае искомые расстояния (ж) могут быть определены из следу- ющего уравнения: Ж = .(^1-^Н (21), mjCi — ^2^2 ' где MjCi — произведение мощности (wij) на содержание (q) в крайней выработке с метропроцентом выше минимально-промышленного; т2с2 — метропроцент в ближайшей некондиционной выработке; тс — минимально-промышленный метропроцент; I — расстояние между указанными выработками. Если колебания мощностей и содержаний незначительны, то можно для упрощения контур рудного тела отстроить по точкам, находящимся посредине между кондиционными и некондиционными выработками. 189
Довольно часто, особенно при разведке золотоносных россыпей, в контур балансовых запасов включают не одну крайнюю, а все имеющиеся на линиях выработки с бортовым содержанием (см. рис. 6), что приводит к разубоживанию балансовых запасов значительными количествами заведомо некондиционных песков. Здесь оконтуривание также должно вестись по выработкам с минималь- ным промышленным содержанием или по интерполированным указанным выше способом линиям. При наличии нескольких полезных компонентов оконтуривание ведется по бортовому содержанию, установленному в условном металле (приведенное содержание основного металла, включающее попутные компоненты согласно соответствующим переводным коэффициентам). Однако используя условное содержание, необходимо учитывать характер изменения отдельных ценных компонентов и занимаемый ими удельный вес в крайних пробах. Например, на одном из комплексных месторождений основные металлы молибден и вольфрам в крайних пробах ряда выработок имели некондицион- ные содержания. Однако вследствие несколько повышенных количеств попут- ных компонентов — висмута и бериллия содержания условного металла ока- зались кондиционными. В этом случае необходимо проверить, представят ли практический интерес руды, дополнительно включаемые в контуры подсчета -запасов вследствие более высоких содержаний висмута и бериллия. Наряду с определением внешних границ рудных тел должны быть оконту- рены зоны окисления, отдельные типы или сорта руд, рудные столбы и безруд- ные участки («окна»). Выделение зон окисления производится на основе рациональных (фазовых) анализов, которые устанавливают, какая часть металлов связана с окислен- ными минералами. При равномерном расположении выработок, вскрывающих зону окисления, и проведении достаточного количества рациональных анали- зов оконтуривание зоны окисления не представляет каких-либо затруднений. Необходимо лишь предварительно установить, при каких количествах окислен- ных минералов руды относятся к окисленным, смешанным и первичным. Например, по цветным и редким металлам довольно часто к окисленным относятся руды, в которых 70% основного ценного компонента заключено в окисленных минералах; к смешанным — руды, содержащие от 30 до 70% и к сульфидам — до 30% окисленных минералов. Эти лимиты устанавливаются в каждом отдельном случае на основе технологических исследований руд исходя из минерального состава и выделенных по разработанной технологической схеме типов руд. При отсутствии достаточного количества разведочных данных необходимо границы зоны окисления и распространения смешанных руд провести хотя бы условно, пунктиром, восполнив по возможности пробелы в прямых наблюде- ниях анализом геологических материалов с использованием косвенных данных. В частности, зоны окисления обычно связаны с уровнем грунтовых вод, зо- нами дробления и дизъюнктивных нарушений. Следует также учитывать ха- рактер изменения минералогического состава руд с глубиной и в зависимости от литолого-петрографического состава вмещающих пород. Выделение и оконтуривание отдельных типов руд имеет практический •смысл лишь в том случае, если предполагается их селективная добыча ввиду резко различных технологических свойств и необходимости их раздельной переработки. Между тем нередко выделение типов руд не увязано с какими-либо практическими задачами и поэтому оконтуривание таких руд не имйет смысла. Например, на месторождении Дальнем были выделены пять типов руд — 190
сульфидные, сульфидно-кварцевые, кварцевые, оруденелые вмещающие по- роды и кварц-сульфидные прожилковые. Кроме того, каждый тип руд был разбит еще на ряд подтипов. Однако при таком разделении руд совершенно' не учитывались их техноло- гические свойства. По уело- _г виям переработки следовало - выделить не требующие обо- - гащения богатые вокасситеритовые, ющиеся обогащению мало- сульфидные и практически необогатимые станнинсодер- жащие руды. Не всегда различные типы руд залегают обособ- р LZJ4 Г°1^ Рис. 51. Столбовое распределение оруденения: 1 — балансовые руды; 2 — безрудные участки; 3 — подземные- выработки; 4 — скважины с кондиционными рудами; 5 — скважины безрудные кварце- подда- ленно или представляют со- бой правильные геологиче- ские образования поддающие- ся геометризации. В этих случаях производится окон- туривание рудных тел в целом, а отдельные типы руд подсчитываются статистически т. е. по соотношению длин приходящихся на них интерва- лов. Однако следует иметь в виду, что статистический подсчет предполагает, что в результате эксплуа- тационно-разведочных работ удастся определить контуры отдельных типов руд и орга- низовать их селективную до- бычу. Если же различные типы руд образуют очень небольшие гнезда или другие сложные залежи, где отдель- ные разновидности руд пере- межаются и не поддаются раздельной добыче, статисти- ческий подсчет их становится бесполезным. Довольно часто в пре- Рис. 52. Безрудные «окна», выявленные в процессе эксплу- атации: 1 — выработанные пространства; 2 — оставленные безрудные (некондиционные) участки; 3 — скважины, встретившие про- мышленное оруденение; 4 — скважины безрудные; 5 — кате- гории запасов; 6 — горные выработки; 7 — контуры подсчет- ных блоков делах рудных тел четко вы- деляются обогащенные участ- ки иногда столбообразной формы, разделяемые безруд- ными или некондиционными по содержанию полезных компонентов интервалами (рис. 51). В других случаях безрудные участки образуют «окна» в рудном теле (рис. 52). При оконтуривании рудных столбов или безрудных окон прежде всего необходимо выяснить, насколько они закономерны и возможно ли их выделение в процессе добычи. Нельзя признать правильным оконтуривание вокруг каждой скважины, или рассечки, не встре- тившей промышленного оруденения, безрудных «окон», так же как и выде- ление вокруг нескольких выработок с повышенным содержанием ценных 191
компонентов — рудных столбов. При неравномерном распределении орудене- ния вероятней всего ожидать, что в непосредственной близости от безрудной выработки, может быть встречено кондиционное оруденение. Вследствие этого в большинстве случаев все выработки, находящиеся внутри контуров рудных тел, независимо от полученных по. ним результатов (включая нулевое содержание или мощности), должны учитываться при подсчете запасов. Следует отметить, что включение безрудных выработок существенно не отра- зится на запасах полезных компонентов, но вследствие разубоживания руды снизит среднее содержание в ней металлов. В тех случаях когда наличие безрудных участков устанавливается не одной-двумя, а группой выработок и участки эти имеют размеры, позволяющие вести селективную отработку кон- диционных руд (или оставлять на месте пустые породы), необходимо их окон- турить. Точно так же наличие обогащенных столбов должно быть подтверждено достаточным количеством разведочных пересечений. При тщательном изучении данных разведки нередко удается установить приуроченность рудных столбов к определенным зонам, пересечениям тектони- ческих трещин различных направлений, благоприятным литологическим раз- ностям пород и т. д. Поэтому до оконтуривания таких столбов необходимо тщательно проанализировать геологическое особенности месторождения и по- пытаться определить закономерности распределения в нем оруденения. Это позволит проводить границы не формально’, чисто геометрически, а сообразуясь с выявленными закономерностями. Большую помощь в этом отношении могут оказать данные горноподготовительных и эксплуатационных работ. Последние также очень важны для определения удельного веса безрудных участков в объ- еме рудного тела. Нередко по данным разведки из-за больших расстояний между выработками не удается установить количество безрудных участков и их размеры (площади). По маркшейдерским же замерам при эксплуатации имеется неизмеримо больше возможностей вычислить, какая часть общего объема рудного тела приходится на безрудные участки и ввести соответствующий поправочный коэффициент (площадной коэффициент рудоносности) к данным разведки. В ряде случаев такой коэффициент может быть выведен исходя из данных детальной разведки, по блокам запасов высоких категорий. При выделении безрудных участков («окон»), а также отделении промышлен- ного оруденения («рудных столбов») от некондиционных руд приходится использовать данные не отдельных проб, а всего пересечениярудного тела, и поэтому критерием для отнесения выработки в контур балансовых или за- балансовых запасов должно служить не бортовое, а минимально-промышленное содержание по выработке. Оконтуривание рудных тел неотделимо от способа увязки отдельных пересечений с кондиционным содержанием полезного компонента. При наличии четкого литологического или тектонического контроля оруденения увязка даже маломощных интервалов не вызывает особых затруднений. Однако до- вольно часто в пределах какой-либо мощной зоны или комплекса минерализо- ванных пород интервалы с кондиционным оруденением расположены очень неравномерно и их взаимная увязка оказывается весьма условной или, как говорят, многовариантной (рис. 53). Особые сомнения вызывает объединение в единые рудные тела маломощных прослоев, удаленных друг от друга на мно- гие десяткв или сотни метров. Как уже отмечалось в главе V, без проверки гор- ными выработками, проведенными по простиранию и падению выделяемых таким образом рудных тел, нельзя быть уверенным в том, что они действительно 192
существуют. Часто вместо единых протяженных залежей оказываются раз- розненные мелкие линзы и гнезда. Еще большей ошибкой является увязка отдельных рудных пересечений, находящихся в литологически различных породах или по разные стороны тектонических нарушений. Например, на оло- ворудном месторождении Дальнее формальная увязка рудных пересечений без учета геологии вмещающих пород привела к резкому искажению морфоло- гии и условий залегания рудных тел, что явилось основной причиной от- клонения подсчета запасов. Рис. 53. Кальмакырское медное месторождение (по данным Кальманы рекой ГРП). Различные варианты увязки одних и тех же данных по разрезу 13—13. Руды: 1 — оки- сленные балансовые; 2 — окисленные забалансовые; 3 — смешанные балансовые; 4 — смешанные забалансовые: 5 — сульфидные балансовые; 6 — сульфидные забалан- совые; 7 — рыхлые отложения; 8 — буровые скважины При оконтуривании рудных тел на Чатыркульском месторождении не были также должным образом учтены его геологические особенности. Здесь в единые тела протяженностью в несколько километров объединялись кулисообразные разобщенные жилы, что существенно завышало их оценку. По Кальмакырскому медному месторождению увязка рудных интервалов в крутопадающие рудные тела была признана формальной, а выделенные полосы кондиционных руд условными. Данные эксплуатации (см. рис. 25) установили, что таких полос и рудных тел не существует. На Ярославском оловорудном месторождении рудные интервалы были объединены в мощные тела («жилы»), оказавшиеся при эксплуатации разроз- ненными линзами и гнездами, что привело к существенному неподтверждению запасов. 13 Коган и. д. v' IS®
На Переверзевском железорудном месторождении увязывались рудные пересечения, находящиеся в различных стратиграфических слоях; при этом объединялись маломощные рудные интервалы, находящиеся в сотнях метров друг от друга, что вело к существенному завышению запасов месторождения. Пересечение геологических границ контурами искусственно выделенных руд- ных тел имело место по Соколовскому железорудному и ряду других место- рождений. На некоторых месторождениях рудные тела с четкими геологическими границами (например, жилы) сопровождаются ореолом вкрапленных или про- жилково-вкрапленных руд во вмещающих породах. При этом нередко содержа- ния в этих рудах оказываются выше, чем в собственно рудных телах, а иногда основную ценность месторождения составляют не стержневые жилы, а окружа- ющие их оруденелые породы (Мурунтау, Хрустальное). По месторождениям подобного типа в одних случаях оконтуривание ведется без выделения различ- ных морфологических типов рудных тел, в других — самостоятельно подсчи- тываются жилы или дайки с четкими границами и отдельно сопровождающие их оруденелые вмещающие породы. Раздельный подсчет запасов имеет ряд преимуществ, так как он позволяет лучше учесть геологические особенности месторождения, выделить различные по текстурно-структурным особенностям, минералогическому составу и содержанию ценных компонентов типы руд, а также запроектировать более рациональную систему разработки рудных тел и обоснованней планировать текущую добычу руд. При раздельном под- счете основные рудные тела учитываются в их естественных границах, а ору- денелые вмещающие породы оконтуриваются по бортовому содержанию. Совместный подсчет оправдан в тех случаях, когда рудные тела не на всем протяжении имеют четкие зальбанды и местами постепенно переходят в оруденелые вмещающие породы. Наряду с этим раздельный подсчет оказы- вается нецелесообразным, когда руды основных залежей и сопровождающих их минерализованных пород существенно не отличаются по вещественному составу и технологическим свойствам, вследствие чего могут совместно пере- рабатываться по одной схеме. Оконтуривание рудных тел по простиранию и падению при подсчете за- пасов приходится производить одним из следующих трех способов: 1) прове- дением ограничивающих линий через крайние выработки с кондиционными содержаниями ценных компонентов; 2) установлением границ на основании интерполяции, т. е. нахождения точек между выработками, встретившими кондиционное оруденение и следующими за ними безрудными (или с непромыш- ленным содержанием); 3) использованием метода экстраполяции, т. е. нахо- ждения ограничивающих линий за пределами разведочных выработок. Ограничение по крайним выработкам. По цветным и редким металлам всегда, а по черным металлам большей частью контуры рудных тел, определя- емые по категориям А и В, должны находиться в пределах горных выработок или буровых скважин, установивших наличие кондиционного оруденения. По кат. Cj в преобладающем большинстве случаев оконтуривание также ве- дется по крайним выработкам с промышленным оруденением. Ограниченная экстраполяция допускается обычно лишь к горным выработкам и очень редко к буровым скважинам. Довольно часто и контуры запасов кат. С2 проводятся по редко расположенным разведочным выработкам. При оконтуривании по выработкам обычно принимаются в расчет полу- ченные по ним содержания и мощности. Однако в ряде случаев вследствие большой неравномерности оруденения оконтуривающие выработки могут 194 \ .ч .
пересечь рудные интервалы более мощные или отличающиеся повышенным содержанием ценных компонентов по сравнению с вышележащими горизон- тами и центральными участками рудных тел. В этих случаях необходимо на основе анализа имеющихся данных разведки (и эксплуатации) определить характер изменения оруденения с глубиной и по простиранию и решить, на- сколько правильно крайние выработки отражают эти изменения. В одних случаях можно установить систематическое снижение показателей с глубиной, в других сохранение их на одном уровне. Очень редко наблюдается закономер- ное повышение. В общем случае нецелесообразно по менее разведанным участ- кам принимать содержания и мощности более высокие, чем для вышележащих и разведанных значительным числом выработок горизонтов. Оконтуривание способом интерполяции. Контур рудного тела между выработками, встретившими кондиционное оруденение, и безрудными (или с некондиционными содержаниями ценных компонентов) проводится или по- средине между этими выработками, или по точкам, определяемым согласно урав- нению (Богацкий, Гаврилин, 1967). Принцип проведения контура посредине между выработками обычно применяется в тех случаях, когда следующая за крайней кондиционной вы- работкой совершенно не встретила рудного тела. Однако принцип этот страдает очень серьезным недостатком: чем больше эти расстояния, т. е. чем хуже раз- ведано месторождение, тем большие запасы «прирезаются» к кондиционным пересечениям. В связи с этим в каждом отдельном случае следует сопоставлять расстояния между соседними кондиционными и некондиционными выработками с принятыми средними по месторождению. В случаях значительного превыше- ния необходимо ограничить длину интерполируемых отрезков, учтя при этом также данные по соседним разведочным профилям. Немаловажное значение имеют разведанные размеры рудного тела' по сравнению с прирезаемыми к ним интерполированными участками. По-види- мому, можно считать допустимым, если последние по площади составляют несколько процентов (до 10%) к разведанным. Однако в тех случаях, когда интерполируемые блоки по размерам приближаются к оконтуренным разве- дочным выработкам, необходимо особо тщательно проанализировать имеющиеся фактические данные и решить, в какой мере такая интерполяция обоснована. Здесь возможно ограничение площади или квалификация запасов по более низкой категории. Интерполяция контуров между выработками, встретившими кондиционное и некондиционное оруденение, обычно проводится через точки, находимые из пропорциональных соотношений метропроцентов по указанным выработкам. Этот способ также имеет существенный дефект, так как он основан на пред- положении о постепенном и равномерном снижении мощностей рудного тела и содержаний в нем ценных компонентов от выработки, встретившей конди- ционное оруденение, к ближайшей с непромышленной минерализацией. Между тем такое закономерное уменьшение параметров скорее исключение, чем пра- вило. Вследствие этого на практике при оконтуривании вносятся те или иные изменения, основанные на геологоструктурных особенностях разведуемых месторождений и выявленных закономерностях распределения рудных мине- ралов. Например, на Кальмакырском медном месторождении границы рудных тел по падению устанавливались в зависимости от их мощностей: если она превышала 60 м, контур проводился на расстоянии двух третей от рудной до безрудной скважины, от 16 до 60 м интерполяция велась на половину, 13* I-J95
Рис. 54. Выклинивание рудного тела: 1 — рудное тело; А — крайнее разведоч- ное сечение с кондиционным содержанием; В — сечение, в котором не встречено ору- денение; I — расстояние между этими сечениями Т .♦ • » а до 16 м — на одну треть указанного расстояния. На Туюкском полиметалли- ческом. месторождении при мощности рудного тела более 10 м оно выклини- валось вблизи некондиционной выработки, при меньшей мощности — на сере- дине между выработками с промышленным и забалансовым оруденением. На Текелийском полиметаллическом месторождении также в зависимости от мощности и выдержанности рудных тел интерполяция велась на половину расстояния, вблизи некондиционной выработки или по «углу естественного выклинивания» (нахождение точки, соответствующей метропроценту). На Рид- дер-Сокольном полиметаллическом месторождении на основании данных по многим обработанным или детально разведанным рудным телам были выве- дены статистические соотношения между длинами и мощностями рудных тел. На Орловском медном месторождении выклинивание рудного тела между скважинами, встретившими его, и безрудными, проводилось при большой мощности залежи не более чем в 50 м, а при малой мощности в 25 м от скважины с кон- диционным оруденением. В принципе такой подход к определе- нию величины интерполяции представляется правильным, но всегда следует иметь в виду, что применять его к отдельным конкретным месторождениям следует не формально, а с учетом всех их особенностей. Так по Риддер-Сокольному месторождению выведен- ные по данным многолетней добычи сред- нестатистические соотношения между дли- нами и мощностями рудных тел оказались неприемлемыми для ряда конкретных зале- жей, и использование этих соотношений привело к занижению запасов кат. Сх на 10—15% и кат. С2 на 20-25% (1966 г.). Вдоль установленных контуров рудные тела обычно выклиниваются до нуля, и в тех случаях, когда интерполяция проводилась до середины между выработками, это означает, что фактическая мощность, полученная в крайней кондиционной выработке, распространяется лишь на 1/i указанного расстоя- ния (рис. 54). В ряде случаев это может оказаться неверным — излишне осторожным. Известно много месторождений, в которых рудные тела выклини- ваются не постепенно на клин, или на ряд клиньев («конский хвост»), а тупо, без уменьшения мощности. Такое выклинивание характерно, например, для Учалинского и Сибаевского медных месторождений. Оконтуривание методом экстраполяции применяется в тех случаях, когда крайние разведочные выработки не установили выклинивания рудного тела по простиранию или падению и не выявили прекращения промышленного оруденения. Единых для всех типов месторождений и даже для всех место- рождений одного типа правил экстраполяции не существует. Можно лишь го- ворить о принципах учета тех или иных геологических данных для определе- ния возможных параметров экстраполяции на глубину и по флангам рудных тел. Чем выше геологическая изученность месторождения (его структурные особенности, морфология рудных тел, закономерности локализации оруденения), тем обоснованнее будут указанные параметры. При решении вопросов экстраполяции по простиранию учитываются разведанная протяженность рудных тел и имеющиеся данные об их продолже-
нии за пределами изученных участков: сохранение рудовмещающих зон дро- бления, наличие вторичных изменений вмещающих пород, отдельных непосред- ственных выходов рудных тел и т. д. Нельзя не учитывать и неблагоприятные- факторы: выклинивание или замещение благоприятных для оруденения пород, близость ограничивающих тектонических нарушений и др. При экстраполяции на глубину, как уже отмечалось, очень важно проанализировать характер изменения размеров, морфологии рудных тел й средних содержаний в них ценных компонентов по мере углубки. Для этого необходимо использовать имеющиеся данные изучения поверхности и всех горизонтов, вскрытых гор- ными выработками. Особенно ценными являются материалы эксплуатационных и эксплуатационно-разведочных работ. Если по указанным данным устанавли- вается снижение интенсивности оруденения, то возможности экстраполяции ограничиваются. Наоборот, при отсутствии заметного уменьшения параметров рудных тел и содержания в них ценных компонентов подвеска на глубину может проводиться увереннее. Размеры экстраполяции в значительной мере зависят от категории под- счета запасов. Для кат. Сх она должна быть тщательно обоснована и при под- веске к горным выработкам обычно не превышать одного, иногда двух эксплуа- тационных горизонтов. По кат. С2 глубина подвески обосновывается не только- результатами разведочных работ, но и геологическими данными. Следует иметь в виду, что при экстраполяции должны учитываться также технические возможности и экономическая целесообразность разработки место- рождений на больших глубинах. Например, при достигнутых горизонтах раз- работки богатых руд Криворожского железорудного бассейна запасы, находя- щиеся глубже 1200—1500 м, смогут быть использованы лишь через десятки: лет и поэтому не могут в настоящее время рассматриваться как балансовые’. По месторождениям, предназначенным для отработки открытым способом, глубина карьеров обычно не превышает 300—500 м. Запасы же, находящиеся на глубине 800—1000 м, не могут быть отнесены к числу балансовых, если расчетами не будет установлена экономическая целесообразность их отработки подземным способом. Мощности и содержания в экстраполированных запасах чаще всего при- нимаются с некоторым снижением по сравнению с вышележащими блоками, иногда на уровне этих блоков, но, как правило, не выше. Следует также учи- тывать, что при недостаточности данных разведки и наличия материалов экс- плуатации должны использоваться ее фактические результаты. - -v ВЫБОР МЕТОДА ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ \ ’ ! f В литературе упоминается свыше 20 методов подсчета запасов, но многие- из них представляют собой разновидности одного и того же способа. Например, принципиально не отличаются между собой методы вертикальных параллельных сечений, горизонтальных сечений, непараллельных сечений и линейный метод. Метод геологических блоков является частным случаем среднеарифметического способа подсчета запасов. Несущественны различия между методами треуголь- ников и четырехугольников. Многие методы подсчета запасов не получили практического развития вследствие их сложности, громоздкости и трудоемкости. К числу их в первую- очередь следует отнести методы изолиний, изогипс, «средней образующей». Отказ от сложных методов подсчета запасов, требующих затраты значительных средств и времени, не случаен. В литературе (Н. И. Трушков, В. М. Крейтер, 197
В. И. Смирнов и др.) неоднократно указывалось, что точность и достоверность запасов определяются главным образом геологической изученностью и факти- ческими данными разведки и гораздо меньше зависят от применяемых способов подсчета. Вместе с тем совершенно очевидно, что геологические интерпретации всегда менее точны, чем математические расчеты. Из этого следует, что геоло- гические обоснования, имеющие решающее значение для определения цифр запасов, должны производиться со всей тщательностью и с продуманным ис- пользованием всех проведенных на месторождении исследований. Сам же под- счет запасов должен быть по возможности простым. Неоднократные сопоставления запасов, подсчитанных различными ме- тодами, показали, что общие цифры мало отличаются друг от друга, если исполь- зованы одни и те же исходные данные и если число разведочных пересечений достаточно велико. Например, по Сибайскому медноколчеданному месторожде- нию основной подсчет методом вертикальных параллельных сечений был сопо- ставлен с подсчетами по горизонтальным сечениям и среднеарифметическим. Расхождения между конечными цифрами запасов составили лишь 2—4%. Контрольная проверка по одному рудному телу была проведена также на Ал- тын-Топканском месторождении, где сравнивались методы горизонтальных и вертикальных сечений, а также геологических блоков. Расхождения были незначительными. Однако было бы неправильно на этом основании делать вывод о том, что по каждому месторождению, независимо от его геологических особенностей и применявшейся методики разведки, может быть использован любой способ подсчета. Дело в том, что при подсчете запасов необходимо опре- делить не только общие цифры и средние показатели по месторождению, но и запасы, содержания, мощности и другие данные, относящиеся к отдельным участкам или блокам. Без этого нельзя верно отразить морфологию рудных тел, выбрать правильный способ разработки месторождения, определить последовательность ввода в эксплуатацию тех или иных участков и осуществить текущее планирование добычи и т. д. В связи с этим неприемлемым оказывается и ряд очень простых методов подсчета запасов — таких, как среднеарифметический, ближайшего района, треугольников и четырехугольников. Среднеарифметический способ подсчета, как следует из его названия, основан на вычислении средних мощностей рудного тела и содержаний в нем полезных компонентов путем суммирования данных по всем пересечениям и деления их на число пересечений. Эти сред- ние величины путем умножения на подсчетную площадь дают запасы руды и металлов. Совершенно очевидно, что при неравномерном распределении ору- денения и изменчивой мощности рудных тел запасы отдельных участков, так же как и содержания ценных компонентов в рудах, могут существенно отли- чаться от вычисленных средних величин. При методе ближайшего района вокруг каждой выработки оконтуривается площадь ее влияния (делением расстояний до ближайших выработок пополам) и на эту площадь распространяется среднее содержание и мощность, получен- ные по выработке. Таким образом, запасы блока и его качественная характе- ристика опираются на одно лишь пересечение рудного тела. Между тем известно, что каждая отдельная выработка в большинстве случаев не представительна для большой площади, так как достаточно пройти в нескольких метрах от нее другую выработку, чтобы получить иные содержания и мощности. Методы треугольников и четырехугольников мало отличаются от приведенного; в них блоки опираются соответственно на три и четыре пересечения рудного тела, что также явно недостаточно для обоснованного подсчета запасов этих блоков. 198
Таким образом, не оправдывают своего назначения ни очень сложные, ни упрощенные способы подсчета запасов. В результате многолетней практики наибольшее распространение получили два метода подсчета запасов рудных месторождений — метод геологических блоков и метод параллельных сече- ний. Они относительно просты и при правильном применении позволяют до- статочно хорошо учитывать геологические особенности месторождений и факти- ческие данные разведки. Выделяемый в литературе метод эксплуатационных блоков по существу является разновидностью указанных двух методов: при большой мощности рудных тел подготовленные к добыче блоки подсчитываются параллельными горизонтальными сечениями, а при малой мощности — теми же приемами, какие применяются при способе геологических блоков. Выбор одного из двух основных методов подсчета запасов должен основы- ваться на геологических особенностях месторождений и в то же время учиты- вать применявшийся способ разведки и фактическое расположение пройденных выработок. ' ~ ’ "" Метод геологических блоков Сущность его состоит в том, что на проекции рудного тела — вертикальной, горизонтальной или параллельной ему наклонной — выделяется ряд подсчет- ных блоков. По выработкам, входящим в их контур, вычисляются средние для блоков мощности рудного тела и содержания в них полезных компонентов. Объем блока устанавливается как произведение площади, замеренной по проекции рудного тела, на среднюю мощность, тоннаж руды — умножением- на среднюю плотность, а запасы металлов — исходя из вычисленного среднего их содержания. Таким образом, метод геологических блоков отличается простотой, и не требует больших затрат времени. Практически это среднеарифметический подсчет, который может быть- выполнен при любом расположении выработок независимо от степени их равно- мерности и расстояний между пересечениями рудного тела. В этом заключа- ются достоинства метода. Однако при неправильном его применении он может исказить представление о строении рудных тел и распределении в них полезных компонентов. Например, при сложной морфологии рудных тел и крайне измен- чивом содержании полезных компонентов усредненные данные могут создать неправильное представление о наличии простых залежей с относительно равно- мерным оруденением. Поэтому прежде всего следует тщательно проанализи- ровать применимость метода геологических блоков к данному месторождению-.. Следующей немаловажной задачей является обоснованное выделение подсчет- ных блоков. Бесспорно приемлемым этот метод является для рудных тел простого строения с выдержанными мощностями и относительно равномерным распре- делением оруденения. Метод геологических блоков приходится применять и по месторождениям сложного строения, в случаях, когда рудные тела имеют небольшую мощность, которая не позволяет достаточно надежно замерить их площади в разведочных сечениях. Совершенно неправильным следует при- знать применение этого метода по месторождениям, отличающимся сложным внутренним строением: резко меняющимися мощностями, наличием переслаи- вания, пережимов, раздувов, ответвлений и т. д. ' Однако в отдельных случаях, отступая от этого требования, приходится использовать рассматриваемый среднеарифметический метод и для очень слож- ных месторождений, когда разведка выполнена методически неправильно и вы- работки Пройдены бессистемно, вследствие чего невозможно построить полно- 199
ценные профили и применить метод параллельных сечений. Это имело место например, на Среднем и Майском медных месторождениях, где представления о Морфологии рудных тел и условиях их залегания неоднократно менялись, что вызывало также изменения в направлении разведочных работ и привело к крайне бессистемному расположению выработок,. Кроме того вследствие сильного искривления буровых скважин возникли большие затруднения в со- ставлении геологически увязанных разрезов и правильном нанесении данных опробования. Это вызывало необходимость применения среднеарифметического подсчета по блокам, т. е. метода геологических блоков. При выделении подсчетных блоков необходимо строго руководствоваться разъяснением ГКЗ, разосланным всем геологическим организациям в 1968 г. Основное требование заключается в том, что блоки должны быть геологически и технологически однородными и находиться в одинаковых горнотехнических условиях. Нельзя объединять в один блок участки, резко различающиеся по мощности — например раздувы и пережимы, или по характеру оруденения — сплошные медноколчеданные руды и вкрапленность с преобладанием пирита. Также неверно блокировку проводить без учета тектонических нарушений: соединять участки, разорванные сбросами, или объединять в один блок пло- щади, находящиеся в куполах и на крыльях складок. В пределах выделяемых блоков должны сохраняться основные физические свойства полезного ископаемого (крепкие, рыхлые, сыпучие руды) и его ка- чества (богатые, рядовые, бедные руды). Нельзя объединять в одном блоке участки, характеризующиеся развитием ненарушенных крепких руд, с участ- ками, представленными рыхлыми или сыпучими образованиями, так же как агрегативные богатые и убогие вкрапленные руды. Если месторождение отли- чается сложным строением и неравномерным распределением минерализации, то в пределах блока должна по возможности сохраняться одинаковая степень изменчивости отдельных свойств и параметров рудных тел. Очень важным условием при выделении отдельных подсчетных блоков является необходимость получения достаточного количества рудных пересе- чений. Однако для этого надо объединять как можно больше разведочных вы- работок, т. е. увеличивать размеры блока, вследствие чего он может оказаться разнородным по морфологии рудных тел, качеству руд и т. д. Если характер оруденения существенно не меняется и нет естественных границ для выделения блоков, то подсчет нередко ведется по большим рудным телам. Например, при первом подсчете запасов Удоканского медного месторождения наиболее круп- ный его участок почти целиком был включен в один блок. На Чаган-Узунском ртутном месторождении подсчет также велся укрупненными блоками, соответ •ствовавшими отдельным рудным телам. Чрезмерно крупные подсчетные блоки -были выделены по Северо-Песчанскому железорудному, Кручининскому ти- тановому и ряду других месторождений. Такие блоки дают схематизированное я очень приближенное представление об особенностях рудных тел и характере распределения в них оруденения, а полученные по ним показатели являются ненадежными для проектирования горнорудного предприятия и планирования добычи. Другой крайностью является выделение очень мелких блоков, опирающихся на недостаточное число рудных пересечений, что снижает достоверность вычи- сленных параметров и не позволяет квалифицировать запасы по высоким кате- гориям. Вопрос о размерах подсчетных блоков при простом строении месторо- ждения и равномерном распределении оруденения не имеет решающего зна- чения, так как параметры отдельных участков резко не отличаются от средни Ш).
показателей по рудным телам. При сложной морфологии рудных тел и большой изменчивости рудной минерализации размер подсчетного блока и количество пересечений, на которые он опирается, приобретают важную роль. В разъясне- нии ГКЗ СССР (Малышев, 1968) указывается, что в этих случаях запасы от- дельных блоков не должны превышать годовой добычи предприятия. Необхо- димость увязки размеров подсчетных блоков (по крайней мере Для категорий А и В) с фактической или предполагаемой производительностью рудника вытекает из принципов установления кондиций для подсчета запасов минерального сырья. Как известно, одним из основных показателей кондиций является ми- вимально-промышленное содержание полезных компонентов, и этому содер- жанию должен удовлетворять каждый блок балансовых запасов, так как только в этом случае обеспечивается рентабельная добыча и переработка полезного . ископаемого. Если же выделяемые при подсчете запасов блоки будут чрезмерно ,i велики и отработка их будет производиться в течение ряда лет, то не исключена возможность, что в отдельные годы придется добывать некондиционные руды, и работа предприятия окажется нерентабельной. Блоки кат. Сх (за исключением месторождений III группы) могут иметь значительно большие размеры, так как по ним непосредственно не планируется текущая добыча. По месторождениям III группы, по которым запасы кат. Сг нередко используются не только для проектирования предприятий, но и для планирования добычи, отдельные блоки также не должны заключать запасы, превышающие годовую производительность рудника. В отношении запасов кат. С2, подсчитываемых по очень редкой сети или по геологическим данным, ограничивать размеры блоков нецелесообразно. Но и в этом случае нельзя объединять в один блок разнородные по характеру оруденения, морфологи- ческим, тектоническим и другим особенностям участки, например находящиеся на разных флангах рудного тела. Помимо приведенных данных при решении вопроса о размерах подсчетных блоков и рациональном количестве рудных пересечений необходимо учитывать, мощности рудных тел. В случае больших мощностей, когда в каждом пересе- чении отбираются десятки проб, уже при наличии 4—6 выработок в блоке?' количество проб, участвующих в подсчете, превысит 50—60, что позволяет рассчитывать на получение достаточно надежных средних показателей. При ма- лой же мощности рудных тел (1—3 пробы в сечении) количество выработок, в блоке должно быть значительно большим (10—12). В разъясйении ГКЗ СССР, кроме того, указывается, что следует избегать- выделения излишне вытянутых остроугольных блоков. Это предложение обу- словлено тем, что при резких клиновидных или сплющенных формах блоков возможны неправильная интерпретация исходных данных и искажение пара- метров подсчета. Метод параллельных сечений Метод параллельных сечений наиболее распространен при подсчете запа- сов рудных месторождений, так как большей частью они отличаются весьма изменчивой морфологией и очень неравномерным распределением оруденения. При этом способе тело полезного ископаемого разбивается на ряд блоков, расположенных между параллельными линиями разведочной сети. В зависимости от применявшейся сети геологоразведочных или эксплуата- ционно-разведочных работ сечения могут быть вертикальными или горизон- тальными. Например, если месторождение разведывалось, профилями верти- кальных или наклонных скважин, подсчет методов вертикальных сечений обе- - Ле 201
«спечивает наиболее полное и непосредственное использование всех полученных при бурении данных. Для применения в данном случае метода горизонтальных сечений необходимо усреднять данные бурения и проектировать их в виде отдельных точек на плоскости сечения, что усложняет подсчет и неизбежно снижает его достоверность. Наоборот, при наличии ряда этажей горных вы- •работок с подземными горизонтальными скважинами целесообразней подсчет вести горизонтальными сечениями. Огромным достоинством метода параллельных сечений является то обстоя- тельство, что он позволяет четко отразить геологические особенности место- рождения: морфологию тел полезных ископаемых, распределение отдельных типов и сортов руд, характер изменения минерализации по падению, прости- ранию и мощности. Этот метод дает возможность подсчитывать запасы при крайне^сложных контурах залежей, наличии перемежающихся рудных и без- фудных прослоев. По каждому сечению определяется площадь рудного тела (разбивкой на «отдельные фигуры или планиметром). В зависимости от формы и относительных размеров площадей в соседних сечениях объемы блоков вычисляются по форму- лам пирамиды, усеченной пирамиды, конуса, клина и т. д. Средние содержания полезных компонентов по сечениям определяются как средневзвешенные по рудным интервалам отдельных выработок, а среднее содержание по блоку — как средневзвешенное по рудным площадям в сечениях. Последние не всегда строго параллельны друг другу и при больших отклонениях необходимо вно- сить соответствующие поправки в определяемые рудные площади и объемы «блоков. В отношении размеров подсчетных блоков следует руководствоваться приведенными выше данными. Большей частью блоки выделяются между двумя профилями, но при густой сети разведочных выработок в ряде случаев возможно включение в блок нескольких сечений. При большой протяженности тел полезных ископаемых по падению блоки, образуемые двумя сечениями, оказываются чрезмерно крупными и их целесо- образно разбить на несколько самостоятельных блоков, особенно в тех случаях, «когда выявляются изменения по вертикали в характере распределения полез- ного ископаемого или в его морфологии. ’Чрезмерно большие блоки были выделены на Инкурском вольфрамовом месторождении, где подсчет велся вертикальными параллельными сечениями, которые вскрывали штокверк от поверхности до дна карьера. В отдельных блоках оказались очень большие запасы. При этом качество руд в приповерх- ностной зоне и на глубине существенно отличалось. Блоки, образованные -двумя вертикальными сечениями, целесообразно было разделить горизонталь- ными плоскостями на несколько более мелких блоков. Применяемый для подсчета запасов россыпей так называемый линейный метод при опоре блоков на две разведочные линии практически не отличается от метода вертикальных параллельных сечений, используемого по коренным месторождениям. Неправильные приемы подсчета запасов । При выборе метода подсчета запасов нередко нарушаются приведенные выше требования: 1) недостаточно учитываются геологические особенности месторЬждения; 2) принятый метод не соответствует фактически применявшемуся способу разведки месторождения; ___ „ 202
3) неправильно объединяются участки, различные по качеству руд и гео- логоструктурным условиям; > 4) выделяются чрезмерно большие или, наоборот, очень малые блоки. ’ Кроме того, иногда имеет место искусственное усложнение подсчетов. Однако наиболее серьезными ошибками являются подсчет на заранее заданную выемочную мощность и применение способа так называемого «прессования». Рассмотрим методические упущения на конкретных примерах. Несоответствие методики подсчета запасов геологическим особенностям месторождения. Зуб-Маркшейдерское месторождение (Норильская группа) характеризуется относительно сложной морфологией рудных залежей и нерав- номерным распределением оруденения, вследствие чего подсчет запасов целесо- образно было вести методом вертикальных параллельных сечений. Однако был применен способ ближайшего района, при котором средняя мощность рудного тела и среднее содержание в нем ценных компонентов, полученные по одному пересечению, распространяются на весь выделяемый подсчетный блок. Этот метод, несмотря на неоднократные замечания ГКЗ СССР, применялся длительное время также на Джезказганском медном месторождении, отдельные залежи которого отличаются сложным внутренним строением; чередованием участков, имеющих различную интенсивность оруденения, с прослоями и «окнами» пустых пород. Несоответствие способа подсчета запасов применявшейся методике раз- ведки. На Туюкском полиметаллическом (см. рис. 21) и Майкаинском золото- рудном месторождениях ряд верхних горизонтов был разведан в основном выработками, по которым проведен значительный объем опробования и собраны обширные геологические материалы. Однако вместо применения метода гори- зонтальных сечений, который в этих условиях позволяет установить характер изменения рудных тел с глубиной, подсчет запасов был произведен вертикаль- ными сечениями, вследствие чего значительную часть собранных данных исполь- зовать оказалось невозможным. Запасы золоторудных месторождений Центрального и Октябрьского, отличающихся сложной морфологией и изменчивыми условиями залегания рудных тел, вместо параллельных сечений неправильно были подсчитаны ме- тодом геологических блоков, хотя по применявшейся методике разведки и рас- положению эксплуатационных работ наиболее рациональным явился бы под- счет параллельными сечениями, который позволил бы полнее использовать фактические данные и лучше учесть геологические особенности месторо- ждений. Несоблюдение однородности подсчетных блоков. Объединение в подсчетные- блоки участков, имеющих повышенное содержание металлов, с резко отлич- ными участками распространения рядовых, а иногда и убогих некондиционных руд может привести к серьезным искажениям представлений о морфологии рудных тел, их размерах и промышленной ценности. Например, на ДасТакерт- ском молибденовом месторождении за счет совместного подсчета богатых линз и гнезд с убогими непромышленными рудами средние содержания по блокам оказались резко завышенными, и вместо небольших, разрозненных очень слож- ных рудных тел рисовались сплошные залежи относительно крупных размеров. Неправильное объединение в подсчетных блоках разнородных по характеру оруденения участков имело место также на Придорожном оловорудном место- рождении, где в связи с этим существенно были искажены представления о морфологии рудных тел. 203
По Западно-Карджальскому железорудному месторождению, являющемуся основной рудной базой Карагандинского металлургического завода, при под- счете запасов не были выделены и отдельно подсчитаны богатые руды, пригод- ные для непосредственной плавки, несмотря на то что в технологическом цикле не предусматривалось цеха обогащения рядовых руд, вследствие чего их выде- данным неодно- . руды; .5 — промышленные прожилковые руды; з — непромышленные ^магнетитовые руды; 4 — андезитовые порфириты; 5 — изве- стняки; 6 — метасоматически-измененные породы; 7 — номера рудных тел; 8 — тектонические нарушения; 9 — буровые скважины; 10 — рыхлые мезо-кайнозойские отложения; 11 — диабазовые порфириты ление необходимо было для правильной промышленной оценки месторождения. На Соколовском железо- рудном месторождении фор- мально увязывались участки, — расположенные по разные стороны разломов и отлича- ющиеся по характеру оруде- нения (рис. 55). Проведенные таким образом контуры руд- ных тел и отдельных блоков пересекали геологические контакты. На Чатыркуль- ском месторождении выде- лявшиеся блоки заключали два-три тектонических нару- шения с различными ампли- тудами смещения рудных тел. На Канимансурском по- лиметаллическом месторо- ждении были искусственно объединены сложное мощное пологое тело с крутопада- ющей маломощной линзой. Включение в подсчетные блоки геологически неодно- родных участков, отлича- вшихся по вещественному составу или морфологии руд- ных тел, имело место на Терекканском и Кировском золоторудных, а также на ряде других месторождений. Выделениечрезмерно боль- ших или очень малых блоков, как уже отмечалось, крайне нежелательно, так как за- трудняет решение вопросов, связанных с проектирова- перспективным и текущим планированием добычи. Между тем этому вопросу не всегда уделяется необхо- димое внимание. Например, по Удеканскому месторождению первый подсчет .запасов был произведен в двух вариантах: по одному из них определялись запасы всей площади рудного пласта, включая содержащиеся в нем крупные безрудные участки, без разбивки на блоки. Второй вариант подсчёта также ¥'//Дн Фис, 55. Соколовское железорудное месторождение (по Соколовской ГРП). -Увязка рудных тел, расположенных в геологически; фодных блоках: 1 — промышленные магнетитовые ®ием разработки месторождений, а также с
был проведен по очень крупным блокам. На Ловозерском месторождении раз- меры подсчетных блоков во много раз превышали годовую производительность предприятия. На Филизчайском месторождении были выделены очень большие блоки, превышавшие предусмотренную кондициями годовую мощность руд- ника в 2—3 раза (кат. В) и в 4—5 раз (кат. Cj). При подсчете запасов Волковского медного месторождения, наоборот, было выделено излишне большое число мелких блоков, опиравшихся на недо- статочное количество рудных пересечений, что снижало достоверность вычи- сленных параметров. Излишнее усложнение подсчетов запасов нередко обусловлено стремлением авторов повысить достоверность определяемых параметров, проконтролировать их разными методами. Довольно часто усложнение вызывается попытками «приблизить» подсчет к нуждам промышленности. В отдельных же случаях проводятся излишние операции без какого-либо обоснования. Например, по Березовскому полиметаллическому месторождению подсчет запасов велся тремя способами: вертикальных сечений, геологических блоков и треугольников, при этом последний способ малоприменим. Кроме того, расчеты были усложнены излишним вычислением линейных запасов руды и металлов. По Горевскому полиметаллическому месторождению подсчет запасов был услож- нен тем, что блокировка велась по сортам руд с выделением многочисленных безрудных прослоев небольшой мощности и участков забалансовых руд. На Вадимо-Александровском месторождении сульфидно-магнетитовых руд вычисление средневзвешенных содержаний меди и железа производилось вначале на длину проб, а затем на выход керна, и из двух полученных содер- жаний определялось среднеарифметическое. Однако такое усложнение расчетов не повышает их точности. При наличии избирательного истирания керна по- правка должна проводиться исходя из того, какие минералы теряются при бурении: рудные или безрудные, и из величины этих потерь. При отсутствии же избирательного истирания керна в результаты его опробования вводить какие-либо поправки не следует. По Аркалыкскому бокситовому месторождению был произведен сложный подсчет запасов. Подсчет велся по мелким треугольным и многоугольным блокам в трех вариантах и с выделением трех сортов руд пригодных для: а) ги- дрохимического способа переработки, б) спекания и в) мартеновского произ- водства. Первый вариант подсчета заключался в том, что по каждой выработке и по блокам вычислялось среднее качество бокситов, по второму варианту — геометрически выделялись пачки бокситов различных сортов и по третьему — соотношения марок и сортов бокситов определялись статистически в контуре валового подсчета запасов. Вследствие непостоянства химического состава и недостаточного количества рудных пересечений по мелким блокам контуры выделенных сортов оказались крайне условными, а запасы их, подсчитанные различными способами, реэко расходились. Кроме того, проектом была преду- смотрена открытая добыча бокситов на всю их мощность. Поэтому приемлемым оказался лишь статистический подсчет отдельных сортов исходя из усреднен-; ных показателей их качества на всю мощность бокситового пласта. Несмотря на большую и трудоемкую работу, она в значительной мере обесценивалась тем, что выделялись мелкие блоки, опиравшиеся на 3—4 вы- работки (метод треугольников и четырехугольников), на основании которых достоверность подсчитанных запасов по сортам оказалась очень низкой. Особо, следует остановиться на подсчетах запасов, предпринимаемых с целью их при- ближения к нуждам проектирования и горнодобывающих предприятий. Чаще • 205:
всего это подсчеты горизонтальными сечениями, которые проводятся через уступы действующих или проектируемых карьеров, т. е. в 10—15 м друг от друга по вертикали. Такой подсчет запасов был проведен в 1957 г. по Коунрад- скому и намечался по Алмалыкскому медным месторождениям. Детальная разведка их велась вертикальными буровыми скважинами по сети на Коунрад- ском от 24 X 24 до 150 X 150 м, а по Алмалыкскому от 50 X 50 и до 100 X X 100 м. При подсчете вертикальными сечениями блоки, расположенные между соседними профилями, характеризуются непрерывными рядами скважин, вскрывающих рудное тело до дна карьера или на большую глубину и обеспе- чивающих перекрытый геологический разрез. Расстояния между сечениями в 50 м достаточны по рассматриваемым месторождениям для обоснованного подсчета запасов кат. В. При выделении же горизонтальных сечений, соответ- ствующих высоте уступа, образуются узкие ленты, опирающиеся на отрезки скважин длиной в 10—15 м. На Коунрадском месторождении к кат. А относились блоки, ограниченные по углам четырьмя скважинами и пересекаемые в центре пятой скважиной, к кат. В — блоки, опирающиеся на три скважины, расположенные не по одной линии. Совершенно очевидно, что степень достоверности запасов крупных блоков, выделяемых по вертикальным сечениям, неизмеримо выше, чем заклю- ченных в узких горизонтальных лентах, так как в первом случае в подсчете участвуют многие сотни, во втором десятки проб и, кроме того, при наличии перекрытых геологических разрезов можно лучше изучить особенности рас- пределения оруденения. Несомненно, что по отдельным лентам содержания окажутся выше, а по другим ниже среднего содержания, подсчитанного по вмещающему их блоку. Практика разработки Алмалыкского и Коунрадского- месторождений показала, что после проведения эксплуатационной разведки (25 X 25 м) и опробования буровзрывных скважин, проходимых по сети 5—6 X X 5—6 м, средние содержания, а также запасы руды и металлов по отдельным участкам существенно отличаются от подсчитанных по данным разведки, хотя по крупным блокам и рудным телам в целом расхождения незначительны. Из этого следует, что, переход к подсчету отдельных горизонтальных лент целесообразен лишь после проведения эксплуатационно-разведочных работ. Подсчет запасов на выемочную мощность произ- водится часто с целью «приближения» к нуждам проектирования и эксплуа- тации. При этом выемочная мощность устанавливается исходя из принятой ширины очистного пространства. Если рудное тело имеет меньшую мощность, то добавляется соответствующее количество вмещающих пород. Наоборот, кондиционное оруденение, находящееся за пределами установленной мощности, не учитывается. Например, на ряде оловополиметаллических месторождений Приморья были установлены выемочные мощности 0,8—1,0 м; искусственное разубожи- вание руд за счет пустых пород достигало 30—45% и совершенно искажало представления о морфологии рудных тел и действительном содержании в них полезных компонентов. На Восточно-Коунрадском молибденовом месторождении в Казахстане, представленном параллельными, кулисообразными или сопряженными мало- мощными жилами, разделенными в различной степени оруденелыми грейзенами и гранитами, также была задана выемочная мощность 1,1 м. При этом в обо- сновании подсчета запасов указывалось: мощности кварцевых и грейзеновых рудных тел, как правило, не достигают выемочной мощности 1,1 м, поэтому 206
для достижения этой мощности берутся околожильные граниты в таком коли- честве, которое потребуется для минимальной выемочной мощности. Таким образом, вместо подсчета тоннажа руды, фактических содержаний в ней цен- ных компонентов и запасов полезных ископаемых был произведен произволь- ный подсчет горной массы в условных границах. На Крылатовско-Чесноковском золоторудном месторождении также фор- мально мощность рудных тел доводилась до 1,6 м с включением безрудных сланцев. Наоборот, за пределами 1,6 м исключались оруденелые сланцы даже если содержания в них полезного компонента выше кондиционного. На Дара- сунском золоторудном месторождении, представленном тонкими сложными жилами, перемежающимися с оруденелыми (вкрапленными) пли слаборудными вмещающими породами, была установлена выемочная мощность 0,8 м. Если мощность вкрапленных руд оказывалась выше 0,8 м, превышающая часть ее из подсчета исключалась, даже если содержание в них металла было выше минимального промышленного. На Куранахском золоторудном месторождении при мощности рудного тела менее 2 м добавлялась некондиционная проба, обычно длиной 1 м. Под- счет запасов на выемочную мощность с искусственным разубоживанием так называемых рудных тел имел место по месторождениям Семилетка, Гулыпад и др. Между тем одним из основных принципиальных положений классификации запасов твердых полезных ископаемых является то, что подсчет запасов дол- жен производиться по их наличию и состоянию в недрах независимо от возмож- ных потерь и разубоживания при добыче. Геологи обязаны определить контуры и условия залегания тел полезных ископаемых, а также содержания ценных и вредных примесей в их природном состоянии. Лишь при этом условии проек- тирующие организации и горнодобывающие предприятия будут иметь возмож- ность выбрать наиболее рациональную систему отработки месторождения или отдельных его участков. Обычно подсчет запасов на выемочную мощность мотивируется необхо- димостью приблизить его к условиям эксплуатации. Между тем это неверно по пвум причинам. — 1. Определяя заранее ширину очистного пространства, мы подгоняем под него контуры рудного тела и по существу не даем возможности выбрать наиболее рациональную для данного случая систему отработки. Известны слу- чаи, когда по богатым маломощным жилам (например, отработанное Чикой- ское месторождение) велась раздельная добыча: вначале отбивались пустые породы лежачего бока, а затем кварцево-рудные жилы. Это резко снижало разубоживание и повышало извлечение металла. 2. При сложной морфологии рудных тел контуры очистного пространства никогда не будут совпадать с искусственно выделенными при подсчете; поэтому придется проводить специальные расчеты коэффициентов разубоживания и ожидаемых содержаний полезного ископаемого в добываемой руде. Эти рас- четы будут тем надежней, чем точней мы изобразим рудные тела в их естествен- ном залегании. В тех случаях, когда мощность тел полезного ископаемого меньше преду- смотренной кондициями, т. е. менее ширины очистного пространства, вопрос об их промышленном значении решается исходя из метропроцента. Чем выше содержание, тем меньшая мощность может быть включена в подсчет балансовых запасов. Минимальный метропроцент в кондициях устанавливается как про- изведение минимальной мощности на минимально-промышленное содержание. При таком подходе не искажаются данные о действительных мощностях 207
рудных тел и содержаниях в них полезных компонентов и вместе с тем имеется возможность оконтуривать участки с некондиционными рудами. Метод «прессовани я». К числу наиболее серьезных методиче- ских и часто встречающихся недостатков, допускаемых при подсчете запасов, нередко существенно искажающих представления о масштабах месторождений, размерах, морфологии и запасах отдельных рудных тел, является способ, получивший название «прессования». Он заключается в искусственном объеди- нении разрозненных, иногда мелких и непромышленных линз и гнезд в более - крупные залежи. Например, по шахте им. XX партсъезда в Кривом Роге объ- единялись рудные тела, находящиеся на расстоянии до 200 м друг от друга по простиранию и от 20 до 50 м вкрест простирания рудоносной полосы (рис. 56). На никелевом месторождении Семилетка разрозненные рудные интервалы рассматривались как ответвления единых залежей (рис. 57). Между тем ни в одном случае эти ответвления по простиранию прослежены не были, и вероят- ней всего предполагать наличие обособленных мелких линз и гнезд. По Ампалыкскому железорудному месторождению, представленному не- правильными линзами магнетитовых руд, чередующимися с оруденелыми или безрудными скарнами и осложненными прослоями роговиков, порфиритов и диоритов, разобщенные рудные линзы искусственно объединялись в мощные залежи. При этом внутри линз включались безрудные или некондиционные прослои мощностью до 5 м (по кондициям разрешалось до 2 м), а экстраполя- ция на глубину производилась без учета разобщенности залежей пустыми по- родами. Все это значительно завысило запасы руды. По Алайгырскому полиметаллическому месторождению оруденение при- урочено к зонам трещиноватости в кварцевых порфирах и представлено линзо- образными залежами прожилково-вкрапленных руд. Здесь рудные интервалы «прессовались», т. е. суммировались без учета их разобщенности и интервалов разделяющих их пустых пород. Наряду с этим к промышленным интервалам во многих случаях добавлялись некондиционные, что увеличивало мощности рудных тел в 1,5—2, а иногда в 3 раза и снижало содержание полезного компо- нента. Попутно следует отметить, что при подсчете запасов здесь допускалась и другая ошибка: в ряде случаев исключались некондиционные прослои не- большой мощности (меньше 2 м для открытых и 1 м для подземных работ), которые селективно не могут быть отработаны.Это неизбежно вело к искусствен- - ному завышению среднего содержания в руде. Байназарское вольфрамовое месторождение представлено штокверком, • В пределах которого выделены три параллельные зоны с повышенной интен- сивностью оруденения; зоны в свою очередь состоят из отдельных неправиль- ных рудных полос, разобщенных пустыми или слабоминерализованными по- ". родами, количество которых в отдельных сечениях изменяется от 1 до 8, а мощ- ’ Ность разделяющих их прослоев колеблется от 3 до 20 м. При подсчете запасов мощности рудных полос суммировались, что совершенно исказило предста- вления об истинных мощностях, размерах и строении рудных тел, а также о ха- рактере распределения в них полезных ископаемых. На Караташ-Катанском полиметаллическом месторождении, состоящем из значительного числа сложных жилообразных зон, характеризующихся частыми пережимами, раздувами и ответвлениями, подсчет запасов был про- веден путем объединения разрозненных рудных тел, разобщенных пустыми породами на 6—10 м, иногда до Десятков метров. Мощность таких спрессован- ных залежей колебалась от 8 до 115 м, а заключенных в них кондиционных руд составляла лишь 7—34% от этой суммарной мощности. 208
Рис. 56. Кривой Рог. Рудоуправление им. XX Парт- съезда. Геологический разрез по линии 110 (ко данным рудоуправления). Объединение («прессование») разрозненных руд- ных тел, расположенных на значительных рас- стояниях друг от друга: 1 —рудные тела, объеди- няемые как залежь Гнездо № 1—2; 2 — то же, как залежь «Главная»; 3—роговики и сланцы к|с; 4 — роговики — роговики и сланцы Ь®С’ 6 — роговики мартитовые к|ж; 7 — роговики и сланцы к|с; 8 — рыхлые отложения; 9 — гор- ные выработки Рис. 57. Месторождение Семилетка^ Участок гори- зонта 320 м (ко данным Котсельваарской ГРП). а — контуры запасов, подсчитанные с объеди- . , ,, „ нением («прессованием») разрозненных залежей; </7/777 б — контуры раздельного подсчета с выклинива- нием мелких залежей на половину расстояния между разведочными выработками Объединение разрозненных интервалов в ответ- вляющиеся залежи: J— рудные тела; 2 — буро- вые скважины 14 Коган И. Д. 209-
Из приведенных примеров и данных по другим месторождениям можно выделить несколько разновидностей «прессования». 1. Суммирование примерно параллельных между собой рудных полос, .зон или интервалов, разделенных вмещающими породами (некондиционными рудами). На рис. 58 показано расположение таких полос на двух соседних про- филях. На одном из них две полосы (см. рис. 58, а), на другом — три, но в под- счете они в том и другом случаях принимаются как одна суммированная зона довольно равномерной мощности и выдержанная по простиранию (см. рис. 58,6). Между тем каждая из выделенных полос отличается крайней невыдержанностью. Об этом свидетельствует колебание их числа по отдельным профилям (например, число их менялось от 1 до 8 по Байназарскому и Алайгырскому месторожде- ниям). Совершенно очевидно, что рудные тела (профиль 1а и профиль Па), выделенные по данным разведки и отстроенные при подсчете запасов (16 и Пб), существенно отличаются друг от друга; на рис. 59 приведен пример такого «прессования» по Кривому Рогу. 2. Суммирование разрозненных рудных тел относительно небольшой мощности и протяженности в крупные залежи (рис. 60). Здесь отдельные линзы и гнезда, часть которых не имеет промышленного значения, «спрессованы» в выдержанную мощную пластообразную залежь (Канимансур-Караташ-Катан- •,ское, Шагыркульское и др.). При исключении мелких линз и гнезд и раздельном их подсчете общие запасы значительно сокращаются. 3. Определение суммарной площади кондиционных руд, обычно выделяе- мых по данным опробования, независимо от контуров и размеров безрудных ^.(некондиционных) участков. На рис. 61 показаны два соседних профиля по Гороблагодатскому месторождению: они совершенно различны по морфологии рудных тел, однако площади рудных тел, так же как и средние содержания в них полезных компонентов, относительно близки, между собой. Такой способ подсчета обычно применяется по месторождениям штокверкового типа и слож- ным мощным залежам (Коунрад, Кальмакыр и др.). 4. Объединение основных рудных тел с лежащими в их кровле или почве небольшими сопутствующими им линзами (рис. 62). Это имело место по ряду бокситовых, полиметаллических и других месторождений (Краснооктябрьское, Темирское, II Аятское, Кварцитовая Сопка). За счет малых залежей суммар- ные мощности промышленного оруденения и общие запасы увеличиваются. Между тем залежи, отделенные значительными интервалами безрудных пород, часто очень невыдержанны и быстро выклиниваются; оруденение в них во мно- гих случаях практического значения не имеет. 5. Совместный подсчет апофиз и ответвлений рудных тел путем «прессо- вания» (месторождения Семилетка, Алтын-Топкан, Дарасун, Придорожное и др.). Число ответвлений в одних профилях может существенно отличаться от их количества в других сечениях. При такой невыдержанности апофиз ш суммирование с основной залежью, как и в предыдущих примерах, ведет к за- вышению запасов. Например, по месторождению Семилцтка (см. рис. 57) после устранения «прессования» и более правильного оконтуривания само- стоятельных рудных тел с отказом от подсчета на выемочную мощность запасы •существенно сократились: по сумме категорий В + Ct на 18,2%, в том числе по кат. В на 35%. Особой разновидностью «прессования» следует признать объединение разрозненных рудных пересечений с включением в подсчет и разделяющих их безрудных или некондиционных интервалов. Например, по Кручининскому
Профиль 1 Профиль П Рис. 58. «Прессование» параллельных полос в единые рудные те л аг о — «прессуемые» рудные тела; б — «спрессованные» рудные тела J — рудные полосы по данным разведки; 2 — искусственные рудные тела по подсчету; з — мощности, пересеченные скважинами и сум- марные, принятые в подсчете 211
Рис. 60. Объединение разрознен- ных линз и гнезд в крупные залежи: 1 — рудные тела, пересеченные скважинами; 2 — искусственная за- лежь по данным подсчета запасов; з — мощности рудных тел по сква- жинам и суммарная по объединен- ной залежи X. Рис. 61. Гороблагодатское железо- рудное месторождение (по данным Гороблагодатской ГРП). Контуры рудных тел в соседних разрезах: о и б 1 — кондиционное оруденение; 2 — сиениты; з — скарны; 4 — порфириты; 5 — дайки микросие- нита NEW Рис. 62. Присоединение к основному мощному рудному телу залегающих в его кровле и почве мелких линзообраз- ных залежей: i — рудные тела; ±2,— буровые сква- ... .V. . .. . жины :?12
месторождению в контур балансовых руд были включены мощные пачки не- кондиционных руд или безрудных пород до 40—80 м, иногда до 120 м. За счет этого общие запасы руд существенно возросли при снижении в них содержаний полезных компонентов. Включение больших интервалов некондиционных руд допускалось по Караташ-Катанскому, Коктенкольскому и другим месторо- ждениям. Недопустимость применения «прессования» очевидна, но не всегда удается i найти взамен достаточно обоснованный способ подсчета, который был бы сво- боден от тех или иных недостатков. Исходя из практики ГКЗ СССР, можно предложить следующие два способа подсчета запасов: И/ 1=^1? 1ГПТУ FR4 Рис. 63. Кривой Рог. Рудоуправление им. Орджоникидзе (по данным Ленинской ГРП). Применение коэффициента рудоносности вместо подсчета «прессованием»: 1 — мар- титовая руда; 2 — роговики магнетитовые; з — сланцы; 4 — контуры рудовмеща- ющей толщи для подсчета коэффициента рудоносности] 1) выделение (оконтуривание) и раздельный подсчет крупных самостоятель- ных рудных тел и сопровождающих их мелких линз. Особенно это необходимо в случаях «1», «2» и «3», когда основные запасы сосредоточены в относительно выдержанных рудных телах нередко значительной протяженности. Запасы мелких залежей должны подсчитываться отдельно и в зависимости от числа имеющихся по ним пересечений могут квалифицироваться либо по тем же категориям, что и крупные тела, либо по более низким; . 2£)подсчет с применением коэффициента рудоносности. Подробно этот способ описан в главе XI, здесь же отметим лишь, что он чаще всего приемлем для месторождений типа «1», «2» и «3». При подсчете необходимо выделить внешний контур рудовмещающей зоны (пунктирные линии на рис. 63) и в его пределах определить отношения мощностей рудных и безрудных интервалов, а также средние содержания ценных компонентов. По ряду месторождений возможно сочетание двух этих способов, т, е. одновременное применение самостоятельного подсчета наиболее крупных и вы- , держанных рудных тел и выделение рудовмещающих зон. с мелкими рудными ' телами, в пределах которых запасы подсчитываются с коэффициентом рудо- еосности. > j
Глава VIII АНАЛИЗ ФАКТИЧЕСКИХ ДАННЫХ РАЗВЕДКИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ПОДСЧЕТЕ ЗАПАСОВ Для правильного использования при подсчете запасов фактических данных разведки необходимо учитывать: а) характер распределения разведочных выработок (степень их равномерности, приуроченность к раздувам или обога- щенным участкам), б) изменение морфологии рудных тел и содержаний в них ценных компонентов с глубиной и по простиранию, в) наличие безрудных окон и обогащенных участков, г) соотношение и взаимное расположение горных выработок и буровых скважин, д) возможность использования данных по вы- работкам, проходимым по простиранию рудных тел. Характер распределения разведочных вырабо- ток. Плотность разведочной сети по разным причинам нередко оказывается весьма неравномерной, а взаимное расположение отдельных выработок бес- системным. Вследствие этого различные участки оказываются разведанными неодинаково: иногда по более богатым пройдено значительно больше выработок, чем по участкам распространения бедных руд, или наоборот. Недостаточный учет этого может привести к завышению или занижению запасов. Поэтому по группам сближенных выработок, особенно если они сосредоточены на обо- гащенных участках, целесообразно предварительно вычислить средние содер- жания и мощности, которые затем рассматриваются как одно пересечение рудного тела. Этот же прием необходимо использовать в случае, когда сбли- женные разведочные выработки пройдены в раздуве рудного тела и этот раздув не может быть выделен как самостоятельный блок. В частности, при рассмот- рении подсчета запасов по Дастакертскому месторождению выявилась большая неравномерность в распределении горных выработок и было предложено по сближенным выработкам сделать промежуточные вычисления средних содер- жаний и принять их как единичные пересечения. В результате пересчета су- щественно изменились запасы и значительно снизилось среднее содержание металла в рудах. Учет изменения морфологии рудных тел и содер- жаний в них ценных компонентов. Для правильной оценки нижних горизонтов и общих перспектив месторождений очень важно проана- лизировать характер изменения с глубиной и по простиранию мощностей рудных тел и содержаний в них полезных компонентов. При наличии подзем- ных горных выработок необходимо на основании планов опробования поверх- ности и отдельных горизонтов определить, увеличиваются или уменьшаются средние содержания и мощности с глубиной, а также от центральных участков рудных тел к фланговым. При отсутствии существенных изменений и стабиль- ности средних показателей можно уверенней оценивать горизонты, находя- щиеся за пределами разведочных или эксплуатационных выработок и уверен- ней использовать данные глубоких буровых скважин. В случаях когда устана- 214
вливается закономерное снижение содержаний или мощностей с глубиной .^иногда и то и другое одновременно), соответствующие поправки должны быть внесены во все оценки нижних горизонтов. Значительно реже наблюдается увеличение мощностей и содержаний с глубиной. В таких случаях трудно решить, до каких отметок будет продол- жаться увеличение, поэтому повышенные мощности и содержания могут при- ниматься лишь в исключительных случаях, например при наличии подтвержда- ющих буровых скважин и достаточно обоснованных геологоструктурных построений. Большей частью за пределами горных выработок показатели либо уменьшаются, либо сохраняются на уровне последнего изученного гори- зонта. Выделение безрудных участков. При анализе данных верхних горизонтов месторождений следует учитывать не только средние содержания и мощности, но и морфологию рудных тел, и характер распределе- ния оруденения. Нередко по данным горноразведочных и эксплуатационных работ выявляются безрудные участки, мелкоам- плитудные сбросы, которые бурением не улавлива- ются. Поэтому иногда приходится по соотношению рудных и безрудных площадей на верхних горизон- тах вносить соответствующий поправочный коэффи- циент (коэффициент рудоносности) для участков, разведанных только буровыми скважинами или выделенных путем экстраполяции. Например, по Крупскому медному месторождению по данным буре- ния выделялись большие блоки сплошных руд. При проходке же на верхних горизонтах горных выра- боток было выявлено значительное количество без- рудных «окон». Исходя из общей площади рудного тела, определенной на вертикальной его проекции, и суммарной площади без- рудных участков ГКЗ предложила определить поправочный коэффициент для нижних горизонтов. При больших размерах безрудных участков, измеряемых десятками мет- ров, они должны оконтуриваться. Особенно это относится к рудным телам от- носительно небольшой мощности с четкими геологическими границами, на- пример к жилам. Нередко рудные и безрудные участки чередуются с опреде- ленной закономерностью, обусловленной столбовым распределением оруде- нения вследствие его приуроченности к определенным тектоническим зонам пли литологическим разностям вмещающих пород. Эти закономерности должны быть тщательно проанализированы и учтены при подсчете запасов нижележа- щих горизонтов. При выделении безрудных (некондиционных) интервалов следует учиты- вать качество прилегающих к ним рудных участков, особенно когда они взаимно чередуются. В зависимости от мощностей отдельных прослоев и содержаний в них ценных компонентов может оказаться целесообразным в одних случаях включение в подсчет безрудных интервалов, а в других, наоборот, их исклю- чение одновременно с одним из прилегающих кондиционных прослоев. Напри- мер, при наличии двух рудных прослоев Рг и Р2 расположенный между ними безрудный, имеющий мощность, не превышающую предусмотренную кон- дициями, подлежит включению в контур балансовых запасов (рис. 64). Однако если среднее содержание одного из прилегающих рудных прослоев совместно с безрудным интервалом оказывается ниже минимального Рис. 64. Переслаивание рудных и безрудных полос: 1 — рудные прослои Р, и Р8; 2 — промежуточный безрудный прослой 215
промышленного, то они подлежат исключению, что вытекает из следующего неравенства: —— ИЛИ — ml+w6 mg-f-mg (22) промышленное содержание; i7i1H/ns — мощности рудных интервалов Рг и Р2; тб — мощность безрудного прослоя; сг и с2 — средние содержания в рудных интервалах. УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ГОРНЫХ И БУРОВЫХ РАБОТ Вопрос о правильном учете данных, получаемых по горным выработкам и по пройденным в сочетании с ними буровым скважинам, имеет очень важное значение. Нередко последние рассматриваются как малодостоверные для коли- чественной оценки запасов и полученные по ним результаты приравниваются к одной пробе. Это имело место по ряду месторождений золота и олова (Манка- инское, Фестивальное и др.), где всем пробам, отобранным по буровой сква- жине, придавалось такое же значение, какое имели отдельные пробы из гор- ных выработок. При этом число бороздовых проб было во много раз больше, чем количество пробуренных скважин, в связи с чем они практически не оказы- вали влияния на определение средних содержаний, мощностей и запасов. При таком использовании данных бурения теряется смысл разведки буровыми скважинами. Другая крайность — это придание буровым скважинам чрезмерно боль- шого влияния. Например, на Крылатовско-Чесноковском месторождении средние содержания и мощности, определенные по горным выработкам на осно- вании многих бороздовых проб, рассматривались как одно пересечение и при- равнивались к данным, полученным по отдельным буровым скважинам. Для правильного использования результатов бурения необходимо, как уже отмечалось, прежде всего проверить наличие или отсутствие избирательного истирания керна путем сопоставления с горными работами и установить сте- пень достоверности данных буровых скважин. При использовании этих буро- вых скважин большое значение имеет мощность рудного тела. Если она изме- ряется всего несколькими метрами, то данные отдельных скважин, так же как и отдельных проб, являются мало представительными и могут учитываться главным образом для качественной оценки — подтверждения продолжения оруденения, сохранения мощности рудного тела, неизменности характера минерализации и т. д. С целью количественной оценки отдельные пересечения по рудным телам небольшой мощности могут использоваться при относительно- выдержанном характере оруденения или наличии значительного числа буро- вых скважин. По рудным телам, мощность которых измеряется десятками метров, дан- ные отдельных скважин приобретают большой удельный вес и в сочетании с расположенными выше горными выработками могут приниматься в расчет для вывода средних содержаний и мощностей. Однако при всех обстоятельствах данные опробования горных выработок являются более достоверными, и они должны иметь решающее значение для определения основных параметров рудного тела. В силу этого не следует при- нимать по результатам бурения мощности и содержания, более высокие, чем! по вышележащим горным выработкам. , ' ' к, 216
При подсчете запасов блоков, опирающихся на горные выработки и буро- вые скважины, следует по каждому из этих видов работ отдельно подсчитать средние содержания и мощности. Если при сравнении окажется, что по горным выработкам получаются значительно более низкие показатели, необходимо проанализировать, чем это вызвано. Возможно, что горные выработки попали Рис. 65. Различные (а, б, в, г) примеры учета данных по горным и буро- вым работам: 1 — горные выработки; 2 — буровые скважины в пережим рудного тела или в один из безрудных участков, тогда надо учесть данные по соседним блокам и вышележащим горизонтам. Если же по горным выработкам содержания и мощности существенно не отличаются от средних их значений по рудному телу, то полученные по бурению данные следует при- знать завышенными. Рассмотрим несколько наиболее характерных примеров сочетания горных и буровых работ и порядок учета при этом данных по скважинам. 1. Рудное тело относительно небольшой мощности разведано на верхних горизонтах горными выработками, а ниже их несколькими рядами скважин Грис. 65, а). Штреки, пройденные по простиранию, равномерно опробованы ,, , , бороздами через 2 м, буровые скважины пройдены по сети 50 X 50 м. По нижнему штреку средняя мощность рудного тела 1,2 м, среднее содержание ценного компонента 0,8%. По первому ряду скважин средняя мощность 1,5 м, . среднее содержание 0,6%. Для блока I (между горными выработками и пер- -4. вым рядом скважин) принимаем среднеарифметическое содержание 0,7% И мощность 1,3 м (см. рис. 65, а). По второму рнду скважин средняя мощность составила 1,0 м, среднее содержание 0,9%. Учитывая, что содержание по го- ризонту горных работ было 0,8%, по первому ряду скважин 0,6%, следует признать среднее содержание по второму ряду скважин завышенным; целесо- образно снизить его до 0,6—0,7% (среднее по верхнему блоку). . 2. Рудное тело также небольшой мощности (рис. 65,6). По штольне ' а штреку средняя мощность 1,6 м, среднее содержание 1,0%. Буровые сква- жины расположены бессистемно, и подсчет ведется методом геологических блоков. Средняя мощность по ним 1,8 м, среднее содержание 0,8%. Эти 217
показатели могут быть оставлены без изменения, так как они дают метропро- цент, близкий к данным по горным выработкам. 3. Мощное рудное тело вскрыто на горизонте горных работ рассечками через 50 м (рис. 65, в). По этой же сетке разбурены нижние горизонты. Таким образом, число пересечений горными вы работками соизмеримо с числом скважин, • : , и при подсчете скважины должны иметь равный вес с ортами (рассечками). Следует лишь проанализировать, нет ли несоответствия между показателями, получаемыми по подземным выработкам и отдельно по буровым скважинам. При наличии резких расхождений необходимо ввести соответствующие по- правки. 4. Если буровые скважины расположены неравномерно (см. рис. 65, г)', положение принципиально не меняется; подсчет производится по группе сква- жин и сопоставляется с соответствующими показателями по горным выработкам. Из приведенных примеров следует, что вывод средних содержаний и мощ- ностей ведется вначале раздельно по горным выработкам и по соответствующей группе буровых скважин. В принципе каждый из этих видов работ имеет оди- наковый удельный вес, но если по буровым скважинам средние показатели для более глубоких горизонтов окажутся значительно выше, чем по горным выработкам, необходимо проанализировать причины такого повышения и внести соответствующие поправки. УЧЕТ ДАННЫХ ОПРОБОВАНИЯ ПО ВЫРАБОТКАМ, ПРОЙДЕННЫМ ПО ПРОСТИРАНИЮ РУДНЫХ ТЕЛ При изучении исходных данных, принимаемых в обоснование подсчета запасов, особое внимание должно быть уделено вопросу, насколько достовер- ными являются выделенные по результатам опробования рудные тела. Обобщая и анализируя материалы разведки, необходимо особо тщательно проверить обоснованность объединения (геометризации) рудных интервалов в непрерыв- ные тела полезного ископаемого. При этом следует иметь в виду, что наиболь- шие просчеты в оценке запасов месторождений имели место из-за неправильной интерпретации данных разведки и необоснованного объединения по прости- ранию рудных интервалов, относившихся к различным телам (Ярославское, Чердоякское, Ахейское и др.). Вместе с тем следует учесть, что штреки (штольни), пройденные по простиранию рудных тел большой мощности, оказываются неполноценными для вывода средних содержаний, так как не вскрывают всю их ширину. Для подсчета запасов должны учитываться полные пересечения рудных тел, так как отдельные типы или сорта руд могут быть приурочены к зальбандам или средним частям залежей, и выработки, пройденные по про- стиранию, могут оказаться в пределах обогащенных или обедненных участков, а иногда одного какого-либо типа руд (вкрапленных, агрегативных, сульфид- ных, окисленных и т. д.). Между тем это обстоятельство нередко упускается из виду. Например, по Майкаинскому, Крылатовско-Чесноковскому и другим месторождениям наряду с выработками, вскрывшими полную мощность рудных тел, учитывались также неполные пересечения и выработки, пройденные по простиранию. Данные по выработкам, пройденным по простиранию, должны использоваться для изучения морфологии рудных тел, изменения характера оруденения по простиранию, а также для сопоставления с результатами опро- бования по полным пересечениям. Практическое же значение таких выработок для вывода средних содержаний, а тем более мощностей, невелико, так как при однородном строении и равномерном распределении оруденения в рудном теле полученные по ним данные мало будут отличаться от средних, а при боль- шой изменчивости включение этих данных может только исказить средние параметры. . ' 218
УВЯЗКА ДАННЫХ РАЗВЕДКИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ По многим действующим горнорудным предприятиям эксплуатационно- разведочные работы ведутся рудниками, а разведка флангов и глубоких гори- зонтов месторождений — геологическими партиями или экспедициями соот- ветствующих территориальных управлений. При этом нередко каждая из этих организаций представляет самостоятельные подсчеты запасов, должным обра- зом не увязанные между собой (Иртышское, Риддер-Сокольное и др.). В ряде же случаев в отчетах, составляемых геологическими организациями, в полной мере не учитываются данные рудников. Например, по месторождениям Джез- казганскому, Дальнему й др. почти не были учтены данные по горным выработ- кам, пройденным рудниками. Между тем увязка данных разведки и эксплуата- ции может дать очень ценный материал для правильного оконтуривания руд- ных тел, характеристики их внутреннего строения, текстурно-структурных особенностей руд и обоснованной оценки запасов месторождения. . .. ВВЕДЕНИЕ ПОПРАВОЧНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ i По ряду месторождений, особенно по россыпям золота, при подсчете запа- сов вводятся различного рода поправочные коэффициенты, большей частью повышающие те или иные параметры (мощность, содержание, объем и т. д.) и, следовательно, общие цифры запасов. Введение таких коэффициентов свидетельствует о недостаточной надеж- ности исходных данных (бурения, опробования, химических анализов) и на- личии тех или иных упущений в разведке, нуждающихся в исправлении. В связи с этим вводимые при подсчете поправки всегда вызывают недоверие и нужда- ются в серьезном обосновании. Предлагаемые поправочные коэффициенты отличаются большим разно- образием и нередко являются «оригинальными». Например, по Акташскому ртутному месторождению к запасам ряда блоков был введен поправочный коэффициент 1,35 на том основании, что на верхних горизонтах каждый 1 м2 площади давал 0,74 т руды, а на нижних горизонтах, по данным разведки, приходилось лишь 0,55 т, или в 1,35 раз меньше. Совершенно очевидно, что такого «обоснования» недостаточно для увеличения запасов на 35%, так как снижение выхода руды с глубиной могло быть обусловлено уменьшением ин- тенсивности оруденения, а не дефектами бурения. По Ярославскому оловоруд- ному месторождению был введен «коэффициент эксплуатации», снижающий содержания в рудах на 23% исходя из расхождений между данными их опро- бования на руднике и на обогатительной фабрике? Однако должного учета потерь и разубоживания при добыче не велось, вследствие чего трудно было определить, является ли более низкое содержание в рудах на фабрике резуль- татом ошибок при разведке или обусловлено их разубоживанием при добыче. Необычные поправочные коэффициенты были введены по Раздольнинскому сурьмяному и Северо-Уральским бокситовым месторождениям. По первому предлагался коэффициент «на складчатость», который колебался от 1,3 до 1,5. Он основывался на предположении, что при соединении прямыми линиями пересечений отдельных рудных тел занижается площадь рудных залежей, участвующих в складчатости наравне с вмещающими породами. По Северо- Уральским бокситовым рудникам на основании большой исследовательской работы было установлено, что в зависимости от рельефа древнего карста бокси- товые пласты могут быть разделены на три группы: относительно простой 219
формы, средней сложности и очень сложные. При разведке бурением выступы карста на участках I группы улавливаются почти полностью (95%), по II группе в среднем лишь на 85% и по III группе на 70%. Соответствующие коэффици- енты 0,95; 0,85 и 0,70 отражали недостаточную плотность сети разведочных выработок и были подтверждены большим фактическим материалом, получен- ным при эксплуатации. Введение поправочных коэффициентов в исходные данные подсчета запа- сов чаще всего вызываются следующими причинами: 1) избирательным исти- ранием керна при колонковом бурении; 2) избирательным выкрашиванием хрупких и мягких минералов при бороздовом опробовании; 3) расхождениями между данными бурения и контрольными горными выработками; 4) расхожде- ниями между данными рудников и обогатительных фабрик. Избирательное истирание керна. Некоторые рудные минералы, например молибденит, галенит, стибнит, отличаются большой хруп- костью или мягкостью. Лишь при относительно мелкой вкрапленности они достаточно устойчивы, и их выкрашивание из керна не может существенно повлиять на показатели среднего содержания. Однако когда эти минералы образуют агрегативные руды или сплошные прожилки вдоль трещин, их пре- имущественное (избирательное) выкрашивание в процессе бурения может заметно исказить результаты опробования. Например, по молибденовым место- рождениям, несмотря на высокий средний выход керна, достигавший 82%, предлагались поправочные коэффициенты от 1,1 до 1,4. Однако не всегда вели- чина этих коэффициентов должным образом обосновывалась. Так, по место- рождению Джанет поправка 1,4 к данным колонкового бурения была опреде- лена по недостаточному количеству сопоставлений с горными выработками. Последние опробовались двумя способами — валовым и бороздовым и между ними также имели место существенные расхождения. Кроме того, при обра- ботке валовых проб были допущены методические погрешности: в пробу напра- влялась не вся добытая руда, а лишь каждая двадцатая вагонетка; при этом не было выяснено, как распределялась обогащенная мелочь. Содержания, полу- ченные по большим технологическим пробам, оказались ближе к вычисленным по данным бурения, чем по горным работам. При этом в наиболее представи- тельной пробе содержание молибдена оказалось в 1,5 раза ниже, чем по горным выработкам. Все эти противоречивые данные не позволяли обоснованно уста- новить поправочный коэффициент. По аналогичному Орекитканскому место- рождению для определения влияния избирательного истирания керна были пройдены специальные шурфы и восстающие выработки вдоль пробуренных колонковых скважин и, кроме того, 19 скважин ударного бурения с полным отбором шлама. Эти скважины располагались в центре блоков, образованных колонковыми скважинами, или в непосредственной близости от них. Все эти работы проводились под особым контролем, тщательно анализировались и со- поставлялись, что позволило обосновать поправочный коэффициент. Таким образом, при установлении избирательного истирания керна из-за наличия хрупких рудных минералов (порядок соответствующих исследований приведен в главе V) необходимо провести достаточное количество контрольных горных выработок (несколько десятков) или скважин ударного бурения непо- средственно вдоль стволов колонковых скважин. Располагать контрольные выработки на некотором расстоянии от них крайне нежелательно, так как это может привести к расхождениям, не зависящим от избирательного истирания керна. Опробование основных и контрольных скважин следует по возможности вести в одних и тех же интервалах. Опробование контрольных выработок не- 220
обходимо выполнять с безупречной тщательностью, надежность его не должна вызывать каких-либо сомнений. При наличии крупных технологических проб средние их содержания следует сопоставить с данными опробования колонко- вых скважин. Еще более достоверные материалы могут дать эксплуатационные работы: необходимо их тщательно анализировать, сопоставляя с данными раз- ведочного бурения. Избирательное выкрашивание при бороздовом опробовании. Хрупкие рудные минералы, выкрашиваясь при бурении, уходят в шлам и вымываются промывочной жидкостью, что ведет к обеднению керна. При бороздовом опробовании, наоборот, сильное выкрашивание рудных минералов ведет к обогащению пробы, так как в нее попадает меньше нерудных, более крепких минералов. Учитывая это, необходимо в начальную стадию раз- ведки на каждом месторождении проверять применимость бороздового опробо- вания, контролируя его валовыми или задирковыми пробами. Значительное завышение содержаний молибдена при бороздовом опробовании некоторых типов руд установлено на Тырныаузском месторождении. Здесь, как уже отме- чалось в главе VI, были проведены специальные экспериментальные исследо- вания, которые установили, что по окисленным роговиковым рудам вслед- ствие выкрашивания хрупких минералов молибдена (повеллита, молибдита) бороздовые пробы оказываются обогащенными и в среднем завышают содер- жание на 25%. Расхождения между бороздовым опробованием горных выра- боток и данными обогатительной фабрики имели место на Згидском руднике, где был определен поправочный коэффициент 0,85. Однако коэффициент этот был признан необоснованным, так как при выводе средних содержаний ура- ганные пробы не ограничивались. Расхождения между данными бурения и конт- рольных горных выработок. Как уже отмечалось, контроль бурения горными выработками необходим для выяснения действительной морфологии рудных тел и характера распределения оруденения. Обычно бурение дает сглаженное, упрощенное представление об оруденении; тектони- ческие нарушения, существенно осложняющие морфологию рудных тел, нередко не фиксируются. Вместе с тем горные выработки устанавливают значи- тельные искажения при бурении мощностей и содержаний полезных ископае- мых. Например, завышение содержаний при бурении установлено по- Туюкскому, Тишинскому месторождениям и занижение по Каратасскому и Чатыркульскому. Занижение же мощностей по скважинам имело место на Чатыркульском и Тишинском месторождениях. В ряде случаев, особенно по россыпям золота, на основании контрольных выработок вычисляются поправочные коэффициенты, однако последние не- редко оказываются недостаточно обоснованны из-за несоблюдения элементар- ных требований, предъявляемых к такого рода выработкам в отношении:; 1) равномерного расположения по всей разведуемой площади; 2) проходки вдоль осей контролируемых скважин; 3) полного пересечения рудного тела (пласта) на всю его мощность; 4) тщательного опробования; 5) правильной обработки и интерпретации данных сопоставления основ- ных и контрольных выработок. В отношении расположения контрольных выработок необходимо принять определенный порядок и строго его придерживаться. В зависимости от общего числа пробуренных скважин следует установить количество подлежащих про- ходке контрольных горных выработок и расположить их равномерно по всей 22i
•разведуемой площади. Например, следует принять, что по простиранию контро- лируется каждая третья, десятая линия, а в пределах линии также каждая пятая, десятая или пятнадцатая скважина. Недопустимо, когда контрольные выработки располагаются выборочно без какой-либо системы, преимущественно по скважинам, давшим низкие результаты. Известно, что при повторном опро- бований участка с убогим оруденением вероятнее всего ожидать более высокий результат, и наоборот, по богатому интервалу повторная проба обычно дает более низкое содержание. Это хорошо подтверждается практикой. Например, по Мало-Толмовскому полигону чем ниже был класс содержаний, тем выше оказался поправочный коэффициент: до 50 мг/м3 он составил 3,13; от 51 до 100 мг/м3 2,49; от 101 до 200 мг/м31,85 и свыше 200 мг/м3 0,98; по Киинскому месторождению: до 50 мг/м31,7; от 51 до 100 мг/м3 0,7; от 101 до 200 мг/м3 0,8 и свыше 200 мг/м3 0,4. Примерно такое же положение было по россыпям Мал. Патом, Полуденской и многим другим. Контрольные выработки должны располагаться вдоль осей контролируемых скважин и иметь одинаковые с ними интервалы опробования, Это позволит вести сопоставление по отдельным парам проб и в целом по рудным пересече- ниям, что значительно облегчит анализ получаемых данных. Нередко контрольные выработки по техническим причинам или недосмотру не пересекают всей мощности рудного тела. Это почти полностью обесценивает контроль, так как при неравномерном распределении оруденения данные опробования всей мощности и части ее несопоставимы. Обычно выработки, не пересекшие полную мощность, из сопоставления исключаются. На тщательность опробования контрольных выработок должно быть обра- щено особое внимание, так как полученные по ним результаты служат эталоном, на основании которого выводятся поправочные коэффициенты. Опробование, как правило, должно быть валовым с обработкой (по россыпям — промывкой) всего добытого материала. Недопустимо, когда в пробу поступает лишь незна- чительная часть отбитой руды или добытых песков. Например, на Силигдаре .допускалось объединение до 24 проб с 12-метрового интервала, а в пробу на- правлялось лишь по 4—5 ендовок. На месторождении Джанет, как уже отме- чалось, вместо обработки всей валовой пробы отбиралось лишь 4—5 вагонеток. Выборочное опробование контрольных выработок отдельными вагонетками допускалось также на Маднеульском медном и других месторожде- ниях. Обработка и интерпретация результатов, получаемых по контрольным выработкам, имеют очень важное значение для правильной оценки качества руд и общих запасов месторождения. Прежде всего необходимо сопоставить геологические данные по основным и контрольным выработкам: контакты рудных тел и вмещающих их пород, текстурно-структурные особенности руд, литолого-петрографический состав пород, характер минерализации и т. д. Изучение этих материалов позволяет выявить резкие несоответствия и проверить .причины таких отклонений на небольших расстояниях между основными и контрольными выработками, особенно когда последние пройдены по оси или в непосредственной близости от проверяемых скважин. Иногда это бывает вызвано низким качеством и ошибками геологической документации. Например, на Ново-Карагачтинском никелевом месторождении скважины ручного и меха- нического бурения контролировались дудками и в ряде случаев было устано- влено резкое смещение границ и расхождения в геологических разрезах. Это было обусловлено ошибками в документации и вызвало сомнения в правиль- ности всех геологических построений. ; ; 222
Очень важно также проверить, какое количество из общего числа контроль- ных выработок пройдено в контурах балансовых запасов. Например, на Киин- ском россыпном месторождении из 108 контрольных шурфов 34 не было добито • до плотика, лишь 27 находились в контуре балансовых запасов. Совершенно очевидно, что было бы неправильным использовать контрольные выработки, пройденные за пределами промышленного оруденения, для вывода поправочных коэффициентов. При сопоставлении данных опробования основных и контрольных выра- боток необходимо разделить их на группы по классам содержаний. Количество классов содержаний и пределы содержаний в них полезных компонентов за- висят от диапазона колебаний содержаний, но при всех обстоятельствах не- обходимо четко разграничить балансовые и забалансовые руды; целесообразно1 - выделить рядовые, убогие, богатые и очень богатые руды. По каждому из этих классов следует сопоставить данные по отдельным парам выработок и опреде- лить среднее отклонение по всем выработкам, объединяемым данным классом. Как уже отмечалось, расхождения между основными и контрольными выработ- ками в очень большой степени зависят от класса содержаний. Наряду с группировкой по классам содержаний следует произвести сопо- ставление по периодам проходки разведочных выработок. Нередко по скважи- нам, пройденным в разное время, при контроле получаются резко отличные- величины отклонений, что, по-видимому, зависит от исполнителей, качества проходки, опробования, химических анализов и т. д. Например, по россыпному месторождению Пенченга по отдельным перио- дам разведки величина расхождений содержаний между основными и контроль- ными выработками колебалась от 0,53 до 1,41, т. е. почти в 3 раза. В ряде случаев после группировки по классам определяется удельный вес каждого из классов в запасах месторождения. Это позволяет установить влияние поправочных коэффициентов на цифры запасов. Например, на Киин- ском месторождении в классах содержаний 0—100 мг/м3, по которым пройдена 51 контрольная выработка, заключено лишь 2,5% запасов месторождения, апо более высоким классам, характеризующим 97,5% запасов, пройдена лишь 21 контрольная выработка. Вычисление поправочных коэффициентов без учета этих данных ведет к резкому их завышению. ВЫВОД СРЕДНИХ МОЩНОСТЕЙ РУДНЫХ ТЕЛ Мощности рудного тела замеряются большей частью непосредственно . при опробовании канав, шурфов, подземных горных выработок или керна скважин. В зависимости от расположения разведочных выработок по отно- шению к рудному телу и углов его падения непосредственные замеры могут дать в одних случаях истинную мощность (нормальную или наименьшую в дан- ном пересечении), в других горизонтальную, вертикальную или косую. Для получения сопоставимых размеров и определения средних показателей необ- ходимо фактически замеренную мощность привести к истинной. С этой целью- обычно используются следующие формулы: т = пггор sin a, n m = mBepTcosa, (23) "I = тиакл sin (а V Р),, т = mHC cos (a — у), где т — истинная мощность рудного тела; шгор — горизонтальная мощность рудного тела; шверт — вертикальная мощность рудного тела; 'пгнакл — наклон- 223.
<ная мощность рудного тела; ттгнс — наклонная мощность рудного тела, замерен- ная в скважине, имеющей азимутальное искривление; а — угол наклона руд- ного тела к горизонту; р — угол наклона выработки к горизонту; у — зенит- ный угол скважины при пересечении рудного тела. При равномерном распределении линий замера мощностей рудного тела средняя его мощность определяется как среднеарифметическая: п (24) — где т — средняя мощность; тпп замеренные мощности в отдельных линиях, п — количество замеров. При неравномерном расположении линии замера вычисление средней мощности рудного тела может быть произведено либо среднеарифметическим, Рис. 66. Рудное тело с закономерно изменяющейся мощностью: а — более густая сеть опробования по мощной части тела; б — то же по малой его мощности 1 — мощности рудного тела, м; 2 —- расстояния между замерами, м либо средневзвешенным на интервалы влияния отдельных замеров. Если мощ- ность рудного тела закономерно увеличивается или уменьшается в каком- либо направлении, среднеарифметический метод приемлем лишь при равно- мерном расположении замеров и дает завышенные или заниженные результаты в случае их расположения на разных расстояниях. Применение же в данном •случае средневзвешенного способа при любом расположении замеров дает истинное среднее значение мощности. Это подтверждается иллюстрацией (рис. 66), где показан отрезок рудного тела длиной 100 м и мощностью 2 м на одном конце, которая закономерно снижается до 1 м (горизонтальный масштаб 1 : 1000, вертикальный 1 : 100). Средняя мощность рудного тела в рассматри- ваемом отрезке оставляет 1,5 м. На рис. 66 показаны два варианта располо- жения проб (а и б) (следовательно, и замеров мощностей): а) в левой, наиболее мощной части рудного тела, расстояния между пробами в 2 раза меньше, чем в правой, менее мощной (соответственно 5 и 10 м), б) в менее мощной правой части отобрано проб в 2 раза больше, чем в левой. В табл. 34 приведены выводы среднеарифметической и средневзвешенной мощности рудного тела. Из приведенных в табл. 34 данных видно, что средневзвешенная мощность в обоих случаях получилась равной 1,5 м, т. е. соответствует истинной мощ- ности рудного тела. Среднеарифметическая же мощность в случае а оказалась равной 1,58 м, а в случае б — 1,42, м, т. е. находится в прямой зависимости от характера расположения проб (замеров). Если преобладают замеры в наи- более мощной части рудного тела — среднеарифметический подсчет даст за- вышенный результат, и наоборот, при большем числе замеров в менее мощных частях рудного тела среднеарифметическое их значение является заниженным. 224 • •
Таблица 34 Пример вычисления среднеарифметической и средневзвешенной мощности при различных расстояниях между пробами I вариант (а) II вариант (б) Мощность (т), м Интервал влия- ния (1), м ml Мощность (т), м Интервал влия- ния (Z), м ml 2,00 2,5 5,00 2,00 5,00 10,00 1,95 5,0 9,75 1,90 10,00 19,00 1,90 5,0 9,50 1,80 10,0 18,00 1,85 5,0 9,25 1,70 10,0 17,00 1,80 5,0 9,00 1,60 10,00 16,00 1,75 5,0 8,75 1,50 7,5 11,25 1,70 5,0 8,50 1,45 5,0 7,25 1,65 5,0 8,25 1,40 5,0 7,00 1,60 5,0 8,00 1,35 5,00 6,75 1,55 5,0 7,75 1,30 5,0 6,50 1,50 7,5 11,25 1,25 5,0 6,25 1,40 10,0 14,00 1,20 5,0 6,00 1,30 10,0 13,00 1,15 5,0 5,75 1,20 10,0 12,00 1,10 5,0 5,50 1,10 10,0 11,00 1,05 5,0 5,25 1,00 5,0 5,00 1,00 2,5 2,50 2m = 25,25 SZ = 100 SmZ= 150 2m = 22,75 2Z = 100 T,ml~ 150 тср.арифм 2m_25,25 22,75 ~ п 16 "^ср.арифм jg 2"lZ 150 150 ^ср.взв - юо- 1,50 ^ср.взв — ЮО—’ При сложной морфологии рудных тел и отсутствии закономерного увели- чения или уменьшения их мощности в каком-либо направлении среднеарифмети- ческие определения мощности в ряде случаев дают значительные расхождения даже при равномерном расположении замеров. Из приведенных данных можно сделать вывод, что по рудным телам, име- ющим сложную морфологию, даже при равномерном их опробовании и распо- ложении замеров на одинаковых расстояниях вычисленные средние мощности могут существенно отклоняться от истинной. Эти отклонения повышаются с увеличением расстояний между замерами. Последние целесообразнее всего располагать таким образом, чтобы на каждом участке, где мощность резко меняется, имелось по крайней мере по одному замеру. Отдельные такие участки будут характеризоваться либо постоянной мощностью, либо ее закономерным изменением, и поэтому подсчет способом средневзвешенного на интервалы влия- ния даст наиболее близкие показатели. Таким образом, очень важно определить оптимальные расстояния между замерами мощностей, для чего на характерных участках необходимо макси- мально сгустить разведочную сеть и определить степень изменчивости контуров рудных тел, интервалы между пережимами и раздувами, колебания в них мощностей. Если выбранные с учетом этих данных расстояния между замерами 15 Коган и. д. • 225
будут одинаковыми, то можно рассчитывать на удовлетворительные резуль- таты среднеарифметического подсчета. В случае отклонений по каким-либо причинам от указанных расстояний, т. е-. при неравномерных замерах, представляется более надежным метод сред- невзвешенного. Порядок определения средней мощности по блокам зависит от применяемого способа подсчета запасов. При подсчете методом вертикальных или горизон- тальных сечений замеряются площади рудного тела и нет необходимости в вы- числении средних мощностей. Для метода же геологических блоков и ряда Рис. 67. Определение пло- щади влияния отдельных скважин при средневзвешен- ном вычислении мощности: I—блоки кат. В; 2 —блоки кат. Ct; 3 — скважины, встретившие промышленное оруденение; 4 — безрудные скважины; 5 — пострудная дайка; 6 — контуры блоков; 7—контуры площадей влия- ния скважин; 8 — горные выработки других (например, четырехугольников или треугольников) средняя мощность является одной из основных составных частей подсчета, которая существенно влияет на цифры запасов. Обычно разведочные выработки, объединяемые геоло- гическими блоками, расположены неравномерно, и расстояния между рудныш пересечениями могут колебаться в несколько раз. Вследствие этого средне- арифметический подсчет мощностей может в зависимости от расположения разведочных выработок дать завышенные или заниженные результаты. Пред- ставляется более надежным производить подсчет взвешиванием отдельных за- меров на площади их влияния. На рис. 67 приведена проекция рудного тела, подсчитываемого методом геологических блоков. Для вычисления средней мощности, например, блока Сг—3 вокруг каждой буровой скважины отстраи- вается площадь ее влияния, на которую и взвешиваются замеренные мощности. +m2s +• • -+mnsn .n m= S1+s2 + ..7+s; ’ (251 где m — средняя мощность по блоку; zn, т2 . . . mn — мощности по отдель- ным скважинам; Sj s2 . . . sn — площади влияния отдельных скважин. 226
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНИХ СОДЕРЖАНИЙ ЦЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ В РУДЕ Выбор правильного способа вычисления средних содержаний ценных ком- понентов в руде представляет значительные трудности, гораздо большие, чем при определении средних мощностей рудных тел. В случае равномерного рас- пределения проб (замеров) вычисление средних мощностей возможно только среднеарифметическим способом, средние же содержания, в зависимости от ха- рактера распределения оруденения и морфологии рудных тел, могут опреде- ляться как среднеарифметическим, так и средневзвешенным способами. При неравномерном распределении проб (замеров) применение средне- арифметического или средневзвешенного способа вычисления мощностей зави- сит лишь от морфологии рудных тел (наличие закономерного увеличения мощ- ности в каком-либо направлении или резких ее колебаний без видимой последо- вательности); при определении же средних содержаний необходимо, кроме того, учитывать их корреляционные связи с мощностями, степень неравномер- ности опробования и в ряде случаев объемные веса руд. В Советском Союзе опубликовано большое количество работ, в которых рассматривается вопрос о способах вычисления средних содержаний полезных компонентов в руде. Из этих работ могут быть сделаны следующие общие выводы. 1. Подавляющая часть исследователей считает необходимым при наличии корреляции между мощностью и содержанием применять для вычисления сред- них содержаний метод взвешивания частных их значений на соответствующие мощности. В ряде случаев появляется необходимость взвешивания содержаний не только на мощности, но и на объемные веса, если последние находятся в за- кономерной зависимости от содержаний ценных компонентов (например, при одновременном развитии баритизации и полиметаллического оруденения). 2. Не вызывает серьезных разногласий необходимость взвешивания частных содержаний на длины проб, при определении среднего содержания по выработкам (буровым скважинам), вскрывающим мощность или непрерывно прослеживающим рудное тело по простиранию и падению. 3. Признается целесообразность применения среднего арифметического в случаях относительно равномерного распределения оруденения, небольших колебаний мощностей и наличия значительного числа проб; при этом одни исходят из того, что этот способ дает наиболее достоверные результаты, а дру- гие учитывают главным образом возможность упрощения подсчетных опе- раций. 4. Наибольшие разногласия вызывает вопрос о способе определения сред- них содержаний при значительных и незакономерных изменениях мощностей, содержаний ценных компонентов, неравномерном распределении разведочных пересечений. По этому вопросу предложения диаметрально противоположны: А. А. Петров, А. А. Якжин, Л. Ф. Залата рекомендуют всегда применять среднеарифметический способ. Преимущество взвешиванию отдают В. М. Крей- тер, В. А. Петров, В. И. Кузьмин, П. А. Рыжов, В. М. Гудков, А. В. Кар- пов, Я. В. Краснов, В. А. Перец. Следует отметить, что специальные исследования по обоснованию приме- нения в рассматриваемом случае метода среднеарифметического проводились лишь А. А. Петровым и Л. Ф. Залатой, но принятые ими математические прин- ципы и конечные выводы подверглись резкой, и по нашему мнению, обоснован- ной критике. Преимущества же средневзвешенного способа рассмотрены на достаточно высоком научном уровне В. А. Петровым, В.' И. Кузьминым, 45* 227
П. А. Рыжовым и В. М. Гудковым. Очень убедительными представляются данные, полученные ЦНИГРИ по результатам использования электронных и счетно-перфорационных машин для подчета запасов нескольких сотен рудных месторождений (железа, свинца и цинка, меди, никеля, золота, молибдена и др.). Не было выявлено ни одного случая, когда бы использование взвешивания на мощность давало бы результаты худшие, чем данные, полученные при средне- арифметическом способе определения средних содержаний. Практика работы ГКЗ также приводит к убеждению, что при больших колебаниях ~ мощностей и содержаний и неравномерном распределении проб или разведочных выработок целесообразней применять метод средневзвешен- “ного. Так, например, по Депутатскому оловорудному месторождению средние содержания по выработкам и горизонтам определялись среднеарифметически. На основании анализа представленных материалов ГКЗ отметила в своем ре- шении, что средние содержания оказались завышенными на 5—20%, а иногда на 50%. На золоторудном месторождении Джеламбет при крайне неравномер- ном содержании и изменчивой мощности жил подсчет содержаний был проведен среднеарифметическим способом. Это привело по ряду блоков к завышению содержаний в 2—3 раза. Средние содержания и мощности по Бестюбинскому золоторудному месторождению были подсчитаны среднеарифметическим спо- собом, но для проверки обоснованности его одновременно был проведен подсчет средневзвешенных содержаний по 70 блокам, давший довольно близкие ре- зультаты. Наоборот, по Орловскому медному месторождению, где содержания определялись по скважинам взвешиванием на мощность, а по разведочным се- чениям взвешиванием на площади рудных тел, потребовалась проверка под- счетом среднеарифметическим способом. Вопрос об условиях применимости средневзвешенного и среднеарифмети- ческого способов определения средних содержаний отдельных компонентов в руде дважды рассматривался на Экспертно-техническом совете ГКЗ СССР (ЭТС ГКЗ СССР) в 1966 и 1970 гг. Обсуждались посвященные этому вопросу работы В. И. Кузьмина. В 1966 г. ЭТС ГКЗ отметил ряд невыясненных вопросов и порекомендовал автору провести дополнительные исследования. Последующие работы заклю- чались в конструировании двумерных цифровых моделей и их исследований с помощью электронно-вычислительных машин. Были изучены 25 моделей, построенных по фактическим данным разведки железорудных, ртутных, зо- лоторудных и цветных металлов месторождений. Всего было статистически обработано, проанализировано и использовано для построения номограмм более полумиллиона данных. Основной вывод, сделанный в результате этих работ, состоял в том, что среднёвзвёшенные оценки истинной средней мощности, истинного среднего содержания и истинного объемного веса являются состоя- тельными и асимптотически несмещенными, т. е. по мере роста объема разве- дочной выборки эти оценки стремятся к истинным значениям параметров. Средние же арифметические оценки являются смещенными и содержат систематическую положительную или отрицательную ошибку, в зависимости от знака коэффициента корреляции между показателями, характеризующими месторождение, и геометрическими параметрами разведочной сети. При обсуждении работы В. И. Кузьмина в 1970 г. ЭТС ГКЗ согласился с указанным выводом и порекомендовал в подсчетах запасов, как правило, пользоваться для определения средних содержаний методом ^взвешивания па мощности и средние плотности (при резкой изменчивости этих плотностей), 2?8; *
АНАЛИЗ СООТВЕТСТВИЯ КОНДИЦИЙ Кондиции должны разрабатываться по данным детальных геологоразведоч- ных работ. Однако в ряде случаев после обработки всех материалов и соста- вления геологического отчета с подсчетом запасов выявляются существенные расхождения между исходными показателями, принятыми в обоснование тех- нико-экономических расчетов кондиций (запасы руды и ценных компонентов, коэффициенты извлечения отдельных металлов, качество концентратов и т. д.), и фактическими данными, приводимыми в отчете. Это может быть обусловлено большим разрывом во времени между датами разработки кондиций и предста- вления в ГКЗ подсчета запасов, вследствие чего недостаточно полно учтены результаты всех выполненных геологоразведочных работ, технологических и других исследований. В связи с этим при составлении геологического отчета с подсчетом запасов необходимо проанализировать соответствие установленных кондиций геологическим особенностям месторождения и проверить, как под- тверждаются исходные данные кондиций фактическими материалами, содержа- щимися в представляемых материалах. По этому вопросу имеется разъяснение ГКЗ (Малышев, 1965). Прежде всего следует сопоставить запасы руды и металлов, на основании которых определены производительность предприятия и срок его существова- ния. Если произошло резкое уменьшение запасов, необходимо хотя бы прибли- женными технико-экономическими расчетами проверить, возможно ли сохра- нить предусмотренную в кондициях производственную мощность предприятия и сроки окупаемости капиталовложений. В случае необходимости существен- ного уменьшения производительности предприятия изменяются все технико- экономические показатели его работы, что потребует пересмотра кондиций, т. е. минимального промышленного, а возможно и бортового содержаний. При неизменности запасов, но значительном снижении содержаний полез- ных компонентов в рудах нельзя будет достичь выпуска продукции в планиру- емых размерах, что также повлияет на все технико-экономические показатели и может вызвать необходимость пересмотра минимального промышленного содержания. Особенно частые изменения происходят в технологической схеме перера- ботки руд: повышаются или снижаются извлечения ценных компонентов, их содержания в концентратах и полупродуктах, применяемые реагенты и их расходы на 1 т перерабатываемой руды и т. д. Поэтому анализу изменений в технологической схеме, происшедших в результате проведения дополнитель- ных или завершения ранее проводившихся исследований на крупных пробах, должно быть уделено самое серьезное внимание. Результаты сопоставления принятых кондициями исходных данных с име- ющимися на дату проведения подсчета запасов должны быть освещены в спе- циальном разделе отчета, в котором необходимо также дать заключение о соот- ветствии кондиций геологическим особенностям месторождения. Признаками несоответствия могут служить: 1) отнесение за баланс чрез- мерно больших количеств запасов полезного ископаемого, что в некоторых случаях обусловливается неправильным определением бортового или минималь- ного промышленного содержания; 2) разбивка рудного тела на разобщенные мелкие линзы и гнезда, что также может быть вызвано принятием неприемле- мых для данного месторождения бортового и минимального промышленного содержаний ценных компонентов; 3) усложнение контуров и внутреннего строения рудных тел, вследствие чего применение рациональных способов 0S9
разработки месторождения оказывается невозможным; такие осложнения нередко вызываются недостаточно обоснованным выбором максимально допу- стимой мощности интервалов пустых пород или прослоев некондиционных руд, включаемых в контур балансовых запасов; 4) невозможность простран- ственного выделения и оконтуривания отдельных рудных тел и отсутствие в кондициях обоснованного технико-экономическими расчетами коэффициента рудоносности. При выявлении таких несоответствий необходимо технико-зкономическими расчетами проверить возможность внесения требуемых поправок в кондиции. Например, по Тарорскому золоторудному месторождению запасы при рассмот- рении в ГКЗ оказались на 42% меньше предусмотренных в расчетах кондиций, вследствие чего запроектированная производительность предприятия могла быть обеспечена менее чем на 10 лет, что недостаточно. При снижении же про- изводительности предприятия возрастали себестоимость продукции и сроки окупаемости капиталовложений. Специальные технико-зкономические расчеты, проведенные ЦНИГРИ, показали, что применение вновь разработанной техно- логии (селективная флотация с цианированием вместо коллективной флотации с применением обжига концентрата) снижает себестоимость переработки руд даже при резком уменьшении производительности предприятия, вследствие чего кондиции могут быть оставлены без изменения. Большие изменения в исходных данных, принятых при расчете кондиций, не являются редкостью. Об этом свидетельствуют следующие примеры. Так, по Ново-Монастырскому полиметаллическому месторождению запасы руды уменьшились при подсчете запасов на 30%, а утверждено было еще меньше: лишь 40% от предусмотренных кондициями; одновременно снизились показа- тели извлечения: свинца с 89% до 82%, цинка с 84% до 71—82%. По Гудас- скому полиметаллическому месторождению запасы, представлявшиеся на утверждение ГКЗ, были в 1,5 раза, а по Замбаракскому полиметаллическому — в 3 раза ниже, чем принималось кондициями. Основные показатели кондиций устанавливаются в зависимости от спосо- бов разработки месторождений (открытый, подземный) и исходя из технико- экономических расчетов, поэтому отступления от требований кондиций в каж- дом отдельном случае должны быть соответствующим образом обоснованы. Между тем в ряде случаев бортовое и минимально-промышленное содер- жания или минимальные мощности рудных тел, предусмотренные для .открытых работ, неправильно распространяются и на участки месторождений, которые могут быть отработаны лишь подземным способом. Кондициями обычно ого- варивается, что подсчет запасов, предназначенных для открытой разработки, должен производиться в контурах карьера, которые подлежат согласованию с проектирующей организацией. В отступление от этого запасы иногда подсчи- тываются за пределами карьера. Довольно распространенным нарушением кондиций является несоблюде- ние бортового содержания при оконтуривании рудных тел. Например, на Ново- Широкинском месторождении при установленном бортовом содержании 0,7% фактически оно широко колебалось и повышалось до 2,9%. Такое произволь- ное поднятие бортового содержания было вызвано попыткой выделить в некон- диционных блоках участки балансовых руд, однако это привело к расчленению залежей на ряд мелких и сложных рудных тел. На Зуб-Маркшейдерском место- рождении, наоборот, в висячем и лежачем боках рудной залежи системати- чески включались (в 27 скважинах из 57 пробуренных) некондиционные ин- тервалы (ниже'^бортового), которые |по (мощности в ряде случаев превышали 230
мощность промышленного оруденения. Примерно такое же положение имело место на Алайгырском месторождении. Другим частым отступлением от кондиций является несоблюдение устано- вленной мощности прослоев пустых пород или некондиционных руд, включае- мых в контур балансовых запасов. На Алайгырском месторождении предусмат- ривалась мощность таких прослоев для открытых работ 2 м, а для подземных 1 м, при подсчете же включались прослои в 3—4 м. На Лебяжинском место- рождении все безрудные интервалы свыше 3,5 м были исключены статисти- чески, без учета их пространственного положения и возможности селективной отработки (или оставлены на месте). Практически это ведет к искусственному завышению средних содержаний ценных компонентов в руде, которую придется добывать совместно с небольшими безрудными интервалами или прослоями. При подсчете запасов не всегда учитывается величина вскрыши и не сопо- ставляется с установленной кондициями. Например, на Промежуточном участке Гусевогорского месторождения мощность вскрышных пород колебалась от 50 до 280 м. Наряду с этим участок отличается и некоторыми другими неблаго- приятными показателями: частой перемежаемостью прослоев кондиционных и непромышленных руд, низким содержанием железа по ряду скважин. Однако каких-либо технико-экономических расчетов, обосновывающих возможность рентабельной разработки Промежуточного участка, проведено не было. Кроме того, не учитывался коэффициент вскрыши также по ряду участков Амангель- динского месторождения, перекрытых мощными наносами.
Глава IX ОГРАНИЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОБ С ЧРЕЗМЕРНО ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ПОЛЕЗНЫХ КОМПОНЕНТОВ В преобладающем числе рудных месторождений содержания полезных компо- нентов подвержены значительным колебаниям. Особенно резко меняются содержания по отдельным пробам в месторождениях золота: от миллиграммов до нескольких килограммов на 1 т. Огромен диапазон колебаний: от сотых долей до десятков долей процента в рудах ртути, олова, вольфрама, молибдена, тантала, бериллия и других редких металлов. Даже в относительно более выдержанных месторождениях цветных металлов (меди, никеля, свинца, цинка и др.) содержания ценных компонентов меняются от нуля до 30—40% и более. При этом нередко в разведочной выработке на фоне низких или сред- них по качеству руд отдельные пробы оказываются с очень высокими содер- жаниями и за счет них средние показатели по выработке, а во многих случаях и по блоку, существенно повышаются. В этих условиях неизбежно возникает вопрос, как поступать с выдающи- мися по содержанию пробами: следует ли их учитывать без изменения, или они подлежат замене какими-либо другими величинами. Многие исследователи считают, что, за исключением самородков золота, выдающиеся по содержанию пробы следует оставлять без изменения. Однако и по золоту высказываются предположения, что возможность встречи разве- дочной выработкой самородков крайне ограничена и, во всяком случае, во много раз менее вероятна, чем попадание в средние и убогие руды; поэтому нет оснований для исключения самородка, тем более что по мере увеличения сечения разведочных выработок и объема опробуемой массы возрастает и число встречаемых самородков. Как довод в пользу такой точки зрения приводятся также многочисленные случаи «намыва» золота при эксплуатации, т. е. полу- чения больших его количеств, чем подсчитано по данным разведки (с исключе- нием из подсчета самородков). Не случайно в работах П. Л. Каллистова, В. И. Смирнова и других авторов предлагается устранять влияние выдающихся проб на данную выработку или блок, но изъятый при этом металл возвращать месторождению в целом или по соответствующему участку, категории запа- сов и т. д. Е. О. Погребицкий (1968) высказывается по этому поводу еще более опре- деленно, отмечая, что для правильной оценки месторождений необходимо учи- тывать в контуре кондиционных руд все пробы — как с резко повышенным содержанием, так и с резко заниженным и нулевым содержанием, наравне с пробами, содержания в которых близки к средним. Какие-либо искусствен- ные исключения или сглаживания завышенных или заниженных содержаний здесь недопустимы. При сравнительно небольшом количестве ураганных проб возражения против их ограничения нередко обосновываются тем, что почти на каждом 232
месторождении встречается то или иное количество богатых руд (линз, гнезд), которые в процессе разработки рядовых руд также будут добыты и, следова- тельно, повысят общее среднее содержание по месторождению. В тех же случаях, когда ураганные пробы встречаются часто, они рас- сматриваются как характерные для данного объекта и потому не подлежащие ограничению. Из приведенных рассуждений следует, что в том или ином случае выдающиеся пробы должны учитываться с их фактическими содержаниями. Следует сразу же отметить, что при указанном подходе упускаются из виду: 1) значительные затраты, связанные с выявлением и подготовкой к добыче небольших линз и гнезд, расположенных среди убогих руд; 2) большое разубо- живание при добыче мелких рудных тел, которое во многих случаях не по- зволяет получить кондиционных по содержанию ценных компонентов руд, т. е. практически приводит к потере этих гнезд. Характерными в этом отношении являются многие ртутные месторождения. Например, на Хайдарканском место- рождении установлено, что разработка рудных тел объемом менее 120 м3 из-за большого разубоживания и высоких затрат по их вскрытию и подготовке к добыче является нецелесообразной, вследствие чего они оставляются в недрах. Таким образом, первый принципиальный вопрос заключается в том, надо ли вообще ограничивать влияние проб с выдающимися содержаниями полез- ных компонентов. При положительном его решении возникает вторая не менее сложная проблема — как провести границу между приемлемыми в данном слу- чае содержаниями и выдающимися, подлежащими ограничению. Наконец, третий вопрос состоит в том, по какому принципу производить ограничение выда- ющихся проб — путем полного их исключения или замены какими-либо дру- гими содержаниями. Для решения этих вопросов предпринимались неоднократные попытки использовать как эмпирические данные, так и вероятностные статистические методы. КРАТКИЙ ОБЗОР ПРЕДЛОЖЕННЫХ СПОСОБОВ ВЫЯВЛЕНИЯ И ОГРАНИЧЕНИЯ УРАГАННЫХ ПРОБ Наибольшее распространение для месторождений золота получил способ учета высоких проб и самородков, предложенный П. Л. Каллистовым. На основании анализа статистического распределения золота в рудах и песках он пришел к выводу, что 25—30% руд (песков) обычно заключают 70—80% золота, в том числе на долю 1—3% наиболее богатых руд приходится от 15% до 30% всех запасов месторождения. Основная же масса руд любого коренного и россыпного месторождения имеет содержания более низкие, чем средние по данному объекту. Следует подчеркнуть, что эти соотношения, по мнению П. Л. Каллистова, выдерживаются не только по месторождениям и рудным телам в целом, но и по отдельным частям их (горизонтам, блокам) даже весьма ограниченных разме- ров. На примере группировки по классам содержаний 827 проб, отобранных по жиле «М», он доказывает, что она соответствует закону логарифмически нормального распределения, который и используется с целью выявления чрез- мерно высоких проб, нехарактерных для данного распределения. При этом указывается, что если фактическое распределение проб отли- чается от логнормального, то это свидетельствует о наличии в выборке сущест- венных случайных ошибок (иначе говоря, если факты не подтверждают теорию, тем хуже для них). 233
. i Величина верхнего предела нормальных проб зависит, по мнению П. Л. Каллистова, от трех факторов: 1) объема выборки (числа проб), 2) вели- чины среднего содержания и 3) степени неравномерности (величины дисперсии или меры рассеяния). Практически пробы разбиваются на классы содержаний в геометрической прогрессии, равной двум (1—2%, 2—4%, 4—8% и т. д.). К числу высоких, подлежащих ограничению, предлагается относить пробы, которые более чем в 2 раза превышают ближайшую по величине в блоке. За- мену выдающихся проб рекомендуется проводить удвоенным содержанием ближайшей к ней (по величине) пробы или удвоенным средним содержанием по классу, к которому принадлежит вторая проба. В пределах блока к числу чрезмерно высоких могут относиться и две пробы при условии: 1) если содер- жание в большей пробе свыше чем в 3 раза, а в следующей в 1,5 раза превы- шает наибольшую нормальную пробу; 2) расположения высоких проб не рядом, а в разных местах и 3) наличия в блоке не менее 6 проб. Использование статистических функций распределения для выявления ураганных проб было предложено также А. А. Беусом и Д. А. Родионовым (1964), которые считают, что задача определения таких проб практически сво- дится к выявлению вида функции распределения содержаний данного полез- ного компонента в месторождениях по типам и сортам руд. При этом отме- чается, что содержания этих компонентов в породах и рудах чаще всего подчи- нены закону логарифмически нормального распределения. К числу ураганных они предлагают относить такие значения содержаний компонента, которые являются случайными для данного типа или сорта руд, т. е. не принадлежат к изучаемой совокупности. Выявление ураганных проб должно проводиться в два этапа: 1) проверка соответствия нормальному или логнормальному закону (по асимметрии и эксцессу), 2) выяснение возможности отнесения высо- ких содержаний к категории «ураганных». При этом рассматриваются два способа: при количестве проб более 25 и менее 25. На характере распределения содержаний полезных компонентов по клас- сам содержаний основан и способ С. Д. Трескотта, согласно которому уравно- вешивание выдающихся проб происходит за счет вычисления средних содержа- ний исходя из частоты их классов (чем выше содержание, тем меньше частота его встречи). Г. И. Вилисов предложил для выявления проб с чрезмерно высоким содер- жанием строить кривые распределения частот проб и на них находить точки минимальной частоты, являющиеся, по его мнению, пределом значений нор- мальных проб. Все пробы, расположенные в стороне от этих точек и превыша- ющие содержания ценных компонентов в них, он рассматривал как выдающиеся, подлежащие ограничению. Исходя из частот классов содержаний полезных компонентов В. М. Бор- зунов (1965) предложил считать выдающимися единичные пробы с высоким содержанием, частота встречаемости которых в блоке в 3 раза превышает ча- стоту встречаемости их в целом по месторождению. К выдающимся по его мне- нию, можно относить не более двух проб в блоке. Замену таких проб следует производить по формуле, учитывающей наиболее высокое содержание в пробе, признанной рядовой, а также частоты встречаемости выдающихся проб в блоке и в пределах всей жилы, участка или месторождения. Ряд других математических способов (аналитические методы по В. И. Смир- нову и др.) выявления выдающихся проб основан на использовании не только частот распределения ценных компонентов в изучаемых рудах, но и некоторых других факторов. Так, Н. В. Володомонов (1939) для определения предельного оол
нормального содержания предложил формулу, учитывающую влияние чрез- мерно высоких проб на среднее содержание исходя из количества участвующих в подсчете проб и особенностей месторождения. Очень сложную формулу для установления допустимой величины нор- мального содержания в пробе предложил В. И. Кузьмин. В ней помимо харак- тера распределения проб по их содержанию предлагается учитывать также коэффициент вариации содержания ценного компонента в рудах данного место- рождения, погрешности определения среднего содержания исходя из коэф- фициента вероятности, среднеквадратичных отклонений и количества участву- ющих в подсчете проб. В принципе аналогичным способу В. И. Кузьмина является метод, пред- ложенный Б. Я. Юфа (1964), в котором используются медиана распределения проб по содержаниям и коэффициент, зависящий от уровня значимости и харак- тера распределения содержаний. ь Во многом близким к методу Н. В. Володомонова является способ вы- явления и учета ураганных проб, предложенный А. П. Прокофьевым (1967). В обосновании этого способа указывается, что на месторождениях цветных, редких и благородных металлов распределение полезных компонентов чаще всего подчиняется нормальному или логарифмически нормальному законам, с некоторыми отклонениями от них. Это дает основание при расчетах и оценке величины ураганных проб использовать соответствующие формулы математи- ческой статистики. В отличие от Володомонова, который принимает коэффи- циент влияния выдающихся проб равным 10, 15 или 20% в зависимости от гео- логических особенностей месторождений, А. П. Прокофьев предлагает коэф- фициент влияния отдельной пробы на среднее содержание по блоку установить равным 20%. При этом делается оговорка, что для каждого конкретного место- рождения возможность использования верхнего предела Мо = 0,2 должна быть тщательно проверена. Предлагается также учитывать зависимость содер- жания полезного компонента в ураганной пробе от количества проб и коэффи- циента вариации и подчеркивается, что очень важно правильно вычислять этот коэффициент, так как нередко значение его завышается, что приводит к необоснованному увеличению возможной погрешности. Одновременно пред- лагается отказаться от рядовых («секционных») проб и выявлять ураганные пробы по сечению в целом («сквозные пробы»). Таблица 35 Способ ограничения ураганных проб, предложенный В. И. Смирновым Группа место- рождений Характер распределения компонента Ноеффи- циент вариации компо- нента Типичные месторождения Предельно до- пустимое содер- жание в выда- ющейся пробе по сравнению со средним I Весьма равномерный <20 Большинство осадочных 2—3 раза II Равномерный 20—40 Сложные осадочные и метамор- фические Преобладающее большинство месторождений цветных ме- таллов 4—5 раз III Неравномерный 40—100 8—10 раз IV Весьма и крайне не- равномерный >100 Преимущественно редких метал- лов и золота > 10 раз 235
Наряду с математическими методами имеется ряд эмпирических, основан- ных на учете геологических особенностей месторождений. Среди них наиболь- шего внимания заслуживают способы, предложенные в 1950 г. В. И. Смирно- вым и в середине 20-х гг. А. К. Болдыревым. Первый из этих способов заключается в установлении верхних пределов для нормальных содержаний, в зависимости от групп месторождений и харак- тера распределения в них ценных компонентов (табл. 35). А. К. Болдырев рекомендовал выявлять и ограничивать ураганные пробы исходя из их влияния на среднее содержание по выработке или блоку. Для .-этого он считал необходимым принимать во внимание не только содержание >в пробе, но и опробованную мощность, т. е. метропроцент. Если последний в 3 раза превышает средний по выработке или блоку, то проба признается ураган- ной и подлежит замене на утроенное значение среднего метропроцента с доба- влением */8 разницы между последним и метропроцентом в выдающейся пробе. ФАКТИЧЕСКИ ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ПОДСЧЕТЕ ЗАПАСОВ СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ЗАМЕНЫ УРАГАННЫХ ПРОБ При использовании рекомендованных способов на практике геологи не- редко выявляют те или иные несоответствия их данному месторождению и вносят свои поправки, а иногда применяют и собственные методы выявления и ограничения ураганных проб. В результате этого по однотипным месторо- ждениям часто принимаются различные пределы нормальных проб и способы их замены ураганных. Об этом свидетельствуют данные табл. 36, в которой приведены фактически применявшиеся в последние 8—10 лет способы огра- ничения влияния проб с выдающимися содержаниями. Из приведенных в табл. 36 данных видно, что по месторождениям золота в преобладающем числе случаев применялся способ П. Л. Каллистова, а по цветным и редким металлам с теми или иными изменениями — метод В. И. Смирнова. По отдельным месторождениям использованы рекомендации Н. В. Володомонова, Г. И. Вилисова, А. П. Прокофьева, Д. Н. Оглоблина, В. И. Кузьмина и др. Довольно часто принципы отнесения высоких проб к числу ураганных не указываются и не обосновываются: авторы по своему усмотрению устанавливают либо верхний предел нормальных проб (Павлик, Благодатное, Балейское, Центральное и др.), либо исходят из общих сообра- жений о том, что та или иная проба имеет чрезмерно высокое содержание (Чатыркуль, Джезказган, Зареченское, Ачисайское и др.). Вместе с тем, ис- пользуя тот или иной рекомендованный способ выявления ураганных проб, авторы, как правило, не выполняют требуемых по условиям применения пред- варительных расчетов и обоснований. Например, для использования способа П. Л. Каллистова необходимо предварительно составить «генеральные ряды» проб, обработать их, вычислить средние содержания, средние математические ожидания, построить гисто- граммы, логарифмически нормальные кривые распределения и установить воз- можность использования логнормального закона для учета высоких проб. По способу В. И. Смирнова при отнесении проб к числу выдающихся необ- ходимо учитывать степень изменчивости распределения оруденения (коэффи- циент вариации) и, кроме того, определить, во сколько раз содержание в этих пробах должно быть выше среднего, т. е. обосновать, какую из рекомендованных величин (например, в 4 или 5 раз для второй, в 8, 9 или 10 раз для третьей группы месторождений) целесообразно применить для данного месторождения. 236 “
Таблица 36 Применяемые способы выявления и ограничения ураганных проб Месторождение Способ выявления ураганных проб Как заменялись ураганные пробы Месторождения золота Бестюбе Способ Н. В. Володомонова Серебрянское Вагранское Полуденское Каменистое Куранах Джеламбет Ново-Широ- кинское Мало-Толмов- ская Дарасун Мурунтау Тасеевское Павлик Боковое Тарор Советское Терекканское Подлунный Голец Благодатное Балейское Метод П. Л. Каллистова То же » » Метод В. и. Смирнова Метод В. И. Смирнова Метод А. П. Прокофьева Метод П. Л- Каллистова То же Пробы, влиявшие на среднее содер- жание по блоку более чем на 10% Метод П. Л. Каллистова Выше условного содержания Способ П. Л. Каллистова Способы П. Л. Каллистова и В. И. Смирнова Способ П. Л. Каллистова То же Способ В. И. Смирнова Выше условного содержания Для жил — по Каллистову Для вкрапленных руд — условное содержание Кочкарское Крылатовско- Чесноковское Васильевское Токур Кедровское и Осиновское Кировское Центральное Мал. Патом Дубакит рч. Вам Угахан Майкаин Торт-Кудук Метод П. Л. Каллистова Метод П- Л. Каллистова То же » Выше условного содержания Метод П- Л. Каллистова То же » Видоизмененный метод П. Л. Кал- листова В разные годы разными способами То же Десятикратным средним содержани- ем по блоку без учета ураганных проб По методу Каллистова То же Двадцатикратным средним по россы- пи Средним содержанием по выработ- кам или по разрезу с учетом ура- ганной пробы Десятикратным средним по блоку Ближайшим высоким содержанием По методу П. Л. Каллистова То же Наиболее высокой из числа остав- шихся По методу П. Л. Каллистова Содержание условное По способу П. Л. Каллистова По способам П. Л. Каллистова и В- И. Смирнова По способу П. Л. Каллистова То же Пятикратным средним содержанием с учетом ураганной пробы Условное содержание По способу Каллистова Условное содержание Средним содержанием по выработке - с учетом ураганных проб По методу Каллистова Средним из трех проб, включая ураганную По методу Каллистова ' То же По методу Каллистова Средним содержанием по выработке с учетом ураганной пробы По методу Каллистова То же » Учет самородков в количестве 6,5% от их веса 237
Продолжение табл. 36 Месторождение Способ выявления ураганных проб Как заменялись ураганные пробы Итакинское Зареченское Пирмираб и Тузаксай Средне-Бор- зинское Ульдегитское Бол. Амазар Усть-Ыныкчан Маракан Чатыркуль Канимансур- Караташкатан Джезказган Казанское Курултыкен- ское Березовское Згидское Николаевское Тишинское Тетюхинская группа Кварцитовая Сопка Садонское Алтын-Топ- канское Орловское Риддер-Со- кольное Удоканское М Инкурское Придорожное Метод Г- И. Вилисова Выделены 2 ураганные пробы Замена нехарактерных проб Метод В. И. Смирнова замена проб, превышающих в 8 раз среднее содержание по блоку Метод П. Л. Каллистова 10-кратное превышение минимально-промыш- ленного по кондициям Метод П- Л- Каллистова То же » Месторождения меди и пол) Содержание и мощности, в [не- сколько раз превышающие средние по блокам Произведение мощности и содержа- ния превышает 50% общего мет- ропроцента блока Ограничение чрезмерно высоких для данного блока содержаний По жилам не ограничивались, по штокверкам — более 3-кр атного среднего содержания по месторо- ждению Содержания выше 40% свинца Содержания выше по меди 4%, свинцу 12% и цинку 30% Содержания в 4—10 раз выше среднеблочного Пробы с чрезмерно высоким содер- жанием Ограничивались только по золоту и серебру, по свинцу и цинку^не ограничивались Метод П. Л. Каллистова^ Метод В. И. Смирнова 10-кратное среднее по месторождению Единого принципа учета ураганных проб не было установлено Метод И. И. Мамохина, выше 10% свинца По полиметаллам не учитывались, по золоту чрезмерно высокие Превышающие в 5 раз среднее со- держание по выработке есторождения олова, воль<) Метод В. И. Смирнова. Содержание WO3 более 1% Метод В. И. Смирнова. Содержания более 10% олова По методу Вилисова Среднеблочным Средними содержаниями по блоку Средним содержанием по блоку без учета ураганных проб По методу П. Л. Каллистова По методу П. Л. Каллистова То же » 1металлические Средними по блоку Средним содержанием^поХблоку Уменьшенное вдвое содержание ура- ганной пробы Средним из 3 соседних, включая ураганную пробу Уменьшенным вдвое содержанием ураганной пробы Содержаниями, средними по выра- ботке Средним содержанием по блоку с уче- том ураганных проб Средним содержанием по блоку Средним по разрезу или по сосед- ним интервалам По методу П. Л. Каллистова Таких проб не оказалось Среднеблочным с учетом ураганной Средним по сечению, с учетом ура» ганной Средним содержанием по блоку Средним по месторождению с учетом ураганных проб Средним содержанием по выработке с учетом ураганной пробы рама, молибдена Содержанием 1% Содержанием 7,68% v , 238
Продолжение табл. 36 Месторождение Способ выявления ураганных проб Как заменялись ураганные пробы Депутатское Содержания, превышающие средне- блочное: по сечениям через 2—4 м—в 10 раз, по горным выработкам— в 5 раз, по буровым скважи- нам— в 3 раза Соответствующими предельными зна- чениями Иультинское Содержание, превышающее среднее по блоку или выработке более чем в 5 раз По олову—трехкратным, средним (с учетом ураганной), по вольф- раму-средним Ярославское Метод В. И. Смирнова—пробы, пре- вышавшие в 8 раз среднеблочное содержащие По отдельным телам от 1,5% до 5% олова Дастакерт В рядовых рудах содержания более 1%, в богатых более 3.62% моли- бдена Указанными содержаниями Фестивальное Содержания выше 5,13, установлен- ные по статистической кривой рас- пределения содержаний Содержание 5,13% Восточно-Ко- унрадское Единого принципа выделения не ус- тановлено Содержания снижались в 2 раза Караоба То же То же Агылкы Метод В. И. Смирнова Удвоенным средним содержанием по месторождению Каджаран То же Предельным, т. е. в 8—10 раз вы- ше среднего по месторождению или средним по выработке Тырныаузское » Средним по месторождению с уче- том ураганных проб Жирекенское Предельным: 10 раз выше среднего по месторождению Чорух-Дайрон » Восьмикратным средним по гори- зонту с учетом всех проб М е с т о р о ж д е н и я ртути, сурьмы и других редких металлов Раздольное Метод В- И- Смирнова — в 8 раз вы- ше среднего по блоку Средним по блоку с учетом ураган ных проб Хайдаркан Содержания ртути более 1%, сурь- мы 10% Заменялись указанными предельны- ми содержаниями Акташское Содержания выше 5% ртути Предельным содержанием Чаган-Узун- ское То же Средним по блоку с учетом ураган- ных проб Кончочское Содержания более 2% ртути Средним по выработке с учетом ураганных Чонкойское Способ В- И. Смирнова—в 10 раз выше среднего по месторождению Средним по сечению Малышевское В 15 раз превышающие среднее со- держание по блоку Наиболее высокой нормальной про- бой Разнобой существует и в понятии исходного среднего содержания: в одних случаях принимается среднее по месторождению, в других среднее по блоку, горизонту, сечению или выработке. Еще более разнообразны способы замены проб, признанных выдающи- мися. Из табл. 36 видно, что помимо содержаний, вычисляемых по способам П. Л. Каллистова и Г. И. Вилисова, принимались следующие значения содер- жаний: v 239
1) среднее по месторождению; 2) удвоенное среднее по месторождению; 3) восьмикратное среднее по месторождению; 4) десятикратное среднее по место- рождению; 5) двадцатикратное среднее по месторождению; 6) среднее по блоку; 7) трехкратное среднее по блоку; 8) пятикратное среднее по блоку; 9) десяти- кратное среднее по блоку; 10) восьмикратное среднее по горизонту; 11) среднее содержание по разрезу (сечению); 12) среднее содержание по выработке; 13) среднее содержание из нескольких соседних выработок; 14) условные содер- жания, принимавшиеся как предел для нормальных проб (10, 15, 40, 100 г/т; 1,5—5% и т. д.); 15) уменьшенное вдвое содержание ураганной пробы; 16) сред- нее из трех проб — ураганной и двух соседних; 17) наиболее высокое из оставшихся в блоке; 18) полученное при исключении ураганной пробы без замены. Фактическое число способов замены ураганных проб значительно выше, так как по каждому из перечисленных первых 13 приемов применяются два варианта: в одних случаях средние содержания вычисляются с учетом ураган- ной пробы, а в других — без нее. Кроме того, в ряде случаев допускаются отступления от принятого спо- соба учета ураганных проб, которые обосновываются особенностями разведу- емого месторождения. Например, по россыпному месторождению рч. Камени- стого при проверке способом П. Л. Каллистова ураганных проб не было выявлено. Однако опыт работы драги № 61 показал, что по нарушенным россы- пям усреднение по этому способу, как правило, ведет к завышению содержа- ния. В связи с этим к ураганным были отнесены пробы с содержаниями, превы- шающими в 20 раз среднее по месторождению, что привело к снижению запа- сов на 7 %. Не были обнаружены ураганные пробы по рассматриваемому методу и по Центральному месторождению, но авторы сочли необходимым ограничить пробы с содержаниями, выше 80 г/т с заменой средним содержанием по выра- ботке. По Мало-Толмовской россыпи, пользуясь методом П. Л. Каллистова, в части скважин заменялись рядовые содержания, а в других оставались без ограничения пробы с содержаниями, в 4—5 раз более высокими. При этом во многих случаях от содержания одной ураганной пробы в блоке зависит отнесение его к числу балансовых или забалансовых. Эти данные свидетельст- вовали о неприемлемости применяемого метода ограничения ураганных проб. i/He были выявлены ураганные пробы по методу П. Л. Каллистова по Мурун- |таускому месторождению^хотя при рассмотрении подсчета запасов"в ГКЗ бШго~’уСТЯЙ®вяГОйО наличие значительного числа проб, резко влияющих на средние содержания в блоках и по месторождению в целом. Влияние этих проб было ограничено. Последующие эксплуатационные ^работы подтвердили обо- снованность такого ограничения. По Угаханскому месторождению, приняв способ П. Л. Каллистова, авторы разработали свою формулу, согласно которой самородки должны учитываться в количестве 6,5% от общего их веса. Такой разнобой в методах выявления ураганных проб и резкие колебания принимаемых взамен их содержаний — от нуля до 20-кратного среднего по месторождению (по методу П. Л. Каллистова возможны еще большие превы- шения) характеризуют крайнюю неупорядоченность этого вопроса. .Между. дх\мдгроблема.урагаппт>тх проб существует, и от ее решения зависит достовер- ность оценки качества руд. Об этом свидетельствуют опыт рудничной геологи- ческой службы'и материалы, поступающие в ГКЗ. Так, по Ярославскому оловорудному, Алтын-Топканскому и Садонскому полиметаллическим и ряду других месторождений при анализе причин расхо- 240
ждений между подсчитанными и фактически добытыми запасами полезных компонентов выяснилось, что неподтверждение средних содержаний в значи- тельной мере обусловлено недостаточным ограничением влияния ураганных проб. В частности, по Садовскому руднику это подтверждается огромной рабо- той, проведенной Э. Л. Кобленцом по обработке фактических данных эксплуа- тации и их сопоставлению с различными вариантами учета выдающихся проб. По 27 блокам, отработанным за период с 1945 по 1957 г., были определены фак- тические содержания в добытой руде на основании систематического бороздо- вого опробования через 2—4 м по простиранию и падению каждой отработан- ной ленты и горизонтального слоя. Содержания по указанным данным эксплуатационно-разведочного опробо- вания были сопоставлены с семью вариантами замены ураганных проб: 1) среднеблочным содержанием, вычисленным с учетом ураганной пробы; 2) то же, но без учета ураганной пробы; 3) средним из трех соседних проб, включая ураганную; 4) средним иэ двух соседних проб, ближайших к ураган- ной; 5) исключение ураганных проб без замены; 6) средним содержанием между среднеблочным и ураганным; 7) наиболее высокой в блоке пробой после ура- ганной. Ближе всего к фактическому содержанию оказались данные, полученные при замене ураганных проб среднеблочными содержаниями, вычисленными без учета выдающихся проб. Удовлетворительные результаты получены также при полном исключении ураганных проб (пятый вариант) и при замене их ближайшими соседними к ним пробами (четвертый вариант). За счет ураганных проб содержания по отдельным блокам оказались завышенными по свинцу на 11—35% и цинку — на 2—36%. ^НЕДОСТАТКИ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что выдающиеся по содержанию пробы, оказывающие большое влияние на вычисляемые пифры средних содержаний, а следовательно и на запасы полезных ископаемых, под- лежат ограничению. Задача заключается в том, чтобы найти объективные кри- терии для установления границы между нормальными и ураганными пробами. Как уже отмечалось, основные исследования в этом направлении велись мето- дами математической статистики с использованием законов распределения полезных компонентов и коэффициентов вариации последних. Наибольшее признание получили работы П. Л. Каллистова, но предложенные им прин- ципы учета проб с высоким содержанием в ряде случаев оказались неприемле- мыми для месторождений золота и совершенно непригодными для других полезных ископаемых. Это обусловлено с нашей точки зрения тем, что исполь- зуемый для обоснования всех выводов закон логнормального распределения содержаний полезных компонентов не в состоянии разрешить проблему учета ураганных проб. Кроме того, по многим месторождениям фактическое распре- деление полезных компонентов не отвечает указанному закону. Нередко для придания логнормальной кривой симметрии левую ее часть отстраивают начи- ная с непромышленных, крайне низких содержаний, например, по некоторым месторождениям ртути и бериллия с 0,0015%; в правой же части классы содер- жаний расширяются по геометрической прогрессии, что предопределяет форму кривой. Несмотря на это по ряду ртутных месторождений установлено, что распределение содержаний металла в них не подчиняете^ логарифмически нормальному закону. 16 Коган И. Д. 241
В некоторых случаях гистограммы, построенные по фактическим данным, хотя и приближаются к логарифмически нормальным кривым, все же сущест- венно от них отличаются. В частности по исследовавшемуся месторождению олова из 11 выделенных классов в пяти расхождения между гистограммами и кривыми составили 20—25%, в одном 40% и в остальных пяти — от 100 до 300%. По бериллиевому месторождению из восьми классов — в двух имели место расхождения в 25—30% и в двух других 300—400%. Использование закона логарифмически нормального распределения для определения ураганных проб обосновывается П. Л. Каллистовым тем, что статистическое распределение, характерное для месторождения в целом, вы- держивается в каждой его части (блоке, участке), как бы мала она ни была. Между тем из теории математической статистики известно, что условное рас- пределение случайных величин на отдельных участках не обязательно имеет этот же вид, что и распределение по месторождению в целом. Иначе говоря, характер распределения отдельных выборок может отличаться от типа распре- деления по генеральной совокупности в целом. Вместе с тем метод распознавания ураганных проб основан на неверном утверждении о том, что коэффициент вариации к, так же как и отношение двух каких-либо содержаний Сг : С2, не зависит от среднего содержания (а). В дей- ствительности же v и а являются функциями одной величины и зависимость их очевидна. Таким образом, с математических позиций метод П. Л. Каллистова далеко не безупречен. Еще большие сомнения он вызывает с геологической точки зре- ния. Совершенно неприемлемым представляется утверждение о том, что любой, даже самый маленький участок месторождения заключает набор содержаний, соответствующий их распространению по месторождению в целом, так как практически означает наличие равномерного идеально выдержанного орудене- ния. Это находится в полном противоречии с основной предпосылкой о возмож- ности использования логнормального закона лишь для месторождений золота и редких металлов, отличающихся наиболее неравномерным распределением оруденения. Более того, считая, что истинное распределение полезных компо- нентов находится в идеальном соответствии с распределением Гаусса, фактиче- ские отклонения рассматриваются как случайные, обусловленные недостатками выборки, и заменяются на теоретические. Следует также отметить, что при использовании для математической обра- ботки данных опробования совершенно не учитываются размеры проб, их ори- ентировка по отношению к исследуемому рудному телу (по простиранию, падению, вкрест простирания), степень равномерности опробования, простран- ственное положение различных классов проб и т. д. Иначе говоря, вместо осмысленной геологической обработки исходных данных последние включаются в те или иные универсальные формулы, которые предлагается использовать для всех видов полезных ископаемых и всех типов месторождений. В частности, по кривым распределения классов содержаний в пробах и количеств частот в классах исходя из характера этих кривых, наличия в них положительных эксцессов и т. д. делаются выводы о предельных нормальных содержаниях в пробах и наличии или отсутствии ураганных проб. Между тем анализ статистической совокупности без учета пространственного расположения проб не позволяет решить эту задачу. В этом легко убедиться из следующего примера. Допустим, по правильной квадратной сети 10 X 10 м отобрано 100 проб (рис. 68). Эти пробы по классам содержаний распределяются следующим образом (табл. 37). 242 * .
Таким образом, среднее арифметическое содержание из 100 проб составило 1,39% . Однако, если исключить две пробы с содержанием больше 20%, среднее 139,7 — 52,0 псоо/ , Л по рассматриваемому сечению снижается до ------юо'—"2—= 0,89%, т. е. Рис. 68. Варианты различного расположения богатых проб. а — концентрация на одном участке разведочного сечения; б — рассредоточение по всему разведочному сечению 1 — пробы с содержанием 0,1—0,9%; 2 — пробы с содержанием 1—2%; 3 — пробы с содержанием 5—10%; 4 — пробы с содержанием > 20%; 5 — контур обогащенного участка более чем на 1/3 (на 36%), а при исключении пяти выдающихся проб лап ,__52 ._23 ---—— ----------= 0,67 среднее содержание снижается более чем в 2 раза. 95 Между тем вопрос о том, следует ли усреднять ураганные пробы, целиком за- висит от их расположения. На рис. 68, а все пробы Таблица 37 с высокими содержаниями сконцентрированы и обра- Распределение проб по классам зуют богатое гнездообраз- содержаний в примере 1 чае его надо подсчитать от- дельно, без усреднения, и ^“ий в целом по сечению среднее % по рядовым и богатым ру- Частота Сумма содержаний Среднее со- держание, % дам будет близким к 1,39% . При распределении q ц q g тех же ураганных проб по j’q 2’0 всей площади (см. рис. 68,6) 5’0 ю q их ограничение обязательно, ’ 20 так как они обусловлены 70 25 3 2 29,4 35,3 23,0 52,0 0,42 1,41 7,66 26,00 пересечением неоильших. гнезд, прожилков примазок или других геологических образований, не имеющих сколько-нибудь существен- ных размеров. Оставление в этом с луч усреднения привело бы к завышению сред] мому сечению в 1,5—2 раза. 100 ае чрезм него соде{ 139,7 зрно ВЫСОК! )жания по р 1,39 [х проб без ассматривае- Еще менее надежны для определения верхнего предела нормальных проб способы, основанные на использовании коэффициентов вариации. Дисперсия 16* 243
(а следовательно, и коэффициент вариации) признака увеличивается с умень- шением размера пробы, а при увеличении последней наблюдается закономер- ное уменьшение коэффициента вариации. Это обстоятельство в последние годы вынудило геологов отказаться от использования коэффициента вариации для характеристики изменчивости месторождений, а тем более для математиче- ского обоснования тех или иных параметров подсчета запасов. В частности Ю. В. Рощин отмечает наблюдающееся закономерное уменьшение коэффициентов вариации содержания при увеличении объема проб и уменьшении опробованной площади. Это считается одним из неудобств использования коэффициента вариации для характеристики изменчивости место- рождений. А. Б. Каждая указывает, что в результате исследований последних лет выяснилось, что асимметрия эмпирических кривых распределения содержа- ний в рудных залежах увеличивается: 1) с уменьшением среднего содержания компонента в рудах; 2) с уменьшением объема (длин) проб; 3) с увеличением изменчивости (неравномерности) содержаний; 4) с увеличением опробованных (разведанных) площадей. Все это ограничивает возможности статистических методов и заметно обесценивает значение коэффициента вариации как уни- версального показателя изменчивости. По просьбе автора Д. А. Родионов дал следующее специальное разъяснение о применимости коэффициента вариа- ции для оценки степени изменчивости месторождений. Коэффициент вариации представляет собой безразмерную величину v=— с где а — истинное среднее значение случайной величины, о — соответствующее стандартное отклонение. Неизвестный коэффициент вариации оценивается обычно по формуле (26) где х — среднее арифметическое; s — оценка для неизвестного стандартного отклонения о. Основной недостаток оценки v заключается в том, что ее дисперсия D (v) относительно велика даже для весьма больших значений числа наблюдений п. . ст Это свойство оценки v в значительной степени затрудняет проверку гипо- тезы о равенстве неизвестного коэффициента вариации v заданному значению а0. Проверить эту гипотезу (Но : v = v0) можно с помощью статистики: Z= —Р~~Р° (28) -< Ml+2*g) V 2(n —1) которая, если Ho верна, распределена асимптотически нормально с парамет- рами 0 и 1. Однако мощность этого критерия столь мала, что не позволяет высказывать обоснованные суждения об отнесении выборочного значения v к г' или даже при весьма больших значениях п. В связи с этим выборочный коэффициент вариации нельзя рассматривать как достаточно хорошую меру изменчивости месторождений. Даже при выбор- ках большого объема оценка коэффициента вариации не позволяет делать обо 244
снованных выводов о том, одинакова ли степень изменчивости в сравниваемых участках месторождения, или ее следует рассматривать как различную. Более того, отнесение изученного участка месторождения к одному из заданных интервалов значений коэффициента вариации весьма затруднительно, даже для весьма грубой градации заданных значений. Приведенные данные позволяют признать неприемлемым способ ограниче- ния проб с чрезмерно высокими содержаниями, основанный на использовании логнормального распределения и коэффициента вариации полезных ископае- мых, предложенный А. П. Прокофьевым (1967). В этом способе, кроме того, особое возражение вызывает условие использования только «сквозных проб», тГе. полностью пересекающих рудное тело. При больших мощностях рудного тела, измеряемых, например, десятками метров, ураганная проба, повышающая среднее содержание по сечению в несколько раз, окажется незамеченной. Например, по Ново-Широкинскому месторождению (по которому использо- вался рассматриваемый метод) в целом по рудным пересечениям не было выде- лено ураганных проб, а при рассмотрении в ГКЗ за счет ограничения чрезмерно высоких содержаний запасы свинца были снижены на 10%. Неудачи в разработке научно обоснованных методов выявления и ограниче- ния ураганных проб, по нашему мнению, являются следствием того, что преобладающая часть исследований направлена на изучение вопроса, насколько типичны те или иные содержания для данного месторождения, рудного тела и блока. При этом считается возможным ограничивать лишь те пробы, которые не вписываются в тот или иной статистический ряд, дают отклонения в кри- вой распределения и т. д. Большая часть исследователей считает, что таких проб не может быть больше одной-двух на блок и они не могут превышать нескольких процентов по отношению к общему числу отобранных по месторо- ждению проб. В противоположность этому другие полагают, что при неравно- мерном распределении оруденения на месторождении всегда может быть не- сколько процентов богатых руд, и поэтому при наличии небольшого числа ураганных проб их ограничивать не следует. Таким образом, в одном случае признается возможность и целесообразность ограничения лишь отдельных немногих проб, в других случаях, наоборот при небольшом числе таких проб предлагается учитывать их без ограничения. Решить этот вопрос с помощью математических исследований без учета характера распределения оруденения невозможно. При геологическом же подходе к вопросу можно считать нормальным нали- чие проб с выдающимися содержаниями на любом месторождении, а особенно на месторождениях с неравномерным распределением полезных компонентов. При этом можно без каких-либо специальных исследований утверждать, что число и частота встречи выдающихся содержаний на разных участках (в отдель- ных блоках) будут существенно отличаться между собой, так же как и от сред- них данных по месторождению. В противном случае надо предположить идеаль- ное распределение, когда на любом отрезке встречается одинаковое число проб с выдающимися, средними и убогими содержаниями, чего в природе не бывает. В действительности пробы с очень высокими содержаниями могут быть приурочены к немногим обогащенным участкам и тогда являются нор- мальными для них даже в тех случаях, когда они резко выделяются по сравне- нию со средними значениями. Когда же ураганная проба обусловлена мелким гнездом или тонким прожилком, и число таких гнездышек очень ограничено, принятие ураганной пробы без ограничения ведет к резкому завышению содер- жаний и запасов полезных компонентов. 245
Таким образом, речь идет не о том, типична или нетипична данная проба для месторождения, блока, участка, а об определении возможности распро- странения полученных по ней данных на значительные объемы. При вычислении средних содержаний по выработкам и блокам мы не всегда должным образом учитываем влияние пространственного положения отдель- ных проб. Допустим, скважина пересекла рудное тело мощностью 10 м и по нему отобрано 10 проб, пз которых 9 имели содержания 0,3—0,6%, в среднем около 0,5% и одна 20%. В этом случае среднее содержание по рудному телу составит 2,45%, и оно существенно не выделяется своим высоким значением. При исключении же пробы с выдающимся содержанием пересечение оказы- вается некондиционным. На рис 69 графически изображено расположение проб и их влияние на показатели блока. Каждая из этих проб может быть изображена в виде плиты толщиной в 1 м и площадью, равной площади влияния разведоч- ной выработки, в данном случае 2500 м2. Таким образом, принимая ураганную пробу без усреднения, мы предполагаем, что руда с та- ким содержанием распростра- няется на площади 2500 м2 (при сети 100 X 100 м на 10 тыс. м2). Это не обязательно должна быть сплошная плита, но сумма отдель- ных богатых гнезд или линз должна . соответствовать такому объему. Если соседние выработки не встретили такого оруденения или пересекли богатые интервалы на разных, не увязывающихся между собой уровнях, есте- ственно предположить, что мы имеем дело с относительно небольшим скоплением богатых руд (см. рис. 68, б), которое нельзя рассматривать как сплошное оруденение, распространяющееся на всю площадь влияния выработки. Из этого следует, что влияние выдающегося содержания должно быть ограничено либо по площади, либо, что проще, — арифметически. Одновременно может быть сделан вывод о том, что при выявлении и ограни- чении ураганных проб необходимо в первую очередь учитывать влияние, кото- рое они оказывают на содержание полезных компонентов в блоке. При этом имеется в виду, что наличие ураганных проб установлено достаточно надежно тщательно проведенным повторным опробованием и контрольными ана- лизами. Как уже отмечалось, в зависимости от геологической обстановки одна и та же проба с выдающимся содержанием в одних случаях является ураганной и подлежит замене, в других — нормальной и может быть использована без ограничения. Следовательно, задача геолога прежде всего заключается в том, чтобы выяснить, с чем связано высокое содержание. Это может быть обусло- влено следующими основными причинами: 1) наличием среди рядовых руд богатых жил, прожилков, шлир, зон интенсивного дробления и минерализации, богатых струй в россыпях и т. д. (см. рис. 68, а). Или, говоря языком математиков, участок сосредоточения ураганных проб значительно больше объема пробы. В этих случаях обогащен- 246
ные участки должны быть оконтурены и подсчитаны отдельно. Иногда возможно и статистическое выделение таких участков распространения богатых руд; 2) подсечением разведочными выработками очень небольших гнезд, примазок по трещинам, мелких прожилков (иногда вдоль их падения) и других образований, имеющих крайне ограниченные размеры, вследствие чего полу- ченные по ним выдающиеся содержания не могут быть распределены на всю выработку или весь блок; в данном случае участок ураганных содержаний ра- вен или даже меньше объема пробы; 3) весьма неравномерным распределением оруденения с чередованием бога- тых и убогих руд без видимой закономерности. Выявление ураганных проб целесообразно производить вначале по каждой выработке (рудному пересечению), а затем по блоку в целом. Например, в табл. 38 приведено вычисление средних содержаний свинца и золота по одной из скважин золото-полиметаллического месторождения. Таблица 38 Пример выявления и ограничения ураганной пробы по скважине № пробы Длина проб (ти), м ч Содержание (с) Произведение (т*е) свинца, % ‘,J золота, г/т по свинцу по золоту 1 1,7 3,2 0,4 5,44 0,68 — 2 1,2 32,2 * 22,4 38,64 Vх 26,88 3 1.1 1,9 1,2 2,09 1,32 4 1,0 4,2 Следы 4,20 0 5 0,5 3,0 2,2 1,50 1,10 6 0,6 5,0 ** 1,1 3,00 0,66 7 0,7 0,4 0,5 0,28 0,35 8 0,5 0,2 Следы 0,10 0 9 0,8 0,6 0,4 0,48 0,32 10 0,5 0,5 0,3 0,25 0,15 11 1,0 4,0 1.0 4,00 1,00 12 1,2 0,2 1.1 0,24 1,32 13 0,8 0,3 1.0 0,24 0,80 14 1,0 2,1 2,8 2,10 2,80 15 1,2 0,2 Следы 0,24 0 16 0,6 1.5 2,0 0,90 1,20 17 0,9 0,9 0,4 0,81 0,36 18 1,1 1,5 1,2 1,65 1,32 19 0,8 0,4 Следы 0,32 0 20 1,5 0.5 » 0,75 0 21 1,0 3,5 2,0 3,50 2,00 22 1,о 3,1 0,4 3,10 0,40 23 1,0 0,4 Следы 0,40 0 24 1,0 1,1 0,8 1,10 0,80 25 0,8 0,8 0,2 0,64 0,16 26 1,0 0,5 Следы 0,50 0 27 1,0 1,4 0,4 1,40 0,40 Итого 25,5 3,05 1,72 | 1 77,87 44,02 Из табл. 38 видно, что среднее?'сбдёржание по всем 27 отобранным пробам составило 3,05% свинца и 1,72 г/т золота. При исключении же одной только пробы № 2 содержания соответственно снижаются до 1,61% и 0,7 г/т, т. е. на 46,4 и 58,9% (отн.). Очевидно, что проба № 2 является ураганной и оставление ее без ограничения резко завышает среднее содержание по сечению. Как уже 247
отмечалось, на практике применяется много способов замены, ураганных проб (средним по сечению с учетом ураганной пробы или без ее учета, средним по блоку, месторождению и т. д.). Представляется, что логичней и справедли- вей производить замену наиболее высоким содержанием, оставленным в дан- ном сечении без ограничения и, следовательно, признанным предельным нор- мальным содержанием. В рассматриваемом примере по свинцу это проба № 6 с содержанием 5,0%, а по золоту проба № 14 — 2,8 г/т. В этом случае метро- процент ураганной пробы по свинцу составит 1,2 X 5,0 = 6,0 вместо 38,64 и общий метропроцент по сечению 77,87—32,6 = 45,27, а среднее содержание снизится до 1,77%. По золоту метрограмм 26,88 подлежит замене на 2,8 X 1,2, т. е. на 3,36, а метрограмм по сечению 44,02 уменьшится на 26,88—3,36, т. е. на 23,52 и составит 20,50; среднее содержание определится в 0,84 г/т. Часто при замене ураганной пробы принимается наиболее высокий метро- процент (вместо наиболее высокого содержания). В рассматриваемом сечении по свинцу это будет уже не проба № 6, а проба № 1, у которой наивысший метропроцент (после ураганной) — 5,44, а по золоту остается проба № 14, имеющая наиболее высокое содержание и одновременно наивысший метро- грамм. Этот вариант ограничения ураганных проб представляется более пред- почтительным, так как он учитывает не только чрезмерно высокие содержания, но и влияние опробованных мощностей, вместе с тем упрощаются операции по расчету. При наличии нескольких проб с чрезмерно высокими содержаниями, особенно если они не столь резко выделяются среди остальных, как в рассматри- ваемом примере, неизбежно возникает вопрос, начиная с какого содержания следует рассматривать пробы как выдающиеся. Из приведенных выше данных видно, что до настоящего времени не раз- работано научно обоснованных методов выявления и ограничения ураганных проб. Между тем при подсчете, а тем более при проверке запасов эти вопросы приходится решать. На основе опыта ГКЗ СССР и имеющихся по ряду место- рождений данных сопоставления содержаний полезных компонентов в рудах, принятых в подсчете запасов и вычисленных по результатам эксплуатационно- разведочных работ, можно сделать следующие выводы. 1. Вопрос об ураганных пробах следует решать не по месторождению в целом, а применительно к отдельным его участкам (блокам или выработкам). Это вытекает из того обстоятельства, что при неравномерном распределении оруденения содержание в пробе, обычное для одного блока, может оказаться ураганным для другого. Ограничение влияния отдельных проб обусловлено не тем, что высокие содержания в них вызывают сомнения. Эти сомнения легко рассеять повторным опробованием или контрольным химическим анализом. Задача состоит в том, чтобы не допускать завышения среднего содержания по блоку за счет проб, характеризующих небольшие участки рудного тела. Возможности для такого завышения практически неограниченны — в зависи- мости от содержания в рядовых и ураганной пробах завышение может дости- гать двух, десяти и даже сотен раз. 2. Верхний предел допустимых содержаний должен быть соизмерим со средним содержанием по данному блоку или выработке. Следует установить максимально допустимое завышение отдельной пробой среднего содержания по блоку. Во избежание такого завышения можно было бы полностью исклю- чить ураганные пробы. Однако это всегда вело бы к занижению среднего содер- жания; наоборот, оставление выдающихся проб без ограничения во всех слу- чаях завышало бы средние содержания. *. 248
В связи с этим признано целесообразным не допускать завышения отдель- ной пробой среднего содержания по блоку "более чем на 10%, а по выработке более чем на 20%. При таком подходе исключается возможность резкого завы- шения содержаний за счет ураганных проб и вместе с тем снижения средних содержаний, а следовательно и запасов месторождения, более чем на 5—10%, редко более. 3. При большой мощности рудных тел, когда по разведочным выработкам,? участвующим в вычислении средних содержаний, отбирается более 20 проб,} ограничение влияния ураганных проб следует начинать с отдельных выработок. * Необходимость этого хорошо видна из рассмотренного выше примера (см. табл. 38). Здесь среднее содержание свинца, вычисленное без ограничения ура- ганной пробы, составило 3,05%. Это содержание нельзя отнести к числу выда- ющихся, так как из 27 проб, участвующих в подсчете, 8 имеют содержания выше 3%. Вследствие этого, если предварительно не ограничить влияние пробы № 2 с содержанием 32,2%, то в подсчет запасов войдет содержание, завышенное на 74% —3,05% вместо 1,75%. 4. При небольшом количестве проб по отдельным выработкам ограничение выдающихся проб может производиться по разведочным линиям (профилям). В качестве примера можно привести Полуденское россыпное месторождение (табл. 39). В разведочной линии № 43 одна ураганная проба в скв. 1238 заключала 40% всего линейного запаса, а в линии № 42 скв. 1197 — 32%. Замена этих Таблица 39 Пример ограничения ураганных проб по разведочным линиям № скважины Количество проб Содержание, г/т Вертикальный запас (метро грамм) всего в т. ч. ураганных среднее по скважинам по ураганной пробе по скважине по ураган- ной пробе Разведочная линия 43 1236 2 81 162 1237 6 —- 76 — 489 — 1238 8 1 394 2117 3154 2117 1239 7 — 70 -— 526 — 1240 4 — 121 — 509 — Итого по линии 27 1 172 2117 4800 2117 Разведочная линия 42 1196 9 127 891 __ 1197 5 1 260 806 1194 967 1198 3 —- 98 — 393 '—- 1199 8 — 62 — 512 — Итого по линии 25 1 125 — 2990 967 * 249
проб наиболее высокими в данной разведочной линии снизила по линии № 43 среднее содержание с 172 до 110 г/т, а по линии № 42 с 125 до 96 г/т. 5. При небольшом количестве проб в блоке (менее 30—40) ограничение выдающихся содержаний целесообразно производить по двум-трем соседним блокам. Если же они резко различаются по характеру распределения орудене- ния, то" необходимо в пределах рудных тел выделить относительно однородные участки и по ним вести ограничение ураганных проб. .... - Практически выявление и ограничение проб с чрезмерно высокими содер- жаниями отдельных компонентов должно проводиться в следующей последо- вательности. Вначале на основе анализа характера распределения оруденения необходимо выяснить, нет ли какой-либо закономерности в пространственном размещении выдающихся проб, например приуроченности к тектоническим зонам, тем или иным литологическим разностям пород, концентрации в так называемых «стержневых жилах» золоторудных месторождений или в обога- щенных струях россыпей. При наличии таких участков они должны быть выделены, и подсчет запасов по ним должен производиться без ограничения выдающихся содержаний. Во всех других случаях анализируются таблицы вывода средних содержа- ний по выработкам (по мощным рудным телам) или непосредственно по блокам. В подавляющем большинстве случаев средние содержания отдельных компонентов в руде определяются взвешиванием на мощности проб , (29) £jm где Сср — среднее содержание; Е тс — сумма произведений мощностей и содер- жаний отдельных проб; Swi — сумма мощностей отдельных проб. При средневзвешенном способе вычисления средних содержаний ограни- чение влияния отдельной пробы 10% означает, что максимально допустимый метропроцент (метрограмм) Л7Смакс не должен превышать 10% от суммарного по блоку | У т • с • 10 { I —• (3(|) При среднеарифметическом подсчете средних содержаний максимально допустимое содержание Смакс не должно быть выше суммы содержаний по блоку с -Sc-10 (31) '-УМДКС - jQQ • * Исходя из этого пробы, подлежащие ограничению, выявляются очень просто: итоговый метропроцент по выработке или блоку умножается соответ- ственно на 0,2 или 0,1. Пробы, имеющие более высокие метропроценты, отно- сятся к числу выдающихся. Например, в табл. 38 суммарный по выработке метропроцент свинца составил 77,87, следовательно, максимально допустимый для отдельной пробы -° , или 15,57. Лишь одна проба № 2 превышает этот лимит — ее метропроцент 38,64. Представляется, что такую пробу правильней всего ограничить путем придания ей наиболее высокого метропроцента из числа других проб рассмат- риваемой выработки. В данном случае это метропроцент пробы № 1 — 5,44. 250 ...... ........................................ --- wo г
Заменяя 38,64 на 5,44, мы уменьшаем суммарный метропроцент на 33,20 и тогда среднее содержание составит или 1,75%. Точно так же определяются и ограничиваются выдающиеся пробы по бло- кам: суммарный метропроцент блока, умноженный на 0,1, является предельным для отдельной пробы. Следует обратить внимание на то, что в суммарный метро- процент входят все пробы, включая и ураганные, и благодаря этому предельный лимит в ряде случаев существенно повышается. При рассмотрении вопроса о предельном лимите для выдающихся проб не следует слишком формально подходить к нему. Если метропроцент оказывается несколько выше установлен- ного, например 12—15% по отдельным пробам в блоке, то обычно их не огра- ничивают, так как замена на ближайший высокий метропроцент существенно не отражается на средних показателях. За период, прошедший после подготовки настоящей книги к первому изданию, накопились новые данные о влиянии, оказываемом ураганными про- бами на средние содержания и запасы ценных компонентов, а также некоторый опыт применения рекомендованного нами метода выявления и ограничения проб с чрезмерно высокими содержаниями. По ряду месторождений, где в процессе эксплуатации выявилось зна- чительное неподтверждение средних содержаний или запасов, подсчитанных по данным разведки, анализом причин выявившихся расхождений занимались специальные межведомственные комиссии или группы квалифицированных специалистов, командированных научно-исследовательскими институтами. Так, по Хайдарканскому ртутному месторождению межведомственная комиссия уста- новила, что одной из основных причин неподтверждения запасов по ряду участ- ков явилось недостаточное ограничение ураганных проб. На Чонкойском ртутном месторождении, по данным института САИГИМС, при отработке карьера запасы оказались завышенными примерно на 24% за счет неудовлетво- рительного ограничения ураганных проб. На Мараканском россыпном месторождении золота резкое неподтверждение содержаний в отработанной части полигона, по заключению межведомственной комиссии, также обусловлено недостаточным ограничением ураганных проб. Причины значительных расхождений между утвержденными запасами Ярославского оловорудного месторождения и фактически добытыми неодно- кратно рассматривались различными комиссиями, а также в ГКЗ. Наряду с не- удовлетворительным состоянием учета потерь и разубоживания при добыче отмечалось наличие завышения средних содержаний из-за неполного ограниче- ния влияния ураганных проб. По долинной россыпи р. Рывеем при сопоставле- нии данных разведки и эксплуатации установлена удовлетворительная их схо- димость, но она была достигнута в результате ограничения ураганных проб, снизивших среднее содержание по россыпи на 26%. На золоторудном место- рождении Сувенир, по данным комбината «Майкаинзолото», имело место непод- тверждение подсчитанного при разведке среднего содержания на 10% из-за отсутствия ограничения ураганных проб. Все эти данные, а также приведенные выше по Садонскому и Алтынтоп- канскому месторождениям свидетельствуют о том, что недостаточное внимание к ограничению ураганных проб нередко приводит к существенному завышению средних содержаний, а следовательно, и запасов, особенно по месторождениям золота, ртути, олова и полиметаллическим. Данные о результатах ограничения проб с чрезмерно высокими содержа- ниями предложенным нами методом приведены в табл. 40. 251
Результаты ограничения ураганных проб Таблица 40 № п/п Месторождение Количество ограниченных проб или выработок Величина сниже- ния среднего содержания и запасов место- рождений, % Месторождения золота Россыпные 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Алиинское .............................. Бухта-Бугарихтинское.................... Джелтулак .............................. Камустяг ............................... Мало-Толмовское......................... Олонгринское ........................... Рывеем ................................. Талгинское ............................. Тахтыкан-Бериканское.................... Туринско-Талицкое ...................... Чашино-Ильдиканское..................... 13 скважин 28 выработок 14 скважин 25 выработок 8 выработок 6 скважин 12 14,0 9,2 23,0 27,0 . 9,0 10,4 26,1 - 1,4 12,8 10,0 9,0 Коренные 12 Каракутан . .................... . . . . 13 Каульды ................................ 14 Сувенир ................................ 24,0 10,0 27,0 v Месторождения олова 15 16 17 18 Арсеньевское Игакское Трудовое Учкошкон 20 проб 8 выработок 24 сечения Месторождения ртути 19 Западно-Палянское ........................ 20 Хайдарканское ............................ 21 Чернокурганское .......................... 14 проб Месторождения вольфрама 22 | Бом-Горхонское ....... ...... | — 2,3 1,4 11,0 26,0 10,0 30,0 14,0 10,0 Из приведенных в табл. 40 данных, видно, что в большинстве случаев (54,5%) за счет ограничения ураганных проб средние содержания снизились в пределах от 9 до 14% и по 13,7% месторождений снижение было незначитель- ным (1,5—3%). Существенное уменьшение средних содержаний и запасов на 23—30% произошло по 7 месторождениям (31,8% от общего числа), из которых 5 относится к месторождениям золота. Интересную работу по сопоставлению данных разведки и эксплуатации, а также по анализу результатов ограничения ураганных проб на 10 россыпных месторождениях золота выполнило Уральское геологическое управление. В табл. 41 сделана выборка показателей, характеризующих влияние ограниче- ния ураганных проб на отдельные укрупненные блоки. ' 252
Таблица 41 Сопоставление данных разведки и эксплуатации с учетом ограничения ураганных проб Количество укрупненных блоков в т. ч. с содержаниями по сравнению с фактическими Условное содержание S И _ « фК а К В Е ° Е S « Е гаю Ч и к № п/п Россыпи И о и S о и й К g В&Е ШОК OJ й сс В Я п. Ss К и ф S Е к Я х а га ф В S к и © Й о, ф ф «1s о С К OJ К м ©к й к g й g § Ф к к S S К к и О к Or* а> о е* К S к »ф_5 с й ФКЙ а к к « ф ф Е Sgg sgb и.В * 5 6 7 8 9 10 Бол. Волчанка Ларьковка и Оль- ховка .... Бол. Нясьма . . Мал. Каменуишн- ская........... Нясьминская . . Серебрянская Нейвинская . . . Пышминская . . Уйское .... Краснохтинское 18 16 28 9 3 17 33 14 26 31 Всего . 195 11 10 18 8 15 5 19 21 115 17 24 38 150 148 209 213 193 83 90 98 139 178 139 100 143 214 164 216 86 92 92 170 169 200 400 250 100 100 170 170 250 100 150 200 170 100 100 100 150 100 К S к и к е к о S в и ив В Е 1 2 3 4 8 1 1 1 1 9 6 6 1 9 2 9 3 5 1 9 9 4 4 Рассматриваемые россыпи, отрабатывавшиеся драгами, большей частью после многолетней, так называемой мускульной добычи характеризуются сравнительно невысокими содержаниями и отличаются весьма неравномерным распределением оруденения. Для выявления ураганных проб отдельные блоки объединялись таким образом, чтобы в укрупненных блоках было не менее 20— 30 разведочных выработок. Из табл. 41 видно, что средние содержания золота в отдельных россыпях по данным эксплуатации и разведки довольно близки, так же как и число отклонений в сторону завышения при разведке (графа 4} и в сторону занижения (графа 6). Из 195 укрупненных блоков в 116 (около 60%) содержания по сравнению с фактическими данными эксплуатации оказались выше (в одном случае почти совпали), несмотря на ограничение ураганных проб. В 79 блоках ограничение ураганных проб оказалось излишним, так как подсчитанные при разведке содержания оказались близкими или даже более низкими, чем в фактически добытых песках без каких-либо снижающих поправок. При этом можно отметить интересную закономерность, которая наблюдается и по другим россыпным ме- сторождениям Советского Союза: чем выше среднее содержание в блоке, тем больше оснований ограничивать в нем- пробы или выработки с выдающимися содержаниями. Наоборот, при низких средних содержаниях ограничение от- дельных выдающихся проб не всегда оправдано. В графе 11 табл. 41 приведены содержания в блоках, выше которых по данным разведки обычно получаются завышения, в графе 12 — средние содержания, ниже которых разведка дает более низкие, чем эксплуатация, показатели. Например, по Волчанской 253
россыпи при средних содержаниях в блоках до 100 мг/м3 фактические данные эксплуатации выше, чем при разведке. При содержаниях более 100 мг/м3, а осо- бенно начиная с 200 мг/м3 данные разведки часто оказываются завышенными по сравнению с фактическими. Соответствующие показатели приведены и по остальным россыпям Урала. Приведенные фактические данные по ограничению влияния ураганных проб позволяют сделать некоторые выводы. По-видимому, нормальным следует признать снижение в результате указанного ограничения средних содержаний по месторождениям в пределах 10—-15%. При более значительных снижениях нёобход/шо тщательно'"йрдан'ализйровать характер распределения оруденения, особенно на участках, за счет которых происходит чрезмерно большое умень- шение запасов. Возможно, в ряде случаев предложенный нами лимит влияния отдельной пробы на среднее содержание по блоку в 10% окажется целесообраз- ным повысить до 15—20%. с другой стороны, на каждом эксплуатируемом месторождении следует изучать влияние ограничения ураганных проб для разных по содержанию ценных компонентов участков (блоков), в зависимости от крупности зерен золота или отдельных рудных минералов, характера их распределения в про- странстве (гнезда, струи, прожилки и т. д.). Следует еще раз подчеркнуть, что рассмотренные выше критерии для выявления и ограничения ураганных проб во многом условны. По мере накопления фактических данных, возможно, удастся подобрать другие, более точные параметры, но установить в настоящее время, хотя бы временно, условные предельные величины для нормальных проб по выработке и блоку совершенно необходимо. Отсутствие единого подхода не позволяет заранее, в процессе изучения месторождения и при подсчете запасов, должным образом анализировать фактические материалы и искать наиболее разумные способы ограничения влияния ураганных проб. При наличии проверенных данных эксплуатации можно уже сейчас использовать их для определения влия- ния ураганных проб и внести соответствующие поправки в предлагаемые раз- меры допустимых их влияний. Следует также отметить, что поиски научно обоснованных методов выяв- ления и ограничения ураганных проб совершенно необходимы. При этом, несомненно, большую роль могут сыграть математические исследования, но они должны учитывать представительность данных опробования (размеры проб, их ориентировку, степень равномерности), а также геолоические особенности месторождений — закономерности распределения оруденения, пространствен- ное положение различных типов руд.
Глава X КВАЛИФИКАЦИЯ ЗАПАСОВ ПО КАТЕГОРИЯМ Квалификация запасов по категориям производится в соответствии с требо- ваниями, предусмотренными классификацией запасов твердых полезных иско- паемых, в которой установлены единые принципы их учета, разделения на группы и категории. Принципы эти неоднократно менялись, и соответственно этому уточнялись требования к отдельным категориям запасов. Первая классификация запасов была утверждена Госпланом СССР в 1933 г. В ней предусматривалось пять категорий — Аъ А2, В, Сх и С2, которые дели- лись главным образом по степени их пригодности для того или иного промыш- ленного использования. В частности кат. А предназначалась для обоснования технических проектов и строительства горнорудных предприятий, кат. В — для составления проектных зданий и проектов детальной разведки, кат. Cj — для проектов разведки и кат. С2 — для перспективного народнохозяйственного планирования, а также планирования геологоразведочных работ. Однако применение этой классификации на практике вызвало серьезные затруднения. По многим месторождениям золота, олова, слюды, вольфрама, молибдена, ртути, сурьмы и других редких металлов доведение в процессе разведки запасов до кат. А оказалось невозможным; по месторождениям же простого строения разведка всех запасов до этой категории была нецелесообраз- ной. Это вызвало необходимость издания ряда специальных распоряжений, разрешающих, в отступление от классификации, использовать для проектиро- вания предприятий по некоторым видам полезных ископаемых запасы кат. В и даже Cj (цветные и редкие металлы). Таким образом, для разных полезных ископаемых предъявлялись неодина- ковые требования, что нарушало основной принцип классификации — необхо- димость единообразного учета запасов. Кроме того, классификация 1933 г. не принимала во внимание изученность горнотехнических условий разработки месторождений и технологических свойств руд. Затруднения при использова- нии классификации запасов увеличивались еще вследствие того, что не было разработано инструкций по ее применению к отдельным видам минерального сырья. В 1936 г. группа горного дела отделения технических наук Академии наук организовала бригаду для разработки проекта новой классификации и инструк- ций для различных полезных ископаемых. Проект классификации запасов и инструкций к ней после соответствующих корректировок были одобрены в 1939 г. Президиумом Академии наук СССР. В этом проекте классификации предусматривалось разделение запасов на три группы — А, В и С, и каждой из них на две категории; всего намечалось шесть категорий — А1Т А2, Вп В2, Ct и С2. Отдельные категории различались 255
по степени разведанности и изученности, а также по промышленному назначе- нию запасов. Они характеризовались следующим образом. 1. Кат. Ах — запас, вполне установленный и опробованный. Промышлен- ное назначение запасов для обоснования производственного и оперативного планирования эксплуатационных работ. 2. Кат. А2 — детально разведанный и опробованный запас. Промышлен- ное назначение — для обоснования технических проектов и капиталовложений в строительство. 3. Кат. Вх — запас, достаточно точно количественно установленный раз- ведками. Назначение — для технических проектов и капиталовложений в стро- ительство при наличии некоторого количества запасов группы А. По сложным месторождениям запасы используются самостоятельно для проектирования {при отсутствии кат. А). 4. Кат. В 2 — предварительно разведанный запас. Промышленное назна- чение — для разработки проектных заданий, для проектирования детальных разведочных работ; по сложным месторождениям — для проектирования, при наличии некоторого количества запасов более высоких категорий. 5. Кат. Сх — предполагаемый запас, примыкающий к разведанным участ- кам или определенный по геологическим и геофизическим данным. Промышлен- ное назначение — для обоснования перспективных планов промышленности и капиталовложений в геологоразведочные работы; по особо сложным место- рождениям (при наличии некоторых запасов высших категорий) — обоснова- ние капиталовложений в строительство. 6. Кат. С2 — запас отдельных месторождений, определяемый по геологи- ческим предпосылкам. Предполагаемый запас группы месторождений, минера- лизованных зон и целых районов — на основании геологического прогноза; назначение — для народнохозяйственного перспективного планирования и для планирования геологоразведочных работ. В особом примечании к таблице классификации запасов указывалось, что допустимая предельная погрешность учитываемого количества запасов полезного ископаемого ориентировочно определяется следующими цифрами: А, ± 10%; А2 ± 20%; Вх ± 30%; В2 ± 50%; погрешность запасов кат. Cj и С2 не учитывается. Проект этой классификации после внесения некоторых изменений был утвержден в 1941 г. Основные изменения состояли в том, что группа В не была разделена на две категории ввиду не очень четкого их различия. Не были утверждены также предлагавшиеся для отдельных категорий допуски предель- ных погрешностей. • Эта классификация, разработанная на основе обобщения накопившегося практического опыта, явилась большим шагом вперед, но в ней сохранился основной ранее действовавший порок: разделение категорий запасов не только по степени изученности, но и по промышленному их назначению. Вследствие этого при проектировании предприятий возникали большие трудности в пра- вильном определении их производительности, общих капиталовложений и дру- гих показателей, так как учитывались лишь запасы высоких категорий. В 1953 г. была утверждена новая классификация запасов, в которой в отличие от предыдущей, степень подготовленности месторождения для про- мышленного освоения определялась не для каждой отдельной категории запа- сов, а исходя из суммы запасов категорий А + В Сх. Для различных полез- ных ископаемых и типов месторождений были установлены соответствующие минимально необходимые количества запасов высоких категорий А и В (в про- 256 v
центах к сумме А + В + Сх), при которых допускалось проектирование и строительство горнорудных предприятий. Это позволило коренным образом улучшить использование разведанных запасов и вместе с тем внесло изменения в принципы разделения их на категории: основное внимание было обращено на разведанность и геологическую изученность запасов. При утверждении в 1960 г. ныне действующей классификации были внесены следующие изменения: 1. Устранено излишнее деление кат. А на две — Ах и А2, так как первая из них, предназначенная для производственного планирования, не отвечала всем нуждам эксплуатации. Принятое на горнорудных предприятиях деление запасов на вскрытые, подготовленные к добыче и готовые к выемке не увязы- вается с предусмотренными классификацией категориями, так как вскрытые, например, запасы могут соответствовать в одних случаях кат. А, в других кат. В или даже Сх. 2. Более четко был сформулирован принцип разделения запасов на две группы: балансовых и забалансовых, основанный на экономической целесообраз- ности использования запасов. При этом установлено, что балансовые запасы должны соответствовать кондициям, разрабатываемым на основании технико- экономических расчетов. 3. Было установлено для проектирования горнорудных предприятий общее для всех твердых полезных ископаемых деление месторождений на три группы (вместо имевшихся по каждому виду минерального сырья групп, определявших необходимое соотношение запасов различных категорий): 1) первая группа — простого строения с выдержанной мощностью тел полезных ископаемых и равно- мерным распределением ценных компонентов; запасы кат. А + В должны составлять не менее 30% от суммарных по А В + Сх, в том числе по кат. А не менее 10%; 2) вторая группа — месторождения сложного строения с невы- держанной мощностью тел полезных ископаемых или неравномерным распре- делением в них ценных компонентов, на которых выделение запасов кат. А в процессе детальной разведки нецелесообразно. Для этой группы не менее 20% запасов кат. А + В + Сх должно быть разведано по кат. В; 3) третья группа — месторождения очень сложного строения с резко изменчивой мощностью тел полезных ископаемых или исключительно невыдержанным содержанием полез- ных компонентов, на которых в процессе разведки нецелесообразно выделять запасы кат. В. Проектирование допускается нр запасах кат. Сх. 4. Было обращено особое внимание на уточнение требований к отдельным категориям в части их геологической изученности и установлено, что техноло- гические, гидрогеологические и инженерно-геологические исследования должны проводиться в объемах, обеспечивающих составление проекта горнообогати- тельного предприятия. 5. Было предусмотрено, что для разрабатываемых месторождений соот- ношения запасов различных категорий устанавливаются в каждом отдельном случае предприятием исходя из необходимости обеспечения нормального веде- ния горноподготовительных и эксплуатационных работ в соответствии с уста- новленными для данного предприятия планами. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ РАЗЛИЧИЯ'мЕЖДУ ОТДЕЛЬНЫМИ КАТЕГОРИЯМИ ЗАПАСОВ Несмотря на указанные серьезные уточнения классификации запасов при отнесении запасов к отдельным категориям нередко допускаются различные толкования. Это обусловлено тем, что степень изученности геологических 17 Коган И. Д. 257
особенностей месторождения не поддается измерению в каких-либо цифровых показателях. Не случайно бригада АН СССР, работавшая в 1936—1939 гг., внесла предложение об установлении для каждой категории запасов предель- ных допустимых погрешностей. В дальнейшем это предложение в разных вариа- циях неоднократно выдвигалось. Однако попытки разграничения категорий запасов по степени достоверности подсчитанных их количеств неизменно оказы- вались безрезультатными. Прежде всего это обусловлено тем, что при подсчете запасов практически невозможно обеспечить заранее заданную величину погрешности для отдельных категорий, так как достоверность всех исходных данных: опробования, химических анализов, показателей технологических и других исследований остается практически неизменной для разных категорий запасов. Лишь в отдельных случаях, например при низком выходе керна или незавершенности технологических исследований, категория запасов может быть понижена, но определить, на сколько процентов снижается при этом достовер- ность запасов, не представляется возможным. Еще менее поддается измерению в каких-либо цифрах достоверность геологический интерпретаций. Между тем все сколько-нибудь существенные просчеты в определении масштабов место- рождений и запасов отдельных их участков происходят главным образом из-за неправильных геологических представлений и ошибочной интерпретации исходных данных, или, как говорят, из-за ошибок аналогий. Ошибки же такого рода не могут быть заранее регламентированы. Но если по тем или иным призна- кам все же принять допуски для отдельных категорий запасов, они практически не будут характеризовать эти категории, так как в настоящее время отсут- ствуют методы, позволяющие проверить при утверждении запасов, насколько подсчитанные цифры соответствуют указанным допускам. , ' Нецелесообразность установления допусков вытекает также из хорошо известного факта, что достоверность подсчитываемых запасов зависит от числа рудных пересечений, участвующих в подсчете. Вследствие этого запасы круп- ных блоков кат. Cv опирающихся на значительное число разведочных вырабо- ток, также как и величины средних содержаний и мощностей, нередко являются более достоверными, чем запасы более высоких категорий, подсчитанные по относительно небольшим блокам с меньшим числом пересечений рудного тела. Например, по Коунрадскому медному месторождению, где была проведена большая работа по сопоставлению данных разведки с фактическими результа- тами эксплуатации, было установлено, что по отдельным блокам кат. А, опи- равшимся обычно на пять выработок, и кат. В, опиравшимся на три выработки (не по одной линии), расхождения достигали 50% и более, в то же время сум- марные запасы по горизонтам подтверждалась почти полностью. Введение неодинаковых допусков погрешностей для разных категорий запасов вызвало бы большие трудности при составлении балансов и планиро- вании приростов запасов, а особенно при проектировании горнорудных пред- приятий. В настоящее время мы суммируем запасы различных категорий и определяем таким путем общие масштабы месторождения, составляем сою- зные, республиканские и другие сводные балансы запасов. Установив же раз- личную достоверность запасов отдельных категорий, мы не сможем их склады- вать без соответствующих поправок, особенно при проектировании. Если, например, будет признано, что погрешности кат. А должны находиться в пре- делах ±10%, кат. В±25% и С!±50%, то при определении масштабов пред- приятия и других расчетах проектанты для того, чтобы гарантировать возврат капиталовложений и запланированную прибыль, должны исходить из возмож- ности наихудшего варианта и учитывать лишь 90% запасов ййт. А, 75% кат. В 25&
Таблица 42 Основные требования, предъявляемые к отдельным категориям запасов Кат. А Кат. В Кат. С, Кат. С2 Запасы, разведанные и изученные с обеспечивающей: де та л ьно стью, Запасы, предвари- тельно оцененные: Полное выяснение Выяснение основ- Выяснение в об- Условия залегания условий залегания, ных особенностей ус- щих чертах условий форма и распростра- формы и строения ловпй залегания, залегания, формы й нение тел полезного тел полезного иско- формы и характера строения тел полез- ископаемого опреде- паемого строения тел полез- ного ископаемого но го ископаемого \ лены на основании геологических и гео- физических данных, подтвержденных вскрытием полезного ископаемого в отдель- ных точках, либо по аналогии с изучен- ными участками Полное выявление природных типов и промышленных сор- тов минерального сырья, их соотноше- ния и пространствен- ного положения Выделение и окон- туривание безрудных а некондиционных участков внутри тел юлезного ископа- емого Выявление природ- ных типов и промыш- ленных сортов мине- рального сырья и закономерности их распределения, без точного отображения пространственного положения каждого тина Выяснение соотно- шения и характера безрудных и некон- диционных участков внутри тел полезного ископаемого без точ- ного их оконтурива- ния Выяснение в общих чертах природных ти- пов и промышленных сортов полезного ис- копаемого #• ? j Полное выяснение Выяснение качества Выяснение в общих Качество полезного качества полезного полезного ископа- чертах качества по- ископаемого опреде- ископаемого мого лезного ископаемого лено по единичным пробам и образцам или по данным при- мыкающих разведан- Полное выясне- [ие технологических войств полезного ис- копаемого Полное выяснение (риродных факторов Выяснение основ- ных технологических свойств полезного ис- копаемого Выяснение основ- ных природных фак- Выяснение в общих чертах технологиче- ских свойств полез- ного ископаемого Выяснение в общих чертах природных пых участков гидр оге о логических, торов, определяющих факторов, определяю- т [нженерно - геологи- еских и др.), опре- деляющих условия едения горно- эксплуатационных абот условия ведения гор- ноэксплуатационных работ щих условия ведения горноэксплуатацион- ных работ г Г - / 17* 259
Продолжение табл. 42 Кат. А- Кат. В Кат. Ct Кат. С2 Контур запасов по- лезных ископаемых определен скважина- ми или горными вы- работками Контур запасов по- лезного ископаемого определен по данным разведочных вырабо- ток с включением при устойчивой мощ- ности и выдержанном качестве полезного ископаемого, ограни- ченной зоны экстра- поляции Контур запасов по- лезных ископаемых определен на основа- нии разведочных вы- работок и экстрапо- ляции по геологиче- ским и геофизическим данным Контур запасов по- лезных ископаемых принят в пределах геологически благо- приятных структур и комплексов горных пород и 50% кат. Сх. Такое снижение разведанных запасов необоснованно, но оно неизбежно, если будут узаконены размеры погрешностей для отдельных кате- горий запасов. Таким образом, введение допусков практически неосуществимо и в прин- ципе неправильно. Вследствие этого возникли предложения об отнесении запа- сов к отдельным категориям, в зависимости от плотности разведочной сети. Однако месторождения даже одного генетического, промышленного или мор- фологического типа настолько разнообразны, что введение стандартных разве- дочных сеток невозможно. В инструкциях ГКЗ приведены усредненные фак- тические расстояния между разведочными выработками для различных типов месторождений, но неоднократно оговаривается, что этими сетками следует пользоваться для прикидки, но в каждом отдельном случае вопрос о плотности сети должен решаться исходя из особенностей данного месторождения. Кроме того следует иметь в виду, что густота разведочной сети — это лишь один из при- знаков изученности месторождения, который должен учитываться одновременно с другими данными. Согласно действующей Классификации запасов твердых полезных ископаемых условия, которым должны удовлетворять отдельные категории запасов, характеризуются приведенными в табл. 42 данными. В комплексе требований, предъявляемых к отдельным категориям запасов, могут быть выделены три группы вопросов: 1) степень разведанности и геоло- гической изученности; 2) изученность технологических свойств руд; 3) изу- ченность гидрогеологических и горнотехнических условий разработки место- рождения. Степень разведанности и геологической изученности отдельных категорий запасов Из сопоставления приведенных выше условий видно, что к категориям А, В и Cj относятся запасы в различной степени разведанные, а к кат. С2 — пред- варительно оцененные. При этом по кат. А разведанность и изученность должны обеспечить полное выяснение условий залегания, формы и строения тел полез- ного ископаемого, по кат. В — выяснение основных особенностей, а по кат. С, — выяснение в общих чертах условий залегания формы и строения тел полезного ископаемого. В чем же должно заключаться различие между полным выясне- нием, выяснением основных особенностей и выяснением в общих4-чертах? 260
В первом случае предполагается наиболее высокая степень изученности месторождения, когда его позиция в структурах района полностью определена, в частности выяснена связь морфологии и условий залегания рудных тел с теми или иными тектоническими зонами, стратиграфическими горизонтами, лито- лого-петрографическими разностями пород и т. д. При этом определены не только общие элементы простирания и падения рудных тел, но и местные отклонения, вызванные складчатостью, дизъюнктивными нарушениями или другими причинами. Расстояния между разведочными выработками должны обеспечивать надежную увязку пересеченных рудных интервалов, исключа- ющую возможность каких-либо других геологических построений. Форма рудных тел, их внутреннее строение и условия залегания определены со всей возможной детальностью, вследствие чего нельзя ожидать сколько-нибудь существенных изменений в процессе дальнейшей разведки и эксплуатации. Выяснение же основных особенностей, предусмотренных по кат. В, пред- полагает, что закономерности локализации оруденения, так же как размеры рудных тел, их общие контуры и условия залегания установлены достаточно обоснованно, но возможны местные изменения морфологии и внутреннего строения рудных тел, отклонения на отдельных участках от средних условий залегания. Требования к изученности рудных тел при квалификации запасов по кат. Сх будут несколько отличаться для месторождений простого строения и для сложных, относимых по классификации запасов к третьей группе. В первом случае запасы кат. Сх подсчитываются либо по сравнительно небольшому объему разведочных работ в стадию предварительной разведки, либо на флангах, глубоких горизонтах и недостаточно изученных участках детально разведуемого месторождения. По месторождениям этого типа не составляет особого труда установить, что они отличаются простым строением и выдержанностью условий залегания. По месторождениям же третьей группы для того чтобы определить хотя бы в общих чертах особенности морфологии рудных тел и условия их залегания, необходимо проведение большого комплекса детальных геолого- разведочных работ, соответствующего по объему требованиям высокой катего- рии для месторождений первой и второй группы Классификации запасов. По кат. С2 требования к изученности условий залегания и форме рудных тел изложены в Классификации запасов достаточно подробно. Следует лишь отметить, что эти требования не всегда применимы к очень сложным место- рождениям, например ко многим ртутным, где, несмотря на очень большой объем геологоразведочных работ, запасы часто не могут быть квалифицированы выше кат. С2. Для такого типа месторождения даже по этой категории недостаточно вскрытия рудных тел в отдельных точках, а тем более использования аналогии с другими участками. Следующим условием отнесения запасов к той или иной категории является степень изученности природных типов и промышленных сортов минерального сырья. Здесь основное внимание уделено возможности пространственного выделе- ния этих типов и сортов. Для отнесения к кат. А требуется оконтурить отдель- ные типы и сорта руд и установить их взаимоотношения. По кат. В достаточно статистически установить закономерности распределения отдельных типов и сортов руд без геометризации. По кат. С, наряду с определением среднего качества руд необходимо установить наличие тех или иных сортов и типов руд, а также какие из них являются ведущими. По кат. С2 требования к изученности качества руд весьма ограничены, так как эти вопросы должны решаться по
участкам, разведанным по более высоким категориям. По рудным же телам или месторождениям, целиком отнесенным к кат. С2, нецелесообразно предъ- являть’ требования детального изучения качества руд. Безрудные и некондиционные участки внутри тел полезных ископаемых при подсчете запасов кат. А должны быть оконтурены и выделены. Здесь имеются в виду участки значительных размеров, превышающие установленные кондициями минимальные мощности пустых пород, включаемых в контур балан- совых запасов. По кат. В допускается подсчет таких участков статистическим путем, т. е. с применением коэффициента рудоносности по соотношению рудных и безрудных интервалов. По категориям Сх и С2 выделение безрудных участков Классификацией запасов не предусматривается. Однако если запасы этих кате- горий примыкают к горизонтам или блокам, разведанным по более высоким категориям, в которых установлено наличие безрудных или некондиционных участков, необходимо учесть эти данные и ввести в запасы кат. С, и С2 соответ- ствующие поправки (коэффициент рудоносности). Требуемое для кат. А полное выяснение качества руд означает тщательное изучение их вещественного состава, определение как средних содержаний, так и характера изменчивости по простиранию, падению и мощности всех полезных компонентов и вредных примесей, установление минералогического состава, текстуры и структуры различных типов руд, их количественные и пространствен- ные взаимоотношения. По кат. В при выяснении качества руд допускается использоиание приближенного (статистического) способа определения коли- чественных соотношений минералов, текстурно-структурных типов руд. Для кат. Сх должны быть выявлены в общих чертах основные особенности вещест- венного состава руд, слагающие их рудные и нерудные минералы, колебания содержаний отдельных ценных компонентов и их средние значения, намеча- ющаяся зональность (вертикальная по простиранию и по мощности). По кат. С2 требования еще более ограничены: качество руд определяется по единичным пробам и образцам или по данным примыкающих разведанных участков. Изученность технологических свойств руд г Технологические свойства руд должны быть изучены в объеме, обеспечи- вающем составление промышленной схемы переработки руд, которая может быть положена в обоснование проекта обогатительной фабрики, а в некоторых случаях и химико-металлургического завода. Это требование относится к запа- сам кат. А, но по месторождениям второй группы (согласно Классификации запасов), которые не разведуются до кат. А, технологические исследования должны быть проведены в таком же полном объеме и при разведке запасов кат. В, так как без этого месторождение не будет подготовлено для промышлен- ного освоения. Для месторождений же третьей группы, по которым строитель- ство горнорудных предприятий допускается на запасах кат. Сг — технологи- ческие исследования для отнесения запасов к этой категории должны быть проведены в полном объеме, предусмотренном для кат. А. Изученность гидрогеологических ' и инженерно-геологических условий Полная изученность природных факторов (гидрогеологических, инженерно- геологических и др.), определяющих условия ведения горно-эксплуатационных работ, требуется при квалификации запасов кат. А. Так же как и по вопросам 262
технологии, для месторождений второй группы требования, предъявляемые к кат. А, распространяются и на запасы кат. В, а по третьей группе — соответ- ственно на запасы кат. Сг. Гидрогеологические условия месторождения необходимо изучить с деталь- ностью, требуемой для установления степени его обводненности, определения возможных притоков воды в горно-эксплуатационные выработки. В отчете должны быть приведены ожидаемые притоки воды на различных горизонтах, а также соответствующие материалы, позволяющие проверить обо- снованность авторских расчетов. Одновременно следует рассмотреть вопрос обеспечения технической и питьевой водой будущего предприятия. Не всегда в процессе разведки месторождения удается выявить вблизи него источники водоснабжения, нередко для этого приходится проводить специальные иссле- дования, однако на основании гидрогеологических работ должно быть дано заключение о возможных способах изыскания воды (использование поверх- ностных водотоков, прокладка водопроводов, устройство плотин и т. д.). Объем работ по изучению горнотехнических условий месторождения должен дать проектирующим организациям необходимые материалы для выбора спо- соба разработки месторождения (открытый, подземный), определения устой- чивости и крепости руд, а также вмещающих пород, особенно в кровле рудных тел. ТРЕБОВАНИЯ К КОНТУРАМ ОТДЕЛЬНЫХ КАТЕГОРИЙ ЗАПАСОВ Контур запасов кат. А должен опираться на разведочные выработки, причем по рудным месторождениям запасы этой категории в большинстве случаев подсчитываются в пределах горных выработок, иногда при сочетании последних с буровыми скважинами, и лишь по крупным месторождениям простого строения с равномерным распределением оруденения запасы кат. А опираются на буровые скважины (например, осадочные месторождения желез- ных и марганцевых руд). Какой-либо подвески к разведочным выработкам при подсчете запасов кат. А не допускается. ~~ГГо кат. В контуры подсчетных блоков также проводятся по разведочным выработкам, преимущественно горным. Однако эта категория по месторожде- ниям первой группы часто выделяется в пределах буровых скважин, по место- рождениям второй группы — при сочетании последних с горными выработками, а по третьей группе — оконтуривается исключительно горными выработками. Для наиболее простых месторождений, т. е. относимых к первой группе, разре- шается ограниченная экстраполяция запасов кат. В за пределы горноразведоч- ных выработок. По рудным месторождениям этим правом пользуются редко, и притом к буровым скважинам, как правило, никаких подвесок или прирезок не делается. Запасы кат. Cj в подавляющем большинстве случаев (по рудным месторождениям) подсчитываются в пределах геологоразведочных выработок. Экстраполяция применяется, но почти исключительно к поверхностным или подземным горным выработкам. В отдельных случаях экстраполяция произ- водится и к буровым скважинам, например до точки их выхода из мощных рудных тел. Таким образом, отдельные категории запасов различаются между собой не псГ~достоверности подсчитанных запасов, а по степени изученности формы рудных тел, внутреннего их строения, условий залегания, вещественного состава й т. д. 263
ТРЕБОВАНИЯ К ПЛОТНОСТИ РАЗВЕДОЧНОЙ СЕТИ ПРИ КВАЛИФИКАЦИИ ЗАПАСОВ ПО КАТЕГОРИЯМ Из приведенных выше данных следует, что отдельные категории запасов различаются между собой по степени изученности морфологии рудных тел, условий залегания, их минерального и химического состава, технологических и других свойств. Хотя прямой зависимости между плотностью разведочной сети и степенью изученности указанных особенностей месторождений не суще- ствует, но очевидно, что чем меньше расстояния между разведочными выработ- ками (точками наблюдения), тем надежней могут быть интерпретированы получаемые в процессе разведки результаты. Как уже отмечалось, научно обоснованных методов определения оптимальных расстояний между пересече- ниями рудных тел, особенно по отдельным категориям, не разработано, и по- этому приходится пользоваться эмпирическими данными. Приведенные в ин- ' струкциях ГКЗ данные о разведочных сетках по отдельным типам месторожде- ний могут служить первой прикидкой для определения приемлемых расстояний между выработками. Для этих целей могут быть также использованы приведен- ные в главе П настоящей книги фактические и усредненные данные по большей части разведанных в Советском Союзе рудных месторождений. Однако в каждом отдельном случае необходимо проверить приемлемость указанных сеток для данного конкретного месторождения. Наилучший способ проверки это про- ходка более плотной сети выработок на нескольких, хотя бы небольших характер- ных участках, и сравнение полученных данных при разных расстояниях между рудными пересечениями. Во многих случаях достаточность применявшихся разведочных сеток вытекает из хорошей увязки отдельных геологических эле- ментов и невозможности применения других вариантов их интерпретации. При отнесении запасов к той или иной категории необходимо учитывать не только густоту разведочной сети, но и качество выполненных работ: отбора и обработки проб, химического анализа, проб, выход керна, наличие искривле- ний буровых скважин и т. д. Например, нельзя проводить контур запасов высо- ких категорий по скважинам с низким выходом керна. Точно так же должны быть снижены категории запасов при неустановленном качестве химических анализов (из-за отсутствия внешнего контроля) или противоречивости получен- ных данных. Если по всем или большей части скважин выход керна значительно ниже нормы, то блок, в который они входят, переводится в более низкую кате- горию; при наличии же части таких скважин следует. проанализировать их влияние на запасы блока и в зависимости от этого решить, могут ли они учиты- ваться при подсчете запасов. Особенно это относится к краевым скважинам, по которым проводятся контуры блоков. i При квалификации запасов необходимо также учитывать положение выделяемого блока по отношению к морфологическим элементам рудного тела. ’ Неправильно, например, запасы кат. А или В подсчитывать на флангах рудного тела, где оно разветвляется или является очень неустойчивым, вследствие чего существенно отличается от центральных, более компактных участков. Не могут быть квалифицированы по высоким категориям блоки, в пределах которых выявлено значительное число тектонических нарушений, карстовых воронок и других разрывов сплошности. Относя запасы к высоким категориям, необхо- димо помнить, что они должны быть не только наиболее достоверными, но и лучше всего характеризовать особенности месторождения. С этих участков обычно начинается эксплуатация месторождения, и она должна базироваться i не на случайных, а на типичных для него участках. 264
НЕКОТОРЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ОШИБКИ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ При подсчете запасов нередко допускается ряд методических ошибок» .Довольно часто средние мощности рудных тел и содержания в них полезных компонентов, принятые при подсчете запасов низких категорий, оказываются более высокими, чем в расположенных над ними блоках категорий А или В. Например, по Норильскому месторождению в блоках кат. С2 средние содер- жания металлов были выше, чем по категориям В и Сх. Примерно такое же положение имело место на Депутатском месторождении, где средние содержания запасов низких категорий превышали подсчитанные по высоким категориям, а содержания по буровым скважинам были выше, чем по горным выработкам. На Орловском месторождении по кат. С2, по данным единичных пересечений, среднее содержание оказалось выше, чем по кат. Cj. На Канимансурском и Иртышском месторождениях как содержания, так и мощности, определенные по кат. С2, были выше рассчитанных по категориям В и Сх. Такое увеличение содержаний и мощностей в отдельных случаях возможно при наличии уста- новленной закономерности. Однако в подавляющем большинстве случаев по мере углубки содержания и мощности снижаются или сохраняются на одном уровне. Вследствие этого повышение содержаний, определяемое по небольшому количеству буровых скважин, следует рассматривать как слу- чайное. Также необоснованным представляется повышение параметров подсчета на менее разведанных флангах рудного тела. Учитывая это, при получении содержаний и мощностей, превышающих подсчитанные по прилегающим блокам более высоких категорий, необходимо всесторонне проанализировать фактические данные и при отсутствии достаточно обоснованной закономерности внести соответствующие исправления, не допуская завышения показателей по сравнению с более разведанными участками. В отдельных случаях подсчетные параметры повышаются за пределами разведанных блоков даже при отсутствии каких-либо данных хотя бы по редкой разведочной сети. Например, по Пионерской залежи Ново-Ивановского место- рождения площади и мощности рудных участков за пределами скважин необос- нованно повышались, что послужило одной из причин отклонения подсчета запасов. Другим методически неверным приемом является подсчет запасов отдель- ных категорий не путем прямого определения средних содержаний, мощностей й~других параметров по соответствующим выработкам, а по разности между общими запасами и запасами более высоких категорий. Например, по Шагыр- кульскому, Карагайлинскому, Северо-Песчанскому и ряду других месторож- дений были подсчитаны суммарные запасы категорий В + Сх, затем кат. В; запасы же кат. Сх были определены по разности между первыми и вторыми. На Лебяжинском месторождении запасы кат. В определялись по разности между категориями А + В и А, а запасы Сх — по разности А + В + Сх и А + В. На Красногвардейском месторождении запасы кат. Сх определялись по разности между В + Сх и В, а С2 — по разности Сх + С2 и Сх. Здесь, кроме того, вначале подсчитывались общие запасы серного и медного колчедана, затем медного, а серный определяли по разности. На Никитовском месторожде- нии велся общий подсчет запасов кат. С2 балансовых и Сх + С2 забалансовых, а затем по разности вычислялись запасы отдельных категорий. На месторожде- ниях Кадамджайском, Белогорском, Акташском, Кварцитовая Сопка запасы участков, находившихся в эксплуатации, подсчитывались как разность между ранее утвержденными и добытыми количествами руд. 265
Подсчет запасов по разности неприемлем, во-первых, потому, что ов ставит показатели содержаний, мощности и запасы одних участков в зависимости от данных по другим участкам и, по существу, усредняет их. Между тем основ- ное различие в категориях запасов заключается в степени их изученности и разведанности, которые не могут определяться в среднем по месторождению или рудному телу, а устанавливаются по тем конкретным выработкам, которые входят в данный блок и данную категорию запасов. Неправильность этого спо- соба особенно очевидна при определении запасов участков, частично отработан- ным. По ним из запасов, ранее утвержденных, вычитается добыча, и разность предлагается к новому утверждению. Здесь несколько методических ошибок: первая заключается в том, что ранее утвержденные запасы рассматриваются как незыблемые. Между тем последующие более детальные эксплуатационно-разведоч- ные работы могут внести в них большие коррективы. Вторая неточность состоит в том, что добыча из недр вычисляется исходя из поступившей товарной руды и каких-то величин потерь и разубоживания при добыче. Последние обычно не поддаются проверке, особенно при массовых системах разработки, когда трудно установить, какое количество кондиционных руд оставлено в очи- стных пространствах, и, наоборот, какое количество пустых пород было обру- шено при отпалке и разубожило добытую руду. Третьей неправильностью является то, что данные эксплуатационного опробования забоев не учитываются при определении запасов в частично отработанных участках. К числу методических ошибок подсчета запасов относится также замена данных, имевшихся по основным разведочным выработкам, результатами, полу- ченными по контрольным выработкам, что нередко имеет место по россыпным месторождениям. Например, данные по скважинам по Екатерининской рос- сыпи заменялись результатами опробования контрольных шурфов, а по Цен- тральному месторождению — данными по разведочным шахтам. При таких заменах нарушается основной принцип контроля разведочных выработок — выяснение их достоверности. Если установлено, что основные выработки, например, скважины Эмпайр, допускают погрешности, то надо внести соответ- ствующую поправку ко всем скважинам. Заменяя же результаты опробования только по проконтролированным скважинам, мы оставляем подавляющую часть их без изменения, хотя данные по ним также нуждаются в корректировке. При введении же общего поправочного коэффициента по данным контрольных выработок нельзя одновременно заменять ими контролируемые выработки, так как это будет двойное исправление. Таким образом, использование контроль- ного опробования вместо данных, полученных по основным выработкам, является при всех обстоятельствах неправильным. Очень грубой методической ошибкой следует признать произвольное исключение из подсчета отдельных проб или выработок. Например, по Аманан- Макитскому месторождению единичные пробы и целые выработки, показав- шие низкие содержания, но находившиеся внутри блоков балансовых запасов, в подсчете запасов не участвовали. На Маднеульском месторождении при оконтуривании рудных тел, построении разрезов и подсчете запасов были исключены 66 скважин (из 486 участвовавших в подсчете), пройденных в первый этап разведки и показавших неудовлетворительные результаты. Совершенно очевидно, что произвольное исключение тех или иных данных опробования, а тем более отдельных выработок, искажает представления о распределении оруденения и в целом запасы месторождения. В некоторых случаях может возникнуть необходимость исключения из подсчета отдельных проб или выра- 266
-Соток, оказавшихся браком, но в каждом отдельном случае это должно быть освещено в отчете и убедительно обосновано соответствующими актами или другими документами. ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РУДОНОСНОСТИ Тела полезных ископаемых в одних случаях имеют естественные геологи- ческие контуры, например оруденелые дайки, жилы, угольные пласты, залежи каменной соли, в других — искусственные, определяемые по данным опробо- вания, в зависимости от установленного бортового содержания ценных компо- нентов (штокверки, метасоматические залежи, зоны вкрапленных руд). При естественных границах тела полезных ископаемых обычно характе- ризуются сравнительно простой формой, но и они большей частью заключают те или иные количества пустых пород и некондиционных прослоев. Тела же полезных ископаемых, выделяемые по данным опробования, нередко отли- чаются очень сложной морфологией, беспорядочным чередованием рудных и безрудных участков. В связи с этим при подсчете запасов приходится решать вопрос: следует ли эти последние исключать или оставлять в контурах рудного тела и в зависимости от этого определять количества руды и средние содержания в ней ценных компонентов. В телах с четкими границами выделение и оконтуривание безрудных участков производится лишь в тех случаях, когда эти участки имеют значитель- ные размеры или размещены с определенной закономерностью, что позволяет вести их селективную отработку. Например, в некоторых жильных образо- ваниях оруденение образует столбообразные или линзообразные скопления, разделенные большими интервалами неминерализованных жильных пород. В этих случаях целесообразно оконтурить рудные столбы (линзы), и запасы в них подсчитать отдельно. Примерно такое же положение имеет место при изучении ряда мощных пегматитовых тел с зональным распределением отдель- ных ценных компонентов, чередующихся с безрудными полосами пегматитовых пород. В данном случае следует выделять в пределах даек участки (зоны) с промышленной концентрацией рудных минералов и подсчитывать по ним запасы независимо от общих размеров и контуров пегматитовых тел. Однако гораздо чаще не удается выявить какой-либо закономерности в распределении рудных и безрудных участков. При небольших размерах безрудных участков они включаются в подсчет (с непромышленными или нулевыми значениями содержаний), так как селективная их добыча невозможна. Крупные же безрудные интервалы (участки), измеряемые иногда десятками метров, которые могут быть отдельно отработаны или оставлены в целиках, должны из подсчета исключаться. В стадию разведки не всегда удается оконту- рить, или, как говорят, «геометризовать» эти безрудные участки, вследствие чего приходится определять их статистически, путем введения коэффициентов рудоносности. Под коэффициентом рудоносности (Кр) понимается отношение количества руды по всему объему горной массы, в которой заключена эта руда. Кр=^-, (32) где Р — количество руды, т; П — количество горной массы, т. Отношение (32) всегда меньше или равно единице. Иногда коэффициент рудоносности 267
используется для определения объема содержащихся в рудном теле поструд- ных даек, а также ксенолитов вмещающих пород: ~ р_|_д > (33) где Д— количество горной массы даек или ксенолитов, т. Необходимость применения коэффициента рудоносности зависит от разме- ров и характера распределения безрудных участков внутри тел полезных ископаемых. Допустимые размеры (мощности) пустых пород или прослоев некондиционных руд устанавливаются в кондициях исходя из намечаемой системы разработки, условий залегания тел полезных ископаемых (крутое, пологое), их формы, размеров, устойчивости кровли и почвы и т. д. Например, при крутом падении, устойчивости рудных тел и вмещающих пород прослои мощностью 0,8—1,0 м могут быть без особого труда отработаны отдельно или оставлены в целике. При пологом или горизонтальном залегании раздельная добыча прослоев мощностью менее 2 м крайне затруднена, а при неустойчивой кровле практически невозможна. Следует особо подчеркнуть применимость коэффициента рудоносности лишь при непременном условии, что заключенные в горной массе рудные тела или наоборот, в рудном теле безрудные прослои смогут быть селективно отра- ботаны. В противном случае введение такого коэффициента вызовет лишь искусственное завышение средних содержаний полезных компонентов в руде. ( Следует отметить, что по вопросам применения коэффициента рудоносности, способов его определения и порядка технико-экономического обоснования существуют самые различные точки зрения. При этом ряд организаций и отдель- ных специалистов считает, что коэффициент рудоносности при подсчете запасов применять не следует. Между тем на практике применять коэффициент рудо- носности приходится довольно часто. Например, по ряду штокверковых место- рождений — Коунрадскому, Кальмакырскому, Каджаранскому и др. подсчет запасов производился без применения коэффициента рудоносности: учитыва- лись лишь кондиционные руды, контуры которых нередко оказывались очень сложными. При разработке же карьерами приходится добывать всю горную массу с выделением, по данным опробования буровзрывных скважин, конди- ционных руд, направляемых на обогатительную фабрику, и пустых пород (непромышленных руд), вывозимых в отвал. Отказ от применения в данном случае коэффициента рудоносности не позволяет своевременно учесть допол- нительные затраты, вызываемые необходимостью опробования каждой буро- взрывной скважины, и расходы по добыче и транспортировке в отвал пустых пород, заключенных внутри рудных тел. Наряду с этим коэффициент рудоносности иногда применяется в случаях, когда в этом нет необходимости. Например, по одному молибденовому место- рождению в Центральном Казахстане, представляющему собой довольно компактный штокверк, статистически были исключены безрудные интервалы и определен коэффициент рудоносности, который колебался по отдельным бло- кам от 0,85 до 0,91. В связи с высоким значением коэффициента оказалось возможным в большей части блоков произвести пересчет на всю массу, что мало повлияло на среднее содержание молибдена в руде. Излишним оказался также коэффициент рудоносности по медному месторождению в Восточной Сибири. Здесь за счет увеличения размеров допустимых прослоев пустых пород упрости- .268
лась морфология рудных тел и отпала надобность в применении статистического метода подсчета запасов. Наиболее просто коэффициент рудоносности определяется в тех случаях, когда отдельные участки тела полезного ископаемого целиком, по всей его мощности, относятся к рудным или безрудным. Например, если в жиле или плоской линзообразной залежи (см. рис. 35) по данным детальной разведки или эксплуатации выделяются безрудные «окна», то коэффициент рудоносности определяется исходя из соотношения суммарной площади этих «окон» и общей площади рудного тела. Иногда при достаточно большом числе разведочных выработок вместо соотношения площадей определяются соотношения количеств рудных и безрудных выработок. Довольно часто коэффициенты рудоносности, Рис. 70. Пример оконтуривания золоторудного месторождения при различных вариантах бортового содержания: 1 — кондиционное оруденение при условном, бортовом содержании 3 г/т; -2 — то же, при условном бортовом содержании 4 г/т; 3 — буровые скважины вычисленные для сравнительно небольших, но детально разведанных участков, распространяются на менее изученные фланги и глубокие горизонты место- рождения. Значительно труднее подсчитывать запасы по месторождениям, где тела полезных ископаемых выделяются искусственно по данным опробования и от- личаются сложной морфологией, крайне неравномерным распределением ценных компонентов не только по простиранию и падению, но и по мощности этих тел (что наблюдается при наложении нескольких фаз минерализации на различные комплексы пород). Примером этого может служить одно из золото- рудных месторождений в Средней Азии, представленное сближенными зонами метасоматически-измененных пород — окварцованных, альбитизированных, хлоритизированных песчаников и сланцев. Наряду с относительно крупными кварцевыми жилами в зонах развита сеть тончайших прожилков. Золотое оруденение, приуроченное к кварцевым жилам, прожилкам и метасоматически- измененным породам, образует сложный, вытянутый в северо-восточном на- правлении штокверк, контуры которого существенно зависят от принятого бортового содержания (рис. 70). Необычайно сложными по морфологии рудных тел и распределению в них минерализации являются многие ртутные 269
месторождения, особенно среднеазиатские. Здесь оруденение приурочено к брекчированным и окварцованным известнякам, перекрытым сланцами. Киноварь образует вкрапления, сложные ветвистые прожилки и гнездообраз- ные скопления, которые иногда сливаются в относительно крупные шток- верковые тела или пластообразные залежи. Также очень невыдержанными по распределению оруденения при отно- сительно более простой морфологии являются штокверковые месторождения молибдена и вольфрама. Например, Сорское молибденовое месторождение (рис. 71) приурочено к интрузиву лейкократовых гранитов, прорванному кварцевыми жилами и прожилками. По данным опробования оконтурива- ется изометричной формы штокверк, состоящий из прожилково-вкраплен- ных и брекчиевидных руд (тонкая дисперсная вкрапленность), распределенных крайне неравномерно и чередующихся с безрудными породами. Другое молибденовое месторождение в Восточной Сибири (рис. 72) также при- урочено к интрузии, которая слагается преимущественно крупнозернистым роговообманковыми гранитами и гранодиоритами, в меньшей степени мелкозер- нистыми биотитовыми гранитами. Эти породы окварцованы, серицитизиро- ваны и заключают прожилки и вкрапления сульфидов, образующих ряд зон, не имеющих четких границ и сливающихся в штокверк, вытянутый в северо- западном направлении. По перечисленным месторождениям подсчет запасов на всю массу в пре- делах выделенных рудных контуров дает непромышленные содержания и ведет к отнесению за баланс большей части запасов. Между тем месторождения подоб- ного типа заключают очень крупные количества ценнейших компонентов и имеется многолетний опыт их успешной разработки. Как уже отмечалось, в процессе проведения эксплуатационно-разведочных работ, а при открытой добыче — путем опробования буровзрывных скважин производится отделение кондиционных руд от пустых пород (некондиционных руд). Таким образом, если в процессе разведки невозможно оконтурить рудные и безрудные участки, то необходимо их соотношение определить статистически, т. е. с использованием коэффициента рудоносностп. Однако при этом нельзя упускать из виду, что подсчитанные таким образом запасы существенно отли- чэтотсяот тех, которые определяются обычным способом, т. е. без коэффициента рудоносности. В частности средние содержания и запасы ценных компонентов относятся не на всю горную массу, а лишь к части ее. Например, если коэффи- циент рудоносности равен 0,5, это значит, что в данном штокверке или в данной зоне лишь половина горной массы является рудой, и среднее содержание отно- сится к этой половине^ Но для ее оконтуривания и раздельной добычи, потре- буются дополнительные, иногда довольно крупные затраты, что значительно удорожит добычу и переработку руд. При этом следует также учесть неизбеж- ное разубоживание при добыче. Особенно это относится к месторождениям с низкими коэффициентами рудоносности. Например, по некоторым ртутным месторождениям коэффициент рудоносности снижался до 0,1, что явилось одной из причин неподтверждения запасов, так как значительная часть мелких Л1шз.,..включе1тных в подсчет, после разубоживания руд~во время добычи оказалась непромышленной. .. При использовании статистических методов подсчетов запасов возникает вопрос о том, каким должен быть коэффициент рудоносности — линейным, площадным пли объемным. Наиболее достоверным является объемный коэффи- циент, т. е. отношение суммы объемов кондиционных руд к общему объему рудовмещающей толщи (штока, зоны и т. д.). Однако определить объемный 270 V '
Рис. 71. Сорское молибденовое месторождение (по данным Сорокой ГРП). План участка рудного штокверка в районе шахты 5: 1 — граниты; 2 — альбитофиры и ортофиры; 3 — сиениты; 4 — диориты; 5 — интервалы кондиционных руд; 6 — буровые скважины; 7 — контур рудо-* вмещающих пород Рис. 72. Условные контуры мо- либденового месторождения (один из профилей): 1 — кондиционные руды; 2 — буровые скважины 271
|Z & Рис. 73. Погоризонтный план, позво- ляющий определить площадной коэф- фициент рудоносности: 1 — рудные тела; 2 — рудовмещающие зоны; 8 — некондиционные руды; 4 — горные выработки; 5 — подземные скважины 4 СЮ5 коэффициент в процессе разведки практически невозможно, так как для итого потребовалось бы оконтурить каждое отдельное гнездо и линзочку, что удается сделать лишь в процессе эксплуатационной разведки и отработки рудных тел, т. е. тогда, когда надобность в применении коэффициента рудонос- ности отпадает. Для определения площадного коэффициента рудоносности также тре- буется проведение большого объема детальных разведочных работ с целью пересечения отдельных рудных тел по двум направлениям (рис. 73), что в по- давляющем большинстве случаев к моменту утверждения запасов не может быть выполнено. Некоторые геологи предлагают площадной коэффициент рудонос- ности определять исходя из соотношения числа рудных и безрудных разве- дочных выработок (рис. 74). Однако это применимо только в тех случаях, когда участки рудного тела являются кондиционными или некондиционными по всей его мощности (см. рис. 74, а). Если же рудовмещающая шток зона или другого вида залежь имеет значительную мощность, а рудные и безрудные интервалы в пределах этой мощности распределяются ярусами и также неравномерно по простиранию и падению (см. рис. 74, б), в таких случаях определять площад- ной коэффициент рудоносности исходя из количеств рудных и безрудных сква- жин было бы неправильно. Особенно большие искажения такой «площадной коэффициент» может дать при расположении отдельных тел в виде вытянутых плоских залежей (см. рис. 74, в). Наложение их проекций на горизонтальную плоскость может создать впечатление, что коэффициент рудоносности близок Щединице, в то время как в действительности он очень невелик. Таким образом, объемный и площадной коэффициенты рудоносности в боль- шинстве случаев в период разведки не могут быть определены. Остается линей- ный коэффициент рудоносности, т. е. отношение рудных интервалов к безрудным, определяемое по отдельным пересечениям, затем по средним блокам, горизонтам и месторождению. Линейный коэффициент рудоносности для отдельной выра- ботки (/ipi.) может быть выражен следующим образом: (34) где тг, т2, тп — мощности отдельных рудных интервалов, м; I — пересе- ченная мощность, ширина или длина рудовмещающей зоны, м.
Линейный коэффициент рудоносности по блоку (Арб) определяется отноше- нием суммы всех рудных интервалов по всем выработкам к сумме всех мощностей (размеры по ширине или падению) рудовмещающей зоны, пересеченных ука- Рис. 74. Примеры определения коэф- фициента рудоносности по соотноше- нию количеств рудных и безрудных скважин: а — достаточно обоснованно — при не- большой и относительно выдержанной мощности рудных тел; б — недоста- точно — при большой мощности руд- ного тела и прерывистости оруденения (в тем числе и по мощности); в — не- правильно — при наличии разрознен- ных рудных тел. 1 — рудные тела; 2 — рудоносная зона; 3 — рудные скважины; 4 — без- рудные скважины; 5 — рудные интер- валы по скважинам И/ EZk EEk Е°Э ГТ~к занными выработками, уравнением: Это отношение может быть выражено следующим К + - - -+та«) 9 ^1+/г + - - - + (35) где llt lz, 1п — мощности (размеры по ширине или падению рудовмещающей зоны), м. Практически линейный коэффициент рудоносности определяется очень просто, но можно ли ему верить и в какой мере он отражает действительные объемные соотношения рудных тел и вмещающей их залежи? Рассмотрим для этого идеализированный случай разведки, когда рудные и безрудные интервалы правильно чередуются и имеют одинаковые размеры, т. е. когда коэффициент 18 Коган и. Д. 273
рудоносности равен 0,5. На рис. 75 показаны возможные случаи интерпретации пересеченных рудных интервалов, имеющих: 1) форму кубов, 2) чередование рудных и безрудных полос и 3) форму шаров, т. е. рассматривающиеся как и зометричные. Нетрудно видеть, что в первом и втором случаях рудные тела заполняют половину всего объема (выделенного участка рудовмещающей толщи), т. е. Рис. 76. Различные формы рудных линзочек н гнезд с объемами: а — превышающими определяемые по линейному коэффи- циенту рудоносности; б — меньше определяемых. 1 — рудные тела; 2 — проекции кубов, построенных по. рудным интервалам Рис. 75. Возможные варианты интерпретации рудных интервалов при коэффициенте рудоноености 0,5 и идеально правильном распределении рудных тел в виде: а — кубов; б — чередующихся полос; в — изометричных шарообразных гнезд. 1 — рудные тела; 2 — интервалы кондиционных руд, пере- сеченные скважинами; 3 — буровые скважины линейный коэффициент рудоносности 0,5 соответствует объемному. Если руд- ные тела будут иметь шарообразную форму, то при том же линейном коэффи- циенте 0,5 они заполнят лишь около 1/4 рассматриваемого объема. Это вытекает иэ соотношения объемов куба и вписанного в него шара. Как известно, объем шара равен 4/3 л7?3 (R — радиус), а объем куба при длине стороны 2R будет равен 8R3: Еш 4/Зпй3 VK ~ 8/?з — Таким образом, при кубической форме рудных тел линейный коэффициент рудоносности соответствует объемному, а при шарообразной форме составляет лишь 52% от него. Однако в рассмотренном примере допускалось, что все рудные тела шаро- образной формы пересекались по диаметру, чего в действительности не может быть. Какая-то часть рудных пересечений будет соответствовать максимальным 274
размерам рудных тел, но многие пересечения (несомненно большая часть) прой- дут не по диаметру, а по хордам «шаров». В связи с этим фактические объемы руд- ных тел будут больше тех, которые мы определим исходя из линейного коэффи- циента рудоносности. При других формах рудных тел возможны случаи, когда значение линейного коэффициента рудоносности по сравнению с объемным занижено. Это отмечалось при линзообразных и других формах тел, разведочные выработки в пределах которых ориентированы вкрест простирания (см. рис. 76, а). Здесь куб, соответ- ствующий линейному пересечению, будет иметь меньший объем, чем рудное тело. Наоборот, при вытянутости осей рудных тел вдоль разведочных выработок объем этих рудных тел будет меньше куба, соответствующего рудному пересе- чению (см. рис. 76, б). Однако в данном случае сильно снижается вероятность попадания в рудные тела вертикальных выработок, а тем более пересечения этих тел вдоль их оси. Таким образом, в зависимости от формы рудных тел и пространственной их ориентировки линейный коэффициент рудоносности может давать занижен- ные или завышенные результаты. Поэтому в процессе разведки необходимо хотя бы на отдельных участках путем большого сгущения сети, а на разраба- тываемых месторождениях по данным эксплуатации определить параметры отдельных тел, их пространственную ориентировку и на основе этого решать вопрос о необходимости внесения поправки к линейному коэффициенту рудо- носности. Представляется, что при достаточном числе разведочных пересечений в большинстве случаев линейный коэффициент рудоносности будет давать до- стоверные значения и вносить в него поправки не потребуется. При определении коэффициента рудоносности исключительно важное значение имеет правильное установление внешних контуров тела полезного ископаемого (штока, залежи, зоны). Между тем этому вопросу не всегда уделяется должное внимание. Например, на Никитовском ртутном месторождении ору- денение приурочено к песчаникам большой мощности. В пределах этих песча- ников искусственно выделялись извилистые рудовмещающие зоны, секущие различные литологические пачки и плохо увязывающиеся между соседними се- чениями (рис. 77). Совершенно очевидно, что таких зон в природе не существует, и вычисленные по отношению к ним коэффициенты рудоносности оказались завышенными. Это, по-видимому, явилось одной из основных причин завышения запасов ртути при разведке. На Чернокурганском ртутном месторождении коэффициент рудоносности определялся не по отношению ко всей рудовмещающей зоне, а к условно вы- деленным локальным телам (рис. 78), что искажало представления о характере распределения оруденения и неправильно ориентировало проектирование горно-подготовительных и эксплуатационных работ. Примерно такое же положение имело место по метасоматическому золото- рудному месторождению в Средней Азии, где внешние контуры были проведены крайне извилисто (для более полного исключения количества пустых пород). Вместе с тем по данным опробования поверхности были выделены крупные безрудные блоки, не увязывающиеся с данными, полученными на нижних горизонтах. В этих условиях вычисленные коэффициенты рудоносности оказа- лись завышенными и это привело к искажению технико-экономических показа- телей отработки месторождения. Наиболее надежным является определение коэффициента рудоносности в геологических границах, например когда ору- денение приурочено к висячему или лежачему боку рудовмещающей зоны, к контакту с дайкой, к какой-либо литологической разности пород и т. д. 18* 275
Рис. 77. Искусственное выделение рудовме- щающей зоны: а — в лежачем боку песчаников; б — в вися- чем боку песчаников 1 — песчаники; 2 — перекрывающие и под- стилающие породы; з — выделяемые зоны оруденения; 4 — буровые скважины Рис. 78. Чернокурганское ртутное месторожде- ние. Пример необоснованного определения контуров рудовмещающей зоны (по данным Горловской ГРП). 1 — песчаники; 2 — известняки; 3 — уголь; 4 — сланцы; 5 — раздробленные породы; 6 —первоначально выделенные контуры рудо- вмещающей зоны; 7 — исправленные контуры рудовмещающей зоны; 8 — тектонические зоны; 9 — буровые скважины; 10 — рудные интервалы EEZ? Erik ГП4 ЕЕФ Ик LZ3 IZZk СПЗ5
При отсутствии определенных внешних контуров необходимо к их уста- новлению подходить с большой осторожностью, так как от этого зависят вели- чина коэффициента рудоносности, минимального промышленного содержания и технико-экономические показатели разработки месторождения. Границы рудовмещающих зон должны проводиться не изолированно по отдельным горизонтам или профилям, а с учетом возможного изменения этих границ в промежутках между горизонтами и профилями. Всегда следует иметь в виду, что непромышленные участки могут через несколько метров смениться рудными, и наоборот. Если внешние контуры рудовмещающих зон будут не- оправданно сближены, это приведет к завышению коэффициента рудоносности. и к просчетам в определении количеств подлежащих добыче пустых пород. Наоборот, расширение внешних границ обусловливает включение в подсчет излишнего тоннажа горной массы и ухудшение расчетных показателей. Все. фактические данные по отдельным сечениям и выработкам должны быть тщательно проанализрованы и увязаны. Нередко основанием для проведения границ распространения оруденения могут служить не только крупные наруше- ния, но и не очень выделяющиеся тектонические швы, иногда ореолы вкрап- ленного оруденения или вторичной минерализации. Для вычисления коэффициента рудоносности необходимо предварительно1 установить минимальные мощности рудных интервалов, которые при этом надлежит учитывать. Было бы неправильно включать в подсчет каждую пробу с кондиционным содержанием, независимо от длины интервала, который она характеризует. Например, при длине проб 1 м может иметь место чередование рудных и безрудных (некондиционных) интервалов. В этом случае, включая для вывода коэффициента рудоносности и среднего содержания только конди- ционные пробы, мы заведомо завышаем зти показатели, так как селективно- отработать гнезда или линзочки мощностью 1 м практически невозможно.,, а пустые интервалы, которые мы искусственно исключим, придется отрабаты- вать, и они разубожат руду. Таким образом, минимальная мощность, которая в общем случае относится к рудному телу, при статистическом подсчете должна устанавливаться для рудных интервалов, пересекаемых разведочными выра- ботками. Величина минимальной мощности прежде всего зависит от способа раз- работки месторождения — открытого или подземного. В первом случае реша- ющую роль играет высота уступа, которая устанавливается исходя из годовой производительности карьера, его размеров, запроектированных механизмов и горногеологических условий месторождения. Обычно высота уступа соста- вляет 10—15 м, реже больше. Минимальная мощность должна быть соразмерна высоте уступа, так как по данным опробования буровзрывных скважин горная масса после отпалки направляется либо для переработки, либо в отвал. Исходя из этого, минимальная мощность рудных интервалов соответствует высоте уступа, иногда половине его и составляет 10—5 м. В последнем случае опробо- вание и отпалка производятся в два приема. При наличии четкой ориентировки рудных и безрудных прослоев и крутом их залегании решающую роль иногда приобретает мощность этих прослоев, а не высота уступа. Например, это имеет место по некоторым железорудным метасоматическим месторождениям. Для подземных систем разработки минимальная мощность будет зависеть от принятой ширины очистного пространства, возможности селективной отра- ботки отдельных рудных тел. На одном из ртутных месторождений в Средней Азии по результатам многолетней эксплуатации произведены технико-эконо- мические расчеты, показавшие, что затраты на горно-подготовительные выра- 277
ботки и отработку отдельных линз и гнезд окупаются заключенными в них запасами ртути, если при минимально-промышленном содержании эти рудные тела имеют размеры не менее 120 м3. Исходя из этого, в зависимости от площади линз и гнезд их мощность определяется в 3—10 м. Важное значение для правильного определения коэффициента рудонос- ности имеет также принятие обоснованных размеров прослоев пустых пород, которые могут быть включены в рудные интервалы. Довольно распространено мнение, что если установлены лимиты на прослои пустых пород, то незачем вводить еще коэффициент рудоносности и, наоборот, при наличии последнего необходимость в соблюдении кондиций для размеров прослоев пустых пород отпадает. Однако в действительности одно не исключает другого. Дело в том, что разработка отдельных линз и гнезд, имеющих мощности менее приведенных выше, экономически нецелесообразна или практически невозможна. Но скопле- ния таких мелких рудных тел, отстоящих на небольших расстояниях друг от друга, оказываются рентабельными для добычп. Более того, в ряде случаев месторождение целиком состоит из очень мелких залежей, местами сближенных и представляющих поэтому практический интерес. При рассредоточении и зна- чительном удалении друг от друга небольшие рудные тела оказываются непро- мышленными. В связи с этим близко расположенные рудные интервалы следует объединять, если они вместе с разделяющими их нерудными прослоями дают кондиционные содержания. Каких-либо способов расчета допустимой величины прослоев пустых пород не разработано. В одних случаях мощность таких про- слоев принимается равной минимальной мощности рудных тел, в других слу- чаях — половине этой мощности. Для определения коэффициента рудоносности необходимо, помимо мини- мальной мощности рудных интервалов и допустимой величины безрудных (некондиционных) прослоев, устанавливать, так же как и в обычных подсчетах бортовое содержание (методом вариантов) и минимальное промышленное содер- жание (исходя из затрат и извлекаемой ценности полезных компонентов). Однако если принципы определения бортового и минимального промышленного содержаний остаются неизменными, то условия применения этих параметров при подсчете запасов с использованием коэффициента рудоносности имеют существенные отличия. Бортовое содержание в данном случае используется не только для оконтуривания тела полезного ископаемого, но и для выделения отдельных интервалов в каждом пересечении (рис. 79). Выделяемые интервалы будут всегда иметь содержания выше бортового, но не все они будут соответ- ствовать минимальному промышленному содержанию (рис. 80). В отношении учета рудных интервалов, имеющих содержания ниже минимального про- мышленного содержания, существуют две точки зрения: одна состоит в том, что минимальному промышленному содержанию должны соответствовать блоки, а не отдельные пересечения. Последние могут быть включены в число балансо- вых, при содержаниях ниже минимального промышленного. Тем более, это относится к месторождениям, которые будут разрабатываться открытым спо- собом, при котором все рудные интервалы, независимо от содержаний в них ценных компонентов, будут добыты и выданы на поверхность. Однако несмотря на кажущуюся убедительность приведенных доводов, существует другая точка зрения, что при определении коэффициента рудо- носности и средних содержаний к числу балансовых должны относиться лишь интервалы с содержаниями выше минимального промышленного. В этом случае достигается четкое разделение запасов на балансовые и забалансовые (интер валы с содержаниями от бортового до минимального промышленного) и имеется 278
Рис. 79. Выделение рудных интервалов и определение коэффициента рудоносности по двум вариантам: а — при содержании выше минимального промышлен- ного (0,20%); б — то же, выше бортового (0,10%X Интервалы по первому вари- анту: 1 — кондиционные, 2 — некондиционные, 3 — кондиционные по второму варианту, 4 — содержания по пробам, 5 — числитель — мощность интервала, зна- менатель — среднее его со- держание Рис. 80. Сорекое молибдено- вое месторождение (по дан- ным Сорокой ГРП). Подсчет коэффициента рудо- носности по одному из про- филей: 1 — сиениты; 2 — диориты; 3 — альбитофиры и ортофиры; 4 — кварцевые штоки; 5 — граниты (не за- крашены); 6 — интервалы кондиционных руд: с содер- жанием выше минимального промышленного (а), выше бортового (б); 7 — контур рудовмещающих пород; 8 — буровые скважины
возможность определить их пространственное распределение, что очень важно для правильного выбора места заложения и оптимальных параметров карьера, а также для технико-экономических расчетов. На рис. 84 приведены примеры выделения отдельных интервалов исходя из этого принципа: в одном случае на фланге, в другом на глубоких горизонтах преобладают интервалы забалан- совых руд. Очевидно, что нецелесообразно углублять или удлинять карьер для отработки забалансовых руд- Но это можно обоснованно рассчитать только в том случае, если некондиционные интервалы будут выделены. При отнесении же всех пересечений выше бортового к числу балансо- вых — кондиционные и не- кондиционные руды смеши- ваются, что не позволяет объективно оценить место- рождение и относительную ценность отдельных его уча- стков. То обстоятельство, что забалансовые руды будут все равно добыты, не может слу- жить основанием для того, чтобы их смешивать с кон- диционными. Во всех случаях необходимо знать, какое ко- личество имеется руд балан- совых, т. е. окупающих все затраты по добыче и перера- ботке, включая вскрышные работы, а также количество руд с содержанием от борто- вого до минимально промыш- ленного, которые приобрета- ют значение лишь после того как они добыты, и расходы по добыче отнесены на балан- совые руды. При этом недо- статочно знать, что эти убо- гие руды окупают затраты по их переработке, необходимо еще подсчитать, дает ли это преимущества в увеличении выпуска годовой продукции, снижении ее себестоимости, разме- ров капитальных затрат, сроков их окупаемости и т. д. Однако все эти расчеты возможны лишь при четком разделении балансовых и забалансовых руд, выяснении их качества и соотношения на различных участках. Возражения против отнесения минимального промышленного содержания к отдельным интервалам основаны главным образом на том, что в общем слу- чае этому содержанию должен удовлетворять блок, в котором всегда имеется какое-то количество пересечений с некондиционным! содержаниями. Однако при этом упускается из виду, что по телам полезных ископаемых со сплош- ным оруденением не приходится решать (на основании опробования каждого забоя), куда направлять руду—на переработку или в отвал. При прерыви- стом же оруденении проектом предусматривается селективная отработка рудных 280
и безрудных участков, и эта задача решается по данным опробования каждого отдельного интервала. Таким образом, способ подсчета запасов и условия раз- работки месторождений требуют выделения балансовых интервалов, а не бло- ков. Практика показала, что разбивка подобных месторождений на блоки представляет значительные трудности. Выделение крупных блоков с запасами, превышающими годовую производительность предприятия в несколько раз, недопустимо, так как это ведет к нивелировке содержаний и дает возможность включать большие количества некондиционных руд. Мелкие же блоки часто оказываются очень искусственными и опираются на недостаточное количество данных для надежного статистического подсчета запасов и отдельных его пока- зателей. При отнесении минимального промышленного содержания к отдельным пересечениям вопрос о размерах блоков отпадает, так как независимо от вели- чины блоков подсчитанные в них запасы будут балансовыми. ПОДГОТОВЛЕННОСТЬ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОСВОЕНИЯ Как уже отмечалось, первые классификации запасов твердых полезных ископаемых допускали составление проектов и выделение капитальных вложе- ний в строительство горнодобывающих предприятий лишь на базе запасов кат. А, а в некоторых случаях с учетом того или иного количества запасов кат. В. Это несомненно обеспечивало необходимую достоверность исходных данных, но крайне затягивало сроки разведки и промышленного освоения месторождений. Вместе с тем доведение всех запасов месторождения до высоких категорий приводило к длительному омертвлению значительных средств, затрачиваемых на разведку. Вследствие этого возникла необходимость уста- новления минимально необходимых количеств запасов высоких категорий, при которых допустимо приступить к строительству предприятий. Согласно действующей классификации запасов, все месторождения разбиты на три группы. По месторождениям I группы, отличающихся наиболее простыми условиями залегания рудных тел, выдержанной морфологией и равномерным распределением ценных компонентов, должно быть разведано не менее 30% запасов кат. A -f- В, в том числе 10% от общей суммы всех запасов кат. А 4* + В + Сх — по кат. А. По месторождениям II группы, т. е. более сложным, требуется только 20% запасов кат. В и для наиболее сложных, относимых к III группе, допускается проектирование и строительство горнообогатитель- ных предприятий на запасах кат. Сг Таким образом, на первый взгляд создается ложное представление о том, что чем сложнее месторождение, тем меньше предъявляется к нему требований в подготовке высоких, т. е. наиболее надежных категорий запасов. Однако» в действительности уменьшение запасов высоких категорий происходит не- смотря на резкое увеличение объема всех видов геологоразведочных работ. Например, по многим месторождениям первой группы для подготовки запасов кат. А достаточно пройти буровые скважины по сети 100 X 100 м. По место- рождениям же III группы, при плотности сети в четыре раза большей — 50 X X 50 м и обязательном применении горноразведочных выработок, во многих случаях удается довести запасы лишь до кат. Сг Дальнейшее же сгущение разведочной сети в стадию детальной разведки становится экономически неце- лесообразным, так как ведет к неоправданному увеличению сроков подготовки месторождения для промышленного освоения, затрате значительных средств, которые могут быть возвращены через много лет, а в некоторых случаях оказы- ваются бросовыми. Следовательно, по особо сложным месторождениям при- v 281
ходится ограничиваться требованием установления общего количества запасов и средних показателей качества руд с тем, чтобы уточнение морфологии рудных тел и особенностей распределения в них ценных компонентов совместить с экс- плуатационно-разведочными и горноподготовительными работами. Наиболее показательны в этом отношении месторождения ртути, по которым в период детальной разведки для получения запасов кат. Сх горные выработки и буровые скважины проходятся через 25 м. По многим из этих месторождений в процессе -эксплуатации из горноподготовительных выработок через 5—10 м бурятся ®еера подземных скважин, с помощью которых выявляются и оконтуриваются отдельные рудные гнезда и линзы. Установленные классификацией соотношения запасов позволяют по место- рождениям I группы обеспечить проектируемое предприятие запасами высоких категорий на 1/8 его амортизационного срока, т. е. на период от 3 до 15 лет, а по месторождениям II группы от 2 до 10 лет. Однако для этого запасы кате- горий А и В должны быть подготовлены на участках первоочередной разработки месторождения. Недопустимо, когда детальные разведочные работы сосредото- чиваются на флангах или глубоких горизонтах месторождения, в то время как его разработка должна начинаться с поверхности и наиболее компактных центральных участков. Например, по Удоканскому месторождению, эксплу- атация которого согласно ТЭД должна производиться открытыми работами, запасы кат. В были разведаны на глубинах свыше 300 м от поверхности, а верх- ние горизонты оказались изученными совершенно недостаточно. При выборе участков наиболее детальной разведки, помимо порядка отра- ботки месторождения, необходимо также учитывать, насколько они характерны для данного месторождения в части морфологии, условий залегания и степени выдержанности рудных тел, вещественного и минералогического их состава, текстуры и структуры руд, технологических свойств последних и других осо- бенностей (например, горнотехнических и гидрогеологических условий). На основе тщательного изучения указанных участков необходимо определить, как изменяются параметры и перечисленные свойства рудных тел при сгущении разведочной сети и насколько надежны данные, полученные при разведке запасов кат. Сх. Хотя по месторождениям III группы выявление запасов высо- ких категорий в период разведки не обязательно, тем не менее и по ним должны быть выбраны наиболее характерные участки первоочередного освоения, кото- 'рые необходимо изучить с возможной детальностью и применением горноразве- дочных выработок. По очень крупным месторождениям, например железистых кварцитов, некоторым марганцевым или бокситовым одновременное освоение всей их площади практически невозможно. Поэтому подготовка ведется по отдельным шахтным полям, для которых и должны выдерживаться установленные соотно- шения запасов различных категорий. В этих случаях границы шахтных полей или площадей промышленного освоения должны быть согласованы с проектной организацией, так же как и участки, подлежащие детальной разведке с выявле- нием требуемых количеств запасов категорий А и В. На эксплуатируемых месторождениях нет необходимости устанавливать какие-либо соотношения запасов различных категорий, так как капитало- вложения по строительству предприятия уже произведены, и объемы геолого- разведочных работ должны устанавливаться в соответствии с планами добычи и исходя из необходимости выявления и подготовки запасов в количествах, требуемых для нормальной работы рудника. В зависимости от масштабов руд- ника и принятой системы разработки месторождения в одних случаях тре- 2882
буется подготовить запасы на два-три года, в других — на более Длительный срок. Вследствие этого в классификации запасов указывается, что соотношения запасов различных категорий на разрабатываемых месторождениях устанавли-. каются самими предприятиями. Другое дело, когда намечается расширение предприятия, требующее значительных дополнительных капиталовложений. В этих случаях необходимо учитывать, насколько обеспечено такое расширение разведанными запасами и в том числе запасами высоких категорий. Особенно часто возникает вопрос об углубке действующих или проходке новых шахт для вскрытия и разработки месторождения, на горизонтах, ниже первоначально запроектированных. При наличии достаточного количества утвержденных суммарных запасов, но невыдержанном их соотношении по различным кате- гориям необходимо на основе анализа фактических данных эксплуатации опре- делить, как изменяется оруденение с глубиной и по простиранию, проверить подтверждаемость данных разведки и достоверность запасов, на базе которых предполагается расширение предприятия. При этом особое внимание должно быть уделено качественной характеристике руд и возможности их переработки по существующей технологической схеме. Исходя из результатов указанного анализа, необходимо в каждом отдельном случае согласовывать с ГКЗ воз- можность расширения (реконструкции) предприятия при отсутствии требу- емого для месторождений данной группы соотношения запасов различных, категорий. Помимо разведанных запасов категорий А, В и Ct, при проектировании горно-обогатительных предприятий очень важно знать общие масштабы место- рождения: возможную глубину распространения промышленного оруденения и протяженность (площадь) отдельных рудных тел. Поэтому в классификации запасов твердых полезных ископаемых содержится требование об оценке общих запасов месторождения по кат. С2. Более того, в классификации указывается на необходимость учета при проектировании не только запасов кат. С2, но также и забалансовых запасов. Однако следует иметь в виду, что расчет произ- водительности предприятия, сроков его существования, средних содержаний в руде и других показателей производится лишь исходя из запасов категорий А, В и Сд. Запасы же кат. С2, так же как и забалансовые, должны учитываться как возможный резерв для расширения предприятия в дальнейшем. Это осо- бенно важно при определении мест заложения и наибольшей глубины шахт или капитальных штолен в случаях подземной добычи и контуров карьеров, если намечен открытый способ разработки месторождения. Вместе с тем рас- положение перспективных участков, оцененных по кат. С2, должно быть уста- новлено для того, чтобы предотвратить расположение на них отвалов, хвосто- хранилищ, производственных и бытовых зданий, подъездных путей и других сооружений, по которым требуется оставлять охранные целики. Подготовленность месторождения для промышленного освоения опре- деляется не только количеством разведанных по отдельным категориям запасов. Одним из важнейших условий подготовленности является изученность техно- логических свойств руд. Независимо от того, к какой группе относится место- рождение, и наличия или отсутствия запасов высоких категорий,качество руд и их технологические свойства должны быть изучены с детальностью, обеспе- чивающей составление технического проекта переработки руд. Подготовлен- ность месторождения с точки зрения технологической его изученности опре- деляется не количеством и размерами исследованных проб, а установленными в результате исследований показателями: коэффициентами извлечения ценных компонентов, кондиционностью концентратов, экономически приемлемыми 283
расходами реагентов и другими данными, которые необходимы для составления проекта обогатительной фабрики (иногда химико-металлургического пред- приятия). Такие же требования предъявляются к степени изученности гидрогеологи- ческих и горнотехнических условий месторождения. Объем этих исследований должен обеспечить возможность составления технического проекта предпри- ятия, в частности определить ожидаемые притоки воды в горноподготовитель- ные и эксплуатационные выработки, устойчивость их кровли и почвы (бортов карьера), выявить все другие условия, влияющие на выбор системы разработки месторождения, и технико-экономические показатели стоимости добычи 1т руды.
Глава XI СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ В инструкции, утвержденной ГКЗ СССР, о порядке внесения, содержании и оформлении материалов подсчета запасов рудных и нерудных полезных ископаемых достаточно четко изложены требования, предъявляемые к тексту отчета и прилагаемым к нему таблицам, графическим материалам, первичной геологической документации. В частности, инструкция содержит не только перечень разделов отчета, но и наиболее важные вопросы, которые должны быть освещены в каждом из них; предусмотрены также необходимые масштабы геологических карт, планов опробования и других графических материалов с указанием основных данных, которые должны быть нанесены на этих черте- жах; помимо перечисления обязательных таблиц и требуемых материалов пер- вичной документации приведены рекомендации о порядке расположения таблиц и отдельных граф в них, о достижении наглядности и удобочитаемости графи- ческих материалов. Не подлежит сомнению, что при соблюдении этой инструкции может быть обеспечено высокое качество обработки материалов и оформления геологиче- ских отчетов с подсчетами запасов. Однако для этого требования, содержа- щиеся в инструкции, должны быть тщательно изучены геологами, ведущими разведку рудных месторождений до начала работ, с тем чтобы в процессе их проведения иметь возможность собрать необходимые материалы. Практика рассмотрения геологических отсчетов с подсчетами запасов в ГКЗ свидетельствует о том, что элементарные требования, содержащиеся в инструкции, часто не выполняются. Между тем полнота и качество оформле- ния представляемых материалов имеют немаловажное значение и являются показателем надежности исходных данных. При небрежном оформлении, нали- чии опечаток, несоответствий между текстом, таблицами, графикой и первичной документацией снижается доверие не только к достоверности этих материалов, но и к качеству полевых работ и цифрам подсчитанных запасов. В последнее время большое внимание привлек вопрос об объеме геологических отчетов, обосновывающих подсчет запасов. Нередко эти отчеты отличаются исключи- тельной громоздкостью. В табл. 43 приведены данные о количестве страниц текста — основного и вспомогательного (таблицы, разные приложения), а также числа чертежей, представлявшихся по некоторым месторождениям в 1964— 1968 гг. Из табл. 43 видно, что число томов нередко измеряется многими десят- ками, а по Джезказганскому достигло 136. При этом только основной текст излагается на 400—600, иногда 4000 страницах (Риддер-Сокольное). Таблицы же и текстовые приложения занимают тысячи, нередко десятки тысяч страниц. Огромными цифрами характеризуется также количество прилагаемых к отчету 285
Примеры чрезвычайно громоздких материалов подсчета запасов Таблица 43 Месторождение Количе- ство ТОМОВ Страницы текста Количество чертежей основного вспомогатель- ного основных вспомогатель- ных Джезказганское . . . 136 1260 14 850 720 2940 Бестюбинское . ... 56 600 6 580 674 360 Риддер-Сокольное . . . 88 4118 17 670 994 2666 Мурунтауское . . . 67 663 11 770 123 1544 Зодское 45 571 2 249 121 102 Соколовское ... .... 55 1241 10 284 304 143 Иультинское 32 520 2 990 3510 624 Ново-Широкинское 28 512 6 656 7168 655 Горевское 1382 2 724 84 310 Уч-Кулачское — 809 5 481 185 573 Североуральские бокситовые 32 1793 8 896 314 54 Хайдарканское — 670 10 490 263 —. Алтын-Топканскос —- 764 2 921 168 1650 Чатыркульское ........ — 600 1 700 146 1335 Тырны-Аузское ....... 26 425 2 891 27 1297 основных чертежей — обычно это сотни, но во многих случаях и тысячи листов; вспомогательных же чертежей (зарисовки, колонки и др.) еще больше. Чрезмерная громоздкость отчетов свидетельствует о непроизводительной затрате значительных средств и времени на подготовку излишних материалов й вместе с тем' крайне затрудняет проверку надежности исходных данных. "Нёрёдко наряду с большим количеством ненужных материалов отсутствуют важнейшие документы, без которых невозможна обоснованная оценка подсчи- тываемых запасов. Это обстоятельство вынудило ГКЗ в середине 1966 г. обра- тить внимание союзных и республиканских министерств геологии, управлений геологии республиканских советов министров, территориальных геологических управлений и других геологоразведочных организаций на громоздкость пред- ставляемых геологических отчетов с подсчетами запасов. При этом указыва- лось, что объемы часто возрастают из-за неоднократных повторений одних и тех же данных в различных разделах отчетов, а также вследствие излишне детального .освещения петрографии, чрезмерного расчленения стратиграфии с описанием многочисленных шлифов и фауны. Вместе с тем отмечалось, что "йз-заие до статочной систематизации материалов затрудняется их проверка и принятие обоснованных решений. В письме ГКЗ содержалась просьба ко всем геологическим организациям сообщить свои предложения о возможных путях сокращения геологических отчетов с подсчетами запасов. Представляется целесообразным рассмотреть поступившие наиболее раци- ональные предложения одновременно с конкретными примерами, характеризу- ющими отдельные вопросы оформления материалов. Текст отчета. В ряде отзывов отмечалось, что громоздкость отчета чаще всего обусловлена плохой обработкой фактических данных, непродуман- ным расположением материала, неоднократными повторениями одних и тех же ^ведений в различных главах и приложениях, включением излишних, не тре- бующихся для обоснования подсчета запасов подробностей. Учитывая посту- пившие предложения и опыт рассмотрения отчетов в ГКЗ, можно сделать сле- дующие выводы о возможных путях их сокращения. ’ v ' 286
1. При наличии значительного числа рудных тел основные сведения о них (размеры по простиранию и падению, мощность, условия залегания, характер минерализации, степень разведанности и т. д.) обобщить в виде таблиц. Точно так же при большом числе тектонических нарушении”их7 описание по возмож- ности заменить графикой и таблицами. " ‘ 2. В инструкции ГКЗ указано, что сведения по стратиграфии, литологии, тектонике и другим вопросам геологического строения района должны быть' краткими, но фактически в представляемых отчетах этому разделу нередко^ отводится слишком большое место. Несомненно, что описание особенностей строения района должно быть кратким и подчинено в первую очередь выясне- нию геологической позиции изучаемого месторождения в региональных струк- турах. Особенно сжатым может быть описание при повторном представлении отчета, а также по хорошо изученным и описанным в литературе районам. 3. Значительное место в отчетах занимает описание отдельных блоков, число которых иногда измеряется сотнями. При этом перечисляются выра- ботки, которые входят в каждый подсчетный блок, дается характеристика кон- туров блоков и приводятся другие данные, которые хорошо видны на подсчетной графике и не требуют особых разъяснений. Представляется, что краткие све- дения о принципах построения подсчетных блоков необходимы лишь в тех случаях, когда требуется обосновать размеры экстра- или интерполяции, отступления от общепринятого порядка определения тех или иных параметров. Пр большей же части блоков можно ограничиться ссылкой на чертежи, где показаны их контуры и находящиеся в их пределах разведочные или эксплуата- ционные выработки. ~ ; 4. В инструкции ГКЗ содержится правильное требование — охарактери- зовать наличие на разведочной площади во вмещающих и перекрывающих., месторождение отложениях других полезных ископаемых, а также привести краткие сведения об имеющихся в районе строительных материалах. Вместо- этого нередко приводится подробное описание всех известных в прилегающих к месторождению районах полезных ископаемых, их геологического строения, условий залегания, литолого-петрографических особенностей и т. д. Такое описание, занимающее иногда десятки страниц, далеко выходит за пределы требуемых сведений и является излишним. 5. Помимо сокращения за счет излишних или второстепенных сведений значительное уменьшение объема отчетов возможно за счет лучшего обобщения материалов, их систематизации и рационального расположения. Нередко одни и те же данные, например геологическая характеристика рудных тел, при- водятся в общих сводных главах, затем по отдельным участкам и вновь повто- ряются в разделах, посвященных тем или иным вопросам. Но мнению ряда организаций, текст отчета не должен превышать 120—150, а в отдельных слу- чаях 200 страниц. Очевидно, что при правильном построении отчета указанные размеры его вполне достаточны для обоснования подсчета запасов, представля- емого впервые, и могут быть еще более сокращены при повторном подсчете запасов, особенно если первоначальные представления о геологическом стро- ении не изменились. Из приведенных в табл. 44 данных видно, что фактические размеры текста по многим объектам ни в какое сравнение не идут с рекоменду- емыми рациональными объемами отчетов. Особенно выделяется подсчет зацасов по Риддер-Сокольному месторождению, содержавший 4118 страниц основного и 17 670 вспомогательного текста. Такая необычайная громоздкость отчета в значительной мере обусловлена тем, что составлялся он двумя организа- циями — Лениногорским комбинатом и Геологоразведочной экспедицией Во- 287
сточно-Казахстанского геолуправления, и каждая исходила из различных методических установок и геологических представлений. По существу были представлены два самостоятельных подсчета запасов без должной взаимной увязки. При этом многие содержавшиеся в сводных объяснительных записках сведения: о геологическом строении, морфологии и вещественном составе руд- ных тел, методике опробования и т, д. повторялись по каждому из 12 рудных участков. Громоздкостью и бессистемностью, иногда нечеткостью изложения отличались отчеты по Садонскому, Бестюбинскому, Джеламбетскому и ряду других месторождений. Наряду с большим количеством излишних сведений в материалах подсчета запасов нередко отсутствуют необходимые для правильной промышленной оценки месторождения данные. Например, по Риддер-Сокольному месторожде- нию, несмотря на огромные размеры отчета, в нем отсутствовали подсчетные разрезы с данными опробования восстающих горных выработок и буровых скважин. По Миргалимсайскому месторождению не были представлены геоло- гические колонки по скважинам с данными опробования рудных интервалов, планы опробования эксплуатационных горных выработок, результаты раци- ональных анализов проб. В отчете по Згидскому месторождению приведенные данные по добыче руды и металлов оказались противоречивыми; неудовлетво- рительно были оформлены материалы списания запасов, потерянных в процессе эксплуатации. Часто отсутствуют данные сопоставления контуров и подсчитан- ных цифр запасов и отдельных параметров рудных тел (длина, мощность, пло- щадь, среднее содержание) с ранее утвержденными ГКЗ или приводятся одни таблицы, без анализа причин происшедших изменений. По разрабатываемым месторождениям, как уже отмечалось, либо отсут- ствуют материалы сопоставления Данных разведки с фактическими результа- тами добычи, либо приводятся только таблицы со средними цифрами без гра- фики и характеристики изменившихся представлений о морфологии и условиях залегания рудных тел. Вопрос отнесения месторождения, вернее основных его рудных тел, к той или иной группе по Классификации запасов твердых полезных ископаемых нередко имеет очень важное значение для правильной оценки его подготовлен- ности для промышленного освоения. Однако во многих случаях этот вопрос специально не рассматривается, и в отчете имеется лишь утверждение без какого-либо обоснования, что данное месторождение по размерам рудных тел и другим особенностям соответствует той или иной группе. К числу существен- ных недостатков оформления отчетов следует отнести неувязки между текстом, таблицами и графикой, плохую редакцию текста, наличие большого числа корректурных ошибок, небрежное внешнее оформление. Эти недостатки отме- чались по перечисленным и многим другим месторождениям. Подсчетные таблицы, т. е. таблицы вывода средних содержаний и мощностей по выработкам, разведочным профилям и блокам, а также таблицы подсчета запасов руды и ценных компонентов по блокам, рудным телам, уча- сткам и месторождению в целом нередко занимают большой удельный вес в общем объеме материалов, представляемых с геологическими отчетами и под- счетами запасов (табл. 45). Из данных табл. 44 видно, что на таблицы, содержащие вычисления отдель- ных параметров и сам подсчет запасов, приходится от 7 до 53% всех представляемых материалов. Такие колебания обусловлены количеством подсчитываемых ценных ком- понентов (например, в полиметаллических рудах до 5—6), числом вариантов .288
Таблица 44F .Удельный вес подсчетных таблиц в общем объеме представляемых материалов Месторождение Джезказганское ................................. Бестюбинское ................................... Риддер-Сокольное ............................... Мурунтауское ................................... Зодское ........................................ Соколовское .................................... СУБР ........................................... Тырны-Аузское................................... Северо-Коунрадское ............................. Котсельваара-Каммикивп ......................... Липовское ...................................... Малышевское .................................... Восток-2........................................ Терекканское ................................... Общее коли- чество томов В том числе с таблицами вычисления 136 67 56 5 88 47 67 7 45 3 55 21 32 9 26 8 25 2 24 9 17 3 15 7 13 2 13 1 % к общему числу 49 9 53 10 7 38- 28 30 8 37 18- 46- 15 8 подсчета и зависят также от объема выполненных работ, способа подсчета- запасов и некоторых других факторов. Например, по Джезказганскому место- рождению подсчет запасов проводился по двум вариантам бортового содержания и определялись запасы трех компонентов. По Риддер-Сокольному месторожде- нию было выделено большое количество мелких эксплуатационных блоков по отдельным рудным телам и подсчет велся по пяти компонентам. Наоборот,, по Мурунтаускому месторождению в подсчете участвовало немного крупных блоков, использовался статистический метод (с применением коэффициента рудоносности) и запасы подсчитывались только по золоту, что обусловило- сравнительно небольшое количество подсчетных таблиц. Предложений по сокращению числа подсчетных таблиц от геологических организаций не поступало. Однако работниками ГКЗ СССР была проведена работа по перенесению вычислений средних содержаний по отдельным выра- боткам на графику с тем, чтобы в таблицах оставить лишь подсчеты по блокам и сводные данные по месторождению. В частности, по ряду золотоносных рос- сыпей (Мал. Патом, Серебрянка и др.) имеющиеся в буровых журналах по- отдельным выработкам мощности, средние содержания и другие данные пере- несены на разведочные профили, в которых в дополнение к имевшимся доба- влены сведения о вертикальном запасе, каменистости и др. Это позволило получить средние показатели для подсчета запасов по блокам и россыпям в целом, без составления специальных вычислительных таблиц. Последние же- занимали по указанным месторождениям 83—89% всего объема представлен- ных материалов. Такое резкое уменьшение объема отчетов несомненно пред- ставляет большой практический интерес. Однако возможность отказа от соста- вления таблиц по вычислению средних содержаний, мощностей и других пока- зателей по отдельным выработкам и разведочным профилям требует- специального обсуждения с проектирующими и эксплуатирующими органи- зациями, так как перенесение этих данных на графику создает определенные трудности при проектировании и планировании добычи. Данные по выработкам будут рассредоточены по многим журналам и чертежам, и для решения возни- 19 Коган И. Д. 289»
кающих производственных вопросов придется одновременно раскладывать и сопоставлять значительное число нередко громоздких планшетов. Таблицы, составляемые при подсчете запасов, нередко имеют неувязки текстом, графикой или между разными таблицами, арифметические ошибки и плохое оформление. Так, по Орловскому месторождению содержания ценных компонентов, приведенные в таблицах подсчета запасов, в ряде случаев не совпадали с данными, имевшимися на колонках буровых скважин. На Алтын- Топканском месторождении номера рудных тел в таблицах отличались от пока- -занных на чертежах. В подсчете запасов по месторождению Железный Кряж были допущены ошибки в определении площадей блоков, объемных весов и запа- сов руды. Существенные ошибки в замерах площадей отмечались также по Мало-Толмовскому, Малому Куйбасу, Аманан-Макитскому и другим место- рождениям. По Восточному Караджалу принятые в таблицах мощности по выработкам не соответствовали данным зарисовок канав и шурфов, а содержания железа и марганца в таблицах не совпадали с показанными на колонках буровых скважин и шурфов. Большое количество арифметических ошибок в таблицах было выявлено в подсчетах запасов месторождений Борлы и Зап. Караджал. Плохое оформление подсчетных таблиц было допущено по Канимансурскому месторождению. Они не имели оглавления и номеров, располагались произ- вольно: вперемежку по блокам балансовых и забалансовых запасов и блокам различных категорий. . В ряде случаев не было указано, к каким блокам относятся приведенные в таблицах средние содержания и мощности по выработкам. Крайне неудобно были расположены таблицы вычисления средних содержаний ценных компо- нентов в отчете по Риддер-Сокольному месторождению. Например, для того чтобы выяснить, какие пробы учтены при подсчете запасов по тому или иному .рудному телу, необходимо было просмотреть и сопоставить данные четырех книг; при этом нередко выяснялось, что требуемые сведения в них отсутствуют и что их поиски следует продолжить на колонках буровых скважин. Большие небрежности в расчетной части подсчета запасов были допущены также по Аманан-Макитскому месторождению. Таблицы не всегда содержали все необ- ходимые исходные данные, изобиловали ошибками в определении площадей, вычислении мощностей и средних содержаний. Графические материалы. Из табл. 44 видно, что количество только основных чертежей (не считая зарисовок, колонок, диаграмм и др.) часто исчисляется многими сотнями, а в ряде случаев тысячами листов. Пути их сокращения следует искать по линии исключения дублирующих друг друга и совмещения данных, содержащихся на различных чертежах. Например, часто представляются отдельно геологические профили и планы и в том же масштабе подсчетные разрезы и планы опробования. Нанесение основных геологических данных на подсчетную графику во многих случаях позволит резко сократить количество чертежей. Точно так же в каждом отдель- ном случае следует тщательно проанализировать, в какой мере вызывается необходимостью составление иллюстративной графики в нескольких масшта- бах, например геологических профилей 1 : 2000, 1 : 1000 и 1 : 500 по всем раз- ведочным линиям. В большинстве случаев так называемая вспомогательная графика в не- сколько раз превышает основную и состоит преимущественно из колонок буро- вых скважин, зарисовок шурфов, канав и подземных горных выработок. В от- зывах многих геологических организаций содержались предложения об -.290
исключении требований о представлении указанных колонок и зарисовок; при этом рекомендовалось: 1) заменить их сводными разрезами или планами; 2) ограничиться колонками и зарисовками только рудных интервалов; 3) пред- ставлять чертеж лишь по выработкам, впервые участвующим в подсчете запасов; 4) представлять только образцы колонок и зарисовок; 5) высылать один экзем- пляр подлинных чертежей на время рассмотрения подсчета запасов в ГКЗ. Поступающие с геологическими отчетами графические материалы нередко имеют существенные недостатки: различного рода несоответствия (между кар- тами разного масштаба, картами и профилями, графикой и текстом или пер- вичной документацией), отсутствие необходимых данных, низкое качество оформления и др. Так, на Тишинском месторождении неувязки имели место между разно- масштабными геологическими картами, а также между геологическими раз- резами и погоризонтными планами. Многочисленные несоответствия и противо- речия между графическими материалами различных масштабов были выявлены: по Алтын-Топканскому месторождению. Низкое качество чертежей было отме- чено по Ахтенскому месторождению, где геологическая карта не увязывалась- с погоризонтными планами масштаба 1 : 500 и с геологическими разрезами. По месторождению Среднему меридиональные и широтные разрезы не увязывались между собой и с погоризонтными планами: нередко геологические границы вмещающих пород и контуры рудных тел на указанных графических материалах не совпадали. Часто геологические карты и другая графика не отражают излагаемые в тексте геолого-структурные представления: наличие тех или иных тектони- ческих нарушений, связи с ними оруденения, характера морфологии рудных тел и т. д. Такого рода недоработки были, например, отмечены по Лифудзин- скому и Акджальскому месторождениям. Особенно важно не допускать несоот- ветствия между графическими материалами и данными первичной документа- ции. Например, геологические разрезы по Маднеульскому месторождению-- существенно расходились с описанием горных выработок и колонок буровых скважин. По Гайскому месторождению, как уже отмечалось, замеры падения пород, рудных прожилков, зон тектонической трещиноватости давали крутые углы падения, но при составлении геологических разрезов эти данные не учи- тывались и рисовались сглаженные пологие контакты, вследствие чего условия залегания рудных тел были серьезно искажены. К числу существенных упущений, сильно снижающих качество графи- ческих материалов, следует отнести отсутствие на них тех или иных важных данных. Например, по Алтын-Топканскому месторождению на вертикальных проекциях масштаба 1 : 2000 не были нанесены пересекаемые ими линии раз- резов по скважинам, а на профилях масштаба 1 : 1000 не были показаны кон- туры подсчетных блоков и эксплуатационного карьера. По Кручининскому- месторождению на разрезах по скважинам не были выделены рудные интер- валы, включаемые в подсчет запасов, а на остальной графике нередко отсут- ствовали названия участков и номера разрезов. По Киинскому россыпному месторождению на подсчетных планах были показаны только номера блоков и к какой категории запасов они относятся, средние же содержания, мощности,, запасы песков и золота совершенно отсутствовали. На подсчетных планах и профилях подсчета запасов часто не наносятся контуры ранее утвержденных запасов, что очень затрудняет правильную оценку вновь представляемых, цифр. В частности, это имело место по Саякскому месторождению, где, кроме того, на трафике не были показаны границы эксплуатационных карьеров по 19* 291:
.Джезказганскому, Восточно-Коунрадскому, Горячегорскому и другим место- рождениям. В некоторых случаях на подсчетных чертежах отсутствуют не только контуры ранее утвержденных запасов, но и вновь представляемых. Например, на Миргалимсайском месторождении по эксплуатируемым участкам не были показаны границы очистных пространств и контуры подсчетных блоков, по Восточно-Караджальскому месторождению не был нанесен- ряд скважин, а контуры подсчитываемых запасов были очень нечеткими и о границах отдель- ных блоков приходилось догадываться. Примерно такое же положение отме- чалось по Восточно-Коунрадскому и Буронскому месторождениям, при этом по Буронскому на подсчетных планах отсутствовали номера блоков и в ряде случаев контуры подсчитываемых запасов. Следует отметить, что нередко в громоздких отсчетах, содержащих боль- шое количество излишних материалов, отсутствует ряд необходимых чертежей. Например, по Риддер-Сокольному месторождению не были представлены подсчетные разрезы.с данными опробования буровых скважин и восстающих горных выработок. По Миргалимсайскому месторождению отсутствовали планы опробования выработок по разрабатываемым участкам, геологические колонки -скважин с данными опробования рудных интервалов. Не были представлены также крупномасштабные геологические колонки по скважинам с указанием мест отбора проб и выделением контуров, включаемых в подсчет, по Ново- Карагачтинскому, Высокогорскому, Восточно-Коунрадскому и другим место- рождениям. По Джезказгану (район Златоуста) отсутствовал совмещенный план рудных залежей, что не позволяло судить об их взаимном расположении и затрудняло оценку отдельных рудных тел. В инструкции ГКЗ СССР указывается, что масштабы чертежей должны определяться с учетом удобства пользования ими и возможности обеспечения необходимой точности при измерении площадей подсчетных блоков. Однако ;это требование нередко нарушается. Так, по Садовскому месторождению планы опробования были составлены в масштабе 1 : 500, что не позволило проверить правильность оконтуривания промышленного оруденения. На Киинском место- рождении вместо обычной топографической основы была использована более мелкомасштабная, вследствие чего на подсчетных планах не удалось поместить ряд обязательных сведений о средних содержаниях, мощностях и запасах •отдельных блоков. По Ново-Широкинскому месторождению из-за мелкого масштаба геологических разрезов не была обеспечена необходимая точность замеров площадей рудных тел по разведочным сечениям. По Ново-Карагачтин- •скому месторождению поперечные геологические разрезы, составленные в масш- табе 1 : 500, не позволили проверить правильность увязки рудных пересечений между выработками и между профилями. Помимо перечисленных нередко имеют место дефекты, относящиеся соб- ственно к оформлению графических материалов. Например, геологические карты и разрезы к ним по Акджальскому месторождению имели различные условные обозначения, что мешало ими пользоваться. Неудовлетворительность условных обозначений отмечалась также в отчете по Саякскому месторожде- нию. Ошибки в цифрах координат были допущены по Мало-Толмовской рос- сыпи. Невязки в координатной сети и высотных отметках имели место также по Буронскому месторождению. На Ахтенском месторождении из-за низкого качества графики и других геологических материалов были искажены пред- ставления о морфологии рудных тел и их размерах. Очень плохое оформление •планов опробования и планов подсчета запасов, а также геологических карт по Эльбрусскому месторождению крайне затруднило возможность проверки •292
•обоснованности оконтуривания рудного тела. Небрежное оформление графи- ческих материалов отмечалось также по месторождениям Джеламбет, Борлы и др. Первичная геологическая документация и дру- гие исходные данные. Согласно инструкции ГКЗ, к подсчету запа- сов должны быть приложены следующие материалы: а) технико-экономические расчеты по обоснованию кондиций и документ об их утверждении; б) колонки всех буровых скважин или буровые журналы; в) каротажные диаграммы (в слу- чае проведения каротажных работ); г) журналы документации горных выра- боток; д) планы опробования; е) журналы опробования; ж) акты об отборе технологических проб; з) материалы о результатах технологических испытаний; и) таблицы определения объемного веса, влажности, физико-механических свойств руды; к) записка о топографо-геодезических работах и ведомость коор- динат, а также высотных отметок устьев горных выработок и буровых скважин. В связи с тем, что утверждение кондиций для подсчета запасов полезных ископаемых с 1963 г. возложено на ГКЗ, представление технико-экономических: расчетов по их обоснованию в настоящее время не вызывается необходимостью. Обычно прилагается протокол ГКЗ по утверждению кондиций, а в соответ- ствующей главе отчета приводятся основные исходные данные, принятые в об- основание кондиций, которые сопоставляются с запасами, коэффициентами извлечения ценных компонентов и другими показателями, содержащимися в отчете. Вопрос о содержании и объемах геологических отчетов с подсчетами запа- сов обсуждался в 1969 г. на специальном совещании экспертно-технического совета ГКЗ СССР. В решении совещания было отмечено, что для утверждения запасов можно было ограничиться одним экземпляром первичной геологи- ческой документации. Однако она необходима проектным и эксплуатирующим организациям, вследствие чего размножение этих материалов является обязательным. Планы опробования являются неотъемлемой составной частью подсчета запасов, и их представление является обязательным. Журналы же опробова- ния, используемые при подготовке подсчетных таблиц и проверке подсчета запасов, необходимы как первичный, наиболее достоверный документ для принятия окончательных цифр в случаях расхождений между графикой (напри- мер, планом опробования) и подсчетными таблицами. В связи с этим журналы опробования могут представляться в ГКЗ в подлиннике на период рассмотрения подсчета запасов, после которого подлежат возврату на место. Акты об отборе технологических проб, по-видимому, также нецелесо- образно размножать и прилагать к каждому экземпляру отчета; можно огра- ничиться представлением их подлинников на период рассмотрения подсчета запасов в ГКЗ. Материалы о результатах технологических испытаний обычно предста- вляют собой специальные отчеты исследовательских организаций, проводивших эти испытания. Размножение этих отчетов для укомплектования подсчета запасов также не вызывается необходимостью. В геологическом отчете вопросу технологических исследований должен быть посвящен специальный раздел, в котором следует изложить способы отбора технологических проб (представи- тельность, увязка с технологическими сортами руд и принятой схемой их пере- работки), а также результаты исследований. Отчеты же организаций, про- водивших технологические испытания, должны быть приложены к подсчету 293
запасов в одном экземпляре для проведения специальной экспертизы по тех- нологии. Таблицы определения объемного веса, влажности и физико-механических, свойств руд. могут представить практический интерес для проектных органи- заций и горнорудного предприятия и должны рассматриваться как обязательное приложение к отчету. Точно так же необходимы при проектировании и эксплу- атации ведомости координат и таблицы высотных отметок устьев горных выра- боток и буровых скважин, в связи с чем эти данные должны содержаться в каж- дом экземпляре отчета. Действующий в настоящее время перечень обязательных приложений к отчету систематически нарушается. Так, без каких-либо обоснований не представляются даже в одном экземпляре журналы опробования, документа- ции горных и буровых работ, колонки скважин, зарисовки и др. (Степное. Ново-Кальинское, Учалинское, Высокогорское, Восточно-Коунрадское и др.). Вместе с тем представляемая документация нередко отличается схематич- ностью (Бестюбе, Гульшад), а иногда небрежностью и низким качеством. Так, на Чатыркульском месторождении документация подземных горных выра- боток была проведена на очень низком уровне, что затруднило увязку рудных интервалов и тектонических нарушений и явилось причиной существенных ошибок в расшифровке морфологии рудных тел, оценке их запасов. На участке Рудоуправления им. XX Партсъезда в Кривом Роге первичная геологическая документация не позволила должным образом расшифровать морфологию и условия залегания рудных тел. Документация эксплуатацион- ных работ также велась неудовлетворительно. По Маднеульскому месторожде- нию большие расхождения имелись между первичной геологической докумен- тацией выработок и сводными геологическими разрезами, что стало особенно заметно, когда эти разрезы были скорректированы данными по неучтенным ранее пробуренным 66 скважинам; при этом выявились большие невязки в раз- резах, появились безрудные окна, резко изменились контуры рудных тел..
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ А г а б ал ян Ю. А. Принципы про- мышленной оценки рудных месторождений. Ереван, Арм. НИИС науч.-техн. информ., 1970, 62 с. Альбов М. Н., Бы бочв ин А. М., Логиновский В. М. Руд- ничная геология. М., Металлургиздат, 1956, 448 с. Альбов М. Н. Опробование место- рождений полезных ископаемых. Изд. 3-е, М., «Недра», 1965, 239 с. Бабаев К. Л., Чумаков И. Д. О рациональном соотношении разве- дочных горных и буровых работ. — «Тр. Среднеаз. науч.-исслед. ин-та геол, и минер, сырья», 1963, вып. 5, с. 3—9. Б е л е в ц е в Я. Н. и др. Рудничная геология на железорудных месторожде- ниях. М., Госгеолтехиздат, 1962, 236 с.. Бессонов В. А. Некоторые во- просы теории денежной оценки месторожде- ний. — Тр. Алтайского горно-металлург. науч.-исслед. ин-та АН КазССР», 1958, т. VII, с. 207—223. Б е у с А. А., Родионов Д. А. Использование статистических функций распределения для выявления ураганных содержаний при подсчете запасов. «Разведка и охрана недр», 1964, № 11, с. 16—26. Богацкий В. В. Влияние коли- чества и размеров проб на точность ре- зультатов разведки полезных ископаемых. — В кн.: Вопросы методики опробования рудных месторождений при разведке п .эксплуатации. М., Госгеолтехиздат, 1962, с. 16—27. Богацкий В. В. Математический .анализ разведочной сети. М., Госгеолтех- издат, 1963, 212 с. Богацкий В. В., Гаврилин К. В. Изменчивость геологических объек- тов и мера ее количественной оценки. «Геология и геофизика», 1967, № 5, с. 80—84. Борзунов В. М. Геолого-промыш- ленная оценка месторождений нерудного минерального сырья. М., «Недра», 1965, 272 с. Б р и ч к и н А. В., Никифоров Н. М. К определению минимального промышленного содержания металла при разработке маломощных жил. — «Тр. Ин-та горного дела АН КазССР», 1960, с. 55—71. Быховер Н. А. Экономика мине- рального сырья. М., «Недра», 1971, 192 с. В е и т ц е л ь Е. С. Теория вероят- ностей. М„ «Наука», 1969, 576 с. Викентьев В. А., Шуми л и и М. В. Оценка точности коэффициента рудоносности при подсчете запасов. — «Изв. вузов. Сер. «Геология и разведка», 1971, № 3, с. 83—91. Виноградов В. Н. Промышлен- ная оценка рассеянных элементов в комп- лексных рудах. М., «Недра», 1972, 150 с. Вистелиус А. Б. Математические методы в геологии. «Советская геология», 1964, № 12, с. 148—149. Володомонов Н. В. Метод уче- та высоких проб. «Советская геология», 1939, № 10—11, с. 108—115. В о л о д о м о и о в Н. В. О методе подсчета запасов жильных месторождений. «Горный журнал», 1944, № 3—4, с. 34—39. Володомонов Н. В. Горная рен- та и принципы оценки месторождений. М., Металлургиздат, 1959, 80 с. Воронин Ю.А. О возможности использования методов современной мате- матики в геологии. «Геология и геофизика», 1963, № 1, с. 124—128. Гатов Т. А. Обоснование мини- мального содержания цветных металлов в руде. М., «Недра», 1967, 155 с. Геология и математика. Ново- сибирск, «Наука», 1970, 223 с. Г л а з к о в с к и й А. А. Оценка ме- сторождений при поисках и разведках. Никель. М., Госгеолтехиздат, 1949, 226 с. Городецкий П. И. Основы про- ектирования горнорудных предприятий. М., Металлургиздат, 1955, 415 с. Григорьев Н. П. Некоторые во- просы классификации запасов (по данным иностранной литературы). «Разведка и охрана недр», 1960, № 1, с. 60—61. 295
Г уд а л ин Г. Г. Предпроектная экономическая оценка рудных месторожде- ний. М., «Недра», 1967, 326 с. Гудков В. М. О применимости формул математической статистики при оценке результатов разведки. — «Науч, тр. Моск, горного ин-та», 1959, сб. 25, с. 3—30. Гуськов О. И., Шумилин М. В. О применении статистических ме- тодов для анализа плотности разведочной сети. — «Изв. вузов, № 6», 1968, с. 69—77. Дегтярев В. С. Методика пред- варительной технико-экономической оцен- ки месторождений цветных металлов. Алма-Ата, КазИМС, 1970, 147 с. Дементьев Л. Ф. Применение ма- тематической статистики и теории ве- роятностей к оценке результатов раз- ведки. — «Тр. Всесоюз. науч.-исслед. ин- та», вып. 23. М., Гостоптехиздат, 1960, с. 10т—113. Денисов С. А. Опыт эксперимен- тального обоснования достоверности опробования керна. В кн.: Материалы ГКЗ, сб. 2. М., Госгеолтехиздат, 1961, с. 83—95. Денисов М. Н. Методика опре- деления необходимой достаточной плот- ности разведочной сети на примере пластообразных месторождений. «Геоло- гия и разведка», 1963, № 7, с. 68—77. Денисов М. Н. Упрощенный спо- соб определения систематической ошибки при отборе бороздовых проб. «Разведка и охрана недр», 1965, № 5, с. 9—11. Драл юк Л. Б. Математическая ста- тистика в геологоразведочном деле. — В кн.: Методика и техника разведки, сб. 44. Л., 1964, с. 7—59. Ергалиев А. Е., К а р г а ж а- к о в 3. К. О существующих методах определения промминпмума. — В кн.: Вопросы открытой разработки место- рождений Алтая. Алма-Ата, 1962, с. 54—70. (Тр. Алтайского горно-метал- лург. науч.-исслед. ин-та АН КазССР», т. XIII.) Ермолаев К. Ф. Об учете вы- дающихся по содержанию геологи- ческих проб в условиях полиметал- лических месторождений. — «Тр. Ал- тайского горно-металлург. науч.-исслед. ин-та АН КазССР», 1962, № 12, с. 76—80. Залата Л. Ф. О недостатках применения метода взвешивания при определении средних содержаний. «Раз- ведка и охрана недр», 1959, № 4, с. 16— Залата Л. Ф. Об определении средних содержаний полезных компонеи- . тов в руде. «Разведка и охрана недр», 1963, № 8, с. 22—26. Здоров В. М. Об установлении 296 границы промышленной части место- рождений. — «Тр. Науч.-исслед. геол,- разв. ин-та золота», 1957, вып. 23, с. 3— 20. Зенков Д. А. Об основных свой- ствах разведочных сеток. «Разведка недр», 1950, № 4, с. 16—21. Зенков Д. А. О точности разве- дочных разрезов. «Советская геология», 1955, № 49, с. 146—165. Зенков Д. А. Методы определения плотности разведочной сети. «Советская геология», 1957, № 61, с. 130—143. Золотарев А. С. Подсчет запа- сов полезного ископаемого в блоке между сходящимися профилями. Вып. 1. М.—Л., ОНТИ, 1936, 31 с. Иванов С. Н. Об определении густоты сети опробования методами ва- риационной статистики. «Разведка иедр», 1936, № 19, с. 29—33. Изучение гидрогеологических и инженерно-геологических условий при разведке и освоении месторождений твер- дых полезных ископаемых. М., «Недра», 1969, 408 с. Авт.: В. Д. Бабушкин, Д. И, Пересунько, С. П. Прохоров, Г. Г. Сквор- цов. Инструкция по изучению ин- женерно-геологических условий при разведке месторождений твердых полезных ископаемых, намечаемых к разработке открытым способом. М., «Недра», 1967, 32 с. Исследование эффективности взвешенной и арифметической оценок среднего содержания при подсчете запасов. — «Изв. вузов. Сер. «Геология и разведка», 1970, № 6, с. 73—78. Авт.: М. Б. Власов, В. А. Воронцов, В. И. Мухин и др. И о ф и н С. Л. и др. О кондициях на полиметаллические руды. «Горный жур- нал», 1964, № 7, с. 7—10. К а ж д а н А. Б., Ш у м и л и и М. В. По поводу статьи Л. Ф. Залаты. «Раз- ведка и охрана недр», 1966, № 2, с. 19—20. Каждая А. Б. О математических основах методики разведки месторождений полезных ископаемых. — «Изв. вузов. Сер. «Геология и разведка», 1967, № 1, с. 3—11. Каждая А. Б. О математическом описании изменчивости геологоразведоч- ных параметров рудных залежей. — В кн.: Международный геологический кон- гресс, XXIII сессия, докл. сов. геологов. М., «Наука», 1968, с. 92—99. Каждая А. Б. Количественная оценка разведанности запасов твердых полезных ископаемых. «Разведка и охрана недр», 1971, № 1, с. 15—19. К аж дан А. Б. Пути совершен- ствования методики геологоразведочных работ и повышения,, их экономической
эффективности. «Советская геология», 1972, № 2, с. 3—15. Каллистов П. Л. Учет высоких проб и самородков при подсчете запасов месторождений золота. М., Главспец- цветмет, Отраслевое бюро техн, информ., 1952, 63 с. Каллистов П. Л. Изменчивость оруденения и плотность наблюдений при разведке и опробовании. «Советская геоло- гия», 1956, № 53, с. 118—151. Карпов А. В., Краснов Е. Г. О методе взвешивания при расчете средних содержаний полезных компонентов. «Раз- ведка и охрана недр», 1963, № 12, с. 22—26. Киев л ей ко Г. Г. Геолого-ста- тистические методы подсчета запасов по- лезных ископаемых. «Разведка и охрана недр», 1964, № 2, с. 21—26. Ключанский Г. Г. Особенности промышленной оценки запасов рассеянных элементов месторождений цветных метал- лов. М., «Недра», 1964, 55 с. Кобленц Э. Л. Выявление и за- мена проб с высокими содержаниями (дискус. по статье И. Д. Когана «Способы выявления и замена ураганных проб»), «Разведка и охрана недр», 1971, № 2, с. 11—16. Коган И. Д. Инструкция по при- менению классификации запасов ртутным месторождениям. — В кн.: Сб. инструкций по редким металлам и золоту. М,—Л., Госгеолиздат, 1946, с. 14—26. Коган И. Д., Шепелев Л. П. Инструкция по применению классифика- ции запасов к сурьмяным месторожде- ниям. — В кн.: Сб. инструкций по редким металлам и золоту. М.—Л., Госгеолиздат, 1946, с. 27—35. Коган И.Д. О возможностях повышения эффективности геологораз- ведочных работ. «Советская геология», 1958, № 9, с. 141—148. Коган И.Д. Основные требования к геологическим отчетам при утверждении запасов в ГКЗ. «Советская геология», 1961, № 5, с. 121—133. Коган И. Д. О «бороздовом» опро- бовании керна буровых скважин. «Развед- ка и охрана недр», 1963, № 8, с. 19—22. Коган И. Д. Влияние геологических и других факторов на достоверность под- считываемых запасов полезных ископа- емых. — В кн.: Материалы совещаний и семинаров Госгеолкомитета СССР, М., 1965, с. 4—18. Коган И. Д. Принципы определения коэффициента рудоносности. «Разведка и охрана недр», 1966, № 3, с. 10—17. Коган И. Д. Основные требования к методике отбора и обработки проб, предъявляемые при подсчете запасов руд- ных месторождений. «Разведка и охрана недр», 1967, № 8, с. 11—16. Коган И. Д. Способы выявления и замены ураганных проб. «Разведка и ох- рана недр», 1969, № 1, с. 10—16. Коган Р. И. Интервальные оценки запасов полезных ископаемых. М., «Нед- ра», 1972, 142 с. Красников В. И. Рациональные поиски рудных месторождений. М., Гос- геолтехиздат, 1959, 411 с. Крейтер В. М. Основные прин- ципы классификации и подсчета запасов полезных ископаемых. Изд-во АН СССР. Горное дело, сер. 3, вып. 1, 1937, 47 с. Крейтер В. М. Учение о поисках и разведках месторождений полезных иско- паемых и его основные задачи. «Советская геология», 1956, сб. 53, с. 22—28. Крейтер В. М. Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. М., Госгеолтехиздат. Т. I, 1960, 332 с; т. II, 1961, 390 с. Кузьмин В. И. Условия при- менения формул средневзвешенного при подсчете запасов. «Разведка и охрана недр», 1966, № 2. с. 11—18. Кузьмин В. И., Краснопе- ров М. Я. Построение геологических разрезов по данным искривленных разве- дочных скважин. М„ «Недра», 1971, 48 с. Малышев И. И. Закономерности образования и размещения месторождений титановых руд. М., Госгеолтехиздат, 1957, 272 с Малышев И. И. Разъяснение о таблицах плотности разведочных вырабо- ток в инструкциях ГКЗ СССР. «Разведка и охрана недр», 1958, № 6, с. 63—64. Малышев И. И. Разъяснение ГКЗ СССР об определении влажности по- лезных ископаемых при подсчете запасов. «Разведка и охрана недр», 1959, № 5, с. 64—65. Малышев И. И. О качестве и эффективности геологоразведочных работ. «Разведка и охрана недр», 1963, № 7, с. 1—7. Малышев И. И. Дополнение к утвержденной в 1960 г. «Инструкции о порядке внесения, содержании и оформле- нии материалов по подсчету запасов руд- ных и нерудных полезных ископаемых, представляемых для утверждения в ГКЗ СССР и ТКЗ». М., Изд. ГКЗ, 1965, 1 с. Малышев И. И. Разъяснение ГКЗ СССР о размерах подсчетных блоков. «Разведка и охрана недр», 1968, № 9, с. 7—8. Малышев И. И. Об объемах геологических отчетов с подсчетами запа- сов, представляемых на утверждение ГКЗ СССР. «Разведка и охрана недр», 1970, № 11, с. 19—21. 297
Марголин А. М., Шумилин М. В. О проблеме ураганных проб и воз- можных путях ее решения (обсуждение статьи И. Д. Когана). «Разведка и охрана недр», 1970, № 10, с. 17—20. Марголин А. М., Б у р д о Л. П. Определение кондиций с учетом техноло- гической освоенности запасов рудных ме- сторождений. «Советская геология», 1971, № 1, с. 81—93. Марголин А. М. Аналитическое выражение зависимости запасов минераль- ного сырья от основных промышленных кондиций. «Советская геология», 1972, № 7, с. 19—34. Материалы по методике разведки полезных ископаемых. М., Госгеолтех- издат, 1962, 611 с. Материалы ГКЗ СССР по мето- дике разведки, промышленной оценке и подсчету запасов месторождений полезных ископаемых (отв. ред. И. Д. Коган). Сб. 1. М., Госгеолтехиздат, 1959, 155 с. Материалы ГКЗ СССР по мето- дике разведки, промышленной оценке и подсчету запасов месторождений полезных ископаемых (отв. ред. И. Д. Коган). Сб. 2. М., Госгеолтехиздат, 1961, 104 с. Материалы ГКЗ СССР по мето- дике разведки, промышленной оценке и подсчету запасов месторождений полезных ископаемых (отв. ред. И. Д. Коган). Сб. 3. М., Госгеолтехиздат, 1963, 135 с. Материалы ГКЗ СССР по мето- дике разведки, промышленной оценке и подсчету запасов месторождений полезных ископаемых (отв. ред. И. Д. Коган). Сб. 4. М., «Недра», 1966, 96 с. Матерой Ж. Основы прикладной геостатистики. М., «Мир», 1968, 408 с. Методическое пособие по ин- женерно-геологическому изучению гор- ных пород. Т. I. Изд-во МГУ, 1969, 348 с. Миллер Д., К ан Дж. Ста- тистический анализ в геологических нау- ках. М., «Мир», 1965, 481 с. М и р л и н Г. А. О некоторых вопро- сах экономики минерального сырья. «Раз- ведка и охрана недр», 1964, № 6, с. 1—8. О качестве руд цветных металлов и рентабельности производства. «Горный журнал», 1963, № 9, с. 5—9. Авт.: С. Л. Шапурин, Н. В. Плакса, А. И. Омель- ченко, М. М. Глейзер. П а н к у л ь Л. И., Золотарев А. С. Новые формулы средних содержаний, площадей п объемов для подсчета запасов полезных ископаемых. «Горный журнал», 1935, № 1, с. 53—59. Перец В. А., Фролов Ю. С. Автоматизация вычислительных операций при подсчете запасов минерального сырья. «Разведка и охрана недр», 1963, К° 9, с. 5—9. 298 Петров А. А.О неприменимости ме- тода взвешивания для расчета средних, содержаний. «Разведка и охрана недр»,. 1962, № 3, с. 11—14. Петров А. А. Применение матема- тической статистики для решения основных вопросов разведки месторождений. «Со- ветская геология», 1963, А» 9, с. 132—141. Петров В. А. О применении спо- собов среднего арифметического и среднего взвешенного для расчета средних пара- метров при подсчете запасов полезных ископаемых. «Советская геология», 1965, № 2, с. 112—125. Положение о порядке составления и рассмотрения технико-экономических докладов о целесообразности промышлен- ного освоения вновь открытых месторожде- ний, полезных ископаемых и принятия по ним решений о переходе от предваритель- ной к детальной разведке. М., Госгеол- техиздат, 1960, 3 с. Погребицкий Е. О., Иванов Н. В. и др. Поиски и разведка месторожде- ний полезных ископаемых. М., «Недра», 1968, 460 с. Померанцев В. В. Оценка руд- ных месторождений цветных и черных металлов. М., Госгортехиздат, 1961, 200 с. Померанцев В. В. Способы упро- щенных расчетов элементов предваритель- ной комплексной оценки месторождений твердых полезных ископаемых. — В кн.: Материалы по методике разведки полезных ископаемых. М., Госгеолтехиздат, 1962, с. 108—119. Пожарицкий К. Л. Опробова- ние месторождений цветных металлов и золота. М., Металлургиздат, 1947 , 280 с. Пожарицкий К. Л. Основные положения при определении минимума промышленного содержания металлов в. руде. «Горный журнал», 1947, № 9, с. 3—7. Поярков В. Э. Оценка место- рождений при поисках и разведках. Вып. 15. Ртуть и сурьма. М., Госгеолтехиздат, 1955, 208 с. Прокин В. А. Выбор рациональных размеров разведочной сети на колчеданных месторождениях Урала. — В кн.: Ма- териалы по методике разведки полезных ископаемых. М., Госгеолтехиздат, 1962, с. 65—70. Прокофьев А. П. Практические методы подсчета запасов рудных место- рождений. М., Госгеолиздат, 1953, 135 с. Прокофьев А. П. Приемы об- работки контрольных анализов. «Разведка и охрана недр», 1955, № 3, с. 30—36. Прокофьев А. П. Оконтуривание рудных тел при подсчете запасов. М., Госгеолтехиздат, 1955, 110 с^ ,
Прокофьев А. П. Выявление и учет ураганных проб при подсчете запасов рудных месторождений. — «Изв. вузов. Сер. «Геология и разведка», 1967, № 4, с. 48—57. Прокофьев А. П. Возможные ва- рианты бортовых содержаний полезного компонента. «Разведка и охрана недр», 1967, № 4, с. 12—18. Прокофьев А. П. Определение средних содержаний компонентов по выра- боткам и разрезам. «Разведка и охрана недр», 1970, № 8, с. 14—19. Роговер Г. Б., Хрущев Н. А. О состоянии исследований в области мето- дики поисков и разведки месторождений твердых полезных ископаемых. «Разведка и охрана недр», 1965, № 12, с. 6—9. Роговер Г. Б. Категории перспек- тивных запасов рудных месторождений, практика и геологическая основа их оцен- ки. М., «Недра», 1969, 120 с. Родионов Д. А.О внешнем контро- ле результатов анализов при подсчете запасов рудных месторождений. «Разведка л охрана недр», 1964, № 5, с. 14—17. Родионов Д. А. Функции распре- деления содержаний элементов и мине- ралов в изверженных горных породах. М., «Наука», 1964, 101 с. Родченко Ю. М. Анализ плот- ности разведочной сети. «Советская геоло- гия», 1964, № 7, с. 52—62. Рощин Ю. В. Способ вычисления ураганных проб (по поводу статьи Б. Я. ГОфы). «Разведка и охрана недр», 1964, ,№ 11, с. 20—24. Рура Д. М. Экономическое обоснова- ние бортового содержания металла в руд- ных месторождениях. «Разведка и охрана недр», 1956, № 9, с. 18—24. Рура Д. М. Промышленная оценка рудных месторождений. М., Изд. ЦНИИН- цвстмет, 1958, 27 с. Русаков 11. И., С о в о с и н М. Н. К вопросу о требованиях точности подсчета запасов при разведке жильных золоторудных месторождений. «Советская геология», 1968, № 5, с. 110—118. Рыжов П.А., Гудков В.М. Применение математической статистики при разведке недр. М., «Недра», 1966, 235 с. Савосин М. Н. О точности опре- деления мощности, содержания и запасов металла по эксплуатационному блоку, раз- веданному горными выработками. «Совет- ская геология», 1971, Я» 3, с. 77—89. Семенюк В. Д. Основные итоги сопоставления разведанных и эксплуата- ционных запасов по жильным месторожде- ниям редких и благородных металлов. — В кн.: Материалы по методике разведки полезных ископаемых. М., Госгеолтех- издат, 1962, с. 74—84. Сергеев О. П. Анализ разведочной сети методом сравнения вариантов. «Раз- ведка и охрана недр», 1960, № 11, с. 11 — 16. С о б о л е в с к и й Т. Ф. Об определе- нии лимитов содержания. «Колыма», 1959, № 6, с. 44—45. Смирнов В. И. Подсчет запасов минерального сырья. М., Госгеолиздат, 1950, 324 с. Смирнов В. И. Геологические ос- новы поисков и разведок рудных место- рождений. М., изд-во МГУ, 1957, 587 с. Смирнов В. И. О плотности раз- ведочной сети. «Советская геология», 1957, № 58, с. 150—162. Смирнов В. И., Прокофьев А. П., Борзунов В.М. и др. Подсчет запасов месторождений полезных ископаемых. М., Госгеолтехиздат, 1960, 672 с. Стефанович В. В. Применение коэффициента рудоносности. М., «Недра», 1972, 80 с. Титов В. И., Осико Е. П., Антонова Э. А. Определение ве- личины случайной ошибки анализа геоло- гических проб. «Заводская лаборатория», 1963, № 3, с. 316—320. Требования к содержанию и ре- зультатам геологоразведочных работ по этапам и стадиям. Ч. I и II, М., «Недра», 1967, 472 с. Федорчук В. П., Поярков В. Э. и др. Методика разведки ртутно- сурьмяных месторождений. — В кн.: Материалы по методике разведки полезных ископаемых. М., Госгеолтехиздат, 1962, с. 24—43. Ф и л ь к о- А. С., X у л у г у р о в М. Н., Те нт и лов С. С. Методика разведки штокверковых месторождений Джидинского рудного поля. «Советская геология», 1961, № 3, с. 44—45. Храмцов В. Н. Об аналитическом методе определения параметров разведоч- ной сети. — «Тр. Ин-та геол. Урал. фил. АН СССР», 1964, вып. 64, с. 235—242. X р у щ о в Н. А. Классификация ме- сторождений молибдена. «Геология руд- ных месторождений», 1959, № 6, с. 52—67. Хрущов Н. А. Вопросы эконо- мической эффективности геологоразве- дочных работ. «Советская геология», 1965- № 9, с. 3—14. Хрущов Н. А. Оценка месторожде- ний при поисках и разведках. Молибден. Вып. 19. М., Госгеолтехиздат, 1961, 270 с Черносв и тов Ю. Л. Американ- ская классификация запасов полезных ископаемых. «Разведка и охрана недр», 1958, № 3, с. 59—61. Чернышев Г. Б. Рациональные методы разведки месторождений руд 299
черных металлов. — В кн.: Материалы по методике разведки полезных иско- паемых. М., Госгеолтехиздат, 1962, с. 227—236. . Четвериков Л. И. Количествен- ная оценка изменчивости содержания полезных ископаемых, наблюдаемой по данным опробования. — «Изв. вузов. Сер. «Геология и разведка», 1968, № 3, с. 73—78. Шаманский Л. И. Точность под- счета запасов полезных ископаемых. — В кн.: Математические методы в поиско- во-разведочной практике. Иркутск, 1970, с. 119—181. Шарапов И. П. Применение ма- тематической статистики в геологии, М., «Недра», 1971, 245 с. Шашкин В. Л. Контроль ана- лизов геологических проб по групповым пробам. «Разведка и охрана недр», 1955, № 4, с. 21—26. Шехтман П. А. Об ошибках применения математической статистики в теории разведки месторождений. — «Тр. Среднеаз. политехи, ин-та», 1959, вып. 6, с. 191—217. Шехтман П. А. Применение в методике разведки принципа относитель- ной точности. — «Тр. Среднеаз. науч,- исслед. ин-та геол, и минер, сырья», 1963, вып. 3, с. 3—92. Штамбергер Ф. Кажущаяся и действительная точность подсчетов (реф. 1404). «Геология», 1959, As 1, с. 229—230. Шумилин М. В. Математико-ста- тистические методы, используемые при разведке месторождений полезных иско- паемых. М., изд. МГРИ, 1968, 57 с. Шурыгин А. М. Расчет опти- мальных сетей для поисков эллиптических залежей. М., «Недра», 1972, 92 с. Э г е л ь Л. Е. Оценка месторождений при поисках и разведках. Редкоземельные металлы. Вып. 21. М., Госгеолтехиздат, 1963, 334 с. Ю ф а Б. Я. Учет систематических ошибок при подсчете запасов. «Разведка недр», 1951, As 6, с. 23—28. Юфа Б. Я., Гурвич Ю. М. Применение медианы и квартилей для оценки нормальных и анормальных зна- чений геохимического поля. «Геохимия», 1964, As 8, с. 817—824.
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение .................................................................. 3* Глава I. Группировка месторождений ио морфологии и условиям залегания рудных тел ................................................................... 5' Месторождения железных руд.............................................. 17 Месторождения марганцевых руд........................................... 17 Месторождения хромитов.................................................. 18 Месторождения бокситов ................................................ 19- Месторождения медных руд................................................ 20 Месторождения полиметаллических руд.................................... 20- Месторождения никелевых руд........................................... 22 Месторождения кобальтовых руд........................................... 23 Месторождения оловянных руд............................................. 23" Месторождения вольфрамовых руд.......................................... 24 Месторождения молибденовых руд........................................ 25 Месторождения ртутных руд............................................. 25 Месторождения сурьмяных руд............................................. 27 Золоторудные месторождения............................................ 27 Месторождения руд редких металлов..................................... 28 Глава II. Геолого-промышленная оценка рудных месторождений на различных ста- диях их изучения....................................................... 31 Геолого-экономическая оценка по данным предварительной разведки....... 32" Разработка кондиций для подсчета запасов, представляемых на утверждение ГКЗ СССР ............................................................. 38 Глава III. Требования к геологической изученности месторождений............ 75 > Вопросы геологического картирования................................... 75 Морфология, условия залегания и вещественный состав рудных тел........ 83 Вопросы первичной геологической документации.......................... 86 Глава IV. Методика разведки рудных месторождений............................ 92 Анализ основных задач разведки........................., . 96 Выбор отдельных видов геологоразведочных работ........................ 98 Ориентировка и плотность сети разведочных выработок ........... 102. 30L
Корректировка разведочной сети........................................... НО Контроль полноты и качества геологоразведочных работ.................... 112 Контроль данных бурения................................................. 113 Тлава V. Требования к основным параметрам подсчета........................... 118 Методы отбора проб по буровым скважинам................................. 118 Методы отбора проб по горным выработкам................................. 122 Требования к изученности качества руд................................... 128 Средняя плотность и влажность руд....................................... 138 Глава VI. Изучение технологических свойств руд, инженерно-геологических условий, сопоставление данных разведки и эксплуатации............................ 141 Изучение технологических свойств руд.................................... 141 Инженерно-теологические условия......................................... 147 Сопоставление данных разведки с результатами эксплуатации . . ’......... 155 Глава VII. Оконтуривание рудных тел, выбор метода подсчета запасов........... 182 Вопросы оконтуривания ................................................. 183 Оконтуривание по мощности, простиранию и падению рудных тел . . 187 Выбор метода подсчета запасов......................................... . 197 .'Глава VIII. Анализ фактических данных разведки, используемых при подсчете за- пасов ........................................................ 214 Учет влияния горных и буровых работ................................... 216 Учет данных опробования по выработкам, пройденным по простиранию рудных тел ................................................................... 218 Увязка данных разведки и эксплуатации................................. 219 Введение поправочных коэффициентов.................... ..... 219 Вывод средних мощностей рудных тел...................................... 223 Определение средних содержаний ценных компонентов в руде . ... 227 Анализ соответствия кондиций.............................................229 Глава IX. Ограничение влияния проб с чрезмерно высоким содержанием полезных компонентов ...............................................-т........... 232 Краткий обзор предложенных способов выявления и ограничения ураганных проб ................................................................... 233 Фактически применяемые при подсчете запасов способы определения и замены ураганных проб ......................................................... 236 Недостатки используемых статистических методов ........... 341 Глава X. Квалификация запасов по категориям.................................. 255 Принципиальные различия между^отдельными категориями запасов.......... 257 Требования к контурам отдельных категорий запасов....................... 263 Требования к плотности разведочной сети при квалификации запасов по кате- гориям ................................................... 264 -302
Некоторые методические ошибки подсчета запасов......................... 265- Принципы определения коэффициента рудоносности.......................... 267 Подготовленность месторождения для промышленного освоения................281 лава XI. Содержание и оформление материалов подсчета запасов . . ... 285 писок литературы............... . ..................................... 295'
Иосиф Давидович Коган Подсчет запасов и геологе-промышленная оценка рудных месторождений Издание 2, переработанное и дополненное Редактор издательства А. М. Поспелова "Технические редакторы Е. С. Сычева, А. Г. Иванова Переплет художника Казаковой В. Н. Корректор Л. М, Кауфман Сдано в набор 25/11 1974 г. Подписано в печать 24/VII 1974 г. Т-12783 Формат 70 х 100 1/16 Бумага •№ 1 Печ. л. 19,0 Усл. печ. л. 24,7 Уч.-изд. л. 26,23 Тираж 4500 экз. Заказ 869/5109—14 Цена 2 р. 95 к. Издательство «Недра». 103633 Москва, К-12, Третьяковский проезд, д. 1/19. -Ленинградская типография № 6 «Союзполиграфпрома» при Государственном комитете - Совета Министров СССР л о делам издательств, полиграфии и книжной торговли 196006, г. Ленинград, Московский пр., 91.