СПОСОБЫ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ РАЗЛИЧНЫХ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ТИПОВ

При подсчете запасов устанавливаются: количество руды и содер­жащихся в ней золота и попутных компонентов; качественная характе­ристика руд и подразделение их на типы; пространственное размещение золота по месторождению в целом, отдельным его участкам и рудным телам; распределение запасов по категориям разведанности. Подсчет Запасов позволяет выявить геолого-экономическую эффективность раз­ведки месторождения соответствующего морфологического типа.

Выбор способа подсчета запасов на золоторудных месторождениях определяется морфологическим типом и мощностью рудных тел, их усло­виями залегания, характером распределения золота, а также техниче­скими способами, системой и плотностью сети разведки. Наиболее упот­ребляемые и рекомендуемые способы определения запасов — подсчет гео­логических или эксплуатационных блоков; вертикальных и горизонталь­ных параллельных сечений.

Способ геологических или эксплуатационных блоков применяется при подсчете запасов линейно-вытянутых маломощных (до 3 м) рудных тел (жилы, жилообразные залежи, жильные зоны). Границы разведанной части рудного тела в зависимости от условий его залегания и пройден­ные в нем выработки и скважины при этом способе отображаются на продольной проекции рудного тела на вертикальную, горизонтальную или наклонную плоскость.

Плоскостью проекции при горизонтальном или пологом залегании рудных тел служит горизонтальная плоскость (план), при крутом вертикальная плоскость, параллельная простиранию рудного тела. Угол между плоскостью проекции и истинным положением рудного тела в на­правлении простирания или падения не должен превышать 20°, в противном случае необходимо вводить поправку на непараллельность проекции и рудного тела.

При пологом залегании рудного тела, когда оно спроектировано на плоскость, не параллельную рудному телу, истинную площадь определяют по формуле: S = S,./cosα, где S, — проекция площади рудного тела; α — угол между плоскостью падения рудного тела и плоскостью, на которую оно спроектировано.

При разведке линейно-вытянутых крутопадающих маломощных рудных тел результаты разведочных работ для подсчета запасов оформляются на продольной вертикальной проекции рудного тела (см. рис. 8 10). Отстраиваемые при этом поперечные разрезы имеют вспомогательное значение и предназначены для понимания особенностей строения рудных тел и характера распределения в них золота, увязки рудных тел между разрезами. Результаты разведки пологозалегающих маломощных рудных тел выносят на их проекции на горизонтальную плоскость, (см. рис. 15) или плоскость данных рудных тел, а также на вспомогательные разрезы.

На погоризонтные планы наносятся данные опробования горных выработок, на продольные проекции — все разведочные выработки прослеживания (штреки, восстающие, проекции секущих горных выработок (канавы, рассечки, орты) и скважин. Графические построения при этом способе сводятся к оконтуриванию рудного тела с выделением подсчетных блоков в пределах его общего контура, границы которых в зависимости от имеющейся разведочной сети могут не совпадать с границами эксплуатационных блоков (подсчет на основе геологических блоков) или совпадать с ними (подсчет на основе эксплуатационных блоков).

В основу подсчета способом геологических и эксплуатационных блоков положено выделение и оконтуривание подсчетных блоков по степени изученности и близким значениям основных геолого-промышленных параметров (мощности, содержанию, условиям залегания). При подсчете запасов этим способом блоки выделяются и оконтуриваютея применительно к возможным системам вскрытия и отработки месторождения. Данный способ позволяет с максимальной обоснованностью при соответствующей степени разведанности блока определить средние поде четные параметры.

Способ эксплуатационных блоков можно рассматривать как частный случай способа геологических блоков. Под блоками в данном случае понимаются отдельные части рудного тела, оконтуренные горными выработками (штреками и восстающими) с четырех или с трех сторон и соответственно детально опробованные. Обе разновидности этот способа подсчета основаны на одном и том же принципе и применяются в одинаковых геологических условиях.

При разведке маломощных линейно-вытянутых рудных тел, вписывающихся в сечение выработок прослеживания, получают большой объем разведочных данных, что обеспечивает надежность определения основных подсчетных параметров при подсчете запасов способом геологических блоков. Большой объем геологических наблюдений и данных опробования в выработках, ограничивающих каждый эксплуатационный блок с четырех сторон (штреки, восстающие), способствует подсчету запасов высоких категорий.

При относительно небольшом объеме геологических наблюдений и опробования, вызванном проходкой через соответствующие расстояния секущих горных выработок, обеспечивающих полное пересечение рудного тела по мощности, подсчет осуществляется способом геологических бло­ков. В этом случае в подсчетный блок включаются достаточно большие объемы руд, характеризующиеся близкими уровнями мощности рудного тела и содержаний золота в пределах одного, реже двух—трех этажей. Использование того или иного рассматриваемого способа подсчета запасов зависит от вида разведочных выработок, их расположения и плотности сети. Оба способа подсчета характеризуются одинаковыми гра­фическими построениями и вычислительными операциями. Одинаковы и формулы для запасов руд и металла.

Для определения объема руды в подсчетном блоке измеряется его площадь на продольной проекции и вычисляется средняя мощность руд­ного тела по результатам замеров в выработках. Для получения запа­сов руды и металла устанавливаются среднее содержание золота на основе данных опробования полных пересечений рудного тела на всю его мощность и средняя величина объемной массы соответствующего , типа руд в данном блоке.

Объем руды V в подсчетном блоке определяется как произведение площади блока S на вычисленную среднюю мощность т рудного тела, т. е. V = S*m. В тех случаях, когда линейные (бороздовые) пробы рас­полагаются не перпендикулярно к мощности разведуемого рудного тела, а горизонтально, вводить поправки на угол проекции при вычислении средней мощности по блоку и площади не требуется.

Произведение объема руды в блоке V на установленную среднюю величину объемной массы d соответствует запасу руды в блоке, т. е.Q = V*d. Запасы металла в блоке устанавливаются из выражения P= Q*c где с—среднее содержание золота. Результаты вычисления средней мощности, содержания и запасов по отдельным эксплуатацион­ным блокам записываются в формуляры.

Общие запасы руды и золота в рудном теле определяются путем, суммирования запасов, подсчитанных по отдельным блокам. Подсчет запасов указанными способами, как правило, осуществляется в такой последовательности.

1. Выработки, пройденные при разведке рудного тела, проектируются на вертикальную, наклонную или горизонтальную плоскость, ориенти­рованную параллельно его простиранию.

2. На основе опробования и геологической документации горных выработок на продольной проекции строится общий подсчетный контур запасов и устанавливаются границы отдельных блоков.

3. На продольной проекции измеряется площадь подсчетных блоков путем планиметрирования или разбивки блоков на правильные гео­метрические фигуры.

4. На основе геологического опробования и документации опре­деляются средние мощности рудного тела и средние содержания металла по отдельным разведочным сечениям и блокам.

5. По частным определениям объемной массы руды вычисляют ее среднюю величину для всего месторождения, отдельных рудных тел или группы блоков, представленных различными типами руд.

6. Осуществляется подсчет запасов руды и металла в блоках.

Основное достоинство способа геологических и эксплуатационных блоков — относительная простота и скорость графических построений и вычислительных операций, тесная увязка их с системой разведки. Однако этот способ не обладает достаточной наглядностью о характере и деталях распределения золота в рудном теле, в связи с чем составляются дополнительные специальные разрезы и другие графические материалы.

Подсчет запасов способами вертикальных или горизонтальных па­раллельных сечений (разрезов) применяется в основном при разведке золоторудных месторождений, представленных телами значительной мощности и простирания (жильные и минерализованные зоны, штокверки, линзовидные залежи).

Разведка пологих и крутопадающих рудных тел большой мощности наклонными скважинами, расположенными в системе поперечных разве­дочных линий, определяет целесообразность подсчета запасов способом вертикальных сечений. При разведке крутопадающих рудных тел под­земными горизонтальными секущими горными выработками и горизон­тальными скважинами создаются наиболее благоприятные условия для подсчета запасов способом горизонтальных сечений. Предпочтение следует отдавать тому способу, который позволяет наиболее полно отразить геологические особенности разведуемого месторождения. Иногда исполь­зуется сочетание способов вертикальных и горизонтальных сечений. Принципы подсчета запасов способами вертикальных и горизонтальных сечений практически одинаковы.

В процессе разведки месторождения, запасы которого будут под­считываться способом параллельных сечений, проходку разведочных горных выработок и бурение скважин следует осуществлять по возмож­ности по параллельным линиям, а выработки располагать равномерно. Горные выработки и скважины должны полностью пересекать рудные тела. Способ параллельных сечений дает возможность подсчитывать запасы при крайне сложных контурах тел, наличии перемежающихся рудных и безрудных прослоев.

При оформлении результатов разведки линейно-вытянутых рудных тел большой мощности (месторождения типа жильных и минерализо­ванных зон) для подсчета запасов составляются планы горизонтов, раз­веданных горными выработками, продольная вертикальная проекция и поперечные разрезы.

Запасы месторождений, представленных рудными телами большой мощности (крутопадающие линзовидные рудные тела или жильные зоны), подсчитываются на поперечных вертикальных разрезах (сечениях), построенных по разведочным линиям. При этом продольные вертикальные сечения служат вспомогательным материалом для увязки поперечных сечений между собой. На основе этих графических материалов рудное тело разбивается на подсчетные блоки, границы которых изображаются во всех проекциях: на погоризонтных планах, продольной проекции и поперечных разрезах. Подсчет запасов штокверков, разведанных парал­лельных сечениями, оформляется так же, как и линзовидных рудных тел.

В случае подсчета запасов способом вертикальных сечений на осно­вании данных по выработкам (скважинам) для каждой разведочной линии строятся геологические разрезы, на которых отображают рудное тело и вмещающие породы. На вертикальных поперечных сечениях контур рудных тел проводится по результатам геологической документации, опробования скважин и выработок.

При этом способе подсчета границами блоков запасов категорий В и С₁ служат смежные поперечные сечения (поверхность и горизон­тальные сечения). Контуры блоков на планах поверхности и горизон­тальных сечениях отстраиваются по данным вертикальных поперечных сечений рудных тел. Обычно блоки выделяются между двумя сечениями, но в ряде случаев при густой сети выработок возникает необходимость, включения в блок нескольких сечений. При большой протяженности рудных тел по падению блоки, ограниченные двумя сечениями, оказы­ваются очень крупными, и когда выявлены изменения по вертикали и характере распределения золотого оруденения или морфологии рудного тела, их целесообразно разбить на несколько самостоятельных блоков.

При подсчете запасов горизонтальными сечениями по каждому разведочному горизонту составляется погоризонтный план (горизонтальный разрез), на который наносятся все выработки с результатами геологической документации и опробования. На основе геологической документации на погоризонтных планах отрисовываются рудные тела, выделяются типы руд, указываются вмещающие породы и главные струк­турные элементы. По результатам опробования устанавливаются контуры промышленных и непромышленных золотых руд.

Одновременно с горизонтальными разрезами составляются продоль­ная вертикальная проекция рудного тела и ряд поперечных вертикаль­ных разрезов. Они не используются при подсчете запасов, но имеют вспо­могательное значение и позволяют уточнить морфологию рудных тел, характер изменения оруденения по простиранию, падению и мощности. Это дает возможность разделять рудное тело на подсчетные блоки, гра­ницы которых отражаются на планах продольной проекции и поперечных разрезах. При однородном характере оруденения и одинаковой плот­ности сети выработок в других ближайших горизонтальных разрезах (сечениях) промышленную часть рудного тела лежащую между этими разрезами, часто относят к одному подсчетному блоку.

После того как установлены и нанесены на горизонтальные раз­резы (погоризонтальные планы) границы подсчетных блоков, определяет­ся среднее содержание золота и попутных компонентов по выработкам и скважинам в границах блоков на горизонтальном или вертикальном разрезе.

Способ подсчета запасов вертикальными и горизонтальными сече­ниями обладает рядом преимуществ, однако имеет и недостатки. Основ­ное преимущество — подсчет запасов опирается на конкретные геологи­ческие разрезы или погоризонтные планы, при построении которых учи­тываются геологические особенности месторождения и отдельных рудных тел, а также все данные разведки. Главный недостаток подсчета запасов способом вертикальных сечений — возможность его применения только на месторождениях, разведанных по профилям.

Способ параллельных горизонтальных сечений очень удобен при подсчете запасов рудных тел неправильной формы и малого размера (гнездообразные, трубчатые тела), разведанные в основном горизон­тальными горными выработками и горизонтальными скважинами. Запасы руды и золота определяются при этом способе раздельно для каждого из выделенных блоков. Общие запасы по рудному телу устанавливаются суммированием запасов по отдельным блокам. В данном случае резуль­таты разведки для подсчета запасов оформляются на погоризонтных планах. По каждому рудному телу составляются также продольные или поперечные разрезы для характеристики морфологии рудных тел.

В случае параллельного расположения разведочных линий опреде­ление объема руды в блоках между двумя сечениями для обеих разно­видностей подсчета запасов сечениями (вертикальными или горизон­тальными) осуществляется одинаково, по одним и тем же формулам.

При вычислении объема руды должны быть учтены различия в раз­мерах площади рудного тела по сечениям (разрезам), ограничивающим блок. В том случае, когда площади рудного тела в параллельных сече­ниях близки по размерам, объем руды может быть определен по-формуле подсчета объема призмы

где V — объем руды в блоке, м³; l — расстояние между сечениями, м; S₁ и S₂ — площади рудного тела в сечениях, м².

Если площади рудного тела в ограничивающих блок сечениях резко отличаются друг от друга (более чем на 40%), то объем определяется по формуле подсчета объемов усеченной пирамиды

Когда блоки опираются только на одно сечение (крайние блоки), объем может быть определен в зависимости от характера выклинивания рудного тела по формуле подсчета клина, конуса и усеченной пирамиды.

Приведенные формулы для определения объема блока применяются тогда, когда линии разведочных выработок или горизонты располагаются параллельно. Если разведочные сечения не параллельны, то объем блока подсчитывается по следующим формулам:

Угол между сходящимися разрезами менее 10⁰

Угол более 10⁰

Где V – объем блока между разрезами, м³; S₁ и S₂ – площади рудного тела в сечениях, м²; Н₁ и Н₂ – расстояния по перпендикулярам, восстановленным соответственно к центру тяжести сечения до пересечения с соседним сечением, м; α – угол между сечениями.

При разведке месторождений по разведочным линиям случаи резко непараллельного расположения разрезов встречаются обычно не часто и количество блоков, для определения объемов которых требуется применение специальных формул, незначительно.

Для определения запасов руды выявленный одним из существующих способов объем рудного тела в блоке умножается на величину объемной массы руды. При подсчете запасов золота необходимо определение его среднего содержания для каждого блока отдельно. Если блок ограничен двумя сечениями, то обычно для определения среднего содержания золота по блоку сначала выявляют средние содержания для каждого сечения, а затем принимают среднее по двум сечениям.

Значения среднего содержания золота для каждого блока, умноженные на запасы руды в блоке, и будут соответствовать запасам металла в каждом блоке. Суммируя запасы руды и золота по отдельным блокам, устанавливают запасы по всему рудному телу.

Ошибки, допущенные при разведочных работах, а именно: неправильная ориентировка, бессистемное и неравномерное расположение выработок по рудному телу, большие непредусмотренные искривления и неполное пересечение пробами рудного тела, систематические погрешности опробования и анализа проб, некачественная геологическая документация – значительно снижают надежность подсчета запасов. В одних случаях они могут быть учтены соответствующими приемами и их влияние сведено до минимума, в других – их устранение на стадии подсчета запасов практически не возможно. В целом же допущенные ошибки снижают геолого-экономичечскую эффективность геологоразведочных работ.

При неправильной ориентировки сети выработок в значительной степени искажается представление о внутреннем строении месторождения в целом, отдельных рудных тел и их морфологии.

Неравномерное расположение выработок в пределах рудного тела приводит к различной степени его разведанности. Для создания более равномерной сети выработок приходится объединять сближенные пере­сечения и использовать в дальнейшем средние показатели мощности и содержания по ним как самостоятельные пересечения. В этом же случае нередко возникает необходимость учета зоны влияния отдельных пере­сечений для расчета средних показателей по рудному телу, что не поз­воляет наиболее полно характеризовать распределение мощности и со­держания на отдельных участках рудного тела.

При бессистемном чередовании в пределах рудного тела участков, заметно отличающихся плотностью разведочной сети, общая разведанность рудных тел, несмотря на большое количество разведочных пере­сечений, может оказаться недостаточной для квалификации запасов по категориям В и С₁.

Искривления скважин вызывают неодинаковую плотность разведоч­ной сети на различных участках месторождения и приводят к косым пересечениям рудных тел. При этом возникают затруднения в увязке рудных пересечений как в плоскости подсчетных геологических раз­резов, так и между ними. С целью избежания ошибок, связанных с искрив­лением скважин, делаются дополнительные довольно трудоемкие расчеты и построения. В случае больших искривлений скважин от заданного направления (особенно азимутальных) информация по рудным телам об их геологическом строении и мощности, а также содержании в них по­лезных компонентов, привязанная к плоскости подсчетных разрезов, характеризуется значительной долей условности и часто не может быть использована для подсчета запасов.

В этих условиях при разведке вертикальными разрезами на мес­торождениях типа штокверков и минерализованных зон (со значитель­ными мощностями) для подсчета запасов может быть использован ва­риант метода горизонтальных сечений — подсчет горизонтальными сло­ями. Горизонтальные подсчетные слои выделяются через 15—40 м по вертикали и внутри их (по площади) выделяются подсчетные блоки, исходя из фактической степени разведанности их с учетом пересечения слоя искривленными скважинами. При этом определение контура руд­ного тела в каждом слое (на опорных горизонтах) производится аналити­ческим путем, с расчетом координат этих точек по известным границам, пересеченным скважинами на выше- и нижележащих горизонтах. Интер­валы опробования скважин в каждом слое являются основой расчета содержаний для каждого выделенного блока в слое (так же, как и при методе геологических блоков).

Низкий выход керна снижает надежность опробования по скважи­нам. В пределах контуров блоков с балансовыми запасами ошибки, воз­никающие за счет низкого выхода керна, могут быть в той или иной мере учтены при подсчете запасов, если в этих же контурах пройдены горные выработки. При отсутствии горных выработок реально существующие рудные интервалы не всегда могут быть установлены в связи с избира­тельным истиранием руды. Это приводит к неоправданному отнесению части запасов в забалансовые. Кроме того, в данном случае возникает неоднозначность в увязке рудных пересечений в единые рудные тела, приводящая к неправильной оценке всего месторождения.