Способы и системы разведки

Способами разведки называют средства вскрытия полезных ископаемых. Таких средств два – горные выработки и буровые скважины. Отсюда 3 способа разведки: горный, буровой и комбинированный, или горно-буровой.

Разведка горным способом в 2-3 раза дороже и в 3-4 раза медленней, чем буровым. Но результаты разведки горным способом всегда более информативны и более надежны. Если нужно отобрать пробу для технологических испытаний, а она составляет до нескольких тонн, то буровой способ не годится, он дает мало каменного материала, приходится проходить горную выработку. Горную выработку можно пройти в любом направлении – как по простиранию рудного тела, то есть прослеживающую, так и вкрест простирания – секущую. Скважиной рудное тело по простиранию не проследить из-за ограниченной длины.

С учетом всех достоинств и недостатков разных способов разведки выбирают оптимальный. В общем случае выбор способа разведки определяется степенью сложности геологического строения месторождения. Степень сложности зависит, в первую очередь, от изменчивости свойств оруденения (табл.3). Для разведки месторождений с равномерным и весьма равномерным распределением параметров применяют буровой способ, для месторождений с неравномерным распределением – комбинированный, для месторождений с весьма и крайне неравномерным распределением – горный.

Например, на месторождениях алмазов, которые характеризуются крайне неравномерным распределением параметров (в среднем, один кристалл встречается на 60 м³ породы), объем проб обычно составляет около 100 м³. Такую пробу можно взять только из горной выработки. Отсюда вывод: алмазные месторождения разведуются только горным способом. Аналогичная картина наблюдается и на месторождениях самоцветов, пьезокварцевого сырья. Более того, разведка здесь совмещается с эксплуатацией. На выходах рудных тел закладывают карьер или проходят разведочно-эксплуатационную шахту (РЭШ).

К перспективным разведочным способам можно отнести геофизические.Например, железные руды часто магнитны, и для их разведки используются магнитометры разных конструкций. Разведка ведется на основе измерения магнитных свойств пород и руд. Месторождения урана могут разведываться путем измерения радиоактивности с помощью радиометрической аппаратуры. В целом же геофизические методы еще недостаточно разработаны.

Система разведки – это совокупность разведочных выработок, увязанных в пространстве и во времени. Проще говоря, система разведки это расположение разведочных выработок. Существуют 2 основные системы разведки: 1)разведка по сети; 2)разведка по линиям (сечениям).

В первом случае горные выработки или буровые скважины располагаются по правильной сетке: квадратной, прямоугольной или ромбической. Во втором случае выработки располагаются по линиям, которые образуют сечения рудного тела – вертикальные или горизонтальные.

Разведка по сети применяется: 1)при пологом и горизонтальном залегании тел полезных ископаемых (пласты, пластообразные залежи); 2)при разведке крупных линз и штокверков. Разведочные сети обычно бывают квадратными или прямоугольными, реже ромбическими и др.

В квадратной сетке выработки располагаются в углах квадратов. Квадратную сеть применяют для разведки изометричных в плане тел, штокверков, обладающих одинаковой степенью изменчивости свойств в любом направлении, то есть изотропией.

В прямоугольной сетке разведочные выработки располагаются в углах прямоугольников. Прямоугольная сеть применяется для разведки тел полезных ископаемых, обладающих разной степенью изменчивости в разных направлениях – анизотропией свойств. При этом длинная сторону прямоугольника должна быть ориентирована в направлении наименьшей изменчивости тела – вдоль его простирания, то есть по длинной оси, а короткая – в направлении наибольшей изменчивости - вкрест простирания. Прямоугольную сеть применяют при разведке крупных вытянутых в плане наклонно- и пологозалегающих тел – пластов, жил.

Ромбическая сеть применяется в промежуточных условиях.

Системы разведочных сечений могут быть вертикальными или горизонтальными.

Горизонтальные сечения применяются для разведки крутопадающих тел сложной формы (трубообразных, жильных, линейных).

Вертикальные сечения применяются для любых по форме тел, характеризующихся переменными, преимущественно крутыми углами падения, со сложным внутренним строением.

Системы горизонтальных и вертикальных сечений могут применяться одновременно. В этом случае верхняя часть месторождения разведуется горизонтальными сечениями (горными выработками в комбинации со скважинами), а глубокие горизонты – вертикальными (буровыми скважинами).

Важнейшей задачей при выборе методики разведки, как и при поисковых работах, является определение плотности разведочной сети.

Плотность разведочной сети выражается расстоянием между точками наблюдения – разведочными выработками или буровыми скважинами. Плотность квадратной сети выражается одним параметром – длиной стороны квадрата. При разведке по прямоугольной сети плотность определяют уже двумя параметрами – длинной и короткой сторонами прямоугольника. При разведке сечениями (линиями) плотность сети также характеризуется двумя параметрами – расстоянием между линиями и расстоянием между выработками на линии.

Установление оптимальной плотности разведочной сети является самой сложной проблемой при разведке, учитывая высокую стоимость буровых и горных работ. Оптимальной считается такая плотность сети, которая обеспечивает решение задач разведки при наименьшем количестве разведочных пересечений, то есть при наименьших затратах.

Существуют разные способы определения оптимальной плотности разведочной сети. На поздних разведочных стадиях и при эксплуатации месторождений успешно применяются математические методы, например, выявление закономерной волнообразной изменчивости параметра, определение длины волны и выбор в качестве оптимальной плотности расстояние, равное ее четвертой части, как это описано выше в разделе 2.2. На ранних стадиях разведки обычно используют способ аналогии. Его основой является опыт разведочных работ на аналогичных месторождениях.

В общем случае плотность разведочной сети зависит от степени разведанности запасов и сложности геологического строения месторождения.