Обсуждение опыта ведения буровых работ при разведке глубокозалегающей россыпи золота

Генералов В.И, горный инженер-геолог
Арипов А.С. - ОАО «ГДК «Берелех», гл. геолог

В журнале «Зoлотодобыча» за июль 2018 г. [1] была опубликована статья, посвященная опыту ведения буровых работ при разведке глубокозалегающей россыпи руч. Раковский в 2017 г. Бурение скважин осуществлялось колонковым способом снарядом ССК с конечным диаметром керна 85-82 мм (аварийный диаметр 63,5 мм). Работы носили ревизионный характер.

Недропользователя интересовал фактический геологический разрез, вещественный состав продуктивного пласта, гидрогеологические и мерзлотные свойства. Из керна были отобраны пробы для изучения физико-механических свойств торфов. Предыдущими исследованиями россыпь была разведана по категории С2. Поэтому для недропользователя остается актуальной задача её доразведки до категории С1. При выполнении договорных работ необходимо было также оценить возможности современных способов и типов бурения, наработать алгоритмы взаимоотношений с подрядчиками по дальнейшей разведке россыпей.

В ходе обсуждения статьи многочисленные комментаторы выразили сомнения по поводу представительности и достоверности отобранных проб из-за малого их объема. Для выяснения вопросов о достаточном объеме проб мы решили привлечь первичный фактический материал, изложенный в отчете по подсчету запасов россыпей золота ручьев Раковский и Болотный за период разведки 1965-74 гг.

В существующем руководящем документе «Методика разведки россыпей золота и платиноидов» изд. ЦНИГРИ, М, 1992 г [2] нет четкого определения терминов «представительность» и «достоверность» проб. Принцип расчета необходимого объема проб авторами руководства основывается на гранулометрических характеристиках полезных компонентов в россыпи.

В Интернете мы нашли определение этих терминов, с которым полностью согласны:

«Достоверность - важнейшее требование к опробованию – заключается в том, что результаты опробования должны давать достаточно надежное представление о качестве руды в пункте отбора пробы. Данные опробования не должны содержать систематических погрешностей, а случайные погрешности должны укладываться в разумные пределы, которые обычно задаются нормативными документами. Достоверность опробования обеспечивается выбором рациональных способов взятия, обработки и анализа проб.»

«Представительность опробования заключается в том, что пробы по своим свойствам должны отражать свойства руды, расположенной за пределами или между пунктами отбора проб, т.е. по пробам можно судить о качестве руды в некотором объеме рудного тела. Представительность обеспечивается в основном пространственным размещением проб, в меньшей степени массой и числом проб и программой их исследования.»

В этой терминологии мы подразумеваем, что при подсчете запасов представительность опробования отвечает за форму рудного тела (объем рудной массы), а достоверность опробования - за среднее содержание металла в теле россыпи и за неравномерность его распределения.

Разведка россыпей руч. Раковский и Болотный осуществлялась с помощью скважин ударно-канатного бурения (53640 м), колонкового бурения (4850 м), проходки разведочных горных выработок из 3-х шахт (3926 м), шурфов (384 м). Кроме того, бороздовому опробованию подвергались все эксплуатационные выработки шахт.

Ударно-канатное бурение производилось станком БУ-20-2VIII диаметром 8 дюймов (диаметр башмака наружный 225 мм; внутренний – 196 мм). Проходка в мерзлых отложениях производилась без обсадки их трубами, но на каждой скважине устанавливался кондуктор на глубину до 4-х м. В обводненной части обсадка производилась до встречи с мерзлыми породами или полностью по всей глубине скважин В отчете сообщается, что значительное число скважин не было добито до плотика, что составило в сумме 14% от всех объемов буровых работ.

Верхние горизонты проходились интервалами углубки 1,0 м, а нижние – от 0,4 до 0,2 м. Отбор проб производился поршневой желонкой с полусферическим языковым клапаном. Первичная промывка проб проводилась в сливных колодах (пробуторка, отмачивание и слив), а дальнейшая обработка – в металлических зумпфах на деревянных лотках. Фактический объем пробы не измерялся из-за невозможности учесть коэффициентов льдистости и разрыхления керна при желонировании. Расчет содержания металла производился исходя из теоретического объема пробы. Контроль промывки осуществлялся техником по завершению проходки скважины путем промывки отвалов галей и зумпфов. Внешний контроль (отдельная промывочная бригада) осуществлялся через 1-3 года по выборочным скважинам. Так по ручью Раковский за 1966 г. был выявлен снос в 240 %, а за 1967, 1969, 1974 г. -  в пределах 7,2-7,9 %.

Колонковое бурение производилось буровым станком ЗИФ-650 с использованием одинарной колонковой трубы с коронкой КП-184 (диаметр керна 138 мм) и с коронкой КП-132 (керн 90 мм). Бурение производилось в сухую с продувкой воздухом и применением пневмоударников РП-130. Исходя из этих кратких сведений, мы предполагаем, что бурение было вращательным с продувкой сжатым воздухом забоя скважины. Также применялось сплошное долочение забоя с использованием пневмоударника диаметром 130 мм. Забурка скважины производилась диаметром 216 мм для постановки кондуктора на глубину до 4-х м. Далее бурение в мерзлых породах производилось без обсадки (184 мм), а неустойчивые породы и водопритоки перекрывались обсадными трубами. Бурение завершалось диаметром 132 мм (керн 90 мм). Выход керна был в пределах 70-100%. Имело место избирательное истирание и выдувание из керна золотоносного мелкозема, из-за чего шлам оказывался обогащенный золотом, а керн – обедненный. Шлам накапливался в шламоприемной трубе. В отчете отсутствуют сведения о месте установки шламоприемной трубы: или внизу непосредственно выше колонковой трубы или пневмоударника, или вверху в виде отводной трубы на кондукторе скважины. В любом случае должно быть засорение шлама материалом из стенок боковых и вышележащих пород. По непродуктивным породам длина рейса составляла 2-3 м, а в золотоносных отложениях – 1,0-1,5 м. Промывке подвергался как керн, так и шлам с равных интервалов углубки скважины. Керн измерялся линейным методом по длине и диаметру и разбивался на пробы длиной 0,2 – 0,4 м. Пробы помещались в металлические ящики, оттаивались и подвергались промывке в металлических зумпфах на деревянных лотках. Кроме керна опробовался шлам. После каждого рейса материал из шламовой трубы высыпался в ендовку, измерялся его объем и направлялся на промывку на установку ПОУ-4М с доводкой шлиха на лотке. Расчет содержания металла в пробе производился с учетом теоретического объема керна и объема шлама равным площади кольца по толщине коронки и длине пробы.

Разведочное опробование подземных выработок осуществлялось бороздовым способом в нижней по течению стенки расчистки с расстояниями между центрами борозд 10 м. Размер секции бороздовой пробы составлял 1,0 (длина) х 0,4 (глубина) х 0,4 (высота) м; итого 0,16 м3.  При высоте выработки 1,8 м отбирались 4 секции по 0,4 м и верхняя – 0,2 м. Всего по ручью Болотоному было отобрано 89 борозд, а по ручью Раковский – 5 борозд. Отбор проб производился с помощью пневматического отбойного молотка на брезент. Объем отбитой массы измерялся на месте стандартной ендовкой (0,02 м3) и затаривался в мешки для выдачи на поверхность. Перед промывкой пробы подвергались контрольному обмеру и затем промывались на установке ПОУ-4М. Доводка шлиха выполнялась вручную на деревянных лотках.

Эксплуатационному бороздовому опробованию подвергались все выработки. Опробование производилось по забою или по стенке выработки через 10-20 м проходки. Вертикальные борозды разбивались на секции шириной 1,0 м, глубиной 0,2 м и высотой 0,2 м; всего 0,04 м3. Промывка проб осуществлялась на установках типа ПМБ и ПОУ-4М с доводкой на деревянном лотке. Контроль за качеством бороздового опробования показал, что работы выполнялись без должного геологического надзора. В сентябре 1973 г. занижение по мощности песков составило в 1,43 раза, по среднему содержанию - 0,85, по вертикальному запасу – 1,2. В мае 1974 г. повторный контроль дал еще большее занижение: по мощности песков – 1,87 раза, по среднему содержанию – 1,94, по вертикальному запасу – 3,62 раза. Авторы подсчета запасов сделали вывод о невозможности использования данных бороздового опробования эксплуатационных выработок.

Сопоставление результатов опробования отдельных конкретных выработок различного сечения оказалось невозможным в виду их различного пространственного размещения.  Сопоставление погрешностей разведки производилось по результатам добычи в пределах эксплуатационных блоков (табл. 1).

Табл. 1 Результаты сопоставления подсчета запасов по данным разведки и эксплуатации.

Виды опробования

Погрешность разведки

Ручей Болотный

 

По бороздам эксплуатационного опробования

+ 209 %

По бороздам разведочных выработок

+ 54,5 %

По скважинам ударно-канатного бурения без ограничения ураганных содержаний/ с ограничением ур. содержаний

-10,2%/+5,0 %

Ручей Раковский

 

По бороздам эксплуатационного опробования

+ 129 %

По скважинам ударно-канатного бурения без ограничения ураганных содержаний/ с ограничением ур. содержаний

-10,6%/+2,6%

 Примечание: - запасы золота занижены, + запасы золота завышены

 

Из таблицы № 1 следует, что из-за технологических погрешностей, допущенных в процессе отбора и обработки проб,  имеют место большие значения погрешности разведки. При этом, повышенный объем проб не компенсирует погрешности разведки.

Результаты крупности золота в россыпях, полученных по различным типам выработок, приведены в таблице № 2

Табл. 2 Крупность золота в россыпях (вес. %)

Россыпи

Размеры фракций, мм

До 0,5

0,5-2

2-4

4-8

-16

                                  Скважины ударно-канатного бурения

Руч. Болотный, РЛ 11-27

9,7

58,1

28,6

3,6

-

Руч. Болотный, РЛ 33-60

5,4

45,5

20,6

28,5

-

Руч. Раковский

1,7

42,7

49,3

6,3

-

Шахта № 90 между РЛ 83-86

Руч. Раковский

0,1

7,3

6,9

5,2

80,5

 

Из таблицы № 2 следует, что скважины ударно-канатного бурения не поднимают крупное золото, а мелкое золото из бороздовых проб эксплуатационных выработок теряется в процессе механизированной промывки.

Анализ качества проведенных полевых работ позволяет сделать однозначный вывод о том, что в ходе разведке исследованиям подвергался существенно дезинтегрированный каменный материал (керн) с нарушенной природной изменчивостью распределения металла в коренном залегании. По такому материалу невозможно построить точный литолого-фациальный геологический разрез. Выделение продуктивного горизонта (песков) производилось только по данным опробования по принципу: есть золото - есть пески, нет золота – есть торфа. Технологические погрешности, допущенные в процессе обработки проб, весьма значительные и полностью  «затушевывают» природную изменчивость распределения металла. Ситовые фракции золота зависят от способа получения проб и от качества их обработки. Поэтому, рекомендованная методика расчета объема проб по гранулометрическим характеристикам в данных условиях не работает. Достоверный и представительный объем проб невозможно установить по данным проведенных разведочных работ.

В этих условиях единственным установленным объективным природным признаком является факт наличия (но не количество!) золота в выработке. В Методике [2] этот факт именуется как ПЭН – положительный элемент неоднородности. Отсутствие же золота (ОЭН – отрицательный элемент неоднородности) не есть объективный признак, так как золото может быть потеряно в процессе отбора и обработки проб. В условиях допущенных значительных технологических погрешностей при отборе и обработке проб, все дальнейшие арифметические действия, произведенные при подсчете запасов, имеют приблизительную оценку. Однако, факт наличия золота в скважине (ПЭН) может служить важным поисковым признаком наличия россыпи. Судя по комментариям к первой статье [1], канадские геологи успешно пользуются этим признаком. Наличие промышленных содержаний золота в соседних скважинах им служит убедительным признаком для начала вскрытия и отработки выявленного продуктивного блока без обременительного предварительного процесса подсчета запасов и их утверждения в государственных органах надзора.

В первой статье [1] мы предложили иные принципы ведения полевых работ, отличающиеся от выше изложенных.

Во-первых, каменный материал должен быть не нарушенной природной структуры. Для этих целей вполне подходит колонковое вращательное бурение со снарядом ССК или вибрационно-вращательное бурение станками типа Sonic. Весь керн должен быть сфотографирован, детально задокументирован и подвергнут рентген-флюоресцентному промеру на 40 элементов, включая золото. Эти наблюдения позволяют объективно построить литолого-фациальный геологический разрез с разделением непродуктивных отложений (моренных, флювио-гляциальных, аллювиальных пойменных и старичных фаций) от продуктивных аллювиальных русловых фаций.  

Во-вторых, должен быть организован количественный обмер каждой пробы весовым и объемным способами. Значение плотности пород является важной характеристикой для выделения продуктивных слоев.

В-третьих, должен быть организован системный и постоянный (ежесменный) контроль за качеством промывки проб посредством медных маркеров. Эти мероприятия позволяют в сумме получить объективную информацию, отвечающей категории представительных проб. Определение объема категории достоверных проб должны решаться перед началом разведки путем параллельной проходки выработок различного сечении (скважина-шурф, куст скважин различного диаметра и др.). Полученные таким образом первичные данные могут служить объективным основанием для подсчета запасов и их утверждения в органах ГКЗ.

 

Литература.

  1. 1. Опыт ведения буровых работ при разведке глубокозалегающей россыпи золота «Зoлотодобыча» №7, 2018, с. 37-40
  2. 2. «Методика разведки россыпей золота и платиноидов» ЦНИГРИ, М, 1992

-0+1
Просмотров статьи: 2764, комментариев: 78       

Комментарии, отзывы, предложения

Генералов В.И., 18.02.20 11:37:39

В России чехол рыхлых отложений в основном опоискован и частично разведан на россыпи золота до глубины максимум 40-50м. Глубже- сплошное белое пятно на геологической карте РФ. А там находится основной потенциал россыпных месторождений. Поиски и разведка скрыто-погребенных месторождений возможна только бурением. Другого пока ничего не придумано. Хотелось бы узнать мнения читателей, каким образом рационально решить эту задачу.

Старый, 18.02.20 11:52:00 — Генералов В.И., 18.02.20

Для глубоких россыпей бурение должно работать. Вы же не будете искать и разведывать на 100 метровой глубине россыпь с вертикальным запасом 1 г/м2 и запасом 100 кг? А при высоком содержании крупные россыпи бурение и раньше хорошо выявляло и сейчас будет выявлять. В чем проблема?

Интересующийся, 18.02.20 18:25:47 — Старый

Пески плывут. Как качественно отобрать пробы самих песков и ниже лежащих пород.

Брат, 18.02.20 22:33:04 — Генералов В.И., 18.02.20

Поддержу Старого. Примером. В Буркандьинском узле из 22-х россыпей было добыто 42883 кг и промыто 8930 тыс.м3 песков при с/с - 4,80 г/м3 и мощности торфов в основном 30-40 метров. Понятно, данные не абсолютны. Скажем, в 1962-64г.г. в ОЗП богатые пески с Буркандьи возили для промывки даже на Мальдяк. И об эксплуатационных потерях можно судить лишь весьма приблизительно; мы с вами не знаем, как там чудил в забое легендарный бригадир Фуфлыгин, гордость подземщиков Буркандьи. Однако порядок цифр понятен; для отработанных площадей Буркандьинского узла продуктивность в среднем лежит в пределах 7 - 10 г/м2.

Таким образом, ваше "сплошное белое пятно" (ну, которое глубже 50 метров) в плане возможности выявления буровыми работами площадей такого уровня продуктивности с высокой долей вероятия проблем вызывать не должно. А вот уже остальные вопросы (методические, методологические, технические, ну, и комплексирование) надо обмозговывать и решать.

Генералов В.И., 19.02.20 11:39:00 — Старый, Брат

Для подземной отработки малых (до 25 т) золоторудных месторождений достаточно комфортное Смин.пром. в подсчетном блоке порядка 5-10 г/т. Для россыпей - аналогично. Скважинами ССК с ненарушенным керном (даже 85 мм) такие уровни содержаний в погребенной россыпи могут быть уверенно зафиксированы. Оконтуривание тела россыпи (контакт торфа-пески-плотик) зависит от качества изучения вещественного состава геологического разреза, т.е от квалификации геологов, обеспечения их лабораторными средствами диагностики и организованной системой постоянного независимого контроля за качеством произведенных работ (отбор,промывка проб и взвешивание металла) . Подсчет запасов металла, технологические характеристики устойчивости вмещающих пород, показатели обогащения песков должны быть изучены в минимально необходимом объеме, достаточном для обоснования начала разработки месторождения. Все уточнения (доразведка) проводятся предприятием самостоятельно в ходе отработки месторождения. Государство не должно финансировать малые объекты. Полагаю, что в XXI веке должны быть такие принципы разведки россыпей. У кого другие мнения?

СНС, 19.02.20 12:02:03 — Генералов В.И., 19.02.20

Вы про эксплуатационную разведку вспомнили, совершенно справедливо. Ее раньше делали, хотя не везде. Ведь горнякам проще планировать и копать в заранее определенных контурах. Делать доразведку и опережающую эксплуатационную разведку с уточнением контуров мало кому охота. За рубежом, я читал вроде бы что-то делают, а у нас - что-то не пишут.

Логика в эксплоразведке экономическая. Глубокое бурение с поверхности дорогое, поэтому сеть редкая, диаметр маленький. А потом, когда эксплуатационный ствол прошли, опробовать можно по плотной сети бороздами. Контуры легко уточнить и взять золото пропущенное малообъемными пробами.

Брат, 19.02.20 13:16:04 — Генералов В.И., 19.02.20

У меня другое; применительно к россыпям. "Для россыпей - аналогично", - это крайне вольный, на мой взгляд, посыл. Для россыпей всё несколько иначе.

Во-первых, "мы говорим не кОмпас, а компАс", т.е. не о средних содержаниях, а о продуктивностях в г/м2. Во-вторых, глубины 50 метров и более обусловят преимущественно подземный способ отработки и целесообразность исчисления так называемого разведочного пласта по меньшей мере неочевидна. Логичней подсчет запасов на выемочную мощность, определяемую техникой и технологией выемки.

Наконец, любимые вами выработки ССК (даже 85 мм), возможно, и фиксируют уровень продуктивности, но в единичной точки опробования. И, согласитесь, это лишь самое начало методической стороны подсчета. Кроме того, учитывая издержки бурения на таких глубинах полагал бы ведение эксплуатационной разведки, тем более на малых объектах, нецелесообразным.

Брат, 19.02.20 13:26:30

Понятно, я имел в виду финансовые издержки буровых работ на 50-100 метров.

СНС, 20.02.20 08:22:52 — Брат, 19.02.20

Почему вы так считаете?

"Кроме того, учитывая издержки бурения на таких глубинах полагал бы ведение эксплуатационной разведки, тем более на малых объектах, нецелесообразным."

Брат, 20.02.20 13:59:22 — СНС, 20.02.20

Попробую пояснить. Прежде всего, это позиция не методиста или разведчика, но эксплуатационного геолога, которого интересует сходимость результатов не "вообще" и не применительно к подсчетному блоку или, борони Бог, трёхмерной "мудели". Эксплуатационного геолога заботит сходимость результатов применительно к отчетному периоду (скажем, месяцу или кварталу). А вот происходящее внутри этого периода для него некритично; при соблюдении модальных значений локальные отклонения параметров могут быть сколь угодно велики. Кстати, отклонения эти, эксплуатации насквозь неинтересные, методисту и разведчику могут быть, напротив, весьма любопытны и оказаться предметом жарких споров (что мы зачастую и наблюдаем, в т.ч. на этом сайте).

Малые же россыпные объекты (особенно на глубинах 50-100 метров) именно в силу своей малости сплошь и рядом вписываются освоением в параметры "отчетного периода" и потому должны быть изучены с требуемой детальностью на стадии, предшествующей добычной. Необходимости в детализации таких объектов эксплуатационной разведкой с точки зрения добывающей организации нет решительно никакой. Скажу больше, даже для объекта объемом 2-3 "отчетных периода" лично я на таких глубинах предпочел бы риски некоторой неопределенности финансовым издержкам эксплуатационной разведки, результаты которой, кстати, обычно не содержат объективной количественной оценки её (разведки) достоверности и, понятно, ни от чего не гарантируют.

СНС, 21.02.20 11:30:48 — Брат, 20.02.20

Я в советское время замечал, что геологи предприятий к эксплуатационной разведке относятся как кошка к соленым огурцам. Вы хорошо пояснили причину сего явления. Спасибо.

Тем более тогда надо при проектировании отработки сразу закладывать в проект данные разведки с поправкой на погрешности оконтуривания, чтобы больше золота взять. Ведь на большой глубине техногенку потом трудно будет доставать.

999, 21.02.20 14:19:46 — СНС

Побольше пустышки хапнуть?

СНС, 22.02.20 09:33:14 — 999, 21.02.20

Дело хозяйское. Можно залезть на глубину 100 м и половину золота оставить, зато быстренько, залез и вылез. Если бы я полез, то сначала посчитал и подумал. А вы, как хотите.

999, 22.02.20 10:30:48 — СНС

На 15 метрах, не могут нормально провести разведку, а Вы предлагаете на 100м детально изучить.

ЛДН, 22.02.20 11:50:45 — СНС

Ну а как Вы учтете данные эксплуатационной разведки в проекте подземной отработки россыпи (да и открытой)? Ведь поправка на погрешность оконтуривания для ряда организаций не является утвержденной нормой.

ЛДН, 22.02.20 12:42:19 — СНС

Никак не учтете, в коротком периоде времени (сопоставимом со временем отработки небольшой россыпи).

СНС, 22.02.20 13:09:35 — 999 и ЛДН

Господа, я не настаиваю на эксплуатационной разведке. Я написал, что будь это мое, я бы сначала посчитал и подумал. Посчитать дело простое и недорогое, копать и бурить не надо. Надо всего:

1. Сделать ситовой анализ золота;

2. Рассчитать среднюю массу и коэффициент вариации массы золотин (на сайте есть программа: https://zolotodb.ru/gran_01

3. Посчитать сколько при его содержании ожидается золотин в скважине

4. Какая будет погрешность определения содержания при таком количестве золотин. Расчет несложный - простая статистика.

Если погрешность определения содержания маленькая, я бы пошел коньячку выпил на радостях. А если больше 100%, а тем более больше 200%, то контуры заужены по вертикали и в плане. Если работать в контурах, выделенных разведкой, то часть золота останется в шахте. Залезть и бросить? А другой лицензии нет... Мингео мне новые запасы не подготовила.

ЛДН, 22.02.20 13:51:26 — СНС

Мы наверно о разном думаем, а уж пишем тем более.

Если у Вас есть лицензия , то поздно думать о погрешностях. До покупки нужно было думать. Она (лицензия) предусматривает лицензионное соглашение, горный отвод, техпроект и т.д. на запасы в утвержденных контурах .

Необходимость изменение утвержденных контуров нужно доказать, то есть изменить лицензию (запасы). Следуя вашим рассуждениям Вам нужно от нее (лицензии) или отказаться или осуществить доразведку с последующим изменением лицензионного соглашения, дополнения к техпроекту и т.д. В этом варианте Вы возможно и сможете учесть (согласовать) погрешности и построить контура так, как Вы думаете.

По крайней мере, я так понял Вашу мысль и попытался предложить путь ее реализации.

999, 22.02.20 17:12:33 — СНС

Распределение золота в россыпи, очень не равномерно, в том числе, по крупности. На каждую скважину и каждый слой считать? А если промазали?

Брат, 22.02.20 20:23:03 — СНС, 21.02.20

Насчет кошки и соленых огурцов - в этом что-то есть! Была и ещё одна причина, состояние МСБ. Пример: середина 80-х, у меня обычный россыпной ГОК на 3,5 тонны. В наборе контуров - 60% неучтёнки, площадей в 30-70г.г. избитых до изумления разнообразными разведочными сериями, так и не выявившими запасов. Но я полагал целесообразным эти площади работать. И работал.

Когда мне предлагали провести эксплуатационную разведку на операционных площадях, которые полвека безрезультатно долбала обычная разведка, мне даже улыбаться было лень. А ведь большие белые люди из Союззолота на полном серьёзе хотели от меня ещё и "геологически подготовленных запасов" с относительной погрешностью в 20%! Разумеется, мы понимали, что это и политически, и методически вздор. И отношение было соответствующее.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Обсуждение опыта ведения буровых работ при разведке глубокозалегающей россыпи золота»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 9":