Эксплуатационная разведка многолетнемерзлых россыпей скважинами бескернового бурения с продувкой воздухом

Кавчик Б.К., Днепровский И.Ф., Фролов В.М. (Иргиредмет)
Журнал «Колыма», №12, 1986 г.

От редакции сайта. Последнее время разведку россыпей нередко ведут с использованием современных станков RC бурения. Но импортные станки дороги. В принципе, можно обойтись более дешевыми станками и методами. Об этом приведенная ниже статья.

 

Бурение скважин с продувкой воздухом при разведке получило распространение на Урале, в Средней Азии, Якутии и северных геологических управлениях [1]. Наиболее широко его стали применять при эксплуатационной разведке рудных месторождений железа, молибдена, золота и др. Пробы отбирали отсечкой части выдуваемого из скважин шлама кассетными, щелевыми и секторными пробоотборниками [2–6], циклонами [1] и другими упрощенными устройствами.

На россыпных месторождениях разведка этим способом сдерживалась отсутствием средств, обеспечивающих достаточно полное улавливание шлама, обусловленное крупностью и низким уровнем содержания в песках полезных компонентов. Поэтому опробование скважин, проходимых с продувкой воздухом, велось вначале путем вычерпывания части шлама около устьев скважин.

В 1970-е гг. Иргиредметом и ВНИИ-1 к станкам шарошечного и вибровращательного бурения (2СБШ-200, СБШ-250, СБВ, СДВВ, БТС и НКР-100) были созданы шламосборники, которые обеспечили приемлемую для эксплуатационной разведки достоверность шламового опробования и позволили успешно вести ее по шламу на многолетнемерзлых россыпях зимой при отсутствии или незначительной доле таликов и сушенцов.

Эти шламосборники принципиально отличаются друг от друга. Модель, разработанная ВНИИ-1, состоит из разъемного или неразъемного шламоотвода и циклона и обеспечивает улавливание до 90–95% выдуваемого из скважин шлама.

Шламосборник Иргиредмета (см. рис.) представляет собой расширяющийся вверх или вверх и в боковые стороны корпус 3 с вырезом в его передней части 2 под буровую штангу, перекрываемым разъемной накладкой 1. Сзади сверху в корпусе имеется выпускное окно 5 для выхода отработанного воздуха и пылевидного шлама, которое прикрывается спереди отбойным щитком 4. Тяжелые и крупные частицы шлама оседают вниз в сменный поддон 6. Улавливание шлама составляет 79–85%.

 

Схема устройства шламосборннка для опробования бескерновых скважин с продувкой воздухом
Схема устройства шламосборннка для опробования бескерновых скважин с продувкой воздухом

 

Конструкция шламосборника Иргиредмета проще, и без особых затруднений его можно изготовить в слесарных мастерских горнодобывающих предприятий. Для этого необходимы железный уголок 20×20 или 25×25 мм; листовое железо толщиной 0,7–0,8 и 3,0 мм; резина или транспортерная лента толщиной около 10 мм. Пробы отбирают поинтервально с каждых 0,4 или 0,5 м. Их отбор сказывается на производительности проходки скважин несущественно. Установка шламосборника на скважину занимает около 2–3 мин, а смена поддона — не более 1 мин.

Положительные результаты испытаний шламосборников позволили ВНИИ-1 и объединению «Северовостокзолото» включить шламовое опробование скважин вибровращательного и шарошечного бурения в стандарт [7]. Этим стандартом задачи шламового опробования ограничиваются в основном целями сопровождающей эксплуатационной разведки (преимущественно уточнением верхней и нижней границы металлоносного пласта). Рекомендуемые в нем размеры сети опробования (для россыпей группы II — 60×30 и 40×20 м; III — 40×30 и 20×20 м; IV — 20×20 и 20×10 м)* не позволяют установить с надлежащей точностью положение промышленных контуров из-за значительных расстояний между скважинами по ширине россыпи.

 * Группы россыпей приняты в соответствии с классификацией ГКЗ, а размеры сети приведены соответственно для станков шарошечного и вибровращательного бурения.

 

Эксплуатация россыпей открытым раздельным способом показала, что скважины с продувкой воздухом целесообразно бурить и при опережающей эксплуатационной разведке, проведение которой в необходимых объемах дает возможность повысить достоверность оконтуривания и подсчета запасов в намечаемых к отработке участках, а также улучшить перспективное и текущее планирование вскрышных и добычных работ.

По сравнению с разведкой шурфами опережающая эксплуатационная разведка скважинами с продувкой воздухом позволяет существенно снизить затраты средств и времени на ее проведение, что подтверждают результаты исследований по шламовому опробованию, проведенных Иргиредметом при открытой разработке россыпей в ГОКе «Куларзолото» на многолетнемерзлых россыпях с мелким и весьма мелким золотом, залегающих на глубине до 15 м [8, 9]. Золотоносными в них являлись галечники и верхняя часть разрушенных коренных пород — глинистых и песчано-глинистых сланцев. До эксплуатации эти россыпи были разведаны преимущественно траншеями с расстоянием 800–1200 м. Опережающую эксплуатационную разведку провели станками 2СБШ-200 и НКР-100 при диаметре скважин соответственно 214 и 105–110 мм и интервалах опробования 0,5–0,4 м. Размеры сети принимали равными 5–3×200–50 и с учетом особенностей и сложности строения месторождении. Целесообразность сгущения сети опробования по ширине россыпи и разрежения ее по сравнению с установленным стандартом [7] подтверждается исследованиями [10].

Опережающая эксплуатационная разведка скважинами с продувкой воздухом позволила выконтурнть и исключить из отрабатываемых блоков часть участков с непромышленным содержанием металла и включить в отработку не выявленные детальной разведкой за контурами кондиционные пески. Существенно повысилась и достоверность подсчитываемых запасов. На месторождениях, на которых данным способом была проведена опережающая разведка, коэффициенты намыва колебались от 1,09 до 1,33 (табл.1), в то время как до ее проведения неподтверждение было более существенным. Коэффициенты намыва были нередко значительно меньше единицы, достигая в отдельных случаях 0,6.

 

Таблица 1. Коэффициенты намыва при эксплуатационной разведке станками НКР-100 

Блок

Площадь, тыс. м2

Количество скважин, шт.

Коэффициент намыва, ед.

10б

27,0

115

1,24

10а

34,4

31

1,16

10

39,3

44

1,15

6

190,0

121

1,33

5

198,7

1 18

1,09

11

80,0

110

1,20

20–22

40,2

60

1,13

 

Уточнение контуров опережающей разведкой станками 2СБШ-200 и НКР-100 позволило снизить разубоживание — исключить из отработки некондиционные пески и получить за счет этого только на двух объектах экономический эффект 435 тыс. руб. Себестоимость добываемой продукции снизилась на 2,4%.

В связи с этим ГОК «Куларзолото» в 1982–1985 гг. увеличил объемы эксплуатационной разведки скважинами с продувкой воздухом и сократил проходку шурфов (табл.2). 

 

Таблица 2. Объемы разведочных работ шурфами и скважинами 

 Вид работ

1982 г.

1983 г.

1984 г.

1985 г.

Шурф, м

606

804

450

400

Скважина (станки 2СБШ-200 и НКР-100)

7100

7775

8879

9168

 

В заключение отметим следующее:

- созданные шламосборники к станкам шарошечного и вибровращательного бурения позволяют производить эксплуатационную разведку многолетнемерзлых россыпей скважинами с продувкой сжатым воздухом;

- эксплуатационная разведка данным способом особенно эффективна в опережающую подстадию, выполнение ее в надлежащих объемах обеспечивает своевременное уточнение промышленных контуров и подсчета запасов и оптимальное планирование вскрышных и добычных работ;

- прогрессивность и эффективность опережающей разведки скважинами с продувкой воздухом подтверждаются положительными результатами промышленных испытании, проведенных на россыпях с мелким и весьма мелким золотом;

- необходимо проведение промышленных испытаний данного способа эксплуатационной разведки и на россыпях со средним и крупным золотом;

- расширению опережающей эксплуатационной разведки скважинами с продувкой воздухом будет способствовать использование наиболее мобильных и высокопроизводительных станков в комплексе с автономными энергосиловыми агрегатами.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Мугурдумов А. М. Разведочное бурение с продувкой воздухом.— А: Недра, 1970.— 88 с.

2. Стуков Н. В. Шламовое опробование взрывных скважин.// Вопросы методики опробования месторождении полезных ископаемых при разведке и эксплуатации. — Свердловск — 1969.— С. 201–203.

3. Срапионян М. Г. О способе и достоверности опробования скважин шарошечного бурения // Вопросы методики опробования месторождений полезных ископаемых при разведке и эксплуатации.— Свердловск.— 1969.—С. 97–101.

4. Басманов В. Н. Опробование шлама шарошечного бурения на сульфидных и медно-никелиевык рудах // Вопросы методики опробования месторождений полезных ископаемых при разведке и эксплуатации —Свердловск.— 1969.—С. 196–200.

5. Мартиросян С. В. Результаты экспериментальных работ по опробованию буровых скважин в условиях Дастакерского медно-молибденового месторождения // Комплексное использование медно-молибденовых руд.— Ереван: Айстан.— 1970.—С. 38–43.

6. Фролов В. М., Шмонин Б. А. Достоверность опробования скважинами СБШ-200 // Цветная металлургия.— 1970.— № 23.—С. 14–15.

7. СТП 43-34-3—78. Эксплуатационное опробование россыпных месторождений золота при открытом способе разработки / В И. Куторгин.— Магадан.— 1978.— 38 с.

8. Днепровский И. Ф., Кавчик Б. К., Фролов В. М. Опыт опробования многолетнемерзлых россыпей по шламу скважин шарошечного бурения // Цветная металлургия — 1983.— № 15,—С. 23–24.

9. Днепровский И. Ф., Кавчик Б. К., Фролов В. М. Эксплуатационная разведка многолетнемерзлых россыпей станками НКР-100 с пневматической очисткой забоя // Цветная металлургия.— 1986.—№ 9 —С. 31–33.

10. Днепровский И. Ф., Фролов В.М. Вонтюк Л. А., Мохов Ю. Я. О форме и густоте сети опробования при подземной эксплуатации россыпей // Колыма,— 1975.— №11.— С. 27–30.


-1+3
Просмотров статьи: 1196, комментариев: 84       

Комментарии, отзывы, предложения

Борисыч, 17.03.21 17:46:26 — 999

Распределение золота в структурных элементах струй даже в различных частях одной россыпи не будет иметь никакой системы, не говоря уже о выявлении закономерности распределения золота в структурных элементах струй различных россыпей. Чтоб понять это нужно иметь способность...

999, 17.03.21 18:58:45 — Борисыч

Будет! Если не понимаете, значит не надо.

Б.Кавчик, 18.03.21 13:43:24 — Борисыч и 999

Структура неоднородностей распределения золота в месторождениях неплохо изучена. К примеру, самый маленький элемент структуры неоднородностей в золотых месторождениях - это золотина. Этот элемент изучен со всех сторон: разработана методика ситовых анализов, расчеты параметров золотин. Известно как параметры золотин влияют на погрешность опробования, как это отражается на результатах разведки при разных объемах проб.

Хорошо изучены также более крупные элементы распределения золота. Цнигри их называет общим словом ПЭНы (положительные элементы неоднородности).

Золотины и ПЭНы объединяются в струи, все вместе в россыпь. От размера ПЭНов и расстояния между ними зависит плотность разведочной сети.

Но сейчас это знание не востребовано. Да и зачем? Разведка дело дуракоупорное. Можно бурить 132/40, или даже 46/100, все равно что-то получится. В крайнем случае деньги будут успешно освоены.

Структура неоднородностей и выбор методики разведки определяет величину погрешностей оценки объекта. Но ни ГКЗ, ни эксперты погрешности не спрашивают, так и не надо. Отработка покажет.

Борисыч, 18.03.21 16:59:12 — Кавчик Б.

"Отработка покажет". Вот и я о том же. Россыпь шириной 100 м., состоящая из 10 струй по 5 м. Как ни изучай структуру неоднородности этих струй, какие закономерности не выводи, а отрабатывать придётся сплошной выемкой.

Конечно, сгущение сети до 20х 20 позволит более точно произвести подсчет запасов, но покажите хоть одного командира добывающего предприятия, который даст добро на такой объём бурения.

Кроме того, бурение по сгущеной сети выявит как участки с низким содержанием, так и с повышенным, и среднее значение останется практически таким же как и при стандартной методике бурения. А итогом будет все та же сплошная выемка.

Поэтому все эти изучения структурных неоднородностей носят больше прикладной характер.

И, мне кажется, Вы несколько запутались в определениях - золотина это не элемент структуры неоднородностей в в золотоносных россыпях, а просто элемент структуры россыпи. А неоднородность структуры распределения золота в россыпях как раз и зависит от распределения элементов этой самой структуры (в т.ч. и золота).

Б.Кавчик, 19.03.21 07:45:16 — Борисыч, 18.03.21

Вот и вы согласились с тем, что как ни разведуй, горняки все равно выкопают. Так что можно разведать как бог на душу положит или эксперт согласует. Разница в том, сколько золота после отработки останется в недрах и какое будет содержание в добытой руде (песках).

Исключать золотины из структуры неоднородностей распределения золота при решении методических задач разведки не логично. Этот элемент определяет погрешность объема пробы и влияет на результаты разведки так же, как другие элементы структуры. Сеть и объем пробы взаимосвязаны, потому и структура неоднородностей - это общая система, включая золотины. В каких-то задачах возможен, наверное, другой подход.

Евгений, 22.03.21 01:06:33

Спасибо, интересно, но сложно.

Б.Кавчик, 23.03.21 10:32:13

Ничего сложного нет. Общая погрешность опробования характеризует представительность пробы, то есть степень соответствия содержания в пробе фактическому содержанию в ее зоне влияния. Представительность - это величина обратная погрешности. Если мы говорим "высокая представительность" - значит маленькая погрешность опробования. А если низкая представительность, то погрешность большая.

С погрешностями работать просто, есть правила их вычисления и сочетания. Главное, надо правильно определить величину частных погрешностей, тут есть некоторые нюансы, но не слишком сложные.

Генералов В.И., 23.03.21 17:06:32 — Кавчику Б.К.

Понятия "общая погрешность опробования", "представительность пробы" относятся к "свойствам руды", а не только "к фактическому содержанию". Эта принципиальная ошибка в существующей сейчас "компьютерной" методологии подсчета запасов. Имея два "рудных" содержания в двух интервалах, но не зная их вещественный состав и вектор направленности геологической среды, т.е. элементов залегания фрагментов двух рудных тел (или одного тела?) невозможно установить величину "зоны влияния содержания в пробе".

Для начала надо определиться с терминологией базовых понятий и их узаконить.

Б.Кавчик, 25.03.21 05:33:12 — Генералов В.И., 23.03.21

Владимир Иванович, погрешность – это разница между измеренным и истинным значением величины. Если я говорю о погрешности опробования, то это разница между содержанием золота в пробе и фактическим содержанием золота в зоне ее влияния.

Истинное содержание в зоне влияние изменить невозможно. Но ввести поправку на содержание в пробе я тоже не против. Например, содержание в пробе «пс», а с учетом геологии там явно не «пс». Если ввести поправку тогда разница между содержанием в пробе и содержанием в зоне влияния будет меньше. Таким образом, погрешность будет меньше, а представительность выше.

Предлагайте метод введения поправок к содержанию в пробе. Как говорят: "критикуя - предлагай".

Генералов В.И., 25.03.21 19:49:57 — Кавчику Б.К.

Мы оба согласны, что термин "представительность" связан с термином "зона влияния". Но зона влияния связана с геологической средой, а не с "содержанием металла". Например, в кухне пахнет из ведра. Зона распространения запаха связана с потоками воздуха, т. е. зависит от форточки и от кухонной двери. Аналогично, "представительность" опробования относится к "свойствам руды", а не к "свойствам содержания металла".

Инженер, 27.03.21 10:27:38 — Генералов В.И., 25.03.21

У геологов обычно никакой конкретики. Попробуешь прочитать что угодно - многословие и пустословие. У вас Генералов та же болезнь. Что такое у вас геологическая среда? В каких единицах измеряется? Что за зона распространения? Распространения чего? Не пудрите мозги людям.

Генералов В.И., 27.03.21 19:59:44 — Инженеру

А вы инженер по какой специальности?

Инженер, 28.03.21 08:22:28 — Генералов

А вы генерал каких войск?

Генералов В.И., 28.03.21 12:59:05 — Инженеру

Г-м-м.., псевдоним "Инженер" ко многому обязывает. Но у молодых людей иногда бывает, что когда аргументов в голове, нет то их отсутствие пытаются восполнить дерзостью. Полагаю, что до "Золотодобычи" вы ещё не доросли. Попробуйте читать что-нибудь попроще.

Б.Кавчик, 29.03.21 11:06:07 — Генералов В.И., 25.03.21

Владимир Иванович, для конкретных условий эксплуатационной разведки, зона влияния пробы (скважины) - это площадь привязанная к пробе. Именно эту площадь по данным опробования мы включали в контур или исключали из контура. Никаких дополнительных смыслов в зоне влияния у нас не было. Сеть обычно была 5х50, зона влияния, соответственно, 250 м2.

Генералов В.И., 30.03.21 14:39:50 — Кавчику Б.К.

Согласен, что "зона влияния пробы (скважины) - это площадь привязанная к пробе". Но только к "пробе", т.е. к вещественному составу, где "содержание металла" является только частью этого вещественного состава. Я уже как-то приводил пример. В двух скважинах в 20 м друг от друга имеем одинаковые содержания 10 г/т. По действующим инструкциям был выделен блок размером 40х40 м богатых песков (интерполяция на 20 м и экстраполяция на два по 10 м). В первой шламовой пробе УКБ геолог увидел "клопа", в 2-3 мм, а во второй - несколько знаков и "бусинок" 0,1-1 мм. При отработке блока 40-40 м гидравлическим способом на промприборе поймали только 5 "тараканов", с десяток "клопов" и пол-горсти мелкого золотого песка . Оказалось, что первая скважина попала в карман древнего тальвега, а вторая скважина была пробурена в голове косы более позднего возраста. Все тонкое и большая часть мелкого золота горняки потеряли при промывке. А выделенный блок "богатых песков" оказался "пустышкой". "Зона влияния пробы" определяется, в первую очередь, степенью неоднородности геологической среды, а уже после "содержанием металла" в пробах. Но во всех инструкциях подсчет запасов завязан только на "содержании". В результате имеем, что имеем. Надо корректировать существующую методику подсчета запасов.

Борисыч, 31.03.21 02:24:12 — Генералову В. И.

Впервые в своей практике встречаю такую блокировку...

А, вообще-то: "Резко повышенное содержание полезного компонента в пробе или по выработке, распространение которого на подсчетный блок приводит к необоснованному завышению содержания и запасов этого компонента в

подсчетом блоке, а также на отдельном участке или в россыпи в целом, принято называть ураганным содержанием"(все та же методика ЦНИГРИ).

Вместо того, чтоб ограничить выявленные ураганные содержания, выделили в отдельный блок. Феноменально!

Генералов В.И., 31.03.21 09:56:29 — Борисычу

Борисыч! "Пузатая" цифра с нулем, увела вас от темы дискуссии. Учет ураганных проб - это отдельная тема. Согласен, что мой пример из "литературного сценария, но основанного на реальных фактах". В "Золотодобычи" мы найдем примеры квадратных эксплоразведочных сетей 50х50, 20х20 и даже 10х10 метров. Так, что моя сеть 40х20 м вполне соответствует реалиям. Далее, вообразим россыпь мощностью 1,0 м со вскрышей торфов 5 м. Что-бы вас не пугали цифры с нулями, примем среднее содержание в подсчетном блоке 3,0 г. Обособленный блок находится в 40 м от основного пласта. Согласитесь, что это вполне реальная ситуация. С учетом пробности 850 и 5% потерь в блоке 40х40 м должно быть около 4 кг металла. Вскрыша и отработка монитором блока 40х40 м - это примерно работы на неделю, т.е. около 0,6 кг в день. Согласитесь, что грешно не отработать попутно такой блок. Но добытой полгорсти (100 мл) золотого песку это приметно 1,6 кг, т.е 0,2 кг в день. А это уже убытки для артели. Пренебрежение к изучению вещественного состава проб приводит к прямым убыткам добывающих предприятий.

Кирилл, 04.04.21 06:52:47

Здравствуйте, всех с Днем геолога!

Евгений, 21.04.21 13:15:30

Геология - это круто

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Эксплуатационная разведка многолетнемерзлых россыпей скважинами бескернового бурения с продувкой воздухом»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "два прибавить 8":