Опыт применения высокопроизводительного RC-бурения при эксплуатационной разведке глубокозалегающей (подземная отработка) россыпи золота в условиях многолетнемерзлых пород в Якутии (часть 1)

Иванов П. О., главный геолог;
Мохначевский Г. В., нач.цеха обогащения проб;
Харитонов Г. Г., нач. бурового участка;
Дражина И. А., вед. спец. планового отдела
(ООО «АДК»)
Золотодобыча, №268, Март, 2021

ООО «АДК» с 2018 г. ведет отработку подземным способом (вскрытие наклонными стволами, камерно-лавная система разработки с ленточными межкамерными целиками) глубокозалегающего россыпного месторождения золота в Куларском золотоносном районе, Республика Саха (Якутия). Месторождение расположено за Полярным кругом в зоне сплошного распространения многолетнемерзлых пород мощностью до 300 м.

Золотоносный пласт локализован в нижних горизонтах грубокластического аллювия палеогеновой долины, перекрытого аллювиальными отложениями неоген-нижнечетвертичного возраста, погребенными, в свою очередь, под толщей льдистых алевритов едомного верхнечетвертичного комплекса. В зависимости от рельефа современной поверхности глубина залегания подошвы промышленной залежи меняется от 25 до 60 м.

 

Методика, техника и технология работ

 

Опережающая буровая эксплуатационная разведка проводится по ромбической сети 20´20 м или прямоугольной сети 50´10 м с использованием высокопроизводительной (с обратной циркуляцией шлама) RC-буровой установки SCHRAMM T450GT.

Буровая установка Schramm T450GT с палубным двигателем Caterpillar C-15 и двухступенчатым винтовым компрессором Sullair 20/12 STR смонтирована на гусеничном шасси, в связи с чем в зимнее время в условиях полярной тундры обладает приемлемой мобильностью, в том числе для самостоятельного переезда между участками работ на расстояние до 10 км. Буровой сезон длится с конца октября до середины июня. В летние месяцы буровые работы не проводятся для минимизации ущерба почвенно-растительному слою.

 Буровой инструмент представлен 6-метровыми двойными штангами диаметром 114 мм, погружным пневмоударником AirDrill AD124 компании Schramm и долотьями диаметром 146 мм той же фирмы.

Высокая производительность буровой установки достигается благодаря эффективному породоразрушающему инструменту, системе непрерывной обратной продувки шлама через двустенную буровую колонну и автоматическому гидравлическому трубоподатчику «карусельного» типа (на 8 труб), который обеспечивает высокую скорость спускоподъемных операций. Во время переезда между скважинами буровая мачта станка опускается. Процесс занимает не более 5 минут.

 

В процессе бурения воздух мощным штатным компрессором под высоким давлением подается через наружную буровую трубу к погружному пневмоударнику AIRDRILL AD124, под воздействием которого долото диаметром 146 мм производит ударно-вращательное разрушение пород на забое скважины. Калибрующая «юбка», расположенная на пневмоударнике, не дает шламу попасть в затрубное пространство и минимизирует искривление ствола скважины.

Поток отработанного воздуха через внутреннюю трубу буровой колонны непрерывно выдувает шлам к циклону-пробоприемнику, в котором происходит его осаждение и разгрузка. Помощник машиниста буровой установки по достижению проектного горизонта производит отбор шлама в двойные полипропиленовые мешки и снабжает их бирками установленного образца. Интервал опробования составляет 0,5 м. Опробуются нижние 10 м разреза, вскрытого скважиной, т.е. по каждой скважине отбирается 20 проб шлама. Теоретический объем рядовой пробы с интервала 0,5 м составляет 8,6 литра (0,0086 м3). Пробы ежесуточно вывозятся на промывку в стационарный круглогодичный цех обработки проб прииска.

В пределах месторождения перекрывающие, вмещающие и подстилающие промышленный пласт отложения находятся в мерзлом состоянии при температурах от минус 6 °С до минус 14 °С. По глубине залегания пласта и литологическому строению выделяются три типа разреза, несколько различающиеся по условиям бурения (табл. 1).

 

Таблица 1. Типовые литологические разрезы

Литологический состав слоя

Категория

пород

по буримости

Глубина от дневной поверхности, м

Тип I

Тип II

Тип III

Покровные илисто-льдистые отложения, мерзлые

II–IV

0–2 м

0–27 м

0–15 м

Мерзлые аллювиальные пески, гравийники, галечники с линзами плотных глин. В верхней части разреза галечники с супесчаным заполнителем, в нижних горизонтах — с глинистым

IV–V

2–24 м

27–52 м

15–30 м

(галечник, гравийник);

3049 м

(плотная глина);

49–57 м (галечник)

Щебнисто-глинистый элювий алевролитов, мерзлый

V

24–26 м

52–54 м

57–59 м

Глинистые сланцы, алевролиты, песчаники с прожилками кварца

IV–VI

>26 м

>54 м

>59 м

 

В 2020 г. бурение выполнялось одним станком в две смены. Общая численность персонала, занятого на бурении, — 6 человек, включая бурового мастера и сервисного инженера ООО «Коралайна Инжиниринг» — авторизованного дилера компании Schramm.

Общая продолжительность бурового сезона в 2020 г. составила 243 дня — с 1 января по 19 июня и с 20 октября до 30 декабря. В том числе простои на техническое обслуживание, ремонт (включая время ожидания доставки запасных частей, узлов и агрегатов) — 69 дней, чистое бурение — 174 дня. Всего пробурено 1496 скважин общим объемом 65 713 м (табл. 2).

 

Таблица 2. Фактические показатели RC-бурения ООО «АДК»
на опережающей эксплуатационной разведке
(буровой станок
Schramm T450GT — 1 единица)

Месяц

Кол-во скважин

Объем бурения, пог. м

Средняя глубина скважин, м

Примечание

январь

144

8206

57,0

простой 10 дн. 

февраль

92

5282

57,4

простой 16 дн. 

март

191

10580,5

55,4

простой 8 дн 

апрель

105

6394,5

60,9

Тип разреза III, простой 2 дн.

май

253

10171,5

40,2

 простой 10 дн.

июнь*

107

5281

49,4

*до 19 июня, простой 8 дн.

 

 

 

 

 

октябрь**

92

2395,5

26,0

**с 20 октября, простой 1 дн.

ноябрь

354

9780

27,6

простой 2 дн. 

декабрь

158

7622

48,2

простой 13 дн. 

ИТОГО за календарный год

1496

65713

43,9

 

Продолжительность бурового сезона, дней

243

Простой на ТО и ремонт (включая время на доставку запасных частей, узлов и агрегатов), дней

69

Время чистого бурения, дней

174

Среднесуточная скорость чистого бурения п.м./сутки

377,7

Среднемесячная коммерческая скорость бурения, пог. км/мес

8,11

 

Бурение выполнялось при температурах наружного воздуха от +10 °С до минус 45 °С. Средняя по буровому сезону скорость чистого бурения составила 377,7 п.м./сутки, средняя коммерческая скорость за 2020 г. — 8,11 пог. км/месяц. Минимальная производительность станка (6,39 пог. км/месяц) зафиксирована в апреле при проведении работ на участке с наличием в разрезе горизонта пластичных глин (тип III). Эти породы при относительно высоких температурах окружающего воздуха (-10 °С+5 °С) при разрушении периодически растеплялись и скатывались в шарики, что приводило к забиванию шламоотвода и осложняло бурение.

В целом низкая абразивность пород разрезов всех типов обусловила высокий ресурс породоразрушающего инструмента и расходных элементов буровой установки (табл. 3).

 

Таблица 3. Удельный расход топлива и средний ресурс расходных элементов буровой установки Schramm T450GT за 2020 г.

№ п/п

Показатели

Значение

1

Расход топлива, л/сут.

1 574,3

2

Расход топлива, л/ч

65,6

3

Расход топлива на 1 пог. м, л/м

4,54

4

Расход долотьев, шт./мес.

2,33

5

Ресурс долота, пог.м

2 898,1

6

Ресурс юбки, пог. м

2 898,1

7

Расход шламоотводной трубки пневмоударника, шт./мес.

1,67

8

Ресурс шламоотводной трубки пневмоударника, пог.м

4 057,4

9

Расход трубки вращателя в месяц, шт.

0,67

10

Ресурс трубки вращателя, пог.м

10 143,4

11

Ресурс рукава отвода шлама, пог.м

25 358,5

12

Ресурс пневмоударника, пог.м

33 811,3

 

Фактическая себестоимость 1 погонного метра бурения в 2020 г. составила 1025,8 руб/пог. м. Себестоимость по прямым затратам — 766,4 руб./пог.м (табл. 4).

 

Таблица 4. Структура прямых затрат на RC-бурение скважин эксплуатационной разведки ООО «АДК» в 2020 г.

Статья затрат

доля, %

Материалы (МТР)

15,41

Топливо (ГСМ)

37,11

Услуги

14,15

Амортизация

17,76

ФОТ

10,80

Страховые взносы

4,62

Прочие расходы

0,11

Налоги

0,03

ВСЕГО

100,00

 

Всего в 2020 г. из скважин RC-бурения было отобрано 29 920 рядовых проб шлама общим объемом 257,3 м3. Промывка проб оперативно осуществлялась в круглогодичном цехе обработки проб (ЦОП). Периодически путем взвешивания каждой пробы в случайно выбранной скважине осуществлялся контроль объема материала пробы, исходя из теоретического объема полуметрового интервала скважины и плотности пород (галечники с песчаным заполнителем — 2,1 г/см3, галечники с суглинистым заполнителем — 2,2 г/см3, щебнисто-глинистый элювий — 2,2 г/см3, алевролиты — 2,3 г/см3). Существенных потерь шлама не зафиксировано.

Промывку проб осуществляли с использованием замкнутой схемы оборотного водоснабжения в следующей последовательности: дезинтеграция и предварительное сокращение пробы на центробежных концентраторах КР-400 (АО «Иргиредмет») и КРЦ-400 (ЗАО «Итомак»); доводка концентрата на лотке сибирского типа; сушка и капсюлирование золота. Результаты промывки заносили в журнал установленного образца с фиксацией литологии промытой пробы и визуальной оценки золота. С целью контроля качества обогащения хвосты концентраторов и лотковой емкости по выборке из 5 контрольных проб одной скважины периодически перемывали на концентрационном столе СКО-1,0. В хвостах лотка потери, как правило, не фиксировались. Максимальные зафиксированные потери в хвостах центробежного концентратора, представленные тонкопластинчатыми зернами класса минус 0,3 мм, не превышали 1,5%. Средний уровень потерь при промывке оценивается в 0,4%.

Журнал промывки и капсюлированное золото передавали в минералогический кабинет ЦОП для отдувки и взвешивания с дискретностью 0,1 мг. Среднее содержание определяли, исходя из теоретического объема пробы (0,0086 м3) с учетом пробы золота. Результаты заносили в электронный журнал установленного образца с фиксацией, в т.ч. морфологии золота. Периодически по объединенным навескам выполняли ситовые анализы шлихового золота на стандартном наборе сит. Максимальный зафиксированный вес одной золотины из пробы бурового шлама в 2020 г. составил 330,7 мг. Максимальная масса шлихового золота, извлеченного из рядовой пробы шлама, — 915,2 мг. Работа организована так, что период между поступлением пробы в ЦОП и получением результатов промывки головным офисом не превышает 18 часов.

Всего за 2020 г. регулярной сетью скважин RC-бурения была покрыта площадь 598,4 тыс. м2, общая площадь полученного контура эксплуатационных запасов — 247,5 тыс. м2, запасы эксплуатационных песков (на мощность отработки 2,4 м) составили 594 тыс. м3 при среднегодовом уровне добычи 400 тыс. м3.

Таким образом, применение RC-бурения для эксплуатационной разведки глубокозалегающих россыпей с мелким и средним золотом имеет ряд очевидных достоинств, а именно:

- высокая коммерческая скорость бурения,

- минимальное отклонение ствола скважины от вертикали,

- гарантированный вынос шлама с опробуемого интервала без потерь,

- отсутствие эффекта «растягивания пласта», свойственного ударно-канатному бурению,

- оперативность получения результатов.

 

Недостатком является относительно небольшой объем рядовой интервальной пробы и, как следствие, степень ее представительности. Этот недостаток в определенной мере компенсируется за счет высокой производительности бурения путем увеличения плотности буровой сети и при необходимости оперативного бурения дублирующих (контрольных) скважин.

 

Благодарность. Выражаем искреннюю признательность всему коллективу ООО «Артель старателей «Шахтер» и лично генеральному директору Руппелю Владимиру Ивановичу за методическую помощь и предоставленную возможность ознакомиться на месте с опытом разведки и подземной разработки месторождений Рывеемского золотороссыпного узла.

 

Окончание читайте здесь


-0+2
Просмотров статьи: 607, комментариев: 60       

Комментарии, отзывы, предложения

Левиков А.В., 08.05.21 15:40:36 — Иванову П. О.

из ваших ответов я делаю вывод что эффективная применимость RC бурения при разведке россыпей в вашем случае не доказана.

но вероятно RC бурение может быть использовано для уточнения контуров именно как опережающий метод только эксплоразведки. впрочем, как и любой другой метод бурения, применяемый на открытом полигоне

ИПО, 08.05.21 15:49:12 — Левиков А.В.

10 см? )))))))

ПО, 08.05.21 16:07:48 — Левиков А.В.

Мы ведем отработку исключительно в полученных нами эксплуатационных контурах, отстроенных и подсчитанных исключительно с опорой на данные наших скважин. Не берусь квалифицировать их по указанным вами категориям, но дрстоверность запасов в них существенно выше учтенных ГБ С1. Я говорю только про наш бъект. Не стоит экстраполировать.

Левиков А.В., 08.05.21 16:12:37 — Иванову П. О.

именно.

10 см - нормальный интервал по вертикали при бороздовом опробовании траншей на детальной разведке.

Но к вашему случаю вышесказанное не относится.

Изначально мне был непонятен статус вашей лицензии, теперь разобрались.

У вас просто литера "БЭ", без обязательств делать какую-либо разведку и считать запасы.

Действительно, нужно признать, в Вашем случае при таком большой объеме бурения при оконтуривании пласта на ЭКСПЛО разведке применение RC получилось оправданным.

В целом, вам и интервалить особо не нужно было, ведь конечная цель при оконтуривании - только контур. Его можно получить просто опираясь на ВЕРТИКАЛЬНЫЙ запас. А вертикальному запасу без разницы как вы его оцените, насколько дискретны будут интервалы, если конечно граница пески-торфа достоверно определены данными операций предыдущих лет.

Пожалуй попробую вашу методику в этом году на добычном участке одного из своих клиентов, посмотрим что получится...

ИПО, 08.05.21 16:38:06 — Левиков А.В.

10 см секция борозды на россыпях, тем более мерзлых, не важно, открытая предполагается отработка, или подземная - это что-то из области фантастики - технически не осуществимо, практически не нужно. Минимальная высота механизированной отработки, у меня - 2,4 м. Промышленный пласт может достигать 4.5 м, а в пяти метрах от этой точки быть 0,8 м. В этих условиях говорить о 10 см, тем более пытаться достичь такой прецизонности - просто смешно. Тем более если видеть кровлю штрека после взрыва, и при суточной уходке выработок 100-150 п.м. И те кто работал на открытых, тоже знают, что нельзя селетивно выбрать пласт даже 0,4 м, экспоуатационный минимум 0,8, и то, если все прелельно ровно и контрастно. Нет, где-то в Рудных Горах в 17-м веке горняк шел вручную по кварцевой жиле мощностью 0,45 м. Или в ЮАР на рифе Меренского 10 см может быть что-то значат. Я не спорю.

ПО, 08.05.21 16:47:45 — Левиков А.В.

По поводу -"только контур" - у нас мало того, что границы торфа-пески и пески-плотик литологически, мягко говоря, не контрастны, так еще и уровень залегания пласта в пределах 10 м может меняться на 3,0 м, а по шахтному полю - до 5,5. А вы гтворите, 10 см........

Старый, 08.05.21 18:21:13 — Левиков А.В., 08.05.21

Вы какой-то кошмар нарисовали с заверочными работами. Как это при мощности пласта до 10 м в подземных выработках контрольные пробы брать? Бороздовые что-ли? По лестнице?

Тут недавно статья была про бурение 132/114/40. Там разбурили 132 диаметром и проблем не было. А тут кому и что предъявлять надо? Эксперту? Так уж лучше без контрольных работ. Любой эксперт увидит разницу между бурением и заверкой и может сказать, что она большая. И будет стоять на своем, сколько захочет. Так зачем эту головную боль с заверкой себе устраивать?

Сейчас ни у кого (в том числе у эксперта) нет оснований считать проведенную разведку недостоверной.

Брат, 08.05.21 18:52:24 — ПО, 8.05.21 16:07:48

Правильно ли я понял, что вы полагаете результаты своих трудов по сети 20х20 запасами полезного ископаемого? А, простите, почему? Ну, на основании чего, если точнее... И, если это не запасы (а, по мне, это заведомо не запасы!), то - что? Вы же, с ваших слов, это "нечто" работаете.

Брат, 08.05.21 21:23:48 — ИПО 8.05.21 13:53:59

Интерес представляет также устойчивость стенок скважин, пройденных по мёрзлому разрезу "разумеется, без обсадки". Коль скоро непосредственно в стенках штреков и рассечек вскрывались залитые льдом стволы скважин, ну или расположенные в непосредственной близости, то не проводилась ли, часом, кавернометрия вскрытых интервалов скважин на предмет соответствия фактического диаметра (и объема проб) теоретическому, расчётному?

ПО, 09.05.21 06:16:57 — Брат

Не совсем понял вопрос, наверное. Если этот вопрос ко мне как Геологу - на основании убеждения в большем соответствии нашей методики как геологическому строению месторождения, так и способу отработки (ибо понятие запасы геолого-экономическое. Если вопрос как главному геологу предприятия - на основании лицензии, учтенных государственным балансом запасов, технического проекта разработки месторождения и уточненных в ходе эксплуатационнлй разведки (включеннлй в проект ращработки) контуров и параметров пласта. Прирост и урост в рамках баланса 5ГР.

При температуре породного массива -9 градусов порода с содержанием шламовой фракции 45-50%(а у нас именно такие "пески") по крепости приближается к бетону. Стенки ствола скважины идеальные. Кавернометрия нет, не проводилась. Ствол скважины срезается стенкой выработки не по оси - а там счет идет на миллиметры. Линейку приложили - в пределах тосности измерений. А отличить 146 мм от 149 не представляется возмодным, и смысла тоже нет.

Брат, 10.05.21 00:19:44 — ПО, 9.05.21

С диаметром скважин понял, спасибо. При таких условиях позиция некритична.

По первой части, возможно, это я сформулировал вопрос невнятно. Безусловно, в профессиональном плане вам виднее моего мера соответствия вашей и стандартной методик условиям данного конкретного месторождения. Вопрос, конечно, как главному геологу предприятия.

Смотрите, по вашему мнению, эксплуатационная разведка не регистрируется в реестре ГИН и в фонды отчет не примут, даже если есть желание его написать. При этом вы также не берётесь квалифицировать полученные вами эксплуатационные контура применительно к установленным категориям запасов полезных ископаемых, да и ресурсов тоже. Выполненный вами подсчет не очень понятно чего не проходит какой-либо апробации или, борони Бог, государственной экспертизы запасов полезных ископаемых в установленном законом порядке. Таким образом, правовое положение геометризованного участка недр, включающего локализованные вами эксплуатационные контура, является крайне неопределенным. Как объекта недвижимости, как имущественного объекта, наконец, как предмета труда вашего предприятия (как хозяйствующего субъекта со специфической учетной политикой, налогообложением и пр.).

При таких обстоятельствах какой документ, по вашему мнению, удостоверяет, что локализованные вами эксплуатационные контура - это запасы полезного ископаемого? А так-то да, "неучтёнку" по 5гр мы двигаем уж полвека; приказ Мингео датирован аккурат 1971 годом. Юбилей, однако...

Генералов В.И., 10.05.21 08:46:41 — Брату

Пост перенесен в статью по теме:

https://zolotodb.ru/article/12533

Брат, 10.05.21 10:53:48 — Генералову В.И.

Спасибо на добром слове, уважаемый! Ваш пост, очевидно, относится не к этой, а к соседней ветке (перенесен) https://zolotodb.ru/article/12533

ПО, 10.05.21 11:25:06 — Брат

Не вижу проблемы. Проблема тогда, когда есть Документ, удостоверяющий контур с прошедшими арробацию запасами, учитываемыми Госбалансом. А запасов тех и того качества, как утверждает Документ, именно в этом контуре, нет и никогда не было. Вот это проблема.

Брат, 10.05.21 19:52:10 — ПО, 10.05.21

В самом деле, не видите? Но вы же, как главный геолог предприятия, берете на себя ответственность включения в государственную статистическую отчетность произвольной, по сути, информации о добыче полезного ископаемого, не правда ли? То обстоятельство, что пока, по счастью, нет заинтересованных вменить вам это в вину, не отменяет необходимости обеспечения сохранности собственной кожи. Заинтересованные лица могут возникнуть с лёгкостью необыкновенной...

А вот считать проблемой отсутствие в учитываемых госбалансом контурах тех запасов и того качества, что утверждены госэкспертизой, это, уж вы меня простите, выглядит как-то по-детски. Это и не проблема вовсе, а обычная рутинная ситуация.

К тому же, на мой взгляд, не наша с вами забота кто и что выполнил некачественно или не так. Проблема - всё ли и так ли, как положено, выполнили мы с вами и не оставили ли хвостов, за которые нас можно подловить. Увидьте, пожалуйста, эту проблему.

ПО, 11.05.21 01:37:16 — Брат

А почему вы словосочетание Государственная Статистическая Отчетность со строчных букв написали? Тогда уж с прописных.....

Брат, 11.05.21 20:24:13 — ПО, 11.05.21

Я -флибустьер, "свободный художник"; я так вижу. И я в своём праве...

Вы, к примеру, не видите проблему. И вы тоже в своём праве... Но, будучи в отличие от меня не флибустьером, а должностным лицом вы забываете, что ваше право неразрывно сопряжено с обязанностями. И ответственностью...

ПО, 12.05.21 05:23:30 — Брат

Ответственность я вижу в первую очередь в обеспечении предприятия достоверными запасами для формирования текущего и перспективныз планов добычи, выполнения ЕПОН, и стандартного пункта любой лиценщии на пользованте недрами - обеспесение наиболее полного извлечения основного и попутно с ним залегаюшего полещных ископаемыз, минимизация потерь ( в т.ч. в недрах) и разубоживания.

Брат, 12.05.21 11:25:00 — ПО, 12.05.21

Видите ответственность - это хорошо, это правильно. Ну, тогда давайте попробую ещё разок. Итак, ООО "АДМ" применительно к участку недр, геометризованному лицензией, строго говоря, никто. Пользователь - лицо внешнее, стороннее предоставленному в пользование имущественному объекту. Да, право пользования признается законодателем имущественным правом, но, по сути, только чтобы подставить клиента под процедуру государственной регистрации и с крайне урезанным функционалом.

Излагая кратко, вам предоставлены на предмет извлечения из недр государевы запасы полезного ископаемого - ну, и пожалте бриться! Вы лишены права принятия распорядительного решения в части: есть ли в реальности эти конкретно запасы, их конфигурация и содержательное наполнение; отрабатывать ли эти запасы или что иное.

Вами проведены работы, доказывающие иную конфигурацию запасов полезного ископаемого? Пожалуйте на госэкспертизу, оформляйте материалы на списание в установленном порядке, фиксируйте изменения в государственном учёте. Вас ожидает также внесение изменений в проект разработки месторождения, ППРГР операционного года и прочие мелкие радости.

ООО "АДМ" настолько круто, что пренебрегает подобными мелочами и попросту отрабатывает те "эксплуатационные контура", которые само же и нарисовало? Смело, но неосмотрительно. И наказуемо... Печально, но внутри предприятия это сфера ответственности главного геолога.

Удачи вам!

ПО, 12.05.21 14:08:43 — Брат

Проблема есть, но не стоит её драматизировать. В целом запасы по разведке для сколько-нибудь значимого участка россыпи вполне адекватные. А то что лежат чуть-чуть не так -так на то и существует вполне законный инструмент эксплуатационной разведки.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Опыт применения высокопроизводительного RC-бурения при эксплуатационной разведке глубокозалегающей (подземная отработка) россыпи золота в условиях многолетнемерзлых пород в Якутии (часть 1)»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "три прибавить 1":