Когда-то Иргиредмет был головным НИИ золотодобывающей промышленности СССР. В институте работали две крупные геологические лаборатории — рудничной и приисковой геологии и техногенных россыпей.
Я был ведущим научным сотрудником, руководил группой, занимавшейся методическими вопросами разведки. В нашей работе мы во многом отошли от стандартных подходов и использовали метод имитационного математического моделирования.
Судя по обсуждениям на сайте, вопросы объема проб и плотности сети до сих пор остаются не до конца решенными и представляют практический интерес. Возможно, эта публикация подтолкнет к продолжению исследований.
Объем пробы на месторождениях золота — один из важнейших вопросов поисков, разведки и последующей эксплуатации. На стадии поисков недостаточный объем пробы может привести к самому плохому результату — пропуску месторождения. Особенно это характерно для объектов с неравномерным распределением золота, когда металл встречается отдельными гнездами, струями или крупными зернами. В таких условиях малая проба нередко просто «не попадает» в золотоносную часть месторождения.
На стадии разведки недостаточный объем пробы приводит к ошибочному оконтуриванию, занижению размеров объекта и к оставлению части металла за пределами разведанных контуров. В дальнейшем это оборачивается потерями золота за контурами отработки (если не провести доразведку и переоконтуривание запасов).
В то же время увеличение объема проб требует затрат, поэтому приходится искать разумный компромисс: с одной стороны, не пропустить золото, с другой — не довести стоимость разведки до экономически неоправданного уровня.
В советское время проблема повышения представительности проб решалась совместными усилиями науки и производства. В работе участвовали ЦНИГРИ, Иргиредмет, ВНИИ-1 и производственные предприятия. ЦНИГРИ для разведки россыпей предложили траншейную разведку и скважины большого диаметра. Для эксплуатационной разведки россыпей ВНИИ-1 рекомендовал валовые пробы объемом до 20 м³ и установку УПС для их отбора. Практики для техногенных россыпей применяли РЭПы.
Однако уже тогда было ясно: простое увеличение объема проб — не универсальное решение. Во многих случаях оно технически затруднено или слишком дорого. Поэтому повышение представительности опробования нередко приходится обеспечивать за счет сгущения сети пробоотбора, то есть увеличения числа точек наблюдений при меньшем объеме отдельных проб. Но здесь сразу возникает главный практический вопрос: в каких пределах сгущение сети действительно может заменить увеличение объема пробы, а в каких — нет?
Исследования Иргиредмета: математическое моделирование для решения методических задач разведки
Работая с золотодобывающими предприятиями, мы располагали уникальной информацией о строении месторождений и о погрешностях разведки категории С1. Практика показывала, что:
• фактические запасы нередко существенно отличались от подсчитанных;
• часть золота остается за разведанными контурами;
• погрешности разведки напрямую влияют на потери при добыче.
Перед нами стояла практическая задача: определить, в каких условиях погрешности особенно велики, чтобы именно там предусматривать необходимый объем эксплуатационной разведки и увеличить добычу золота. Это было вполне закономерно: институт, тесно связанный с практикой золотодобывающих предприятий искал новые, количественно обоснованные решения производственных задач.
В нашем распоряжении уже была вычислительная техника, а также научная поддержка математического факультета Иркутского государственного университета. Доступ к ЭВМ позволил нам для решения задачи использовали метод имитационного математического моделирования.
Математическое моделирование месторождений сейчас хорошо известно. Для решения наших задач мы включали в модель не только само месторождение, но и процессы разведки и последующей отработки. Особенно важно, что можно было варьировать:
• объем проб,
• плотность сети,
• параметры подсчета запасов.
Это позволяло количественно оценивать, как меняются запасы, контуры, потери металла и экономика добычи.
Первое, что мы проверили, — влияние объема проб на результат разведки россыпного месторождения. С докладом по этой работе меня направили на научно-практическую конференцию, организованную Союззолото. Там я представил результаты моделирования россыпи Энтузиасты (Кулар), наглядно показывающие, как изменяются промышленные контуры в зависимости от объема разведочных проб. Доклад вызвал большой интерес, я познакомился с Игорем Борисовичем Флеровым (зам.директора ЦНИГРИ) и Евгением Тихоновичем Маковкиным (главным геологом Союззолота). После этого наша работа получила финансовую и техническую поддержку.
Скоро в Иргиредмете появился собственный вычислительный центр, хорошие математики и квалифицированные специалисты. По мере развития вычислительной техники росли и возможности моделирования. Мы строили большие и маленькие месторождения, с мелким золотом и крупным золотом высоким содержанием и низким, испытывали на моделях варианты разведки с различным объемом проб, плотностью сети, вариантами оконтуривания и подсчета запасов, моделировали отработку месторождения в полученных по разведке контурах, считали экономику. Основной объем исследований приходился на россыпи золота; рудное направление в то время только формировалось и было представлено отдельными практическими работами по эксплуатационной разведке.
Что показали исследования
Главный вывод оказался важным для практики: объем пробы напрямую определяет количество золота, попадающего в разведанные контуры. Чем меньше объем проб, тем меньше размеры выделенных разведкой промышленных контуров и тем меньше в них золота (на эту тему есть статья с примером из практики). Если брать условно «наперсток», то в контурах может не оказаться ничего — все пробы покажут пусто.
Не менее важным параметром является сеть опробования. Моделирование показало, что на месторождениях с гнездовым распределением мелкого золота плотность сети нередко оказывает большее влияние на результаты разведки, чем простое увеличение объема отдельных проб.
В таких условиях более частое опробование позволяет лучше выявлять локальные участки повышенных содержаний, которые при редкой сети могут быть полностью пропущены. Иначе говоря, при мелком неравномерно распределенном золоте сеть зачастую важнее объема единичной пробы. Однако при плотной сети контуры запасов могут стать намного сложнее, чем представлялись раньше (рис).
Эксплуатационный контур по результатам опережающей эксплуатационной разведки бескерновыми скважинами Ø148 мм по сети 20х20 м (рис. из статьи)
Оконтуривание по плотной сети малообъемных проб — отдельная практическая проблема. Возможны разные варианты выделения контуров, и возникает вопрос, какой из них предпочтителен. Моделирование позволяет сравнивать такие варианты и выбирать оптимальный по экономическому результату отработки месторождения.
Повышение представительности опробования за счет увеличения объема проб и (или) сгущения сети заметно влияет на экономику добывающего предприятия: возрастает количество извлекаемого металла, повышается содержание золота в песках (руде) за счет снижения приконтурных потерь и разубоживания. В результате увеличивается прибыль от отработки месторождения. Ограничением является рост затрат на разведочные работы: чрезмерное увеличение их объема может снизить общий экономический эффект.
Имитационное математическое моделирование позволяет для каждого конкретного месторождения находить рациональное соотношение объема проб и плотности сети и тем самым обосновывать оптимальные варианты эксплуатационной разведки.
Заключение
Главный вывод, к которому мы пришли тогда и который остается актуальным сегодня: нет одинаковых месторождений и нет стандартных решений.
Наш опыт показал, что метод имитационного математического моделирования является эффективным инструментом для оценки влияния объема проб, плотности сети опробования и методики подсчета запасов на конечные производственные результаты.
При построении моделей первом месте всегда стоит геология месторождения. Именно она обеспечивает адекватность модели и определяет объем проб, методику разведки и объем эксплуатационных работ.
Сегодня, при современных вычислительных возможностях и накопленном опыте, имитационное моделирование может эффективно использоваться для оценки количества золота, оставленного разведкой за пределами промышленных контуров.
Такой подход может применяться для решения практических задач:
— при проектировании доразведки и эксплуатационной разведки месторождений золота;
— при оценке остаточных запасов техногенных россыпей и рудных месторождений.
Перспективными остаются и теоретические исследования методики разведки с позиций системного подхода и экономической оптимизации.
-0+2
Комментарии, отзывы, предложения
Автор, 29.04.26 07:27:58 — 999 и Магадан
Если использовать только отчет по детальной разведке, то наши расчеты показали бы (цифры условные, для примера), что детальная разведка из-за ограниченной представительности проб занизила линейные размеры промышленных контуров (мощность, площадь, соответственно объемы песков). В результате за контурами разведанных запасов осталось еще 324 кг золота.
Получив эти результаты, мы должны были предусмотреть опережающую эксплуатационную разведку в оптимальных объемах и по приемлемой методике.
Для этого мы бы попробовали на модели разные варианты сети скважин, объема проб и оконтуривания и рекомендовали лучший из технически возможных.
Это как раз соответствовало задаче нашей лаборатории: "определить погрешности детальной разведки и предусмотреть реальный вариант доразведки", чтобы предприятие получило больше прибыли.
999, 29.04.26 07:56:59 — Б.Кавчик
Дать рекомендации, по разведке, могу без моделирования. С эксплуатационной опережающей, моделирование не нужно.
Б.Кавчик, 29.04.26 09:28:11 — 999, 29.04.26
Тогда я был молодой специалист и не имел такого большого опыта как у вас, поэтому занялся мат. моделированием.
Я считал полезным сначала посмотреть на модели, какой будет результат, а потом уж предлагать в проект. На модели можно было посмотреть разные варианты эксплоразведки и как меняется прибыль предприятия в зависимости от моих фантазий. Это было к тому же интересно.
Конечно, и сейчас многие геологи могут все задать без расчетов, особенно, если работают в какой-нибудь экспертизе. Тем более, с них потом никто не спросит.
999, 29.04.26 10:43:46 — Б.Кавчик
Сначала, понимание условий образования и залегания.
Б.Кавчик, 29.04.26 13:04:23 — 999, 29.04.26
Да, вы правы. Я именно так и написал в статье: "При построении моделей первом месте всегда стоит геология месторождения. Именно она обеспечивает адекватность модели и определяет объем проб, методику разведки и объем эксплуатационных работ."
У нас в Иргиредмете было огромное количество материалов по россыпям. Представьте, мы имели планы эксплоопробования россыпей при подземке. Эксплоопробование при подземке - это борозды шириной 1 м, глубиной 0,1 м на всю высоту выработки секциями по 0,2 м. У меня был полный шкаф папок с такими планами. А мы еще кроме того проводили экспериментальное опробование подземных выработок сплошной задиркой, да еще в 2 слоя!
Таких материалов по россыпям в ЦНИГРИ, да и вообще у разведчиков никогда не было. Да и никогда уже на планете земля их не будет. У нас было из чего строить модели... Теперь это никому не надо, но интересно вспомнить. Это меня Таракановский разбудил. Я уж совсем было все из головы выкинул.
Для рудных месторождений стоило бы имитационное моделирование применить, зачем старое вспоминать, что кто-то сказал, что нельзя решать! Прекрасно все методические задачки решаются на мат моделях.
Магадан, 30.04.26 02:12:30 — Б.Кавчик
По данным детальной разведки решение понятно: определили погрешности разведки и запроектировали доразведку большую или маленькую. А если новый объект, как на него модель строить?
Б.Кавчик, 30.04.26 06:52:14 — Магадан, 30.04.26
Поиски месторождений были делом ЦНИГРИ. Мы были Союззолото и у нас была эксплоразведка и техногенка: сколько осталось и что с ним делать? Сколько осталось почитать было нетрудно, когда полно материалов. С разведкой была проблема, потому что на техногенке она часто не нужна. Но Мингео не хотело остаться в стороне, как же без них?
В итоге договорились оставить "ограниченный объем разведочных работ - траншеи через 2 км", подсчет запасов, утверждение - все в комплекте. Выпустили "Временные методические указания по оценке запасов техногенных россыпей золота дражных по-лигонов". Они утверждены геологическим управлением Главалмаззолото (протокол №8 от 26 декабря 1988). Хотя, моделирования там еще не было, до него тогда еще не дошли.
999, 30.04.26 07:44:02 — Б.Кавчик
Чтобы говорить, предметно, о Ваших моделях, надо их видеть. Остаюсь при своем мнении.
Реалист, 05.05.26 15:29:55 — 999, 30.04.26
А в чем ваше мнение? Что надо было работать "от борта до борта" что-ли? Ну, это, пожалуй вряд-ли, там подземка и мерзлота, разориться можно.
По оконтуриванию эксплоопробования можно было попробовать разные варианты. Какое-нибудь сглаживание что-ли. Но я бы все промышленные пробы в один контур включил. Содержание бы в подсчете упало, зато реальнее было бы.
Старый, 09.05.26 16:10:13
Геолог свое дело сделал - нашел и сдал запасы. Теперь начальник видит, что золото подсчитано, в базу данных занесено, контуры нарисованы, за контуры - нельзя. Зачем нужен геолог? Только бумажки оформлять и сдавать кому надо. Конечно, его держат на уровне обслуги.
Роснедра престиж геологии держат за счет печати. Нет печати - добыча незаконная, нет кондиций - добыча незаконная, залез за контур - незаконная. Если бы не Роснедра с их отчетами, геологов вообще бы с предприятий выгнали.
Брат, 09.05.26 18:53:55 — Старый
Что-то неосмысленное вы, пардон, несёте. Скоро договоритесь до того, что "искать и сдавать запасы" и геолог-то не нужен. А зачем, коли эти запасы С1, а в основном уже и С2 с относительной погрешностью 50-75-100%. Кому нужны такие "спецы", верно?
Если, скажем, завтра с утречка исчезнут, аки морок, Роснедра с их отчётами, то выгнать эксплуатационного геолога у предприятия не получится. Закон не позволит; предприятие обязано обеспечить геологическое обслуживание горных работ. Не обеспечивает - набегут контролёры-надзорники-силовики и прихлопнут дурака.
Кстати, ВУЗы таких специалистов практически не готовят. Скажем, у меня в дипломе написано "геология и разведка МПИ", а я полжизни проработал эксплуатационным геологом. А ещё у нас с вами обычно с возрастом меняется профессиональный профиль. К примеру, в моей сегодняшней визитке поименованы три позиции: персонификация геометризованных участков недр, правоустанавливающие документы и аудит пограничных состояний.
А вы говорите, зачем нужен геолог...
СА, 09.05.26 21:45:08 — Брат
Ты скажи, где копать и не мешай.
Брат, 09.05.26 22:07:23 — СА
А смысл? Тебе же всё равно что-нибудь, да помешает. Не то, так это...
Магадан, 10.05.26 02:57:58 — Б.Кавчик
При поисках и разведке вопросы методики играют роль. Тут легко мимо хорошего объекта пройти. Но как моделировать новый объект?
Б.Кавчик, 10.05.26 10:55:18 — Магадан, 10.05.26
Новый объект никто не моделирует «с нуля». Геологическая информация всегда есть: геоморфология, строение долины, тип россыпи, данные по соседним объектам, старые работы, особенности золота в районе и т.п.
Проблема обычно возникает не из-за отсутствия данных, а из-за формального подхода: разбурить по стандартной сетке, опробовать по инструкции, сократить пробу «как положено» и получить анализы по стандартной схеме. Но месторождений, под которые разрабатывались многие старые нормативы, уже почти не осталось — их давно нашли и отработали. Сейчас чаще встречаются более сложные объекты: с низкими содержаниями, неравномерным золотом, сложным оконтуриванием, высокой изменчивостью. Многие из них раньше как раз и были пропущены разведкой. Из-за этого часть хороших объектов пропускается, а часть — оцениваться с большими ошибками.
Имитационное моделирование как раз и позволяет это проверить. В модель можно заложить практически любые параметры: характер распределения золота, крупность, “гнездовость”, шаг разведочной сети, объем проб, погрешности опробования и т.д. После этого можно посмотреть: подходит ли выбранная методика для такого объекта или при данной схеме разведки месторождение будет пропущено либо неправильно оценено.
Борисыч, 10.05.26 15:57:27 — Б.Кавчик
Пара вопросов к Вашему ответу Магадану: 1. Строение долины к геоморфологии отношения не имеет? 2. Как по рядовым малообъемным пробам определить характер распределения золота в россыпи если учесть, что никакой системы эти пробы не представляют? 3. Как определить для иммитационного моделирования крупность золота в россыпи, принимая за аксиому, что крупное золото бурением не ловится? 4. Если россыпь представляет себе сплошные гнезда с ураганными содержаниями, но при бурении не попали не в одно гнездо?
Сейчас многие компании, при колонковом бурении на россыпях, практикуют доставку проб на стационарную ромывалку. Отставание промывки от бурения зачастую составляет 5-10 скважин. Линию отбурили строго по проекту ( ведь геолог не знает есть ли золото в скважинах) переехали на пару км, а после промывки выяснили, что россыпь не оконтурена по ширине. В 90% случаев будет принято решение для успешной защиты отчёта нарисовать пару пустых скважин с оговоркой " на следующей стадии оконтурим". Дальше геологи меняются, все забывают о ситуации и вот как Вы имитировать будете имея на руках такую документацию?
Б.Кавчик, 11.05.26 10:10:46 — Борисыч, 10.05.26
Если геолог не знает, что ищет, то никакое моделирование ему не поможет. Пусть бурит как умеет.
Магадан , 16.05.26 02:21:30 — Автору
А по моему при поисках компьютерное моделирование вряд-ли нужно. У геолога арежде всего должна появиться идея, что в Якутии есть алмазы, в Западной Сибири нефтяное месторождение, на Колыме золото, а потом он долже придумать как искать. Нашел - молодец, герой. Геологич творческое дело.
Б.Кавчик, 17.05.26 08:22:39 — Магадан , 16.05.26
Может, где-то и так. Но я когда-то участвовал в поисках золота в составе государственной партии. Там все было просто. Нам каждый год выделяли территорию, на которой мы должны были провести геологическое обследование (съемку) и опробование, в частности шлиховое опробование всех ручейков и речек. Если где-то выявлялось что-то интересное, на следующий год проводились дополнительные горные работы: шурфы, траншеи. Проявления рудного или россыпного золота описывались в отчетах. Дальше было дело не наше.
Работа велась систематически год за годом, лист за листом. Творчество было, по моему, ограничено. Надо было выполнять план: пройти маршруты, отобрать пробы. Про объем пробы и сеть для поиска россыпей тогда все было ясно: через 250 м промываем 0,02 м3 породы. Фактически мыли 1 лоток. Я думаю, что мы тогда нашли не все золото.
Магадан , 29.04.26 02:54:19 — Автору
Мне тоже интересно, что бы дал ваш замечательный метод?