Подсчет запасов полезных ископаемых

Лекция 7.Подсчет запасов полезных ископаемых

Подсчет запасов – заключительная акция разведочных работ на месторождении.

Цели подсчета запасов:

1) определение количества полезного ископаемого с распределением его по типам и сортам руд, по категориям (А, В, С) запасов, по промышленному значению (балансовые и забалансовые);

2) определение качества полезного ископаемого, установление его технологических свойств;

3) анализ степени надежности подсчета запасов.

Все подсчитанные запасы полезных ископаемых представляются на рассмотрение и утверждение в ГКЗ или ТКЗ. При этом балансовые и забалансовые запасы подсчитываются и учитываются отдельно.

Кроме балансовых и забалансовых запасов выделяют:

Геологические запасы – запасы, подсчитанные в недрах Земли без учета потерь.

Эксплуатационные (промышленные) запасы – балансовые запасы, оставшиеся после вычета потерь в охранных целиках.

Извлекаемые запасы – это эксплуатационные запасы, оставшиеся после вычета эксплуатационных потерь, связанных с разубоживанием, несовершенством выбранной системы отработки, гидрогеологическими и другими условиями эксплуатации.

Исходные данные для подсчета запасов (методом блоков):

1) Площадь (месторождения, рудного тела, участка рудного тела), м 2 (S);

2) Средняя мощность тела полезного ископаемого, м (m);

3) объемная масса полезного ископаемого, т/м 3 (d);

4) среднее содержание полезного компонента, %, г/т (С).

Количество запасов (руды) полезного ископаемого вычисляется по формуле:

где V – объем блока, а d – объемная масса полезного ископаемого.

Количество запасов полезного компонента (металла) в руде определяется по формуле:

где P – запасы полезного компонента, а С_сред – среднее содержание полезного компонента в подсчитываемом объеме. В том случае, когда содержание полезного компонента выражено в процентах, используется формула:

Объем подсчетного блока вычисляется по формуле:

где S – площадь подсчетного блока, а M – его средняя мощность.

Если оконтуривание запасов произведено на горизонтальной проекции рудного тела, то объем его вычисляется как произведение площади проекции блока на его среднюю вертикальную мощность. Если оконтуривание произведено на про

дольной вертикальной проекции рудного тела, то объем его вычисляется как произведение площади проекции блока на его среднюю горизонтальную мощность.

Общие формулы для определения количества руды и количества металла выглядят следующим образом:

Площадь определяется на планах, разрезах, проекциях – планиметром, палеткой или по формулам простых геометрических фигур (треугольника, прямоугольника, трапеции и т. д.). Палетка представляет собой отрезок кальки, разбитой на квадраты с размером обычно 0,5 см. Такая палетка накладывается на геологический план, после чего подсчитывается количество квадратов, попавших на измеряемую площадь. Площадь подсчетного блока определяется по формуле:

где S_яч – площадь единичной ячейки (в масштабе), а K – количество ячеек. S_яч зависит от масштаба карты (плана). Например, если масштаб карты 1:1000, то в 1 см – 10 м, и S_яч = 25 м 2 .

Истинная площадь тел полезных ископаемых при наклонном их залегании всегда больше, чем ее проекция на горизонтальную или вертикальную плоскости. Она определяется по формулам:

, или

где S_ист – истинная площадь рудного тела; S_гор – площадь рудного тела на горизонтальной проекции; S_верт – площадь рудного тела на вертикальной проекции; α – угол падения рудного тела.

Оконтуривание промышленного контура производится на горизонтальной проекции, если угол падения меньше 45º, и на вертикальной проекции, если этот угол больше 45º.

Это отчетливо видно на разрезах. При горизонтальном залегании рудное тело проектируется на горизонтальную плоскость без изменений; при наклонном залегании проекция рудного тела на горизонтальную и вертикальную плоскости будет всегда меньше истинных размеров рудного тела.

Читать еще: Сукразит вред и польза

При подсчете запасов используют истинную мощность рудного тела. Так же, как и площадь, она связана с горизонтальной мощностью через угол падения рудного тела и определяется по формуле:

Средняя мощность определяется способом среднего арифметического по формуле:

где m₁, m₂…m_n – значения мощности по отдельным горным выработкам или скважинам; n – количество выработок или скважин.

Среднее содержание полезного компонента определяется двумя способами:

1) методом расчета среднего арифметического (так же, как и мощность):

2) методом среднего взвешенного:

где C₁, С₂, С_n – содержание полезного компонента в каждой пробе;

Объемный вес (d) устанавливается по результатам технического опробования и рассчитывается методом среднего арифметического.

Методы подсчета запасов

Известно около 20 способов подсчета запасов, но в практике геологоразведочных работ используются, как правило, всего три способа: метод среднего арифметического, метод блоков и метод разрезов.

Метод среднего арифметического – в настоящее время используется крайне редко для подсчета запасов на месторождениях простого строения с горизонтальным залеганием тел полезных ископаемых, имеющих плитообразную форму и равномерное распределение полезных компонентов, разведанных относительно редкой сетью разведочных выработок. К ним относят месторождения угля, глин, песков, некоторые месторождения железа, алюминия и др. (первая группа сложности строения).

На месторождениях этого типа проводится, как правило, лишь внешний промышленный контур тел полезных ископаемых. При этом контуры тела сглаживаются путем превращения его в равновеликую по мощности плиту.

Средняя мощность и среднее содержание рассчитывается в целом по месторождению методом среднего арифметического с учетом всех кондиционных разведочных выработок по формулам:

где С₁, С₂, …, С_n – среденее содержание полезного компонента по разведочным выработкам; m₁, m₂, …, m_n – значения мощности по разведочным выработкам; n – количество разведочных выработок. Среднее содержание полезного компонента по каждой разведочной выработке рассчитывается как среднее взвешенное на длину проб:

где С₁, С₂, …, С_n – содержание полезного компонента в каждой пробе;

Объемная масса (d) рассчитывается по ограниченному числу проб (20-30) также методом среднего арифметического. Запасы полезного ископаемого подсчитываются сразу по всему месторождению.

Преимущества данного способа: простота подсчета и быстрота.

Недостаток: невозможность выделения запасов по промышленным сортам.

Метод геологических блоков

Сущность метода состоит в том, что площадь месторождения разбивается на отдельные участки (блоки), в пределах каждого из которых основные параметры полезного ископаемого остаются постоянными, т. е. в отдельно взятом блоке должны быть одинаковыми или близкими по значению: мощность, содержание полезного компонента, густота разведочной сети, коэффициент вскрыши и т.п.

Месторождение в целом в этом случае представляет собой ряд сомкнутых пластин (блоков). В пределах каждого геологического блока основные исходные данные для подсчета запасов определяются средним арифметическим или средним взвешенным способами. Подсчет запасов по каждому блоку производится отдельно. Общие запасы по месторождению подсчитываются суммированием запасов по всем блокам отдельно по каждой категории A, B, C₁ и С₂.

Среднее содержание в целом по месторождению устанавливается обратным расчетом по формуле:

Выделение блоков на практике производится чаще всего по промышленным сортам и минеральным типам руд и по степени разведанности различных участков месторождения. При подсчете запасов этим способом используется специальный формуляр в виде таблицы.

Подсчет запасов

Запасы полезного ископаемого – понятие геолого-экономическое, определяющее не только количество (объем или тоннаж), но и весь комплекс параметров, характеризующих геологическое тело с точки зрения формы, свойств, условий залегания и условий ведения горно-эксплуатационных работ.

Читать еще: Сок нони полезные свойства

Подсчет запасов – совокупность вычислительных операций по обработке геологических материалов при разведке месторождения.

Для подсчета запасов полезных ископаемых необходимы следующие параметры: m – средняя мощность тела полезного ископаемого в пределах площади подсчета запасов (в м); С – среднее содержание полезного ископаемого (в граммах на 1 т или на 1 м 3 , или в %); d – объемный вес руды; S – площадь тела полезного ископаемого. Таким образом, если содержание выражено в %, то запасы (Р) полезного ископаемого в недрах можно представить в следующем виде:

P = m × C × d × S : 100

Среднее значение мощности тела полезного ископаемого (в зависимости от условий) рассчитывается по одной из следующих формул:

m_cp – среднее значение мощности; l – длина влияния отдельных замеров мощностей; S – площадь сечения тела полезного ископаемого; L – общая протяженность тела; m – значение отдельных замеров мощности; n – количество замеров.

Среднее значение полезного компонента (в зависимости от условий) рассчитывается по формулам:

где C_cp – среднее значение содержания компонента; C – среднее содержание полезного компонента по данным отдельных проб; S – площадь влияния данной пробы; d – объемный вес руды.

Объемный вес полезного ископаемого определяется по результатам технического опробования и рассчитывается способом среднего арифметического.

Способы подсчета запасов основаны на двух главных принципах: 1) преобразование сложных по форме тел полезных ископаемых в равновеликие им по объему, но более простые по форме геометрические тела; 2) распространение геологоразведочных данных, полученных по отдельным разведочным пересечениям, на прилегающие к ним объемы недр. Известно свыше двадцати способов подсчета запасов. В практике наиболее широко применяется четыре способа: 1) среднего арифметического; 2) геологических блоков; 3) эксплуатационных блоков; 4) разрезов (сечений).

Способ среднего арифметического заключается в определении средней мощности тела полезного ископаемого по всем выработкам, расположенным в пределах контура (m_cp) и площади в пределах этого контура (S), что позволяет сразу вычислить объем (V = S × m). Способ применим при равномерном распределении выработок и для месторождений простого геологического строения (1-й группы). Часто он применяется как контрольный для расчета объема вскрышных пород на месторождениях, подготавливаемых к открытой разработке.

Способ геологических блоков. Площадь подсчета запасов разделяется на отдельные участки (блоки): по степени разведанности; по мощности; по качеству (сортности) полезного ископаемого и т.д. Подсчет производится раздельно по каждому из выделенных блоков способом среднего арифметического. В случае геометрически неправильной разведочной сети является единственным способом подсчета запасов.

Формуляр подсчета запасов способом геологических блоков

Материалы, необходимые для подсчета запасов полезных ископаемых

Обоснованием для подсчета запасов являются следующие материалы.

1. Геологический очерк, освещающий стратиграфию, литологию, петрографию, тектонику, геоморфологию, гидрогеологию и металлогению района месторождения. Он является основой для суждения о возможном распространении ископаемого по простиранию и на глубину, о тектонических нарушениях, гидрогеологических условиях и генезисе месторождения.

Отсутствие материалов по геологии района или их неудовлетворительное качество может явиться одной из главных причин неправильного подсчета запасов. Например, недооценка неблагоприятных гидрогеологических условий может привести к тому, что в число промышленных запасов будут включены запасы явно не рентабельные для эксплуатации.

2. Геологическое описание, отражающее основные особенности месторождения: форму, размеры, элементы залегания тела полезного ископаемого, минералогический состав, текстуру, тип и сорта ископаемого и распределение их на месторождении, а также генезис самого месторождения. Описание месторождения является тем необходимым материалом, без которого невозможно учесть, насколько правильно и точно подсчитаны запасы.

Читать еще: Продукты для сердца полезные

3. Документы, характеризующие степень изученности месторождения: журналы геологической документации всех выработок (шурфов, канав, штреков и т. д.) и буровых скважин, журналы опробования, данные о контрольных анализах и определениях объемного веса. Они являются первичными материалами, на основании которых составляется геологическое описание месторождения и подсчитываются его запасы. Зарисовки выработок при журналах геологической документации представляются в масштабах от 1 : 100 до 1 : 25.

4. Формуляры подсчета средних содержаний и средних мощностей по отдельным выработкам и подсчета запасов по сортам и участкам месторождения. Для каждого способа подсчета запасов имеется своя форма. Формуляр должен содержать: выписку номеров проб, мощностей, объемных весов и содержаний, принимаемых в подсчет по данной выработке или блоку; длины влияния проб, площади влияния выработок и т. д.; произведения величин, используемых для определения среднего взвешенного или линейных запасов по пробам, либо выработкам. В итоговых столбцах формуляра проставляют запасы ископаемого, запасы компонента по сечению или по блоку, среднюю мощность, средний объемный вес и среднее содержание.

Таким образом, в формуляре отражается весь ход подсчета запасов для каждой отдельной выработки, для каждого блока месторождения. Из формуляра видно, какие исходные данные положены в основу подсчета и как они использовались, а также промежуточные стадии самого процесса подсчета. Наличие формуляра организует подсчет запасов и придает ему необходимое единообразие. По формуляру легко проверить характер исходных данных и технику подсчета, поэтому наличие формуляров является обязательным условием. Существует несколько типов формуляров, применение которых зависит от принятого метода подсчетов запасов, поэтому типовые формы приведены ниже при описании соответствующих методов подсчета.

5. Графический материал, включающий геологическую (иногда гидрогеологическую) карту района и разрезы через район, геологическую карту месторождения и отдельных его участков, поперечные и продольные разрезы месторождения в количестве, достаточном для создания полного представления о морфологических особенностях и залегании полезного ископаемого и вмещающих пород, а также погоризонтные планы горных выработок, колонки буровых скважин, поперечные разрезы и разрезы в плоскости залежи с нанесенными мощностями и данными опробования, служащими исходным материалом для оконтуривания месторождения и разбивки его на блоки. На этих же планах и разрезах оконтуриваются разные сорта полезного ископаемого. По планам и разрезам определяют площади подсчитываемых участков, поэтому масштаб их должен быть достаточно крупным.

В зависимости от типа месторождения изменяются масштабы графики, непосредственно составляющей основу подсчета. На крупных угольных месторождениях, мало нарушенных, с незначительной изменчивостью ископаемого, вполне удовлетворителен масштаб 1 : 10 000, а в некоторых случаях 1 : 25 000. На изменчивых, непостоянных месторождениях золота и редких металлов необходимы планы и разрезы масштаба 1 : 1000, а иногда и 1 : 500.

Подсчет запасов должен сопровождаться пояснительной запиской, в которой излагаются соображения и расчеты, подтверждающие промышленную оценку месторождения, а также приводятся данные о минимальном промышленном содержании полезных компонентов.

Материалы, предназначенные для передачи на утверждение, должны иметь официальный характер: отчеты и графический материал подписывают авторы с указанием их должности и квалификации; подписи скрепляются печатью. Результаты химических и технологических испытаний должны быть подтверждены подписями и печатями лабораторий, производивших испытания.

Источники:

http://studfile.net/preview/5512927/
http://studopedia.ru/5_98174_podschet-zapasov.html
http://fccland.ru/razvedka-mestorozhdeniy-poleznyh-iskopaemyh/3545-materialy-neobhodimye-dlya-podscheta-zapasov-poleznyh-iskopaemyh.html

голоса

Рейтинг статьи