Способы оконтуривания месторождений полезных ископаемых
Процесс установления в натуре и на плане контура полезного ископаемого в массиве горных пород, в пределах которого проводится подсчет его запасов, называется оконтуриванием месторождения.
Контуром залежи или месторождения может быть естественная граница распространения полезного ископаемого, в пределах которой полезное ископаемое имеет промышленные мощность или содержание (на данном уровне развития техники извлечения и обогащения данного полезного ископаемого), или граница степени разведанности месторождений – контур той или иной категории запасов.
В процессе оконтуривания следует различать два вида контуров: внутренний и внешний.
Внутренним контуром называется контур, образованный линией, соединяющей граничные выработки, обнаружившие полезное ископаемое.
Рис. 39 – Оконтуривание залежи: 1 — рудные скважины; 2 — безрудные скважины; 3 — изолинии вертикальной мощности
Внешним контуромназывается контур, проходящий через точки естественной границы полезного ископаемого. Если естественные границы по данным разведки залежи полезного ископаемого установить нельзя, то внешний контур проводится посредине между рудными и безрудными скважинами (рис.39).
Соединяем прямыми линиями рудные скважины и получим внутренний контур залежи. Далее соединяем прямыми линиями безрудные скважины и получим внешний контур. Затем делим пополам точками расстояние между рудными и безрудными скважинами и соединяем их между собой. Таким образом получим внешний контур залежи.
Внутренний контур залежи может также устанавливаться по промышленной мощности, меньше которой разработка залежи представляется пока экономически нецелесообразной. Допустим, что по разведочной скважине промышленная мощность залежи равна 1 м, тогда внутренним контуром будет контур, ограниченный изомощностью с отметкой 1 (рис. 39).
Сложнее оконтуривать рудные месторождения, если нет естественных контактов залежи с пустыми породами.
Рассмотрим наиболее часто встречающиеся способы оконтуривания залежи при разведке месторождений полезных ископаемых.
Определение внешнего контура линзовидной залежи при ее разведке скважинами глубокого бурения.Линзовидная залежь разведали с поверхности глубокими скважинами. Необходимо определить внешний контур залежи.
По данным разведочного бурения строим вертикальные разрезы /—/, //—//, ..., NN и 1—1, 2—2, ..., ММ (рис. 40). Линии разрезов приурочены к разведочным профилям.
По разрезу III—III экстраполируем по скважинам 51, 57 кровлю и почву линзообразной залежи до предполагаемого выклинивания в точках А к В. Проецируем полученные точки на линию разреза — точки a, b, a затем наносим их на план. Выполнив аналогично экстраполяцию по всем остальным разрезам и перенеся точки предполагаемого выклинивания на план, соединим их. В результате получим внешний контур линзообразной залежи рудных конгломератов.
Рис. 40 – Оконтуривание залежи способом вертикальных разрезов: а — план; б — разрез
Определение контура балансовых запасов по бортовому содержанию компонента. На рис. 41 показан план меднорудной залежи с изолиниями содержания меди. Изолинии проведены по данным химических анализов керновых проб, отобранных на полную мощность рудной залежи.
Требуется построить внешний контур залежи при условии, что минимальное промышленное или бортовое содержание меди 0,5 %. Выберем сечение 1, 0.5% и методом изолиний строим гипсометрический качественный план. Изолиния с содержанием полезного компонента 0,5% будет внешним контуром медной залежи.
Рис. 41 – Оконтуривание залежи по изолиниям содержания компонента
Построение внешнего контура залежи методом угла выклинивания. Крутую пластообразную залежь разведывают системой горных выработок из этажных полевых штреков рассечками через 50 м. Этажные штреки по падению проходят через 75 м. На горизонте 762 м рассечка 9 вскрыла рудное тело мощностью 16 м, рассечка 10 — мощностью 6 м, а рассечка И не вскрыла рудного тела. На горизонте 837 м рассечка 12 вскрыла рудное тело мощностью 14 м, рассечка 13 — мощностью 6 м, а рассечка 14 не вскрыла рудного тела. Определить: 1. средний угол выклинивания залежи между горизонтами; 2. внешний контур с нулевой и промышленной (2 м) мощностями.
Рис. 42 – Оконтуривание залежи по углу выклинивания: а, б — погоризонтные планы; в — проекция залежи на вертикальную плоскость; г, д — вспомогательные разрезы
На рис. 42, а, б представлены планы подэтажных выработок, а на рис. 50, в — проекция залежи на вертикальную плоскость.
Для построения внешнего контура с промышленной и нулевой мощностями сделаем дополнительные построения (рис. 42, г, д). На горизонтальной прямой намечаем точку а и от нее в масштабе плана откладываем отрезок ас, равный расстоянию между рассечками. Из точек а и с восставляем перпендикуляры и на них откладываем отрезки ab и cd, равные мощностям залежи в рассечках 9, 10 горизонта 762 м и 12, 13 горизонта 837 м. Соединяем точки b и d и проводим прямую be до пересечения с горизонтальной линией. Углы а\ и az будут углами выклинивания залежи на соответствующих горизонтах, точка е — искомой точкой выклинивания. Отрезок ce = h представляет собой искомое расстояние, которое надо отложить на вертикальной проекции от рассечки 10 (13) по штреку, чтобы получить соответствующие точки внешнего контура с нулевой мощностью.
Величину h можно определить по формуле
h = (г тк) / (тн — тк), (12)
где
г – расстояние между разведочными выработками;
тп и тк – мощности залежи, фиксированная соответственно в предыдущей и в последней рассечках.
Угол выклинивания залежи а находим по формуле
tg a = m / h. (13)
Внешний контур с промышленной мощностью определяют после фиксирования на горизонтальной линии вспомогательных разрезов точки f, отложив отрезок kf, равный в масштабе промышленной мощности для данной залежи. Перенеся на вертикальную проекцию от центра рассечек 10 (13) отрезок cf и соединив полученные точки, найдем внешний контур с промышленной мощностью.
В некоторых случаях тангенс среднего угла выклинивания можно вычислить по формуле
tg acp=2m0/ro, (14)
где
т0 – средняя арифметическая мощность по месторождению;
r0 – среднее арифметическое расстояние между разведочными выработками по месторождению.
Описанные способы построения положении внешнего контура залежи дают лишь приблизительное представление. Поэтому контур необходимо тесно увязывать с геологическим строением месторождения, особенностями его морфологии и структуры.