Оценка достоверности геологического

Опробования скважин

 

4.1. Способ отбора проб в буровых скважинах (керновый, шламовый) зависит от принятого вида и качества бурения.

 

4.2. При колонковом бурении должен быть получен выход керна, обеспечивающий достоверность данных об особенностях залегания тел полезных ископаемых и вмещающих пород, их мощностях, внутреннем строении, характере околорудных изменений, распределении природных разновидностей руд, их текстуры и структуры. Для каждого природного типа полезного ископаемого необходимо установить минимально допустимый для подсчета запасов выход керна, для которого доказано отсутствие избирательного истирания. Предельный выход керна устанавливается в каждом конкретном случае по результатам сопоставления кернового опробования по классам выхода керна с данными валового, бороздового, геофизического и других методов и способов опробования.

Величину линейного выхода керна следует систематически контролировать весовым (сравнение теоретической и фактической массы керна) или объемным способами (сопоставление фактического объема керна, который замеряется в мерном сосуде с водой, с его расчетной величиной). Для повышения выхода керна и снижения его избирательного истирания следует использовать различные технические средства: снаряды с обратной призабойной промывкой, двойные и тройные колонковые трубы, съемные керноприемники и др.

 

4.3. Погрешности кернового опробования связаны с изменчивым характером оруденения, неполным выходом керна, его избирательнымистиранием, ошибками обработки и анализа проб. Достоверность результатов опробования скважин во всех случаях, независимо от выхода керна, необходимо доказать экспериментальными работами, учитывая при этом, что вероятность избирательного истирания керна увеличивается с уменьшением его выхода и диаметра бурения. Степень избирательного истирания изучается применительно к различным типам руд.

 

4.4. При изучении избирательного истирания керна необходимо:

- обеспечить статистически достаточный объем исследований по технологическим типам руд, классам выхода керна и содержания;

- стремиться при проведении экспериментальных работ (истирание на мельнице, разбуривание керна на стендовых установках) к воспроизводству используемой технологии бурения (давление на забой, скорость вращения шпинделя и т.д.)

- получить данные по физико-механическим свойствам руд с различным содержанием полезных компонентов и учитывать их при установлении зависимости между выходом керна и содержанием компонентов в пробах.

 

4.5. Погрешности кернового опробования оцениваются прямым и косвенными методами.

К прямым методам заверки относятся:

- контроль данных анализов керновых проб результатами геофизического опробования скважин. При этом непременным условием является доказанная достоверность геофизического опробования, подтвержденная в установленном порядке специальными работами. Данные геологического опробования и геофизических измерений сравниваются по классам выхода керна и содержаний полезных компонентов в скважинах, равномерно характеризующих тела полезного ископаемого по простиранию и падению, различные сорта и разновидности руд. Этот вид контроля наиболее эффективен, производителен и дешев. Он может широко использоваться при благоприятных физико-геологических условиях;

- заверка данных буровых скважин бороздовым или валовым (реже эадирковым) опробованием горных выработок, пройденных по стволам контролируемых скважин. При этом следует обеспечить совпадение интервалов отбора керновых и бороздовых проб, иначе в противном случае результаты контроля будут неоднозначны.

В случае заверки валовыми пробами для корректной оценки систематической погрешности число керновых проб следует увеличить (см. п. 3.3.). Для этого вблизи контрольной выработки, пройденной вдоль оси скважины, необходимо пробурить дополнительно ряд скважин, обеспечивающих в сумме требуемое количество сопоставляемых керновых проб,

- контроль опробования скважин колонкового бурения отбором керновых проб из скважин большого диаметра, которые бурятся по стволам или вблизи (3-5 м) контролируемых. Этот метод при благоприятных геологических условиях является наиболее экономичным, но требует обеспечения полного сбора шлама;

- сопоставление данных опробования керна при его различном выходе с результатами опробования шлама и мути, отобранных с того же интервала. При этом шлам и муть отбирают в отдельную пробу и определяют раздельно массу керна, шлама и мути. Пробы керна, шлама и мути обрабатываются и анализируются также раздельно. Этот способ применим в тех скважинах, где не поглощается промывочная жидкость, исключено растворение каких-либо минералов и засорение материала керновых проб и шлама вывалами из стенок скважин. Непременным условием является полный отбор шлама, точная привязка его к интервалам опробования керна, отсутствие засорения шламовых проб материалом других интервалов. Сбор только одного шлама бывает недостаточным, особенно на молибденовых и окисленных рудах, а также при проявлении эффекта флотации промывочной жидкостью рудных или нерудных (глинистых, слюдистых) минералов.

Если перечисленные способы заверки по каким-либо причинам использовать невозможно, данные кернового опробования допустимо заверять результатами ударно-канатного бурения (УКБ) при условии установления их достоверности.

К косвенным методам заверки относятся:

- сопоставление подсчетных параметров и запасов рудных тел разведываемого участка, представлений об их морфологических особенностях и внутреннем строении, установленных раздельно по скважинам и горным выработкам. Этот метод достаточно эффективен и его рекомендуется широко использовать на разрабатываемых месторождениях, а также на месторождениях, где наряду со скважинами при раз­ведке используются горные выработки;

- сопоставление данных буровых скважин с данными близлежащих горных выработок. Для использования этого метода необходимо, чтобы рудные тела пересекались скважинами и горными выработками на полную мощность, а предельно допустимое расстояние между сравниваемыми выработками не превышало радиуса влияния скважины, определенного геостатистическим методом (Матерон Ж. Основы прикладной геостатистики. М., 1968; Давид М. Геостатистические методы при оценке запасов руд. М., 1980).

- статистический метод, когда избирательное истирание керна оценивается по наличию или отсутствию корреляции между содержанием полезного компонента в керновых пробах и процентом выхода керна;

- экспериментальный метод, когда изучаются физико-механические свойства руд и распределение содержания полезного компонента после дробления, истирания и рассева проб. При этом сопоставляется содержание полезных компонентов в разных по крупности фракциях пробы.

Два последних метода позволяют лишь сделать предположение о возможном наличии или отсутствии систематической погрешности, связанной с избирательным истиранием керна. При этом величина погрешности не устанавливается.

 

4.6. При опробовании скважин ударно-канатного бурения, которые широко используются при разведке россыпей, разрушенная порода извлекается с помощью желонки или пробоотборников соответствующих конструкций. Представительный объем поступающего в пробу материала зависит от содержания полезного компонента в россыпи, крупности зерен минералов и характера их распределения. Оптимальный объем пробы следует обосновать экспериментальными работами. Весь материал, извлеченный с определенного интервала скважины, поступает в сливную колоду, затем в специальные сосуды (отстойники) для отстоя пульпы и замера объема. После полного осаждения материала из отстойника осторожно удаляется вода, а осадок поступает в пробу. Для обезвоживания поднимаемого материала можно применять гидроциклоны.

При разведке россыпей золота, платины, драгоценных камнейвесь выжелоненный материал полностью поступает на промывку.

Достоверность данных опробования скважин ударно-канатного бурения обычно обусловлена полнотой сбора разрушенного материала (шлама) и надежностью его привязки к определенному интервалу, засорением одной пробы за счет другой, кавернозностью стенок скважины и др. При этом могут возникнуть значительные случайные и систематические погрешности. Для оценки достоверности опробования скважин УКБ проводятся специальные заверочные работы: проходка по ним контрольных шурфов или бурение скважин большого диаметра -500 мм и больше (шурфоскважины), проходка рассечек из шахт или шурфов в створе скважин УКБ или в непосредственной близости от нее (3-5 м), а также траншей по разведочным линиям скважин. Непременным условием использования этих выработок в качестве контрольных является их валовое опробование.

Наиболее эффективна проходка траншей или подземных горных выработок (для глубокозалегающих россыпей), которыми заверяются целые разведочные линии. Траншеи и подземные выработки должны располагаться непосредственно на разведочной линии и пересекать россыпь на всю ширину.

Количество контрольных выработок должно составлять 5-10% от числа скважин, расположенных в контуре балансовых запасов россыпи, но не менее 20. При весьма большом количестве пробуренных скважин контролировать их более 50 выработками нецелесообразно. Контрольные выработки следует располагать в нескольких (обычно не менее трех) разведочных линиях, полностью пересекающих промышленный контур россыпи. При этом должна быть дана характеристика как обогащенных, так и бедных участков месторождения. Недопустим выборочный контроль скважин только с богатым или более бедным содержанием. Если в пределах россыпи выделяются участки, резко отличающиеся по геологическим условиям и способам разведки, то каждый участок должен контролироваться отдельно.

В исключительных случаях, когда по геологическим или техническим условиям проходка контрольных горных выработок или скважин большого диаметра невозможна, в целях контроля допускается бурение кустов скважин УКБ ("строенных линий"), причем контрольные скважины(линии) располагаются вблизи контролируемых. В этих случаях сопоставляются данные опробования не отдельных выработок, а геологические разрезы в целом, составленные раздельно по основным и контрольным скважинам.

В некоторых случаях результаты буровой разведки контролируются путем опытной эксплуатации россыпи.

 

4.7. Опробование скважин бескернового бурения сплошным забоем производится по шламу, а при бурении скважин с продувкой воздухом - по пыли. Для сбора шлама и пыли применяются циклоны специальной конструкции. Для отбора шламовых проб следует использовать специальные шламоотборники-делители, позволяющие автоматически отсекать в пробу соответствующую часть шлама, которая дол­жна быть определена экспериментальным путем.

Достоверность данных бескернового бурения, так же как и скважин УКБ, связана с полнотой сбора материала (шлама, пыли), надежностью привязки к соответствующему интервалу, засорением гроб материалом из соседней пробы, попаданием в пробу отдельных кусочков породы или рудыиз стенок скважин в трещиноватых породах и др. Все эти погрешности отбора проб могут привести к случайным или систематическим ошибкам. Оценить качество опробования скважин бескернового бурения можно прямым и косвенным методами, которые рассмотрены при описании контроля результатов кернового опробования и скважин ударно-канатного бурения.

 

4.8. На эксплуатируемых месторождениях качество принятых при разведке способов опробования (кернового, шламового и др.) следует оценивать результатами разработки. При этом непременным условием является достоверность данных разработки, а также методический уровень сопоставления результатов разведки и эксплуатации, при проведении, которого рекомендуется пользоваться "Временными требованиями к сопоставлению данных разведки и разработки месторождений твердых полезных ископаемых" (М., ГКЗ СССР, 1986).