Промышленные кондиции и подсчет запасов

ГЛАВА 3

ГЛАВА 4

ОПРОБОВАНИЕ *

Взятие проб

Проба — материал, взятый по установленным правилам от изучаемого объ­екта (полезного ископаемого).

Вычерпывание — отбор проб из отбитого и относительно измельченного руд­ного материала. Проба составляется из частных проб (порций), взятых по сетке со всей мощности опробуемого навала из горной выработки, бункера, вагона, эфеля и т. д. Пробы представительны и при наличии сегрегации.

 

Ядернофизические методы анализ и опробования Таблица III.11

для оперативной оценки качества руды

 

Типы месторож­дения	Решаемые задачи	Опробование или анализ, вместо которых рекомен­дуется применять ядернофизические методы	Методы исследо­вания	Применяемая аппаратура	Минимальное определяемое со­держание элемен­тов в рудах
Меднорудные, медно-молибденовые     Полиметалличе­ские (свинцово-цинковые, свинцово-баритовые и др.)     Оловянные (моно­минеральные), олово-полиметал­лические, олово-вольфрамовые и др.     Вольфрамовые, вольфрамо-молиб-деновые, молиб­деновые	Определение содержания меди и свинца в массиве, пробах и образцах     Оценка качества руд по со­держанию свинца и цинка, свинца и барита   Экспресс-анализ и сорти­ровка отбитых руд и горной массы в вагонах, на пунк­тах ОТК, складированной руды (в навале, на около­ствольном дворе, в бунке­рах)   Исследование руд на содер­жание олова в горных вы­работках, скважинах по­верхностного и подземного бурения, в пробах и об­разцах     Оценка качества руд по со­держанию вольфрама и мо­либдена в горных выработ­ках, отбойных шпурах и скважинах поверхностного и подземного бурения, в пробах и образцах	Бороздовое, штуфное, точеч­ное, химический анализ   Бороздовое, штуфное, точеч­ное, химический анализ, шламо­вое, керновое   Бороздовое, то­чечное, штуфное, керновое, шла­мовое, химиче­ский анализ     То же	Рентгенор адиоме-трический   Гамма-гамма     Рентгенорадиометрический   То же     »	БРА-б, РПС4-01 («Гагара»), «Ми-нерал-4»   СРП-2, СРП-2к СРП-68, РСР-3 РСР-2   «Квант» «Минер ал-4» ФРАД-1 РПС4-01 («Гага-Ра») РРША-1	0,1—0,5% Си, РЬ, в естественном залегании 0,04— 0,1 при анализах проб 0,1-0,3% РЬ, Zn, В а в естест­венном залегании 0,01—0,04 % при анализах проб отбитой руды     0,05—0,15 % Sn в естественном залегании, 0,01 —-0,03 % при ана­лизах проб     0,05—0,1 % Мо, W03 в естествен­ном залегании
«Квант», ФРАД-1, «Ми пер ал-4», РПС4-01, РРКА-1, РРША-1, ЭФА Ядерного гамма-резонанса (эф­фект Мессбауэра)   «Квант», «Мине-рал-4», РПС4-01, РРША-1 РРКА-1, РСР-3,     СРП-68
Сурьмяные, сурь­мя но-ртутные, ртутные   Бокситовые нефелино-сиенитовые, алунитовые   Бериллиевые   Редкометальные (титано-циркониевые, тантало-ниобиевые, лопаритовые и др.)     Флюоритовые	Оценка качества руд в горных выработках и скважинах, в пробах и образцах	Бороздовое точечное, штуфное, керновое, шламовое, химический анализ     Химический анализ   Бороздовое, точечное, штуфное, химический анализ, минералогический анализ   То же     Бороздовое, точечное Штуфное химический	Гамма-гамма, нейтрон-нейтрон, ренгенорадиометрический     Нейтронно-активационный Альфа-активационный Фотонейтронный     Рабиометрический   Рентгенорадиометрический     Нейтронно активационный	РСР-2, РСР-3 СРП-68, СГС-Л-2 СРП-2, СРП-2к, РСР-2, РСР-3   НРА-3, СГС-Л-2 «Боксит»     «Берилл-3» «Б ер и л л4»     СРП-68     БРА-6, «Квант», «Минерал4», РПС4-01, ФРАД-1   НРАЗ, СГС-Л-2	0,01—0,02% при анализах проб 0,05 % Hg; 0,01-0,3 % Sb в ес­тественном зале­гании при анали­зах проб: 0,02— 0,03% Hg, Sb 2—4 % А1203; 3—6 % Si02; 1 % А1203     0,001 % Be в ес­тественном зале­гании   0,0005 % при анализах проб 0,8 % лопарита в естественном за­легании; 0,06 % при анализах проб В естественном за­легании: 0,05-0,1%ТiO2; 0,02-0,03%CsO; 0,03-0,05%Zr205 при анализах проб: 0,01 % Та205; 0,02 % ТiO2; 0,005-0,007% CsO 0,02% Nb205; 0,0015 % Zr02 > 3—5%СаF2 в ес­тественном зале­гании;1% при анализах

Горстевое вычерпывание — взятие материала с поверхности навала по оп­ределенной сетке. Основное правило — сохранение в пробе того же соотношения крупного и мелкого материала, что и в рудной массе навала. Число точек про-боотбора колеблется от 3—5 до 25 и более. При встрече больших глыб с полос­чатой (или слоистой) текстурой от них материал отбивается поперек полосчатости (или слоистости). Если выработка вскрывает всю мощность залежи, а шпуры (врубовые, отбойные, оконтуривающие) взрываются раздельно, то отбор пробы с поверхности навала может сопровождаться систематической ошибкой. В этом случае материал следует отбирать после погрузки рудной массы в вагонетки.

Точечный отбор материала в изучаемом сечении рудной залежи производится по определенной системе. Материал пробы состоит из кусочков руды примерно одинакового объема. Кусочки диаметром 1,5—3 см (частичные пробы) скалываются в точках, расположенных по квадратной или прямоугольной сетке. Расстояние между точками по квадратной сетке 10, 20 и 50 см, а по прямоугольной — 10X20 и 20X40 см. Число частичных проб в точечной пробе колеблется от 10 до 100 и более. Точечный отбор высокопроизводителен и с успехом применяется при оп­робовании массивных и вкрапленных руд с относительно равномерным распре­делением исследуемых компонентов. При существенном различии минералов по хрупкости и вязкости или полосчатом строении руды могут возникнуть система­тические ошибки.

Шпуровой отбор буровой пыли или шлама при правильной цилиндрической форме шпура обеспечивает строгую пропорциональность объема материала длине пробы. Представительность проб зависит от полноты сбора материала. Достоин­ства: операция нередко вписывается в цикл проходки горной выработки, механизирована, обеспечивает получение измельченного материалапробы.

Штуфный отбор кусков (штуфов) типичных руд ведется с учетом строения рудного тела. Объем штуфов пропорционален распространенности соответствую­щих типов руд. Штуфной отбор применяется для изучения минерального и хими­ческого состава, структур и текстур руд, физических свойств минерального сырья. Для отбора представительной пробы необходимо хорошее знание типов руд месторождения. Достоинства — оперативность и высокая производитель­ность. Вследствие субъективности отбора штуфов на стадии поисков и "предвари­тельной разведки этот метод нецелесообразен.

Бороздовый отбор материала применяется в случае однородных или равно­мерных текстур. Бороздовая проба ориентируется в пространстве по линии мощ­ности рудного тела. В плоскопараллельных текстурах для бороздовых проб допустимо только одно направление по линии наибольшей изменчивости — вкрест плоскопараллельных текстур. Распространенные сечения борозд (см): 2X5; 3X5; ЗХ 10; 5Х 10; 10X20 и др. Операции отбора пробы: выравнивание плоскости и разметка борозды, зарубка борозды, скалывание, сбор материала с брезента или с железного листа и желоба в мешки, документация и этикетирование. Достоин­ство — отбор равного объема материала с разных единиц длины; главный недоста­ток — трудоемкость.

Опробование возможно и без взятия проб — с помощью ядернофизических методов (табл. III.11).

 

Задачи и виды опробования

Опробование ведется в процессе поиска, разведки и эксплуатации месторож­дений полезных ископаемых (табл. III. 12).

Опробование добытой рудной массы необходимо для проверки заданных на сырье кондиций, вычисления потерь и разубоживания.

Опробование отвалов позволяет определить минеральный и химический со­став, а нередко и технологические свойства некондиционных руд, хвостов обога­тительных фабрик. В связи с загрязнением поверхности и сегрегацией частиц по вертикали пробы следует брать по всей мощности отвала. При колонковом бурении в случае отсутствия избирательного истирания пол­ноценной пробой считается керн при его выходе не менее 70 %. Керн раскалы­вается или режется вдоль оси. В пробу чаще отбирается половина керна, реже четвертая часть. При неполном выходе керна или избирательном его истирании в пробу берут керн, шлам и буровую муть. Такие пробы ненадежны.

 

Виды опробования	Способы опробования
	при поисках	при разведке	при эксплуатации
Минералогиче­ское	Штуфовый     Шлиховой	Штуфов ый (для пред­варительного изуче­ния обогатимости РУД) Шлиховой (для рос­сыпей)   Порошковый (для вкрапленных руд) Оптико-минералоги­ческий (для вкрап­ленных руд)	Шлиховой (для рос­сыпей) Гравитационный   По естественным ти­пам руд* По типам ' разрезов *
	Люминесцентный (для вольфрамовых руд)*

 

Геофизическое	Каротаж буровых скважин * (магнит­ный, электрический, радиоактивный)	Шпуровой * (радио­метрический)
		Порошковый, шламовый (магнитный, радио­метрически й, рентгенор адиомет р ический, рентгенофлуоресцентный)
Химическое	Спектральный (геохимический) Бороздовый (в забоях), точечный (в забоях) Горстевой (в забоях, с отвалов, ва­гонов) Шламовый (при ударном и колонко­вом бурении) Керновый (при колонковом бурении)	Шпуровой Экскаваторный Корреляционный * (статистический)
Технологиче­ское	Технологический (определение физи­ко-технических свойств руд и горных пород, стройматериалов, отбор проб для испытания обогатимости руд) Валовый (валунчатые руды, россыпи, асбест, слюда, драгоценные камни, ру­ды золота и редких металлов)	Учет эксплуатации отдельных блоков, этажей, отдельных рудных тел Пробная эксплуата­ция

* Способы без отбора проб.

При бескерновом бурении скважин опробование ведется по взятому из сква­жины шламу. При полном извлечении шлама и надежной изоляции опробуемого интервала надежность проб ввиду большого диаметра бурения значительно уве­личивается.

Содержание полезных компонентов в руде можно определять расчетным пу­тем без химических анализов как средневзвешенное по мощности или площади

разных типов руд, вскрытых в забое. Типы руд, содержание в них полезных ком­понентов, плотность и устойчивость средних значений устанавливаются пред­варительно. Опробование по типам руд производится путем детальной геоло­гической документации рудных тел с последующим расчетом содержаний полез­ных компонентов в руде. В качестве контрольного метода применяется химическое опробование. Руды должны легко макроскопически выделяться по типам, а гра­ницы между типами должны быть четкими или надежно интерполироваться.

Техническое опробование — ведется с целью изучения физических свойств полезного ископаемого в зависимости от специфики его использования. Пробы берут штуфным (монолиты) и валовым способами. По валовым пробам определяют сортность сырья.

Технологическое опробование — зачастую необходимо для разработки оп­тимальной схемы обогащения и передела сырья с учетом его комплексного ис­пользования. Это опробование производят по пробам, отобранным валовым спо­собом, иногда из керна.

Товарное опробование ведется с целью контроля качества поставляемых руд, взаиморасчетов между рудником и потребителем, а также для учета потерь (из­влечения) на обогатительной фабрике и при переделе.

 

Масса пробы отбитой руды

Исследованием необходимости и достаточности массы проб занимались уче­ные разных стран: СССР — Г. О. Чечотт, К. Л. Пожарицкий, Д. А. Краснов; П. Л. Каллистов; США — Демонд и Хальфердаль; Франции — Веден и Пьер Жи; Великобритании — Ричарде и др.

По Демонду и Хальфердалю масса пробы

q = Kd^a,

где а =1,5-2,7 — переменная величина, устанавливаемая экспериментально;

К — коэффициент, зависящий от особенностей руды.

 

Надежная масса пробы (кг) по К. Л. Пожарицкому (графы 2, 4, 6) и Таблица III.13

Смешение и сокращение проб

Перед сокращением пробу необходимо хорошо перемешать, чтобы она стала равномерной по содержанию полезного минерала. Эта операция особенно необ­ходима для руд, состоящих из минералов с резким различием в плотностях и с неодинаковой склонностью к измельчению. Таковы, например,, кварц-сульфид­ные руды.

По плотности сульфиды примерно в два раза тяжелее кварца. Из-за хруп­кости и склонности к переизмельчению они переходят в мелкие классы, в то время как кварц остается в крупных и средних классах. В результате проба из­мельченной кварц-сульфидной руды, высыпанная на стол в виде конуса, стано­вится неравномерной по распределению минералов. Материал у вершины конуса оказывается беднее сульфидами и металлом, чем у основания. Такое явление называется сегрегацией (рис. II 1.2). Наиболее резко проявляется сегрегация при наличии в измельченной руде свободных частиц самородного золота. Для устра­нения неравномерности распределения минералов применяются различные спо­собы смешения проб перед сокращением.

Перелопачивание — это наиболее простой, но трудоемкий способ перемеши­вания проб. Он применим при начальной массе проб в несколько сотен килограм­мов и при крупности кусков до 100 мм. Проба несколько раз перебрасывается ло­патами из одной кучи в другую. Перелопачивание следует производить на чистой (бетонной, металлической или деревянной) площадке.

Способ кольца и конуса (рис. II 1.3). Материал пробы насыпают на площадку или на рабочий стол в виде правильного конуса. Конус разравнивают в кольцо, постепенно надавливая на него деревянной или металлической пластиной и вра­щая ее вокруг оси конуса. Когда пластина дойдет до плоскости стола, весь ма­териал пробы расположится в виде кольца, внутренний диаметр которого равен длине пластины. Из кольца лопатой или совком материал снова сбрасывают на конус и снова разравнивают в кольцо. Для хорошего перемешивания эту опера­цию повторяют два-три раза.

Перемешивание на клеенке. Материал пробы высыпают на клеенку (брезент, листовую резину) и перемешивают путем многократного встряхивания клеенки за углы так, чтобы проба перекатывалась на ней от одного угла к другому. При этом может появиться неустранимая сегрегация, влекущая за собой систе­матические погрешности.

Для перемешивания и сокращения химических проб пользуются специаль­ным столом, плоскость которого покрыта листом железа, приподнятого с трех сто­рон на прибитые по кромке стола треугольные деревянные бруски. Кроме стола

необходимо иметь желобковые дели­тели, набор металлических коробок, совки, щетки, тряпки и пр.

Наиболее ответственной опера­цией при обработке проб является сокращение. Геолог и пробщик должны быть уверены, что разделяемый попо­лам материал пробы действительно однороден по содержанию полезного компонента.

Кратное сокращение применяется только для валовых и технологиче­ских проб. Каждая вторая, пятая или десятая вагонетка или бадья, выдава­емые из забоя, поступают на специ­ально подготовленную площадку для пробы. Проба, при этом сокращается соответственно в два, пять или де­сять раз.

Сокращение квартованием. Мате­риал пробы разравнивают на столе в виде диска, который при помощи линейки или крестовины делится на четыре сектора. Короткими попереч­ными движениями крестовины раз­двигают материал пробы на четыре равные по объему части (рис. II 1.4). Материал двух секторов, располо­женных друг против друга, выбра­сывают совками, сметая мелочь щетками. Оставшиеся два сектора смешивают, при этом проба сокращается в два раза. При повторении этой операции два или три раза начальная масса пробы сокращается соответственно в четыре или

восемь раз. Погрешность сокращения способом квартования составляет 8—10 %.

Сокращение желобковым делителем — это наиболее распространенный и точ­ный способ сокращения химических проб. Желобковый делитель (рис. III.5) состоит из металлической прямоугольной коробки с раструбом в верхнем осно­вании. Коробка разделена на четное число (от 10 до 20) поперечных вертикаль­ных желобков с наклонным дном, направленным поочередно в разные стороны.

 

 

Рис. II 1.3. Перемешивание пробы методом кольца и конуса, по М. Ф. Локонову

 

 

 

 

С обеих сторон делителя под выпускные отверстия подставляют коробки для приема материала пробы. Ширина желобка должна не менее чем в три раза пре­вышать наибольший диаметр зерен сокращаемого материала.

Материал пробы, подлежащий сокращению, равномерно насыпают в дели­тель при помощи специального плоского совка, ширина которого в точности равна длине делителя. При аккуратной работе материал делится точно пополам. С уве­личением числа приемов сокращения в п раз масса пробы уменьшается в 2п раз.

Сокращение вычерпыванием применяется химиками для отбора навесок из тонко измельченного материала сокращенной пробы. Материал пробы разравни­вают тонким слоем в виде прямоугольника или квадрата на гладком стеклянном листе размером около 20X30 см. Затем на этот слой накладывают проволочную сетку с отверстиями 2X2 см, которая оставляет отпечатки квадратов. Из центра каждого квадрата (или через один в шахматном порядке) совком или ложечкой отбирают маленькие порции материала, сумма которых и составляет навеску для химического анализа.

 

Задачи геологической службы

Геологическая служба организуется по отраслевому принципу. Ее главными задачами являются (табл. 111.16):

укрепление сырьевой базы предприятий по добыче полезных ископаемых, повышение достоверности разведанных запасов полезных ископаемых, наиболее полное и комплексное использование месторождений полезных ископаемых и охрана недр;

своевременное и высококачественное геологическое обеспечение работ при проектировании, строительстве и реконструкции предприятий по добыче полез­ных ископаемых, доразведке и разработке месторождений полезных ископае­мых, а также при проектировании, строительстве и эксплуатации подземных со­оружений, не связанных с добычей полезных ископаемых, и пользовании недрами в иных целях;

совершенствование организации и методов ведения работ по геологическому изучению недр на основе широкого внедрения новейших достижений науки и техники и передового опыта;

осуществление ведомственного контроля за соблюдением установленного порядка пользования недрами, правильностью ведения работ по геологическому изучению недр, за выполнением требований по охране недр и обеспечением наи­более полного извлечения из недр основных и других совместно с ними залегаю­щих полезных ископаемых, а также содержащихся в них компонентов, в том числе при обогащении и переработке добытого минерального сырья; за соблюдением пра­вил учета запасов и месторождений полезных ископаемых, в соответствии с ти­повым положением о ведомственной технологической службе и другими прави­лами и нормами, определяющими деятельность геологической службы.

Помимо перечисленных в табл. III. 16, в задачи рудничной геологической службы входит: помощь строительным и другим цехам предприятия в определе­нии несущей способности грунтов и в обнаружении и разведке строительных

 

Основные цели и задачи рудничной геологической службы Таблица III.16

 

Цели	Задачи	Мероприятия и материалы для решения задач
I. Увеличение запасов полез­ных ископае­мых для по­вышения обес­печенности за­пасами дейст­вующего пред­приятия, про­дления срока его существо­вания или уве­личения его производитель­ности	1.     2.   3.   4.	Доразведка разраба­тываемых месторожде­ний на недостаточно детально изученных частях (флангах, глу­боких горизонтах, обособленных участ­ках). Перевод запа­сов категорий Сх и С2 в более высокие кате­гории и подсчет вновь выявленных запасов Уточнение получен­ных при детальной разведке данных о морфологии, внутрен­нем строении, усло­виях залегания тел полезного ископаемо­го и его качестве   Выработка мероприя­тий по возможно бо­лее полному и ком­плексному использо­ванию полезного ис-.копаемого   Сокращение потерь и разубоживания руды	Совместно с геологическими ор­ганизациями других ведомств: а) разностороннее геологическое изучение месторождения и руд­ного поля путем анализа имею­щихся материалов (отчеты по поисковым, геологоразведочным, гидрогеологическим, геофизи­ческим работам, тематические исследования и т. д.); б) прове­дение поисковой и детальной разведок Проведение опережающей экс­плуатационной разведки (опе­режает добычные работы мини­мум па 1 —1,5 года). Результаты используются для подсчета под­готовленных запасов, коррек­тировки схем подготовки и отра­ботки рудных тел или их участ­ков, установления нормативов потерь и разубоживания, теку­щего планирования (квартал, год); перевода запасов из низших категорий в высшие Совместно с другими организа­циями: изучение вещественного состава полезного ископаемого, его текстур, структур и обогатимости путем отбора проб раз­личного целевого назначения; проведение систематических ми­нералогических, спектральных, физических и химических ана­лизов на основные элементы и элементы спутники Систематическое опробование полезного ископаемого в нед­рах, опробование добытого по­лезного ископаемого, корректи­ровка результатов опробования по данным обогатительной фаб­рики, завода, сопоставление дей­ствительных контуров месторо­ждения с отработанными кон­турами. Соблюдение типовых и отраслевых методических ука­заний по определению и учету потерь и_разубоживания твер­дых полезных,

 

 

Продолжение табл. III.16

 

Цели	Задачи	Мероприятия и материалы для решения задач
II. Решение гор­но-геологиче­ских вопросов, связанных с технически правильной и целесообраз­ной разработ­кой месторож­дения	1.Уточнение особенно­стей пространственно­го размещения и строения рудного те­ла, а также качества и количества руды в пределах блоков, ус­тупов, находящихся в отбойке	Проведение сопровождающей эксплуатационной разведки. Ре­зультаты используются для кон­троля и корректировки проводи­мых очистных работ, оператив­ного планирования и составле­ния оптимальной шихты (сутки, декада, месяц), учета и сниже­ния потерь и разубоживания; сравнения данных разведки с ре­зультатами эксплуатации (по отдельным блокам)
	2.Подготовка геологиче­ских материалов для планирования горно­го предприятия	Построение геологических, структурных, сортовых, техно­логических планов, разрезов, проекций, моделей; составление горно-геологических характе­ристик; определение количества и качества полезного ископае­мого в ожидаемой добыче, рас­чет ожидаемых потерь и разубо­живания на основании материа­лов: а) опробования разведоч­ных и эксплуатационных вы­работок и скважин, опробова­ния добытой руды, технологи­ческого опробования, геофизи­ческого опробования; б) приго­товления, контроля, анализов химических проб; в) определе­ния физических свойств пород и руд; г) геологической доку­ментации разведочных и экс­плуатационных горных выра­боток и скважин; д) изучения гидрогеологических условий в процессе эксплуатации; е) тема­тических исследований
	3. Наблюдение за каче­ственным составом подготавливаемого к добыче и добываемого полезного ископаемо­го 4.Участие в нормирова­нии горных и буро­вых работ	Материалы по пунктам II.2, а—в     Материалы по изучению физи­ческих свойств полезного иско­паемого и вмещающих пород; плотностные, механические, теп­ловые, электромагнитные и др. (по надобности)

 

Окончание табл. III.16

 

Цели	Задачи	Мероприятия и материалы для решения задач
	5.Учет геологических, балансовых, забалан- совых, вскрытых, под- готовленных, готовых к выемке запасов по- лезного ископаемого   6. Изучение гидрогеоло- гических условий экс- плуатации месторождения	Совместно с маркшейдерской службой на основании имею­щихся материалов по п. п. II.2, а—г с соблюдением инструкций по учету запасов полезных ис­копаемых, составление отчет­ных балансов по форме 5-гр: а) систематические гидрогеоло- гические наблюдения б) гранулометрический анализ в) определение влажности г) определение пористости д) использование материалов по тематическим исследованиям

 

материалов (совместно с организациями других ведомств); надзор за охраной про­дуктивных площадей от застройки; представление проектным организациям всех необходимых геологических материалов, отчетов и справок, составление заклю­чений по геологической и горной частям проектов разработки месторождений; разработка инструкций по всем видам геологического обслуживания горных предприятий.

Планирование и финансирование геологоразведочных работ

Планирование геологоразведочных работ осуществляется на основе раз­работанного проекта. Проекты и сметы утверждаются и переутверждаются со­ответствующими ведомствами в зависимости от сметной стоимости объекта (табл. III. 17).

Порядок проведения экспертизы проектно-сметной документации на геолого­разведочные работы устанавливается министерствами и ведомствами СССР, осуществляющими геологоразведочные работы.

Финансирование геологоразведочных работ производится учреждениями Стройбанка СССР при наличии следующих утвержденных документов: плана геологоразведочных работ (форма 7-гр) с приложением геологических заданий по основным объектам; плана финансирования геологоразведочных работ (форма 5); титульного списка геологоразведочных работ и затрат (форма 1-гр); копии ут­вержденных смет (форма 1-см) по каждому объекту, включенному в титульный список; справки об утверждении проектно-сметной документации (форма 6-гр); перечня объектов геологоразведочных работ, зарегистрированных во Всесоюз­ном или территориальном геологических фондах (форма 3-гр).

Сметная стоимость геологоразведочных работ, осуществляемых горнодобы­вающими предприятиями в пределах горных отводов и прилегающих участков, определяется на основании нормативов СУСН на геологоразведочные работы и по согласованию со Стройбанком СССР корректируется с учетом тарифов по за­работной плате соответствующей отрасли промышленности. По данным промыш­ленной разведки производится подсчет запасов.

 

ГЛАВА 6 МАРКШЕЙДЕРСКОЕ ДЕЛО*

Маркшейдерское дело включает в себя обширный комплекс маркшейдерских работ (составление планов и карт, проекций и разрезов, геометризация место­рождений полезных ископаемых, ориентирование и контроль горных выработок, зданий и сооружений, построение опорных сетей, съемка земной поверхности, учет движения запасов, сдвижения горных пород, построение охранных и предо­хранительных целиков и других), обеспечивающих эффективную и безопасную эксплуатацию месторождения.

В научно-техническом плане маркшейдерские работы базируются на дости­жениях в области геодезии — науки об измерениях Земли. Согласно астрономо-геодезическим измерениям Земля по своей форме представляет собой геоид, по размерам полуосей, сжатию и ориентированию близкий к эллипсоиду вращения, называемого референц-эллипсоидом. При пересечении поверхности эллипсоида плоскостями, проходящими через ось вращения РР₁ (рис. II 1.6), образуются кривые линии PKP₁K₁P, называемые меридианами и представляющие собой

 

 

 

Рис. III.6. Референц-эллипсоид: Рис.III.7. Проекция точек земной поверхности на

Уровенную поверхность

/ — меридиан; 2 — параллель; 3 - экватор

 

 

эллипсы. Плоские сечения, перпендикулярные к оси вращения РР1у образуют параллели, являющиеся окружностями. Параллель, проходящая через центр эллипсоида О, называется экватором. Физическая поверхность Земли является очень сложной в геометрическом отношении, поэтому за поверхность Земли при­нимают уровенную поверхность, совпадающую со средним уровнем воды в океа­нах.

Положение каждой точки земной поверхности можно определить по поло­жению ее горизонтальной проекции на уровенной поверхности и по высоте точки над этой поверхностью (рис. II 1.7).

Расстояние На по отвесной линии в метрах от средней уровенной поверх­ности до точки физической поверхности Земли называется абсолютной отметкой (рис. III.8). Расстояние h по отвесной линии в метрах от любой другой уровенной поверхности до данной точки называется относительной отметкой (высотой) точки.

В СССР за исходный уровень принят нуль Кронштадтского футштока (Балтийская система высот).

Единой для всего земного шара является географическая система координат. Положение точки физической поверхности земли опреде­лится географическими координатами — широ­той, долготой и абсолютной отметкой. Широ­та — угол ф, образованный между отвесной линией, проходящей через точку Земли и центр земного шара, и плоскостью экватора. Геогра­фическая широта ф отсчитывается в обе сто­роны от экватора к полюсам и изменяется от О до 90° (северная и южная широты).

Долгота — угол А образованный плоско­стью меридиана, проходящей через точку Земли, и плоскостью начального (нулевого) меридиана. За начальный (нулевой) принят меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию близ Лондона. Долготы отсчитываются в обе стороны от нулевого меридиана (на восток и на запад) и изменяются от 0 до 180°.

План'— уменьшенное подробное изображе­ние проекции контуров местности на горизон­тальную плоскость, во всех своих частях со­храняющее постоянный масштаб.

 

 

 

Рис. II 1.8. Определение абсо­лютной отметки точки поверх­ности: / — уровенная поверхность точ­ки В; 2 — средняя уровенная поверхность

 

 

 

Рис. III.9. Определение истинного аимута: Рис. III.10. Определение дирекционного

А — азимут: 1-шестиградусная зона: 2-

А-азимут: γ-угол сближения осевой меридиан: 3-параллельная ему линия:

ά-дирекционный угол: А-азимут

 

Рельеф — совокупность неровностей земной поверхности, изображаемая линиями точек с одинаковой высотой над уровнем моря.

Профиль — уменьшенное изображение вертикального сечения земной по­верхности в том или ином направлении, характеризующее неровности местности.

Разрез — уменьшенное изображение вертикального сечения земной коры по заданному направлению или горизонтальное сечение недр на заданном горизонте.

Карта — изображение земной поверхности (протяженностью более 20 км), полученное с учетом кривизны Земли. Карта от плана отличается наличием карто­графической сетки и существенным закономерным изменением линейного. мас­штаба.

Линии на местности принято ориентировать относительно истинного (гео­графического), магнитного и осевого меридианов. Направление истинного и осе­вого меридианов определяется из астрономических наблюдений с большой точ­ностью, магнитного — при помощи компаса. Несовпадение истинного с магнитным направлением в заданной точке составляет некоторый угол б, который назы­вается углом склонения магнитной стрелки. Западное склонение стрелки обоз­начается знаком минус.

Относительно исходных геодезических направлений положение линий оп­ределяется ориентирующими углами.

Истинный азимут — горизонтальный угол, отсчитываемый по ходу часо­вой стрелки от северного конца истинного меридиана, проходящего через данную точку, до данного направления (рис. II 1.9). Истинные азимуты одной и той же прямой линии в разных ее точках не равны друг другу и отличаются на величину у вследствие шарообразной формы Земли.

Магнитные азимуты — горизонтальные углы, отсчитываемые по ходу часо­вой стрелки от северного конца оси магнитной стрелки до данного направления, изменяются от 0 до 360° и отличаются от истинных ЛиСТ на величину магнитного склонения δ:

 

Аист = Амаг + δ

Дирекционный угол — горизонтальный угол, отсчитываемый от северного конца осевого меридиана до данного направления (рис. III. 10).

Виды маркшейдерских съемок

В зависимости от применяемых инструментов существуют следующие виды съемок: теодолитная (контурная), производимая угломерными инструментами, — теодолитом и стальной мерной лентой; тахеометрическая, сочетающая в себе кон­турную и вертикальную съемки, производимая теодолитом-тахеометром; мен­зульная при помощи мензулы (столика) и углоначертательного инструмента — кипрегеля; наземная стереофотосъемка фототеодолитом, т. е. фотокамерой, со­единенной с теодолитом; аэрофотосъемка специальными фотокамерами, уста­новленными на самолете; глазомерная при помощи компаса, визирной линейки и карандаша; буссольная; нивелирная (геометрическое нивелирование); съемки теодолитом-тахеометром или кипрегелем (тригонометрическое нивелирование) и барометром (барометрическое нивелирование).

По назначению подземные маркшейдерские съемки можно разделить на сле­дующие виды:

соединительные (горизонтальные и вертикальные);

горизонтальные и вертикальные съемки основных выработок;

съемки подготовительных и очистных выработок;

замеры подготовительных и очистных горных выработок и земной поверх­ности.

§ 56. Составление маркшейдерских планов, проекций и разрезов

Маркшейдерские планы составляют в общегосударственной системе плоских прямоугольных координат в масштабах 1: 2000, 1: 1000, 1: 500, а для отдельных важных объектов (околоствольные дворы, камеры и т. д.) в масштабе 1: 200. Кроме основных планов на шахтах составляются проекции горных выработок на вертикальную плоскость (при крутом падении рудных тел); вертикальные раз­резы вкрест простирания месторождения; профили по основным откаточным гор­ным выработкам; планы околоствольных выработок; планы очистных работ и некоторые другие.

Основные маркшейдерские планы составляются на планшетах размером 500X500 мм на чертежной бумаге высшего качества. Основные планы, проекции •и разрезы подклеиваются

на тонкие алюминиевые листы и фанеру для обеспече-

 

Рис. III.11. Профиль горной выработки: 1 — откаточный штрек; 2 — орт

 

нйя длительного грока службы. На основные планы шахты наносятся: техниче­ские границы поля шахты и границы безопасного ведения горных работ; все ка­питальные, подготовительные, нарезные, разведочные выработки с показанием времени их проведения по месяцам; углы наклона по наклонным подготовитель­ным и. очистным работам не реже чем через 150—200 м; выработки соседних гор­ных предприятий в пределах 100 м от границы разрабатываемого поля; теодолит­ные ходы первого и второго разрядов со всеми временными и постоянными пунк­тами; репера с их номерами и отметками; данные, характеризующие форму и ус­ловия залегания полезно