Реферат: Особенности разведки и оценки месторождений никеля

/>МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА ПОИСКА ИРАЗВЕДКИ М.П.И

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

ПО ТЕМЕ

«ОСОБЕННОСТИРАЗВЕДКИ И ОЦЕНКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НИКЕЛЯ»

СДАЛ:СТУДЕНТ ЛУНИН В.В.

ГРУППА:ВЭГ 94-2

ПРИНЯЛ: ПРОФЕССОР

ЯСКОВСКИЙ П.П.

1998г.

 

МОСКВА

Содержание

1.   Введение                                                                                                              1

2.   Общие сведения                                                                                                  6

3.   Минерально-сырьевая база                                                                                9

4.   Промышленные типы месторождений                                                                        11

5.   Технологические свойства руд и особенности их переработки                   18

6.   Методика разведки месторождений никеля                                                    21

7.   Опробование                                                                                                       27

8.   Изучение руд на попутные компоненты                                                         32

9.   Классификация запасов полезных ископаемых                                              34

10.  Оценкаместорождений на разных стадиях геологоразведочных работ      41

11.  Подсчетзапасов                                                                                                  52

12.  Заключение                                                                                                         56

Список литературы                       Введение

Учение о месторождениях полезныхископаемых относится к геолого-экономическимдисциплинам. К ним же принадлежат и методика поиска и разведки месторожденийполезных ископаемых,экономика минерального сырья и геологоразведочных работи некоторые другие, тесно связанные между собой дисциплины. Большое значениедля учения о полезных ископаемых имеет также технология полезных ископаемых,включающая вопросы обогащения руд, облагораживание концентратов, металлургического и другихвидов передела минерального сырья.

К полезным ископаемым относятминеральные образования, которые используются в промышленности целиком(например, граниты — для производства щебня, строительные глины) или дляизвлечения из них тех или иных полезных компонентов (минералов, химическихэлементов, соединений элементов и др.).

Рудой называют минеральный агрегат,из которого технологически возможно и экономически выгодно извлекать химическиеэлементы, (в том числе металлы), их соединения или минералы. Иными словами,руда — рудное полезное ископаемое. К нерудным полезным ископаемым относятгорные породы, из которых не извлекают химические элементы и минералы, аиспользуют целиком с учетом особенностей их физических, физико-химическихсвойств и состава. Например, диабазы применяют для производства плавленогокамня, граниты и гнейсы — строительного щебня и бута, каменный уголь используется как минеральное топливо. Таким образом, кнерудным ископаемым относятся преимущественно теили иные горные породы. Иногда и из горных породизвлекается какая-то их часть (например, блоки для последующей распиловки на облицовочные плиты, или кондиционные штуфынефрита-сырца). Такие виды горных пород относятся к полурудным полезным ископаемым.

Месторождением полезных ископаемыхобычно считают участок земной коры, на котором в результате геологическихпроцессов образовалось полезное ископаемое в достаточном для разработкиколичестве и по качеству, горно-геологическим и экономическим условиямудовлетворяющее требованиям промышленности. Однако к месторождениям в последнеевремя стали относить и такие скопления полезногоископаемого, которые сформировались благодаря деятельности человека — такназываемые техногенные месторождения. Кроме того, кместорождениям относят также участки гидросферы — например, некоторые соляные (в том числе содовые) озера, из которых извлекают не только поваренную соль, соду и другие химическиепродукты, но и ряд элементов (бор, литий, магний и пр.). Специфическиеместорождения — моря и океаны, вода которых служит источником магния,поваренной соли и других продуктов, а также вся атмосфера Земли — источниккислорода, азота и других газов. В качестве месторождений отдаленного будущегорассматриваются астероиды, скопления полезных ископаемых на Луне и т. д.

К рудопроявлениямотносят такие скопления полезных ископаемых, которые недостаточно исследованы(и потому их нельзя еще отнести к месторождениям) или по тем или инымпоказателям не удовлетворяют требованиям, обусловливающим выгодную разработку.Необходимо различать рудопроявления с недостаточными ресурсами сырья и,следовательно, не представляющие интереса в качестве объекта разработки внастоящем и будущем, и рудопроявления со значительными ресурсами сырья, но несоответствующие требованиям промышленности по горно-геологическим,экономическим, технологическим или экологическим причинам. Среди таких рудопроявлений имеются потенциальные месторождения,которые следует учитывать в качестве возможного объекта разработки.

Мелкие рудопроявления, которые не представляют интересадля разработки ни в настоящем, нив будущем, называют точкой минерализации (илирудной точкой, минерализованной точкой, пунктом минерализации). Точкиминерализации могут представлять интерес как поисковый признак для выявленияместорождений.

Возможность разработки скоплений минерального сырьяв недрах определяется рядом горно-геологических и экономико-географическихфакторов. К горно-геологическим условиям относятся размеры объектов (в томчисле мощность залежей), глубина их залегания от поверхности, степень обводненности, морфология залежей, характер ихзалегания, наличие внутри них тел пустых пород, степень изменчивости составазалежи по падению, простиранию и вкрестпростирания, механические свойства полезного ископаемого и вмещающих пород.Массовая доля полезных, вредных и балластных примесей — один из важнейшихпоказателей при оценке месторождений. В ряде случаев имеет значение исоотношение отдельных компонентов друг с другом. Например, для оценки полевогошпата как керамического сырья имеет значение не только общая массовая доляоксидов щелочей (Na2O+K2O), но и величинаотношения K2O/ Na2O. Для переработкибокситов на алюминий учитывается величина отношения Аl2O3/SiO2(кремниевый модуль); для переработки хромитов наферрохром — величина отношения Cr2O3/FeО. Нередко промышленно важной является неваловая массовая доля того или иного компонента, а ее величина, связанная сопределенным минералом. Например, для руд молибдена следует учитывать молибден,входящий в состав сульфидов, так как такие руды могут легко обогащаться вотличие от оксидных. В связи с этим наряду с обычными (валовыми) химическимианализами выполняют и рациональные, показывающие связь одних элементов сдругими.

К географо-экономическим факторамоценки месторождений относятся степень удаленности объектов от тех или иныхпутей сообщения (железных дорог, судоходных рек, побережий), экономическаяразвитость района, наличие и стоимость энергии, климатические условия, наличиерабочей силы, крепежных и строительных материалов и т. д.

Учение о полезных ископаемых тесносвязано с минералогией, геохимией, петрографией, структурной и историческойгеологией, литологией, тектоникой, геоморфологией, гидрогеологией и рядомдругих геологических наук, а также с кристаллографией, физической химией, аналитическойхимией, теорией вероятности и др.

Учение о месторождениях полезныхископаемых тесно связано и с развитием горного дела. Еще в глубокой древности,в эпоху первобытнообщинного строя человек использовал различные камни, а затеми примитивные каменные орудия для охоты, раскалывания костей животных,обработки шкур. Из камня делали наконечники для стрел, ножи, скребки, каменныетопоры. Постепенно человек научился пользоваться металлами. Вначале,по-видимому, метеорным железом, самородными медью и золотом, а затем сталвыплавлять металлы из руд. Судя по археологическим находкам, золото люди сталиприменять за 12 тыс. лет до н.э. С давних времен человек занимался добычейсоли. Кельты стали получать соль из рассолов еще в 1 тысяче­летии до н. э.Бронзовый век, во время которого получали легкоплавкие сплавы меди с оловом,свинцом, серебром и сурьмой, длился примерно до 1 тысячелетия до н.э. В этовремя в качестве топлива уже использовалась нефть. Во втором тысячелетии до н.э. на Древнем Востоке — в Египте, Месопотамии — стали выплавлять железо из руды, начался железный век.

На территории СНГ на Урале, Алтае, вСредней Азии известны следы древних разработок, так называемые «чудские копи».Добыча руд меди, олова, золота и серебра велась здесь за несколько тысячелетийдо н.э. В Средней Азии и на Алтае имеются следы древних разработок тальковогокамня, из которого делали посуду. Известны древние разработки и в Закавказье. ВИндии найдены браслеты из обожженного талькита, возрасткоторых около пяти тысячелетий. Одним из первых, кто рассматривал условияформирования месторождений полезных ископаемых, были философы Фалес, Зенон,Гераклит. Фалес (624—547 гг. до н. э.) считал воду первоисточником всего живогои мертвого. Гераклит (544—474 гг. до н. э.) полагал, что главенство принадлежитогню. Отдельные суждения о рудах можно найти в трудах Аристотеля (IV век до н.э.), Плиния Старшего (1 в. до н.э.), Тита Лукреция Кара (1 в. н. э.). ЛиСицина (950 г. н. э.). Ряд сведений о рудах и минералах имеется в работахученых Средней Азии ибн-Сины (Авиценны, 1023 г.), аль-Бируни (1048 г.).

Научные основы учения о полезныхископаемых зарождались в средние века. Одним из известнейших ученых тоговремени был Георгий Агрикола (1494—1555 гг.). Он полагал, что рудные жилысформированы растворами или «соками земли». Позднее, в XVII в. Рене Декарт,наоборот, связывал рудное вещество с инъекциями из глубин недр. М. В. Ломоносов (1711—1765 гг.) пришел к выводу, что,исследуя пересечения рудных жил, мож­но установить последовательность их образования.Он считал, что формирование месторождений полезных ископаемых связано сдействием поверхностных вод. Позднее, в середине XIX века подобные идеивысказал французский ученый Эли де Бомон. Спор между плутонистами — учеными, связывающимирудный процесс с глубинными источниками, и нептунистами — учеными, полагающими, что руды отлагались из нисходящих по трещинам подземныхвод, особенно обострился в XVIII в. и продолжался до первой половины XIX в.Наиболее ярким представителем плутонистов былгеолог из Шотландии Д. Хеттон (1726— 1797 гг.), нептунистов — профессорФрайбергской Горной Академии А. Г. Вернер(1749—1817 гг.). В качестве продолжателей нептунистов второй половины XIX в.следует упомянуть Г. Бишофа и Ф. Зандберга, развившихинтересную латераль-секреционную гипотезу. Согласноих взглядам, поверхностные воды заимствовали из боковых пород необходимые для рудообразования компоненты.

В работах русского ученого А. П. Карпинского (1883 г.) и американского ученого Ф. Пошепного (1813 г.) описано многообразие процессовгенезиса руд. Дальнейшее развитие взглядов на рудообразованиев начале XX в. связано с исследованиями И. Фогта (Норвегия), В. Линдгрена, В. Эммонса(США), В. А. Обручева, А. П. Карпинского, К. И. Богдановича. Первые в Россииучебные пособия по полезным ископаемым — «Курс рудных месторождений» А. П. Карпинского и позднее изданныйучебник по рудным месторождениям К. И. Богдановича (1912 — 1913 гг.).

В советский период большой вклад вразвитие учения о полезных ископаемых внесли В. А. Обручев, А. П. Заварицкий, В. И. Вернадский, А. Е. Ферсман, Л. И. Лутугин, П. И. Степа­нов,И. М. Губкин, С. И. Миронов, Ю. А.Билибин, А. Г. Бетехтин,Д.С. Коржинский, В. С. Соболев, С. С. Смирнов, П. М. Татаринов, И. Ф.Григорьев, В. М. Крейтер, В. И. Смирнов, М. Г. Магакьян, Д. П. Григорьев, М. А.Усов, В. К- Котульский, П. И. Преображенский, X. М. Абдуллаев, А. В. Пэк, А. В.Казаков, Н. М. Страхов, Г. С. Дзоценидзе, К. И. Сатпаев, В. П. Петров, В. Д.Никитин, Н. С. Курнаков, Л. И. Пустовалов, И. С. Рожков и многие другие. Иззарубежных ученых следует отметить большую роль в развитии науки Б. Линдгрена,В. Эммонса, А. Баддиндгтона, Б. Батлера, Л. Грейтона, И. Иовчева, Е.Ссадецки-Кардоша, Я. Кутины, П. Ниггли, Г. Шнейдерхена, К. Оксениуса, А. Локка,Я. Вант-Гоффа, Г. Потонье, А. Бетма-на, М. Рамдора,Р. Рутье и многих других.

Минеральное сырьеиграет огромную роль в народном хозяйстве нашей страны. Развитиюминерально-сырьевой базы СНГ и ее освоению уделяется исключительно большоевнимание. Советские геологи создали в нашей стране надежную минерально-сырьевуюбазу.

Большое вниманиеуделяется комплексному использованию минерального сырья, т. е. вовлечению впромышленность ряда компонентов, входящих в состав руд. Например, изсеребро-свинцово-цинковых руд извлекают серу, селен, кадмий, индий, барит идругие компоненты. На некоторых месторождениях горючих газов попутно получаютсероводород (для извлечения серы) и гелий. На некоторых месторожденияхфлогопита стали попутно извлекать новый вид керамического сырья — диопсид. Примеровподобного рода можно привести очень много. Однако еще много попутных продуктовтеряется. Например, в нашей стране пока не используются тонкоизмолотыесерпентиновые отходы фабрик по извлечению волокон хризотил-асбеста, хотя внекоторых странах (например, в Канаде) постепенно, пока в опытном порядке,стали извлекать из этих отходов магний и другие компоненты. В США вэкспериментальном порядке приступили к извлечению урана из фосфоритов.

При разработкемногих месторождений попутно добывают вмещающие (в том числе вскрышные) породы,которые нередко используются для строительных целей, закладки выработанногопространства в подземных выработках и т. д.

Общие сведения.

 

Никель был открыт в 1751г. шведским металлургом А.Ф.Кронстедтом. Этосеребристо-белый металл с сильным блеском, не тускнеющий на воздухе. Никельтверд, тугоплавок и легко полируется. При отсутствии примесей (особенно серы)он весьма гибок, ковок, тягуч и способен развальцовываться в очень тонкие листыи вытягиваться в проволоку. Температура плавления никеля 1455 0С,температура кипения 2990 0С, плотность 8,9 г/см3. Кларкникеля, по А.П. Виноградову, 0,008%.

Наиболее древние – сульфидные медно-никелевый месторождения архейскихзеленокаменных поясов расположены на западе Австралии. Одни месторождения этогорайона заключены в пачке высокомагнезиальных вулканогенных пород мощностью240-600 м, залегают они в горизонте серпентинизированных комтиитовыхперидотитов. Образование руд произошло до метаморфизма вулканогенных толщ.Месторождения второго более позднего типа ассоциируют с дайками дунитов.

На орогенной стадии геосинклинальных областей образуются комплексныеникель-кобальтовые месторождения (часто с серебром, висмутом, ураном),ассоциирующие с комплексами гранитоидов.

Крупные сульфидные медно-никелевые месторождения возникли наактивизированных древних платформах и щитах. Оруденение приурочено красслоениям массивам основных и ультраосновных пород, а также связано страпповым магматизмом.

Основные эпохи медно-никелевого оруденения – архейская (ЗападнаяАвстралия), протерозойская (Канадский и Балтийский щиты, Ю.Африка) имезозойская (Сибирская платформа). К наиболее важным рудным районам относятсяСёдберри и Томпсон (Канада), Камбалда (З.Австралия), районы Кольскогополуострова и Норильский район (Россия).

Силикатно-никелевые месторождения коры выветривания основных иультраосновных пород Урала, Кубы, Новой Каледонии, Филиппин, Австралии и др.возникли в мезозойское время в платформенных условиях.

Никель концентрируется главным образом в мафитах и ультрамафитахв виде примеси к силикатам и рассеянных мелких выделений сульфидов. Изгранитоидной магмы никель (вместе с кобальтом, мышьяком, серой, а иногда ивисмутом, серебром, ураном) выносится в гидротермальных растворах и образуетжильные сульфидные и силикатные никелевые месторождения. В поверхностныхусловиях никель переносится грунтовыми водами и в виде водных силикатовнакапливается в коре выветривания. Известно более 40 минералов никеля и более100 минералов, в которых никель и кобальт присутствуют совместно. На болеечасто встречающиеся и промышленные минералы никеля: сульфиды пентландит,миллерит, никелин, никелестый пирротин, полидимит, кобальт-никелевый пирит,виоларит, бравоит, ваэсит, хлоантит, раммельс-бергит, герсдорфит, ульманит,водные силикаты – гарниерит, аннабергит, ховахсит, ревдинскит, шухардит,никелевые нонтрониты и никелевые хлориты. Обычно разрабатываются месторождениясульфидных руд, содержащие 1-2% Ni, и силикатные руды, содержащие 1-1,5% Ni.Сульфоарсенидные никель-кобальтовые руды добываются в небольшом количестве.Никель получают из комплексных руд: медно-никелевых, кобальт-никелевых,железоникелевых. Для комплексных сульфидных руд никеля минимальным промышленнымсодержанием считается 0,2%, для оксидно-силикатных – 0,6%. Сульфидныемедно-никелевые руды бывают массивными, вкрапленными ипрожилковато-вкрапленными. Богатые руды с содержанием никеля не ниже 2-2,5%направляются в плавку. Более бедные руды предварительно обогащаются методомфлотации. Силикатные руды никеля с содержанием металла 1,1-2% обогащению неподдаются. Они просушиваются, брикетируются, к ним примешиваются добавки,содержащие серу, и руды направляются в плавку. Сульфидо-арсенидные рудыкомплексные (никель, кобальт, серебро, иногда золото, висмут, уран) обычно богатые.В случае необходимости они подвергаются обогащению методом флотации.

Никель обладает ценными свойствами:ферромагнитностью, ковкостью, тягучестью, не окисляемостью на воздухе, сильнымблеском, хорошо полируется, поддается прокатке, ковке и сварке. Основная частьдобываемого никеля (87%) идет на производство жаропрочных, конструкционных,инструментальных, нержавеющих сталей и сплавов; относительно небольшая частьникеля расходуется на производство никелевого и медно-никелевого проката, дляизготовления проволоки, лент, разнообразной аппаратуры для химической и пищевойпромышленности, а также в реактивной авиации, ракетостроении, в производствеоборудования для атомных электростанций, для изготовления прибороврадиолокации. Сплавы никеля с медью, цинком, алюминием (латунь, нейзильбер,мельхиор, бронза), сплав никеля и хрома (нихром) и монельметалл (75% меди и 25%никеля) широко используются машиностроительной промышленностью. Сплав никонельприменяется в ракетостроении; элинар сохраняет постоянную упругость приразличных температурах; платинит заменяет дорогую платину; пермаллой обладаетмагнитной проницаемостью. Пермаллойные сердечники есть в любом телефонномаппарате. Десятая часть никеля, производимого в мире, идет на изготовлениекатализаторов в нефтехимическом производстве.

Минерально-сырьевая база.

Таблица №1

Запасы, добыча,потребление, экспорт и импорт никеля

Континенты и страны Запасы Добыча Потребление Экспорт Импорт Всего Доказанные Млн.тонн Тыс.тонн

Развитые кап.страны

18.6 12.7 326.5 499.9

Европа

2.6 1.1 21.6 Великобритания 22.8 9.6 58.5 Греция 2.5 1.0 14.6 Италия 27.1 Норвегия 0.6 31.2 89.8 Финляндия 0.1 0.1 6.4 ФРГ 68.0 123.9 Франция 38.4 18.0 Швеция 20.0

Азия

Япония 122.3 177.1

Африка

ЮАР 5.8 2.0 25.7

Америка

8.1 7.5 209.4 Канада 7.8 7.2 194.9 12.0 147.7 США 0.3 0.3 14.5 148.2 154.4

Австралия и Океания

2.1 2.1 69.8

Развивающиеся страны

40.5 23.6 220.7 28.9

Азия

5.8 4.8 79.0 Бирма 0.1 Индия 0.1 0.1 7.0 Индонезия 4.5 3.7 40.6 Филиппины 1.2 1.0 38.3

Африка

1.3 1.2 30.5 Ботсвана 0.4 0.4 15.4 Зимбабве 0.5 0.5 14.6 Мадагаскар 0.4 0.3 Марокко 0.5

Америка

7.2 3.9 24.9 Бразилия 2.0 1.0 2.5 11.2 Венесуэла 0.6 0.5 Гватемала 0.9 0.6 6.9 Доминиканская Республика 1.1 0.9 15.5 Колумбия 1.9 0.5 Мексика 3.0 Пуэрто-Рико 0.7 0.4

Австралия и Океания

26.2 13.2 86.3 Новая Каледония 26.0 13.6 86.3 85.9 Соломоновы острова 0.2 0.1

В графах «экспорт» и«импорт» поставлены значения, включающие руду, концентраты, штейн, окись никеля(по содержанию металла), рафинированный металл и ферроникель.

            По оценке ВНИИЗГобщие запасы никеля в промышленно развитых капиталистических и развивающихсястранах на начало 1998г. составляли 77.4 млн.т., в том числе подтвержденныезапасы 45.5 млн.т. Основные запасы сосредоточены в Новой Каледонии, Канаде,Австралийском союзе, на Филиппинах, в Индонезии, Бразилии, Гватемале, Греции.

            Япония и страныЗападной Европы собственными ресурсами никеля не располагают. Незначительныезапасы никеля и в США (140 тыс.т.). Ежегодная добыча никеля в капиталистическихи развивающихся странах составляет около 600 тыс.т., в том числе: в Канаде 262,Новой Каледонии до135, Австралийском союзе 85, на Филиппинах 40, в Индонезии25, ЮАР 22, США 15, Доминиканской Республике 27.

            Главные страныпо добыче и производству никеля: Канада, Новая Каледония и Австралийский союз,а основные потребители: Япония, США и страны Западной Европы. В связи с этимЯпония, США и ФРГ интенсивно занимаются решением проблемы добычи и переработкижелезомарганцевых конкреций Мирового океана с целью получения из них и никеля.Дальнейший рост производства никеля предусматривается в основном за счет силикатныхруд никеля и вовлечения в эксплуатацию сульфидных месторождений с крупнымизапасами, хотя и бедными рудами.

            Уникальныеместорождения содержат более 500 тыс.т никеля, крупные – 500-250 тыс.т.,средние – 250-100 тыс.т., мелкие – до 100 тыс.т.

            В объеме внешнеторговогооборота никель занимает одно из ведущих мест среди цветных металлов.Среднегодовые цены на электролитический никель на Лондонской Бирже Металлов(ЛБМ) колебались в пределах 1630-6800 $ за 1т (период 1961-1980 г.г.), и от 10700 – 23 900 $ за 1т (период 1985-1988г.).

            Постоянный ростцен на различные виды никелевой товарной продукции обусловлен как значительнымувеличением удельных капитальных вложений в новое строительство, так и ростомцен на нефть (в рассматриваемом периоде), увеличением стоимостиэнергоносителей, повышением затрат на охрану окружающей среды, соотношениемпроизводства и спроса металлов и многими другими причинами.

Промышленные типы месторождений.

В основу положена промышленная систематикаместорождений, базирующаяся на морфологии рудных тел, геологических условиях ихзалегания, минеральном и вещественном составе руд, особенностях ихтехнологической переработки.

Основныетипы никелевых месторождений следующие:

1.     медно-никелевыесульфидные месторождения: Норильское, Толнахское и Октябрьское,Мончегорское, Каула и др.(СНГ), рудный район Сёдбери и месторождение Томпсон(Канада), Камбалда (З.Австралия);

2.     никелевыесиликатные и кобальт-никелевые асболан силикатные преимущественнопластообразные месторождения Южного Урала, Кубы, Индонезии,Новой Каледонии, Австралии.

 

Второстепенные типы:

1.   медно-колчеданныеместорождения;

2.   жильныесульфидно-арсенидные комплексные месторождения.

Потенциальный источник –современные железомарганцевые конкреции дна океанов.

Первый тип – главныйисточник никеля как в зарубежных странах, так и в СНГ. В капиталистических иразвивающихся странах на него приходится 29% всех запасов и 57,5% добычи.Месторождения второго типа обладают значительно большими запасами (70,6%) и изних добывают 41,5% никеля. В СНГ этот тип имеет также важное значение.Второстепенные типы играют незначительную роль.

Сульфидныемедно-никелевые месторождения с запасами никеля до 100 тыс.т считаются мелкими,от100 до 200 средними и свыше 200 – крупными. Крупные запасы никеля, сосредоточенныев железомарганцевых конкрециях на дне океанов, являются пока потенциальнымисточником этого металла.

Основные типы.

Тип первый.Медно-никелевые сульфидные месторождения.

Месторождения сульфидныхмедно-никелевых руд связаны с лополитоподобными или плитообразными массивамирасслоенных габброидов, приуроченных к зонам глубинных разломов на древнихщитах и платформах. Форма рудных тел наиболее крупных месторожденийпластообразная (Фруд-Стоби, Томпсон и др. в Канаде; Норильск 1, Талнахское иОктябрьское в СНГ; Камбалда в Австралии и др.), часто совпадающая снаправлением расслоенности интрузивных массивов. Многие месторождения(Мончегорское, Каула в СНГ; Линн-Лейк в Канаде; Пилансберг в ЮАР; рядместорождений Австралии) имеют жильную, столбообразную или более сложную формурудных тел, определяемую разрывными нарушениями.

Руды комплексные. В нихсодержится (%): Ni 0.6-5, Cu 0.2-6, Co 0.01-0.1, металлы группы платины.Отношение Ni:Cu= 1.5-2.5:1, но может быть и иным. Отношение Co:Ni=1:20-1:40.Бедные руды (Ni до 1.5% — в основном вкрапленные руды) обогащаются. Богатыеруды (Ni более 1.5%) могут идти в плавку без обогащения. Из медно-никелевых рудизвлекают медь, никель, кобальт, металлы группы платины, золото, серебро, серу,селен, теллур.

Норильское рудное поле.

Оно расположено насеверо-западной окраине Сибирской платформы и приурочено к зоне глубинногоразлома близмиридионального простирания. Медно-никелевое орудинение связано синтрузивами дифференцированных габбро-диабазов одного из триасовых этапов трапповогомагматизма. Наиболее значительным является месторождение Норильск 1, гдеоруденение приурочено к донной части плитообразного расслоения массивагаббро-диабазов, полого погружающегося на запад под покровы триасовыхэффузивов. Подстилающими для массива являются осадочные породы палеозоя.

Талнахское иОктябрьское месторождения расположены на юго-западном склоне платоХараелах и связаны с крупными дифференцированным интрузивом габбро-диабазовнорильского типа площадью более 50 км2, который приурочен к тому жеглубинному разлому, что и Норильское месторождение. Талнахское месторождение,открытое в 1960г., приурочено к верхнему рудоносному горизонту, а Октябрьское,открытое в 1965г., находится на нижнем горизонте.

Оба месторождениярасположены на узле пересечения Норильским глубинным рудоконтролирующимразломом Хараелахской мульды. К востоку от разлома располагается Талнахскоеместорождение, а к западу – Октябрьское. Складчатые и разрывные нарушенияопределяют блоковое строение рудного поля.

Оруденение преимущественновкрапленное в породах эндо- и экзоконтакта интрузива. Встречаются шлиры,сульфидные жильные тела и пластообразные залежи сплошных руд. Морфология рудныхтел и условия их локализации определялись разрывными нарушениями. Основныеминералы руд: пирротин, халькопирит, кубанит, пентландит, второстепенные:борнит, пирит, миллерит, виоларит, бравоит, сфалерит, галенит и др.

Руды Октябрьскогоместорождения залегают на большой глубине: 400-600 м. На этом месторожденииразличают три типа главных промышленных руд: богатые сплошные медно-никелевые имедистые во вмещающих осадочных отложениях и вкрапленные в интрузивных породах.Среди богатых руд выделяются пирротиновые, кубанитовые и халькопиритовые сталнахитом, моухикитом. Кубанитовые и халькопиритовые руды содержат металлыплатиновой группы, золото, серебро, селен и др. элементы.

Богатые сплошные рудыобразуют несколько залежей, имеющих пласто- и линзообразную форму сотносительно выдержанными мощностями.

Месторождениярайона Сёдбери (провинция Онтарио, Канада) – крупнейшее в мире. Заболее чем 100 лет эксплуатации здесь добыто более 7 млн.т. никеля, 4.2 млн.тмеди, 207 тыс.т. кобальта, 620 т металлов группы платины, 400т золота, 250 тсеребра. Однако запасы металлов не исчерпаны. В настоящее время они составляют5.6 млн.т никеля (среднее содержание 1.58%), 170 тыст. Кобальта (0,05%), 4.03тыс.т. меди (1.15%).

Месторождения приуроченык протерозойскому лополитоподобному интрузиву Сёдбери, имеющему видэллиптического кольца толщиной до 0,6 км. Длина массива 60 км, ширина 27 км.Строение интрузивного кольца зональное, сложено оно норитами, кварцевыми габброи гранофирами. От норитового кольца отходят радиальные дайки.

Многочисленныемедно-никелевые месторождения приурочены к внешнему контакту интрузива.Наиболее крупные из них (Фруд-Стоби, Меррей, Крейтон, Гарсон и др.) расположеныв основании норитов вдоль юго-восточного контакта. Одно из крупнейших в миретело сульфидных руд месторождения Фруд приурочено к дайкообразному массивукварцевых диоритов. Длина рудного тела 3 км, мощность 45-120 м, а на глубинеоно прослежено на 1200 м. Руды вкрапленные, брекчиевые, массивные; сложеныпирротином, пентландитом, халькопиритом, кубанитом. В них присутствует арсенидыи сульфоарсениды никеля, галенит, сперрилит. Руды богаты платиноидами и золотом(1-4 г/т).

Относительно генезисаместорождений Сёдбери существуют две главные гипотезы: классическая –магматическая и новая – метеоритная.

МесторождениеКамбалда – представитель пластообразных месторождений на Австралийскомконтиненте. Находится оно в Западно-Австралийской никеленосной провинции.Медно-никелевое оруденение связано с основными и ультраосновными интрузивнымимассивами, которые приурочены к архейским зеленокаменным поясам системыКалгурли-Йилгарн. Зеленокаменные толщи смяты в узкие вытянутые складкисеверо-западного простирания.

Мощность рудных тел 1-15м. Протяженность по простиранию измеряется сотнями метров, а разведаннаяглубина –450 м. Руды в основном пирротин-пентландитовые с небольшим количествомхалькопирита и пирита. Запасы никеля на месторождении составляют 642 тыс.т присреднем содержании 3.28%, кобальта – 8 тыс.т. (0.04%) и меди – 67 тыс.т.(0.34%).

В Австралии имеется ещеряд месторождений с бедными прожилковато-вкрапленными рудами, но с крупнымизапасами. К ним относятся Маунт-Кейт и Кингстон с запасами по 600 тыс.т никеля(ср.сод. 0.6%) и Саут-Уиндорра с запасами 443 тыс.т. никеля (ср.сод.1.5%).

Тип второй.Никелевые силикатные и кобальт-никелевые асболан-силикатные преимущественнопластообразные месторождения.

В месторождениях этоготипа заключены запасы никеля в 3 раза превышающие его запасы в сульфидныхрудах, а запасы некоторых месторождений достигают 1 млн.т. и более никеля.Крупные запасы силикатных руд сосредоточены на Новой Каледонии, Филиппинах,Индонезии, Австралии и др. странах. Среднее содержание в них никеля равно1.1-2%. Кроме того в рудах часто содержится кобальт.

 

 

 

Месторожденияплощадной коры.

МесторожденияКемпирсайской группы представляют собой сохранившиеся остаточные покровыкоры выветривания на дунитах, перидотитах, пироксенитах и ихсерпентинизированных разностях. Площадь никеленосных участков достигаетнескольких квадратных километров. Контуры рудных тел с кондиционным содержаниемметалла определяются опробованием и густотой разведочной сети. Мощность рудныхтел – 30 м (средняя 6м). В общем случае профиль никеленосной площадной корырасчленяется на зоны:

1.    охры

2.    нонтрониты

3.    выщелочныезмеевики

4.    карбонатизированныезмеевики

5.    малоизмененныематеринские породы – змеевики.

Рудой является зонанонтронитов, нижняя часть зоны охр и верхняя часть зоны выщелочных змеевиков.

            Месторожденияотрабатываются открытым способом. Мощность вскрышных пород 0-40 м.

На острове Куба максимальногоразвития никеленосная кора выветривания латеритного профиля достигает наприбрежном плато в провинции Орьенте. Здесь на поверхности обнажаютсяинтрузивные массивы ультраосновных пород, с которыми связаны крупнейшие позапасам месторождения силикатных никелевых руд Пинарес-де-Майори, Никаро, Мао.Полоса никелевых месторождений протягивается в широтном направлении на 100-120км при ширине 30-35 км. Плащеобразные рудные залежи мощьностью 10-40 мпокрывают огромные, слабо всхолмленные площади плато. На месторождении Майярирудное тело длиной свыше 16 км и шириной более 6 км залегает на глубине 6-20 м.

Разрез никеленосной корывыветривания для всех кубинских месторождений почти одинаков. В нем выделяютсядве зоны: латеритовая и серпентитовая.

В латеритах Кубы среднеесодержание никеля – 1.2-1.5%, кобальта – 0.08-0.1% при низком содержании окисимагния (2-3%) и высоком – окиси железа (60-70%). Это позволяет перерабатыватьих гидрометаллургическим методом. По общим запасам никеля Куба занимает одно изпервых мест в мире.

 

Месторождениялинейно-площадной коры.

Бурыктальское месторождениенаходится в Оренбургской области. На площади выделяется ряд рудных участков,расположенных в 2-10 км один от другого. Глубина залегания рудных тел 13-110 м,мощность 1-25 м. Форма рудных залежей весьма сложная, с частыми раздувами,пережимами и карманообразными углублениями, обусловленная совместным развитиемплощадной и трещинной кор выветривания.

Промышленные никелевыеруды представлены охрами, нонтронитами, нонтронизированными и выщелоченнымисерпентитами. По вещественному составу и технологическим свойствам выделяютсядва типа руд:

1.    железистый,с повышенным содержанием кобальта;

2.    магнезиальный,с повышенным содержанием никеля.

Месторождение отрабатывается открытым способом.

Месторождения Новой Каледонии приурочены ккайнозойским интрузивным массивам и занимающим около одной трети площади всегоострова. Для месторождений характерны две зоны оруденения.

Верхняя зона представлена никеленосными латеритами иучастками окремнения с содержанием до 60-70% оксида железа и 1-2% никеля.

Нижняя зона сложена богатымигарниерит-серпентитовыми рудами, которые залегают под площадной никеленоснойкорой выветривания. Рудные тела крайне изменчивой мощности прослеживаются наглубину 150м и по простиранию на сотни метров. Наиболее богатые рудныеинтервалы приурочены к верхним частям серпентитовых руд. Содержание никелясоставляет 10-16%, с глубиной снижается до 2%., кобальта – 0.01-0.03%, а окисимагния – 20-30%. Гарниерит-серпентитовые руды являются объектом добычи смомента открытия никелевых руд в Новой Каледонии (1875г.) и до настоящеговремени. Лишь в последние годы начаты работы по использованию более бедныхлатеритовых никелевых руд со средним содержанием никеля 1.2-1.8%.

По запасам никеля Н.Каледония занимает первое местосреди развитых стран. Не менее 80% всех запасов приходится нагарниерит-серпентитовые руды. Годовая добыча никеля в стране достигает 133тыс.тонн.

Месторождения линейного типа.

Аккермановское месторождение приурочены ктектоническим зонам дробления, вдоль которых кора выветривания проникает на значительнуюглубину.

Ширина рудоносных зон неодинаковая, редко достигаетнескольких десятков метров. Иногда встречаются ряд параллельных полос,сливающихся в верхней части коры. Чаще всего рудные тела имеют крутое падение ипрослеживаются на глубину 25-60 м.

Основные носители никелевого оруденения в этом типе– гарниерит и гидросиликаты магния, хризотил и хризопраз. Трещинныеместорождения по содержанию никеля более богаты, чем месторождения площаднойкоры.

Месторождения со сложной морфологией рудных тел. Средиэтих месторождений выделяются месторождения «открытого» и «закрытого» карста.Руды приурочены к контакту никеленосных пород с карбонатными. В связи с этимплощади месторождения вытянуты вдоль линии контактов. Рудные телапрослеживаются вдоль контакта на 100-350 м, а по падению на 10-200 м.

Карстовые полости выполняются разложеннымсерпентитом, известняком, тальком, хлоритом, глинами и др. Материал несортирован и имеет слабовыраженную грубую слоистость. Основные носителемникелевого оруденения – гарниериты и другие никелевые силикаты и галлуазиты.

Технологические свойства руд и особенности их переработки.

Технология переработки рудцветных металлов зависит от их минерального состава, степени окисления,комплексности, тексту и структур, крупности зерен и степени взаимногопрорастания одних минералов в другие, сопротивляемости руд дроблению и степенишламообразования при их дроблении и измельчении. Все это обуславливаетвыделение большого числа промышленных типов руд, для которых требуютсяразличные технологические схемы переработки (см. табл.№2)

По степени окисления рудымедных и полиметаллических месторождений подразделяются на три типа:сульфидный, смешанный и окисленный. Критерием для отнесения руд к тому илииному типу служит содержание в рудах меди, свинца и цинка в оксидной форме,ориентировочная величина которого указана в таблице.

Типы руд по степени окисленности

Тип руд

Содержание оксидов, %

Меди

Свинца

Цинка

Сульфидный

<10

<15

<10

Смешанный

11-50

16-50

11-50

Окисленный

>50

>50

>50

Богатые сульфидныемедно-никелевые руды с содержанием никеля более 1% при отношении никеля к медне менее 1:1 и с пониженным (менее 25%) содержанием железа направляютсянепосредственно в плавку. При содержании железа более 25% и серы более 20%богатые руды перед плавкой флотируют для разделения на медный и никелевыйконцентраты и вывода пирротина в отдельный продукт. Рядовые медно-никелевыеруды с содержанием никеля менее 1% обогащаются; при этом получают коллективныймедно-никелевый или селективные никелевый и медный концентраты.

Содержащийся вмедно-никелевых рудах кобальт в процессе обогащения накапливается вмедно-никелевом, медном и никелевом концентратах. Вредными примесями сульфидныхмедно-никелевых руд являются цинк, свинец и мышьяк; их предельные содержанияустанавливаются техническими условиями. Силикатные никелевые руды по комплексурудообразующих минералов разделяются на два технологических типа: железистые(охристые, лептохлоритовые, гематитовые) и магнезиальные (серпентиниты сникелевыми силикатами).

Все силикатные рудыподвергаются непосредственному металлургическому переделу: железистые –гидрометаллургическим (при содержании магния менее 3%) или пирометаллургическимметодами, магнезиальные — только пирометаллургическим. К вредным примесям всиликатных никелевых рудах относят медь и хром, а при плавке на ферроникель – ифосфор. Предельные содержания этих компонентов определяются техническимиусловиями.

Окисленные и смешанныеруды обогащаются значительно хуже, чем сульфидные, особенно содержащие медь всиликатной форме. Цинк в оксидной форме в товарные концентраты практически неизвлекается. Окисленные и смешанные руды перерабатываются либо по сложнымкомбинированным схемам, включающим сульфидизацию окисленных минералов ифлотацию получаемого материала, либо гидрометаллургическим способом – путемхимического выщелачивания металлов и последующего их осаждения.

Все медные,свинцово-цинковые и медно-никелевые руды являются комплексными. При переработкеих обычно получают товарные медные, свинцовые, цинковые и никелевыеконцентраты, часто также серные (пиритные), молибденовые, баритовые имагнетитовые, иногда промпродукты, содержащие благородные и другие металлы. Втоварных концентратах разных марок, выделяемых по содержанию основныхкомпонентов, лимитируется и содержание примесей.

Методика разведкиместорождения никеля.

Методы разведки.

Основными методамиразведки месторождений являются, по В.М.Крейтеру, создание системы разведочныхразрезов, опробование руд и оценочное сопоставление.

Создание системыразведочных разрезов направлено на определение размеров, формы, внутреннегостроения и условий залегания рудных тел и отображение их на соответствующихразрезах и планах. Различают следующие разновидности метода разведочныхразрезов, учитывающие пространственную ориентировку последних:

1.   вертикальных разрезов

2.   горизонтальных разрезов

3.   комбинированный, горизонтальных ивертикальных разрезов.

Опробование какразведочный метод направлено на выявление качества полезного ископаемого.Оценочное сопоставление сопутствует разведочному процессу непрерывно; егоконечная цель – определение экономической целесообразности эксплуатацииразведываемого объекта путем сравнения основных показателей его промышленногоосвоения с аналогичными показателями других объектов.

Системы разведки.

Под системой разведкипонимается такое пространственное расположение и сочетание горно-разведочныхвыработок и буровых скважин, которое позволяет создать совокупность разведочныхразрезов, отражающих форму, размеры и внутреннее строение рудных тел иособенности распределения в них полезных компонентов.

В зависимости от типаприменяемых разведочных средств различают три группы систем разведки: горную,горно-буровую и буровую. Горная и горно-буровая системы разведки в общем случаедают возможность создать совокупность вертикальных и горизонтальных разрезов, атакже и их комбинацию. Буровые же системы разведки позволяют создать толькосовокупность вертикальных разрезов.

Система разведочных работвыбирается исходя из природных геологических особенностей разведываемыхместорождений. Соотношение объемов горных работ и бурения, виды горныхвыработок и способы бурения, геометрия и плотность разведочной сетиопределяются с учетом возможностей горных, буровых и геофизических средствразведки, опыта разведки и разработки месторождений аналогичного типа. Принятаясистема разведки должна обеспечивать возможность подсчета запасов промышленныхкатегорий в соотношении, установленном Классификацией запасов для месторожденийразличных групп по сложности разведки.

При выборе оптимальноговарианта разведки следует учитывать технико-экономические показатели и срокивыполнения работ.

Стадийностьразведочного процесса.

 

Выделяют четыре стадииразведочного процесса:

1.   предварительная разведка

2.   детальная разведка

3.   доразведка месторождения

4.   эксплуатационная разведка

Основная задача предварительнойразведки – выявление геологической структуры, форму и условий залеганияосновных рудных тел, качества и технологических свойств руд, а также количествазапасов руды и металлов по месторождению в целом, горнотехнических условий егоразработки и географо-экономических условий района для предварительнойгеолого-экономической оценки месторождения.

Основной результат работпо стадии предварительной разведки – предварительная, но достаточно надежнаяоценка разведываемого месторождения. По результатам разведки составляетсятехнико-экономический доклад, в котором дается экономически обоснованный выводо промышленном значении месторождения.

Для подсчета балансовыхзапасов полезных компонентов составляются временные кондиции. Запасы руды иметаллов должны быть подсчитаны по категориям С2 и С1 впределах всего объекта разведки.

Положительная оценка месторождения на стадиипредварительной разведки не предполагает немедленного проведения детальной егоразведки. Месторождение после предварительной разведки может быть отнесено кчислу резервных.

Сложные месторождения с богатыми рудами, на которыхнецелесообразны затраты на детальную разведку с подсчетом по высокимкатегориям, могут передаваться для промышленного освоения с запасами покатегориям С1+С2.

 

Детальная разведка осуществляется наместорождениях, получивших положительную оценку по данным предварительнойразведки и намечаемых к промышленному освоению в ближайшие годы.

В результате проведения детальной разведки наместорождении должны быть выявлены запасы руды и металлов, обеспечивающиедеятельность горнодобывающего предприятия в течении 30-40 лет.

Запасы, выявляемые в результате детальной разведки,подсчитываются в соответствии с постоянными кондициями, разрабатываемые наоснове составленного для этого объекта ТЭО.

Материалы, полученные в результате детальнойразведки, служат основанием для представления подсчета запасов по месторождениюи для составления проекта разработки месторождения.

Доразведка месторождений может выполнятьсякак на ранее детально разведанных месторождениях, но не освоенныхпромышленностью, так и на разрабатываемых. Назначением работ в первом случаеявляется получение дополнительных данных, необходимых для подготовки месторожденияк промышленному освоению, во втором – последовательное изучение недостаточноизученных частей месторождения.

Эксплуатационная разведка начинается приподготовке месторождения к отработке с началом проходки капитальныхгорно-подготовительных и нарезных выработок и сопровождает разработкуместорождения до ее окончания.

Объектами эксплуатационной служат участки,подготавливаемые к отработке, а также отрабатываемые уступы карьера иэксплуатационные блоки.

Основная задача этойстадии заключается в предельно возможном уточнении контуров рудных тел,качества руд и горнотехнических условий их отработки.

Стадийность работ должнасоблюдаться. Работы различных стадий могут выполняться без перерыва или созначительным перерывом. В отдельных случаях некоторые стадии могутотсутствовать в общей схеме геологоразведочного процесса или объединяться другс другом.

Методика разведкиместорождений никеля.

Группировка месторожденийпо сложности строения.

Плотность сетей приразведке никелевых месторождений.

В соответствии сКлассификацией ГКЗ месторождения никеля по природным геологическим особенностями сложности разведки разделяются на четыре группы (пять подгрупп). Для разведкиместорождений каждой из подгрупп требуются свои методические приемы и плотностьразведочной сети. См. таблицы №3 и №4.

Первая группа сложностистроения включает наиболее простыеместорождения никеля, представленные крупными пластообразными залежамивкрапленных руд простого строения и выдержанной мощностью и относительноравномерным распределением полезных компонентов. Это плитообразные залеживкрапленных медно-никелевых руд Талнахского и Норильского месторождений,«донная залежь» Ниттис-Кумужья и др.

Первоначальная редкая сетьразведочных скважин – (400-600) х (400-600) м – обеспечивает на этихместорождениях приближенное оконтуривание рудных залежей и получение запасовкатегории С1, т.е. решает задачу предварительной разведки.

Разведочные скважиныобычно вертикальные; располагаются они в разведочных линиях, ориентированныхвкрест удлинения рудоносных массивов.

В стадию детальнойразведки для подсчетов запасов категорий В и А сеть разведочных скважинсгущается соответственно до 200 х 200 и (50-100) х (50-100) м.

Плотность сетей, применявшихся при разведке месторожденийникелевых руд

Таблица №3

Классификация месторождений по сложности разведки Виды выработок

Расстояния между пересечениями рудных тел выработками (в м)* для категорий запасов

Группа Подгруппа А В

С1

1-я Скважины 100/100 200/200 400-600/400-600 2-я 1-я 50-100/50-100 75-100/150-200 2-я 2-я 25-50/25-50 50/50-100 3-я Скважины, горные выработки 25-50/50-100

* — в числители указанырасстояния по падению, в знаменателе – по простиранию.

Вторая группа месторождений никеля самая многочисленная. Онасостоит их двух подгрупп: 1-й, включающей крупные протяженные пологопадающие инаклонные пласто-, плито- и линзообразные залежи сульфидных медно-никелевыхруд, и второй, объединяющей большинство средних и мелких по масштабамплащеобразных, линзообразных и клиновидных залежей силикатных никелевых рудкоры выветривания.

Пологопадающие инаклонные пласто- и линзообразные залежи сульфидных медно-никелевых руд характеризуется неравномерным распределением оруденения,сложным внутренним строением и представлены сплошными, брекчеевидными илипрожилковато-вкрапленными рудами, между которыми часто отмечаются постепенныевзаимные переходы.

Предварительная идетальная разведка этой группы месторождений осуществляется в основномнаклонными и вертикальными скважинами колонкового бурения, расположенными ввертикальных разрезах. Глубина разведочных скважин определяется протяженностьюперспективных рудоносных дифференцированных интрузивных массивов по падению исохранением в них промышленного оруденения.

Для получения запасовкатегорий С1 и В плотность сети разведочных скважин принимается всреднем соответственно (100-150) х (100-150) и (50-75) х (50-75) м.

Методика разведки плащеобразныхи линзовидных залежей силикатных никелевых руд определятся их значительнымплощадным распространением, обычно неглубоким залеганием, невыдержанностью помощности и прерывистостью, общим невысоким содержанием никеля и егонеравномерным распределением.

Разведка месторожденийсиликатного никеля осуществляется преимущественно вертикальными, реженаклонными скважинами колонкового бурения, которые бурятся самоходнымиагрегатами. На стадии предварительной разведки первоначально оконтуриваютникеленосные коры выветривания, определяют участки развития промышленных руд иоценивают их запасы по категориям С2 и С1. Сетьразведочных скважин при площадной коре выветривания принимается квадратной илипрямоугольной при расстоянии между разведочными разрезами 80-100 м и междускважинами в разрезах 50-100 м.

В стадию детальнойразведки для получения запасов категории В разведочную сеть сгущают примерновдвое – до 50 х 50 м или до 50 х (25-50) м. Часть разведочных профилейразбуривают через 20-25 м, что позволяет подсчитать запасы категории А. Глубинаскважин зависит от мощности никеленосной коры выветривания.

Доразведка производится помере отработки первоочередных участков путем сгущения разведочной сети напримыкающих площадях развития никеленосных кор выветривания.

 

Третья группаместорождений по сложности разведки самаяразнообразная. К ней относятся наиболее сложные средние и мелкие сульфидныемедно-никелевые месторождения.

Разведка сульфидныхмедно-никелевых и кобальтовых месторождений этой группы осуществляетсякомбинированными горно-буровыми системами при высокой доли горных работ. Дляразведки месторождений силикатных никелевых руд требуется примерно в 2 разабольшая плотность сети разведочных скважин – до (20-50) Х (20-50) м – и бурениедополнительных детализационных скважин на внешнем контуре трудных тел.

Детальная разведкаместорождений 3-й группы обычно совмещается с их эксплуатацией.

Месторождения никеля4-й группы сложности промышленногозначения не имеют. К ней относятся объекты очень сложного геологическогостроения, мелкие по размерам, невыдержанной мощностью, с многочисленнымиответвлениями.

Разведка их обычнопроводится одновременно с эксплуатацией. Разведочные скважины на такихместорождениях позволяют устанавливать только благоприятные рудоносныеструктуры и наличие в них оруденения. Подземные горные выработки используютсякак для непрерывного прослеживания благоприятных рудоносных структур, так и привскрытии промышленных руд -–в качестве эксплуатационных.

Опробование

Опробование производитсяна всех стадиях поисковых и разведочных работ с целью изучения качества руд(химического и минерального состава, физико-технических и технологическихсвойств), оконтуривания рудных тел и подсчета их запасов. Опробуются всеразведочные выработки, вскрывшие оруденение, и выходы рудных тел в естественныхобнажениях.

Методы (геологические,геофизические) и способы опробования выбираются исходя из конкретныхгеологических особенностей разведываемых месторождений. Принятые метод и способопробования должны обеспечить наибольшую достоверность результатов придостаточной производительности и экономичности.

В зависимости от целевогоназначения различают четыре вида опробования: химическое, минералогическое,техническое и технологическое.

Химическое опробование

Химическое опробованиепредназначено для установления химического состава руд и вмещающих пород,содержания в рудах главных и второстепенных полезных и вредных компонентов.

Главные компонентыопределяют промышленное значение месторождения, природные сорта руд и контурырудных тел. Главными полезными компонентами в месторождениях никеля и кобальтаявляются медь, сульфидная сера, часто платиноиды.

В качестве второстепенныхполезных компонентов в рудах обычно присутствуют золото, кадмий, селен, висмути др; к вредным относятся прежде всего мышьяк, ртуть, фтор.

Химическое опробование приразведке осуществляется путем отбора проб в горных выработках, по керну и шламубуровых скважин.

Наиболее распространенныйспособ опробования в горных выработках (штольнях, штреках, ортах, шурфах иканавах) – бороздовый. Иные способы опробования – валовый, шпуровой,точечный, горстевой и др. используются для решения отдельных задач. Наряду сгеологическим опробованием все более широко применяются разнообразныеэкспрессные геофизические (ядерно-физические) методы.

Опробование следуетпроизводить непрерывно на полную мощность с выходом во вмещающие породы на величину,превышающую мощность пустого или некондиционного прослоя, включаемого всоответствии с кондициями в промышленный контур. Рудные тела без видимыхгеологических границ опробуются во всех разведочных сечениях, а рудные тела счеткими геологическими границами – по разреженной сети выработок.

Обработка бороздовых,керновых и других видов проб и подготовка их к анализу производятся всоответствии с методическими материалами Научного совета по аналитическимметодам.

Минералогическоеопробование производится с цельюопределения минерального и петрографического состава руд, их природныхразновидностей и сортов, а также вмещающих пород. Оно выполняется путемминералогического изучения шурфов, аншлифов, мономинеральных и других проб,более или менее равнозначно представляющих рудные тела и природные типы руд.

Систематическиеспециальные минералогические исследования осуществляются с целью изученияхарактера и глубины распространения зоны окисления, выделения и оконтуриванияприродных технологических сортов (по степени окисленности минеральному составу,текстурным и структурным признакам и др.). Минеральный состав руд, ихтекстурно-структурные особенности и физические свойства должны быть изучены сприменением менералого-петрографических, физических, химических и других видованализа. При этом наряду с описанием отдельных минералов количественнооценивается их распространенность.

Особое внимание уделяетсяминералам основных компонентов: определению их количества, выяснению ихотношений между собой и с другими минералами (наличие их размеров и сростков,характер срастания), размеров зерен и соотношений различных по крупностиклассов.

В процессеминералогических исследований должно быть изучено распределение основныхпопутных компонентов и вредных примесей и составлен их баланс по формамнахождения в минеральных соединениях.

Техническое опробование предназначено для изучения физико-механических свойств руди вмещающих пород, что необходимо для решения горнотехнических и других условийотработки месторождений. Важнейшим из этих свойств являются объемная масса,влажность, крепость, разрыхляемость, кусковатость, склонность к самовозгоранию.

Объемная масса рудыопределяется как отношение массы руды в природном залегании к занимаемому еюобъему. Она устанавливается отдельно для каждого промышленного и минеральноготипа руд.

Объемная масса рыхлых,сильно трещиноватых и кавернозных руд определяется в целиках.

Одновременно с замерамиобъемной массы руд вычисляется влажность .

Другие физико-механическиесвойства руд – крепость, разрыхляемость, склонность к самовозгоранию –определяется в соответствии с Инструкцией по изучению инженерно-геологическихусловий месторождений полезных ископаемых при разведке.

В результате изученияхимического и минерального состава, текстурно-структурных особенностей ифизических свойств руд устанавливаются их природные разновидности ипредварительно намечаются промышленные типы, требующие селективной добычи ираздельной переработки.

Окончательное выделениепромышленных типов и сортов руд производится по результатам технологическогоизучения выявленных на месторождении природных разновидностей.

Технологическоеопробование.

Технологические свойстваруд изучаются в лабораторных и полупромышленных условиях наминералого-технологических, малых технологических лабораторных,укрупненно-лабораторных и полупромышленных пробах.

Отбор проб длятехнологических исследований на разных стадиях геологоразведочных работ следуетвыполнять в соответствии с временным методическим руководством «Технологическоеопробование месторождений цветных металлов в процессе разведки».

При поисково-оценочныхработах технологические свойства руд оцениваются по аналогии с другимиместорождениями, сходными по минеральному составу руд, технология переработкикоторых освоена. Тем не менее для новых труднообогатимых типов руд уже впроцессе поисково-оценочных работ возникает необходимость отбора и исследованиялабораторных технологических проб.

На стадии предварительнойразведки в лабораторных условиях изучаются технологические свойства разныхприродных типов и сортов руд. Масса лабораторных проб составляет от 0,1 до 2 т.При необходимости разработанные технологические схемы проверяются наукрупненных установках непрерывного действия, для чего требуются пробы массойдо 20 т, а иногда и более.

На стадии детальнойразведки ранее разработанные схемы обогащения различных технологических типовруд уточняются в промышленных или полу промышленных условиях на пробах массойнесколько тысяч тонн. При необходимости проводится технологическое картированиеместорождений путем отбора большого числа малых технологических проб (1-2 кг),которые исследуются по разработанным на более крупных пробах технологическимсхемам.

Минералого-технологическимии малыми технологическими пробами, отобранными по определенной сети, должныбыть охарактеризованы все природные разновидности руд, выявленные наместорождении. По результатам испытаний этих проб осуществляетсягеолого-технологическая типизация руд месторождения – выделяются промышленныетипы и сорта руд, изучается пространственная изменчивость вещественногосостава, физико-механических и технологических свойств последних, составляютсягеолого-технологические карты, планы и разрезы.

Технологические свойствавсех промышленных типов руд должны быть изучены на лабораторных пробах встепени, необходимой для выбора оптимальной технологической схемы ихпереработки и определения основных технологических показателей обогащения.

В период эксплуатацииместорождений технологические схемы переработки руд совершенствуются идорабатываются в связи с изменением минерального состава руд с глубиной ивовлечением в эксплуатацию новых технологических разновидностей.

Исследованиетехнологических свойств руд сопровождается изучением их минерального ихимического состава, текстур и структур. Детальное изучение текстур рудпозволяет решить вопрос о возможности и целесообразности их предварительногообогащения в тяжелых суспензиях. Изучение структурных особенностей руд,размеров зерен полезных минералов, характера их взаимных границ, прорастаний позволяетрешить вопрос о необходимой и достаточной степени измельчения руд передфлотацией, целесообразности организации в голове технологического процессаотсадки для улавливания примесей драгоценных металлов и т.п.

В то же время проводитсядетальное всестороннее исследование руд и продуктов их переработки на редкие ирассеянные элементы. Должна быть также изучена возможность использованияоборотных вод и отходов, получаемых при рекомендуемой технологической схемепереработки минерального сырья, даны рекомендации по очистке промышленныхстоков и охране окружающей среды.

Изучение руд напопутные компоненты

Все медные,свинцово-цинковыё и никелевые руды являются комплексными и содержат примесиблагородных металлов и других попутных компонентов, которые повышают ценностьруд. Большинство из них при обогащении руд извлекается в товарные концентратыосновных металлов и другие продукты обогащения, из которых они могут бытьполучены в процессе последующего металлургического передела.

Золотосодержится в рудах в различной форме: в основном связано с халькопиритом ипиритом, но встречается ив свободном состоянии. До 50 % свободного золотавыделяется в голове технологического процесса гравитационным обогащением.Остальное его количество накапливается в медном, свинцовом, цинковом,никелевом, медно-никелевом и пиритном концентратах. Суммарное извлечение золотаизменяется в широких пределах, достигая 80 %. '

Серебро накапливается в сульфидах меди,галените, блеклых рудах и пентландите, а также присутствует в самородномсостоянии и в виде сульфосолей и теллуридов. Оно сосредоточивается главнымобразом в основных товарных концентратах и извлекается при рафинированиичерновых металлов — меди, свинца и никеля.

Значительное количество золота и серебра при обогащении руд колчеданноготипа переходит в пиритные концентраты, из которых извлечение их возможно спомощью сложных гидрохимических схем, включающих низкотемпературный обжигконцентратов и выщелачивание металлов из огарков.

Платиноиды, концентрирующиеся преимущественно в медно-никелевыхрудах, отмечаются в основном в самородном состоянии и в виде собственныхминералов. Часть их поступает в самостоятельный гравитационный концентратблагородных металлов, часть в медный и медно-никелевый концентраты, из которыхони извлекаются при рафинировании черновых металлов.

Рений в виде изоморфной примеси присутствует в минералах меди изместорождений типа медистых песчаников и сланцев и в молибдените измедно-порфировых месторождений. При переработке медных и молибденовыхконцентратов (промпродуктов) получают перренат аммония.

Кадмий концентрируется в виде тончайшей механической илиизоморфной примеси в сфалерите и халькопирите и извлека­ется из пылейметаллургических заводов, вельц-окислов цинкового производства имедно-кадмиевых кеков.

Висмут самородный или в составе сульфосолей тесно ассоциирует сгаленитом и минералами меди и извлекается при рафинировании свинца.

Сурьма, мышьяк и ртуть, тесно связанные в медных исвинцово-цинковых рудах с блеклыми рудами и другими сульфосолями, являютсявредными примесями. В медно-никелевых рудах основная часть мышьяка входит всостав арсенопирита.

Индий, таллий и галлий содержатся в сфалерите, галените,халькопирите, пирите и других сульфидах, накапливаются в основном в цинковыхконцентратах и извлекаются из пылей, кеков, вельц-окислов и другихполупродуктов цинкового и сернокислотного производства.

Селен и теллур присутствуют в качестве примеси во всех сульфидах,поступают в концентраты основных металлов и пиритный, получаются из пылейобжиговых печей, сернокислотных и медеэлектролитных шламов и других продуктов.

Германий в рудах цветных металлов отмечается в основном в качествепримеси в силикатах, которые теряются с хвостами флотации. Часть его, связанаясо сфалеритом и сульфидами меди, может извлекаться в цинковом и медномпроизводстве из пылей, кеков, ретортных остатков и других продуктовметаллургического передела.

В соответствии с требованиями ГКЗ СССР содержания попутных компонентовопределяются в групповых геологических пробах, концентратах и продуктахобогащения. Групповые пробы составляются из навесок, отбираемых из рядовых пробпропорционально их длине, и характеризуют отдельные типы руд или части мощныхрудных тел. Обычно в групповую пробу включают до 10 рядовых проб. Порядокобъединения рядовых проб в групповые, их размещение и общее число должныобеспечить равномерное опробование основных разновидностей руд на попутныекомпоненты и вредные примеси, а также позволить выяснить закономерностиизменения их содержаний по простиранию и падению рудных тел. При изучении рудна ценные попутные компоненты используются также анализы мономинеральныхфракций, отбираются специальные (малые) технологические пробы, анализируютсяпродукты обогащения. В результате составляется баланс распределения ценных попутныхкомпонентов по различным минеральным типам руд, концентратам, другим продуктамобогащения, решается вопрос об экономической целесообразности и рациональныхспособах их извлечения.

Минимальные содержания рассеянных элементов в минералах-носителях, технологическидопустимые для их извлечения, по данным А. М. Сечевицы и др., ориентировочносоставляют (в г/т):

рения 2—3 (в молибдените, халькопирите, борните); кадмия 30, индия 1 (всфалерите, галените, халькопирите); висмута 15 (в га­лените, халькопирите); селена5—7, теллура 3—4 (в халькопирите, сфалерите, пирите); таллия 1—3 (в галенитесфалерите); герма­ния 1 (в халькопирите).

Классификациязапасов полезных ископаемых применительно к месторождениям цветных металлов

 

Запасы цветных металлов по степени их изученности в соответствии сКлассификацией ГКЗ СССР подразделяются на разведанные — категорий А, В, C1 — и предварительно оцененные — категории С2.

Для отнесения запасов к категории А должны бытьудовлетворены следующие требования:

1) установлены размеры, форма и условия залегания тел полезногоископаемого, изучены характер и закономерности изменчивости их морфологии ивнутреннего строения, выделены и оконтурены без рудные и некондиционные участкивнутри тел полезного ископаемого, при наличии разрывных нарушений — ихположение и амплитуды смещения;

2) определены природные разновидности, выделены и оконтурены промышленные(технологические) типы и сорта полезного ископаемого, установлены их состав,свойства, распределение ценных и вредных компонентов по минеральным формам;качество выделенных промышленных (технологических) типов и сортов полезногоископаемого охарактеризовано по всем предусмотренным кондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены с детальностью,обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектированиятехнологической схемы его переработки с комплексным извлечением компонентов,имеющих промышленное значение;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические,горно-геологические и другие природные условия исследованы с детальностью,позволяющей получить исходные данные для составления проекта разработкиместорождения;

5) контур запасов полезного ископаемого определен всоответствии с требованиями кондиций по скважинам или горным выработкам.

Запасы категории А при детальной разведкеместорождений цветных металлов подсчитываются только на месторождениях 1-йгруппы в блоках, оконтуренных скважинами и горными выработками безэкстраполяции. На штокверковых месторождениях меди к категории А могут бытьотнесены блоки, в пределах которых коэффициент рудоносности близок к единице,установлены пространственное положение, форма и размеры участков кондиционныхруд, подлежащих селективной выемке. На разрабатываемых месторождениях запасыкатегории А подсчитываются по данным эксплуатационной разведки игорно-подготовительных работ.

Запасы категории В подсчитываются на месторождениях (вблоках), для которых соблюдены следующие требования:

1) установлены размеры, основные особенности и изменчивость формы,внутреннего строения и условий залегания тел полезного ископаемого,пространственное размещение внутренних без рудных и некондиционных участков;при наличии крупных разрывных нарушений выяснены их положение и амплитудысмещения, охарактеризована возможная степень развития мало амплитудныхразрывных нарушений;

2) определены природные разновидности, выделены и при возможностиоконтурены промышленные (технологические) типы полезного ископаемого; приневозможности оконтуривания установлены закономерности пространственногораспределения и количественного соотношения промышленных (технологических)типов и сортов полезного ископаемого, минеральные формы нахождения полезных ивредных компонентов; качество выделенных промышленных — (технологических) типови сортов полезного ископаемого охарактеризовано по всем предусмотреннымкондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены в степени,необходимой для выбора принципиальной технологической схемы переработки,обеспечивающей рациональное и комплексное его использование с извлечениемкомпонентов, имеющих промышленное значение;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические,горно-геологические и другие природные условия изучены с полнотой, позволяющейкачественно и количественно охарактеризовать их основные показатели и влияниена вскрытие и разработку месторождения;

5) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии стребованиями кондиций по скважинам или горным выработкам с включением (привыдержанных мощности тел и качестве полезного ископаемого) ограниченной зоныэкстраполяции, обоснованной геологическими критериями, данными геофизических игеохимических исследований.

Запасы категории В при детальной разведке месторождений цветных металловподсчитываются только на месторождениях 1-й и 2-й групп. Контур запасовкатегории В должен быть проведен по разведочным выработкам без экстраполяции, аосновные горно-геологические характеристики рудных тел и качество руд впределах этого контура установлены по достаточному объему предста­вительныхданных.

На штокверковых месторождениях, где объем руды определяется сиспользованием коэффициента рудоносности, к категории В могут быть отнесеныблоки, в пределах которых коэффициент рудоносности выше, чем средний по месторождению,выявлены изменчивость рудонасыщенности в плане и на глубину, закономерностипространственного положения, типичные формы и характерные размеры участковкондиционных руд в степени, позволяющей дать оценку возможности их селективнойвыемки.

На разрабатываемых месторождениях запасы категории В подсчитываются поданным эксплуатационной разведки и горно-подготовительных работ.

Для подсчета запасов категории C1должны быть выполнены следующие требования:

1) выяснены размеры и характерные формы тел полезного ископаемого,основные особенности условий их залегания и внутреннего строения, оцененыизменчивость и возможная прерывистость тел полезного ископаемого, а дляпластовых месторождений установлено также наличие площадей интенсивногоразвития малоамплитудных тектонических нарушений;

2) определены природные разновидности и промышленные (технологические)типы полезного ископаемого, установлены общие закономерности ихпространственного распространения и количественные соотношения промышленных(технологических) типов и сортов полезного ископаемого, минеральные формынахождения полезных и вредных компонентов; качество выделенных промышленных(технологических) типов и сортов охарактеризовано по всем предусмотреннымкондициями показателям;

3) технологические свойства полезного ископаемого изучены в степени,достаточной для обоснования промышленной ценности разведанных запасов;

4) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические,горно-геологические и другие природные условия выявлены с полнотой, позволяющейпредварительно охарактеризовать их основные показатели;

5) контур запасов полезного ископаемого определен всоответствии с требованиями кондиций по скважинам или горным выработкам сучетом данных геофизических и геохимических исследо­ваний и геологическиобоснованной экстраполяции.

К категории C1 относятся запасы на участкахместорождений, в пределах которых выдержана принятая для данной категории сетьскважин и горных выработок, а полученная при этом информация подтверждена наразрабатываемых месторождениях данными эксплуатации, а на новых — результатамиисследований на участках детализации.

На штокверковых месторождениях изученность основныхособенностей внутреннего строения должна обеспечить выяснение рудонасыщенностии закономерностей распределения участков кондиционных руд.

Контуры запасов категории C1 определяются,как правило, по разведочным выработкам, а для наиболее выдержанных и крупныхрудных тел — геологически обоснованной ограниченной экстраполяцией.

Запасы категории С2 подсчитываются при условии соблюденияследующих требований:'

1) размеры, форма, внутреннее строение тел полезного ископаемого иусловия их залегания оценены по геологическим и геофизическим данным иподтверждены вскрытием полезного ископаемого единичными скважинами или горнымивыработками;

2) качество и технологические свойства полезного ископаемого установленыпо результатам исследований единичных лабораторных проб либо оценены поаналогии с более изученными участками того же или другого подобногоместорождения;

3) гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические,горно-геологическиё и другие природные условия оценены по имеющимся для другихучастков месторождения данным, наблюдениям в разведочных выработках и поаналогии с известными в районе месторождениями;

4) контур запасов полезного ископаемого определен в соответствии стребованиями кондиций на основании единичных скважин, горных выработок,естественных обнажении или по их совокупности с учетом данных геофизических игеохимических исследований и геологических построений, а также путемгеологически обоснованной экстраполяции параметров, использованных при подсчетезапасов более высоких категорий.

Запасы категории С2 подсчитываются путем экстраполяции попростиранию и падению, от контура разведанных запасов более высоких категорийна основе геофизических работ, геолого-структурных построений и единичныхрудных пересечений, подтверждающих эту экстраполяцию; по самостоятельным руднымтелам запасы данной категории подсчитываются, исходя из совокупности рудных пересечений,выявленных в обнажениях, горных выработках и скважинах с учетом данныхгеофизических, геохимических исследований и геологических построений.

При определении контуров подсчета запасов категории С2 следуетучитывать условия залегания рудных тел, закономерности изменения их размеров,формы и мощности, состава руд и содержание полезных компонентов (меди, свинца,цинка, никеля, кобальта).

На месторождениях 3-й группы из общего контура запасов категории С2должны быть выделены запасы, учитываемые в установленном Классификациейсоотношении различных категорий. Возможность использования этих запасов дляпроектирования следует обосновать аналогией геологических особенностейзалегания их и запасов более высоких категорий и подтвердить результатамиперевода запасов категории С3 в более высокие категории напредставительных, детально разведанных участках месторождения.

Запасы руд цветных металлов подсчитываются раздельно по выделеннымпромышленным (технологическим) типам руд и учитываются по наличию их в недрахбез учета потерь и разубоживания при добыче, обогащении и переработке. Понароднохозяйственному значению они подразделяются на две группы:

1) балансовые, вовлечение в эксплуатацию которых согласноутвержденным кондициям экономически целесообразно при существующей либоосваиваемой промышленностью прогрессивной техничке и технологии добычи ипереработки сырья с соблюдением требований по рациональному использованию недри охране ок­ружающей среды;

2) забалансовые, разработка которых согласноутвержденным кондициям в настоящее время экономически нецелесообразна илитехнически и технологически невозможна, но которые могут быть в дальнейшемпереведены в балансовые.

Забалансовые запасы подсчитываются и учитываются в томслучае, если в ТЭО кондиций доказана возможность их сохранения в недрах дляпоследующего извлечения или целесообразность попутной добычи, складирования исохранения для использования в будущем.

При подсчете забалансовых запасов проводится ихподразделение в зависимости от причин отнесения запасов к забалансовым —экономических, технологических, гидрогеологических или горнотехнических.

Необходимая степень изученности месторождений,подготовленных для промышленного освоения, определяется в зависимости от ихпринадлежности к той или иной группе Классификации ГКЗ СССР по сложностигеологического строения и распределения полезных компонентов, а также отэкономических факторов — затрат средств и времени, требуемых на производствогеологоразведочных работ.

Разведанные месторождения цветных металлов считаютсяподготовленными для промышленного освоения при условии утверждения в ГКЗ СССРбалансовых запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых,а также содержащихся в них компонентов, имеющих промышленное значение. При этомсоотношение запасов различных категорий должно соответствовать требуемому припроектировании горнодобывающих предприятий (табл. 5).

Запасы категории С2 на месторождениях 1, 2и 3-й групп утверждаются в количестве, полученном в результате разведки. Приэтом ГКЗ СССР устанавливает возможность полного или частичного использованиязапасов этой категории при проектировании горнодобывающего предприятия.

На разрабатываемых месторождениях (участках)соотношение категорий утвержденных балансовых запасов, принимаемое припроектировании либо реконструкции предприятия по добыче полезных ископаемых,либо дальнейшего развития горно-эксплуатационных работ, может быть меньшеуказанного (см. табл. 5) и устанавливается соответствующим горнодобывающимминистерством на основе опыта разработки месторождения.

 

Соотношение запасов различных категорий, %, требуемое дляпроектирования горнодобывающих предприятий

Таблица 5 Категории запасов Группа месторождений

1-я

2-я

3-я

4-я

А+В

30 20

В том числе А не менее

10

С1

70 80 80 50

С2

20 50

На подготовленных к промышленному освоению месторожденияхвещественный состав и технологические свойства руд должны быть изучены сдетальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных дляпроектирования технологической схемы их комплексной переработки, агидрогеологические, инженерно-геологические, -горнотехнические и другиеприродные условия — с детальностью, позволяющей получить исходные данные,необходимые для составления проекта разработки месторождения.

Оценка месторождений на разных стадияхгеологоразведочных работ

 

Общие положения геолого-экономической оценки месторождений

Основная задача геологоразведочных работ — выявление иразведка месторождений полезных ископаемых, пригодных для промышленногоиспользования. При этом под «месторождением» понимается «такое природноескопление минерального сырья, которое технически возможно, а экономическицелесообразно разрабатывать на данном уровне развития производительных сил», т.е. само понятие «месторождение» является геолого-экономическим и предопределяетнеобходимость обязательного выполнения экономических исследований на всехстадиях геологоразведочного процесса. Детальность, обоснованность, асоответственно и объем этих исследований возрастают от стадии к стадиигеологоразведочных работ по мере накопления фактических данных и изученияместорождения.

Геолого-экономическаяоценка, задачи которой — выяснение возможного народнохозяйственного значенияобнаруженного объекта, определение его запасов (в натуральном и денежномвыражении) и экономического эффекта от их использования, — являетсясравнительной: основные геолого-экономические показатели оцениваемого объектасравниваются с таковыми известных месторождений, получивших промышленнуюоценку, и других новых рудопроявлений с целью решения вопросов оцелесообразности постановки более детальных исследований на объекте,последовательности проведения разведочных работ на разных рудопроявлениях иместорождениях, очередности освоения месторождений, промышленная ценностькоторых доказана.

При геолого-экономической оценке месторождений и рудопроявленийучитывается четыре группы факторов, взаимосвязанных между собой:географо-экономических, геологических, горнотехнических и экономических.

В группу географо-экономических факторов могут быть вклю­чены такие, какгеографическое положение оцениваемого объекта, климат, рельеф, освоенностьрайона, возможности транспорта и энергетики, состояние технического и питьевоговодоснабжения, наличие строительных материалов, промышленных предприятий,рабочей силы и т. п.

К геологическим факторам относятся следующие: особенности геологическогостроения района и месторождения; условия и глубина залегания рудных тел, ихморфология, размеры, внутреннее строение; вещественный и минеральный составруд, наличие ценных попутных компонентов; количество и качество запасов иперспективы их увеличения.

Горнотехнические факторы оценки определяютсяинженерно-геологическими условиями залегания месторождения и технологическимисвойствами руд, обусловливающими выбор способа отработки месторождения(открытого или подземного), возможной производительности горно-обогатительногопредприятия, необходимого горнопроходческого и бурового оборудования,транспортных средств, рациональной схемы технологической переработки руд,технических средств и материалов для их обогащения.

Экономические факторы включают данные о себестоимости добычи ипереработки руд, получения металлов, о размерах необходимых капиталовложений исроках их окупаемости, рентабельности работы горно-обогатительного предприятия,потребности в разведываемом виде минерального сырья народного хозяйства страныили изучаемого района.

Различают три вида геолого-экономических оценок месторождений,соответствующих степени их изученности и принятой стадийностигеологоразведочного процесса: первоначальная, предварительная и предпроектная,осуществляемые на завершающих этапах стадий поисково-оценочных работ,предварительной разведки и детальной разведки.

Геолого-экономическая оценкаместорождений на стадии поисково-оценочных работ

По результатам поисково-оценочных работ производитсяпервоначальная геолого-экономическая оценка обнаруженных месторождений ирудопроявлений, выполняемая на основании данных о геолого-промышленном типевыявленного объекта, возможных контурах распространения рудной минерализации вплане и на глубину, содержании основных и ценных попутных компонентов в рудах.Указанные ориентировочные параметры объекта сравниваются с оценочными(браковочными) кондициями, скорректированными применительно к конкретнымгеологическим особенностям исследуемого объекта и географо-экономическимусловиям района.

Если установлено, что максимально возможные параметрыобъекта (запасы категории С2 и прогнозные ресурсы, а такжесодержания металлов) удовлетворяют минимальным требованиям оценочных кондиций,то делается вывод о целесообразности его дальнейшего изучения, т. е.первоначальная геолого-экономическая оценка рудопроявлений неоднозначна. Впроцессе дальнейших работ объект может получить положительную промышленнуюоценку либо может быть забракован. Результаты ориентировочныхгеолого-экономических расчетов по всем положительно оцененным на стадиипоисково-оценочных работ объектам излагаются в виде краткихтехнико-экономических соображении (ТЭС), которые утверждаются производственнымигеологическими объединениями совместно с отчетом о результатахпоисково-оценочных работ и служат основанием для постановки предварительнойразведки объекта. Сроки и очередность проведения предварительной разведкиположительно оцененных объектов определяются производственными планамигеологоразведочных работ.

Браковочные кондиции составляются на основаниифактических данных по разведанным и эксплуатируемым месторождениям различныхгеолого-промышленных типов. Они рассчитываются исходя из принципа равенстваценности, извлекаемой из 1 т руды, и эксплуатационных затрат на получениеконечной товарной продукции, т. е. бесприбыльно-безубыточной деятельностипредприятия.

Браковочные кондиции устанавливаются длянормализованных, типичных для данного геолого-промышленного типа месторожденийгеографо-экономических и горно-геологических условий, которые предусматриваютприведение стоимостных показателей деятельности горно-обогатительныхпредприятий к условиям оплаты 1-го пояса (г. Москва), к действующим оптовымценам на товарную продукцию, материалы, энергоносители, достигнутым показателямпотерь, разубоживания, извлечения полезных компонентов и др. Браковочныекондиции учитывают способ разработки (открытый или подземный), нормализованныекоэффициенты вскрыши (0,0) и рудоносности (0,7) для открытых работ, мощностьрудного тела (1,2 м), крепость пород и руд (10 по шкале М. М. Протодьяконова),угол падения рудных тел (45°), глубину их залегания (до 200м).

Отклонения реальных условий нахождения и природныхгеологических особенностей оцениваемых объектов от нормализованных учитываютсяс помощью поправочных коэффициентов. Содержания основных попутных компонентовпересчитываются с помощью переводных коэффициентов в условный металл.

Браковочныекондиции устанавливаются по минимальному содержанию металла и рассчитываютсяотдельно для объектов с различными запасами руды (с разной производительностьюгорнодобывающих предприятий).

ТЭС составляются на основе оцененных на стадиипоисково-оценочных работ запасов категории С2 и прогнозных ресурсовкатегории P1 с использованием дляориентировочного определения основных оценочных параметров (себестоимостиразведки, добычи, переработки руды и др.) браковочных кондиций и укрупненныхрасчетов, выполненных с учетом технико-экономических показателей отработкианалогичных разведанных и разрабатываемых месторождений того жегеолого-промышленного типа, скорректированных с учетом географо-экономическихусловий нахождения исследуемых объектов, их конкретных геологическихособенностей и горнотехнических условий залегания.

В ТЭС должны быть отражены следующие данные:

1) географо-экономические условия района месторождения;

2) краткие сведения о проведенных в его пределах геолого-съемочных,поисковых и заверочных работах, обеспечивших выявление месторождения, суказанием количества принятых для обосно­вания постановки поисково-оценочныхработ прогнозных ресурсов категории Р2;

3) основные особенности геологического строения месторождения; егогеолого-промышленный тип; размеры, морфология и условия залегания рудных тел;минеральный и вещественный состав руд, средние содержания основных и важнейшихпопутных компонентов;

4) группа месторождения по сложности разведки; гидрогеологические игорнотехнические условия нахождения;

5) данные, определяющие предполагаемые способы добычи и переработки руд ивозможное извлечение полезных компонентов;

6) сведения о методике, объемах и затратах на поисково-оценочные работы;

7) запасы категории С2 и прогнозные ресурсы категории P1, учтенные для обоснования возможнойпроизводительности предприятия; предполагаемые средние содержания основных ипопутных компонентов в добываемых рудах; объемы товарной продукции; принятые врасчетах оптовые цены;

8) выбор и характеристика эксплуатируемых или детально разведанныхместорождений-аналогов, принятых в качестве эталонов при определениитехнико-экономических показателей оценки исследуемого объекта (себестоимостидобычи и переработки руды, необходимых капиталовложений в строительствогорно-обогатительного предприятия, себестоимости товарной продукции,показателей возможной рентабельности отработки месторождения и окупаемостикапиталовложений);

9) сопоставление возможных основных показателей освоения месторождения саналогичными показателями разрабатываемых или детально разведанныхместорождений того же вида полезного ископаемого.

На основе выполненных исследований составляется заключение о возможномпромышленном значении изучаемого объекта. Учитывая условность полученныхтехнико-экономических показателей освоения месторождения, они используютсятолько для ранжирования первоочередности вовлечения в. предварительную разведкутого или иного объекта. В заключении приводятся соображения о целесообразныхметодах предварительной разведки месторождения и возможных параметрах временныхкондиций.

К объяснительной записке ТЭС должны быть приложены необходимые планы иразрезы, отражающие предполагаемые контуры рудных тел и положение всехразведочных выработок, вскрывающих и оконтуривающих оруденение, а такжеграфические приложения, иллюстрирующие горнотехнические условия отработкиместорождения.

 

Геолого-экономическая оценкаместорождений на стадиях предварительной и детальной разведки

На завершающих этапах стадии предварительной разведки приполучении необходимых и достаточных данных для однозначной оценки промышленногозначения выявленного объекта, который может быть либо признан промышленным,заслуживающим детальной разведки и последующего освоения, либо забракован,осуществляется его предварительная геолого-экономическая оценка. Дляобоснования предварительной оценки месторождения выполняется многовариантныйподсчет его запасов по категориям C1 и С2,на основании которого составляются технико-экономический доклад (ТЭД) и временныекондиции, утверждаемые для месторождений цветных металлов МинцветметомСССР. Положительный ТЭД и установленные временные кондиции используются длятекущего планирования приростов запасов цветных металлов и оперативныхподсчетов запасов месторождений, утверждаемых ЦКЗ Мингео СССР. Для объектов,имеющих важное народнохозяйственное значение (либо в спорных случаях), ТЭД ивременные кондиции рассматриваются и утверждаются ГКЗ СССР. ТЭДы и временныекондиции составляются производственными геологическими объединениями совместносо специализированными научно-исследовательскими или проектными организациями спомощью прямых или укрупненных технико-экономических расчетов с использованиемданных по аналогичным разведанным или эксплуатируемым месторождениям.Положительно оцененные объекты зачисляются в резерв или подвергаются дальнейшимисследованиям с непосредственным (без перерыва во времени) переходом от ихпредварительной разведки к детальной. По сложным объектам (3-я группа),детальная разведка которых в основном производится одновременно с ихэксплуатацией, подсчет запасов представляется на утверждение ГКЗ СССР, послечего принимается решение об их освоении разведочно-эксплуатационнымпредприятием. Соответственно и требования к обоснованию ТЭДов и кондиций дляэтих объектов должны быть повышенными. При необходимости на месторождениях 3-йгруппы проводится небольшой объем дополнительных работ с целью получения всехданных для проектирования разведочно-эксплуатационного предприятия.

По завершении детальной разведки месторождений на основании кондиций,предварительно утверждаемых ГКЗ СССР, и окончательных (генеральных) подсчетовзапасов, требования к содержанию и оформлению которых регламентируются ГКЗСССР, осуществляется их предпроектная оценка.

При доразведке эксплуатируемых месторождений оперативные подсчеты запасоввыполняются на основании кондиций, ранее утвержденных ГКЗ СССР. Если придоразведке устанавливается существенное изменение запасов или горнотехническихусловий отработки месторождений, последние переоцениваются с составлением новыхкондиций и полным пересчетом запасов, которые рассматриваются и утверждаютсяГКЗ СССР.

Определение основных параметров геолого-экономической оценкиместорождений для составления ТЭДов (производительности горнорудногопредприятия по руде и металлу, себестоимости добычи и переработки руд,получения концентратов и готовых металлов, необходимых размеровкапиталовложений, рентабельности работы предприятия и др.) производится наосновании кондиций, предусматривающих в соответствии с требованиями ГКЗ СССРследующие основные показатели:

1)          минимальное промышленное содержание полезных компонентов в подсчетномблоке;

2)          бортовое содержание полезных компонентов в краевой пробе;

3)          минимальная мощность тел полезных ископаемых, включаемая в подсчетбалансовых запасов;

4)          максимально допустимая мощность прослоев пород и некондиционных руд,включаемых в контуры рудных тел;

5)          возможная глубина отработки месторождения открытым способом; средний ипредельный коэффициенты вскрыши;

6)          допустимый коэффициент рудоносности;

7)          максимально допустимое содержание вредных примесей в подсчетном блоке ив пробе при оконтуривании балансовых Запасов;

8)          требования к выделению при подсчете запасов типов и сортов минеральногосырья;

9)          минимальное содержание попутных компонентов;

10)        переводные коэффициенты для приведения попутных компонентов к основному;

11)        минимальные запасы изолированных рудных тел для отнесения их кбалансовым.

В отдельных случаях с учетом конкретных геологических иинженерно-геологических особенностей месторождений могут лимитироватьсядополнительные показатели кондиций, в то же время некоторые из перечисленныхмогут не предусматриваться.

Минимальное промышленное содержание полезных компонентов в подсчетномблоке определяется из условия окупаемости всех затрат на добычу и переработкуруды:

С= 1003/Ц • И • Р, где С — минимальное промышленное содержаниеполезного компонента (или приведенной суммы полезных компонентов), %; 3 — всезатраты, связанные с добычей руд, их переработкой и получением товарнойпродукции, руб.; Ц—цена 1 т полезного компонента в товарной продукции, руб.; И— коэффициент извлечения полезного компонента в товарную продукцию;

Р—коэффициент, учитывающий разубоживание руд при ихдобыче.

Минимальное промышленное содержание рассчитывается вцелом для месторождения с учетом затрат на проходку капитальных иподготовительных горных выработок, добычу и переработку руд, отчислений наамортизацию оборудования и относится к отдельным подсчетным блокам. Для блоковс содержанием металла несколько ниже минимального промышленного необходимопроизводить дополнительные расчеты с учетом только прямых затрат на добычу ипереработку руд, что позволяет решить вопрос о том, целесообразно ли ихотрабатывать или следует оставить в недрах. Так как практически всеместорождения цветных металлов являются комплексными, минимальное промышленноесодержание в рудах по подсчетным блокам обычно устанавливается не внатуральном, а в условном металле с учетом извлекаемых попутных компонентов.

Затраты на добычу 1т руды определяются в зависимостиот производительности горнодобывающего предприятия и принимаемой системы (илисоотношения нескольких систем) отработки рудных тел, а затраты на переработку —от технологических свойств руд и технологической схемы обогащения. Если расчетведется на конечный продукт, то необходимо учитывать также и затраты напереработку концентратов и другие операции, связанные с получением готовогометалла. Кроме того, в затратах на добычу и переработку руд учитываются такжетранспортные расходы и отчисления на геологоразведочные работы, устанавливаемыеМинцветметомСССР.

Цена полезного компонента (компонентов) принимаетсяисходя из действующих оптовых цен на руды, концентраты и металлы. Сквознойкоэффициент извлечения полезного компонента в товарную продукцию определяется сучетом потерь руды в недрах, извлечения полезного компонента при обогащении руди металлургическом переделе концентратов. Разубоживание руд зависит отморфологии рудных тел и применяемой системы их отработки.

Бортовое содержание полезных компонентов в краевойпробе устанавливается в случаях отсутствия четких геологических границ рудныхтел, что характерно для всех штокверковых месторождений меди, свинца и цинка, атакже прожилково-вкрапленных или вкрапленно-прожилковых (слоистых) руд разныхтипов. Бортовое содержание условного металла, заменяющее естественныегеологические границы рудных тел, подбирается способом вариантов с учетомнеобходимости максимально возможного сохранения сплошности рудных тел и в то жевремя включения в их контур минимального объема безрудных илислабоминерализованных пород. В общем случае при переходе к варианту с болеенизким содержанием металла себестоимость его в приращиваемом контуре не должнапревышать оптовой цены.

Бортовое содержание металлов для различных типов месторождений варьируетв значительных пределах: 0,3—0,5% для медно-порфировых месторождений; 0,4—0,7 %для медно-никелевых месторождений и медистых песчаников и сланцев; 0,7—1,0% дляместорождений меди, свинца и цинка колчеданного типа, а также для скарновых ижильных. При подборе различных вариантов оконтуривания рудных тел можноориентироваться на эти цифры, имея при этом в виду, чтобы выбранный вариантпопал «в вилку» между вариантами с более высоким и более низким бортовымсодержанием металла.

Минимальная мощность тел полезных ископаемых, включаемая в подсчетбалансовых запасов, зависит от элементов залегания рудных тел, системы ихразработки и применяемых технических средств. Как правило, для пологозалегающихрудных тел, отрабатываемых подземным способом, она составляет 1,5—2,0 м, длякрутопадающих 1,0—2,0 м; при открытых работах принимается равной 3—5 м, иногда— при большой высоте эксплуатационных уступов—до 10 м.

Максимально допустимая мощность прослоев пород и некондиционных руд,включаемых в контуры рудных тел, нередко определяется при решении вопроса овыборе рационального бортового содержания металла для оконтуривания рудных тел.В общем случае при отработке месторождений подземным способом она зависит отмощности рудных тел и составляет 1—2 м для маломощных рудных тел, 2—3 м при ихмощности до 10 м и 3—5 м при мощности рудных тел больше-10 м. При открытых работахона обычно варьирует от 5 до 10 м в зависимости как от мощности рудных тел, таки от принимаемой высоты эксплуатационных уступов карьера.

Возможная глубина отработки месторождения открытым способом, средний ипредельный коэффициенты вскрыши устанавливаются методом вариантов исходя изсопоставления затрат на добычу руды открытым и подземным способами доопределенной глубины. При равенстве затрат предпочтение отдается открытомуспособу.

Допустимый коэффициент рудоносности определяется с учетом прерывистостиоруденения и необходимости компенсации дополнительных затрат на селективнуюдобычу кондиционных руд.

Максимально допустимое содержание вредных примесей в подсчетном блоке и впробе при оконтуривании балансовых запасов. Эти параметры для месторожденийцветных металлов лимитируются сравнительно редко, так как в процессе обогащенияруд обычно удается избавиться от нежелательных компонентов. Требования квыделению при подсчете запасов типов и сортов минерального сырьяобусловливаются необходимостью их раздельной добычи и переработки. Наместорождениях меди, свинца и цинка обычно выделяются окисленные, смешанные исульфидные разности руд. На медно-колчеданных месторождениях, кроме того,различают собственно медные, медно-цинковые, цинковые и серно-колчеданные, а наместорождениях свинца и цинка — существенно свинцовые, цинковые исвинцово-цинковые руды. В отдельных случаях на медно-колчеданных имедно-никелевых месторождениях выделяются руды, пригодные для непосредственнойплавки в шахтных или электрических печах. При невозможности геометризацииразличных типов и сортов руд по редкой сети разведочных выработок соотношениеих в запасах устанавливается статистически.

Минимальное содержание попутных компонентовопределяется величиной дополнительных затрат, необходимых для организации ихизвлечения. В некоторых случаях, когда попутные компоненты извлекаются вконцентраты и шламы металлургического производства без дополнительных затрат, астоимость их получения из этих продуктов ничтожная (золото, серебро,платиноиды), попутные компоненты учитываются при любых содержаниях в рудах.

Переводные коэффициенты для приведения попутныхкомпонентов к основному принимаются с учетом соотношения цен на основной металли попутные компоненты и извлечения их в концентраты. В общем случае этазависимость такова: Кп=Цп •Ип/Цм* Им, где Кп—переводной коэффициентпопутного компонента в условный металл; Цп, Цм — цены соответственно попутныхкомпонентов и основного металла; Ип и Им — извлечение в концентраты попутногокомпонента и основного металла.

Если содержания попутных компонентов ниже ихсодержаний в хвостах обогатительных фабрик, то при переводе в условный металлони не принимаются во внимание.

При расчете минимальных запасов изолированных рудныхтел для отнесения их к балансовым учитывается стоимость проходки дополнительныхподходных выработок.

Производительность горнорудных предприятий по руде иметаллу выбирается в зависимости от запасов месторождений, горнотехническихусловий их эксплуатации и нормативных сроков обеспеченности работ: длянебольших предприятий примерно 10—15 лет, сред­них — 15—25 лет, крупных —25—40лет и очень крупных — свыше 40 лет.

Размер капиталовложений в строительствогорнодобывающего предприятия, в первую очередь, обусловлен егопроизводительностью, горно-геологическими особенностями месторождения, а такжегеографо-экономическими условиями района. Срок окупаемости капиталовложений ирентабельность отработки месторождения определяются из соотношения общих затратна строительство, добычу и переработку руды и ценности получаемой продукции.

Требования к материалам ТЭДов и кондиций, ихсодержанию и оформлению устанавливаются ГКЗ СССР.

 

ПОДСЧЕТ ЗАПАСОВПодсчетзапасов основных и ценных попутных компонентов

 

Подсчет запасов подводит итоги всех выполненных наместорождении и в прилегающем районе геологоразведочных работ, отражает ихдостоинства и недостатки. Достоверность и обоснованность подсчета запасовопределяются полнотой и качеством всех исходных данных, полученных в процессегеологоразведочных, научно-исследовательских и проектно-изыскательных работ,выполнением его с соблюдением всех общепринятых правил и приемов, а такжетребований ГКЗ СССР.

Запасы подсчитываются на основании кондиций,утверждаемых в установленном порядке. Кондиции должны соответствовать природнымособенностям месторождений. Количество и качество запасов, принятых в качествеобоснования кондиций, не должны быть существенно выше, чем полученные поподсчету. В случае резких расхождений—если фактические запасы составляют менее70—80 % от учтенных в кондициях—последние подлежат специальной проверке и принеобходимости пересоставлению и переутверждению. Очень большая долязабалансовых запасов, подсчитанных на месторождении по утвержденным кондициям,или наличие большого количества внутрирудных некондиционных прослоев пустых ислабоминерализованных пород — косвенное свидетельство несоответствия кондицийприродным особенностям месторождений. В первом случае следует рассмотретьвопрос о возможности применения более совершенной (более экономичной) техникидля добычи и переработки руды во избежание выборочное отработки месторождений;во втором — необходима проверка кондиционного лимита, определяющего максимальнодопустимую мощность внутрирудных некондиционных прослоев.

Подсчет запасов начинается с выделения по общепринятойметодике кондиционных интервалов по разведочным выработкам; их пространственнаяувязка производится с максимальным учетом геологических и геофизических данных.Оконтуривание рудных тел выполняется на подсчетных разрезах, планах, проекцияхрудных тел на горизонтальную или вертикальную плоскость. Общий контур рудноготела проводится по линии естественного выклинивания или по другим геологическимособенностям рудного тела путем интерполяции между рудными и безруднымивыработками или с использованием приемов экстраполяции. Содержание металла вкраевых рудных пересечениях при этом, как правило, не должно быть существеннониже минимального промышленного.

Способ подсчета запасов месторождения долженсоответствовать его природным геологическим особенностям и принятой системеразведки. На месторождениях цветных металлов наиболее часто практическииспользуются способы вертикальных и горизонтальных разрезов, геологических иэксплуатационных блоков. Первые два способа обычно применяются для подсчетазапасов месторождений с рудными телами большой мощности и сложным внутреннимстроением. Способом геологических блоков наиболее часто подсчитываются запасыплоских пласто-, линзо- и жилообразных тел. Способ эксплуатационных блоков, какправило, используется только на эксплуатируемых месторождениях, обычно вкомбинации с другими способами.

На месторождениях штокверкового типа при подсчетезапасов часто применяются линейные или площадные коэффициенты рудоносности.

При блокировке запасов следует следить заоднородностью подсчетных блоков по степени разведанности, колебаниям мощностейрудных тел, качеству руд (по типам и сортам) и содержанию металла. Подсчетныеблоки по возможности должны иметь простую конфигурацию (на вертикальных илигоризонтальных проекциях) и максимально учитывать пространственное положениеважнейших структурных рудоконтролирующих элементов — разрывных нарушений,мощных даек и др. Размеры блоков не должны быть чрезмерно большими попростиранию и падению рудных тел, а запасы высоких категорий в них обычно недолжны превышать годовой производительности рудника; в то же время блоки немогут быть чрезмерно мелкими, опирающимися на единичные разведочные выработки.Для соблюдения этих требований подсчет запасов крупных штокверковыхместорождений ведется преимущественно с разбивкой их по вертикали на60-метровые пластины (с учетом кратности высоты 10-, 12-, 15- и 20-метровыхуступов карьера). Для крутопадающих пласто-, линзо- и жилообразных рудных телдлина подсчетных блоков по падению рудных тел может превышать высотуэксплуатационных залежей не более чем в 3—4 раза.

Средние содержания металлов (и основных попутныхкомпонентов) по рудным пересечениям и подсчетным блокам рассчитываются, какправило, способом среднего взвешенного (на длину рядовых проб или подсчетныхинтервалов). При необходимости проверяется наличие выдающихся по содержаниюосновных металлов проб, подлежащих ограничению. На месторождениях цветныхметаллов, кроме собственно кобальтовых, такие пробы встречаются редко. Приподсчете запасов в краевых экстраполированных блоках необходимо учитыватьснижение содержания металла на внешнем контуре рудных тел, принимая его не вышеминимального промышленного.

При подсчете запасов способом геологических блоковистинные горизонтальные или вертикальные расчетные мощности рудных тел следуетопределять с учетом не только угла падения рудного тела, но и зенитных иазимутальных искривлений разведочных скважин (по формуле П. М. Леонтовского): ти=т3(cos а *соsВ+sinа *sinВ *cos у),где ти—истинная мощность рудного тела;

тз — мощность тела, измеренная по скважине; а —зенитный угол скважины; В—угол падения рудного тела; у—угол междуазимутом скважины и плоскостью нормального разреза рудного тела.

Горизонтальная тг и вертикальная твмощности рудного тела определяются из следующих соотношений: тг=ти/sinA, тв=ти/ cosB

Поправка на отклонение скважины от нормали к простиранию рудного тела прималых углах отклонения очень незначительная, поэтому при вычислении истинноймощности ее рекомендуется вводить только тогда, когда азимут скважиныотличается от ази­мута перпендикулярного разреза более чем на 30° .(призенитных углах <5°): или 20° (при зенитных углах > 5°). Аналогичныеформулы следует использовать и при расчете мощности рудных тел в горныхвыработках, пересекающих рудное тело не по истинной мощности.

При подсчете запасов любым способом необходимо избегать «прессования»смежных рудных тел или ветвей в единый подсчетный контур. Оконтуривание иподсчет их запасов следует вести самостоятельно с раздельным определениемсоответствующих площадей (или мощностей) и содержаний полезных компонентов.Объемы рудных тел и отдельных подсчетных блоков вычисляются по общеизвестнымгеометрическим формулам.

Средняя объемная масса должна устанавливаться по данным замеровлабораторных образцов и выемкой целиков отдельно для каждого природного типаруд на достаточном фактическом материале.

Подсчет запасов ценных попутных компонентов производится в соответствии стребованиями СКЗ СССР .

Запасы попутных компонентов, имеющих промышленное значение, подсчитываютсяв контурах подсчета запасов основных компонентов и оцениваются по категориям всоответствии со степенью их изученности, характером распределения установленныхформ нахождения и технологией извлечения.

Запасы попутных компонентов, накапливающихся при обогащении в товарныхконцентратах или продуктах металлургического передела, подсчитываются иучитываются как в недрах, так и в извлекаемых минералах и продуктах обогащения.

Заключение.

На протяжении всей историичеловечества люди осваивали различные полезные ископаемые, особенно металлы.Семь из них, известных с древнейших времен – золото, серебро, медь, олово,железо, свинец и ртуть, — принято называть доисторическими.

Первыми ставшим известнымчеловеку металлом было золото. Оно использовалось для изготовления украшений имонет. Затем люди стали использовать медь, роль которой в становлениичеловеческой культуры особенная. Из самородной меди были изготовлены первыеметаллические орудия труда, в результате век каменный сменился веком медным.Использование олова и получение бронзы привело к веку бронзовому. Затемнаступил век железа, который длится и поныне.

По мере развития науки итехники, открытия новых элементов, создания сталей и сплавов используется всебольшее число металлов. В настоящее время в огромных масштабах осуществляетсядобыча руд железа, марганца, алюминия, меди, свинца, цинка, никеля и др. Всовременную эпоху научно-технической революции, в эпоху электроники, атомнойэнергетики, ядерной и космической техники также широко применяютсярадиоактивные и редкие металлы. Но перспективы их применения в будущем ещеболее грандиозны.

Огромная работа былапроделана советскими геологами. Большой вклад в развитие науки о рудныхместорождениях и создание надежной сырьевой базы металлов внесли академикиВ.А.Обручев, А.Е.Ферсман, С.С.Смирнов, А.Н.Заврицкий, А.Г.Бетехтин,Д.С.Коржинский, В.И.Смирнов.

В.М.Крейтер (1960 г.), авслед за ним и В.И.Красников (1965 г.) под промышленными типами месторожденийпонимали такие естественные геолого-минералогические типы месторождений, приэксплуатации которых в сумме во всем мире извлекается несколько процентовданного вида полезного ископаемого.

За последние 20 летпромышленная систематика месторождений рассматривалась многими исследователями.Но наиболее удачно промышленные типы месторождений определены исистематезированны сотрудниками ВИЭМСа по железу, никелю, хромитам, свинцу ицинку, олову, вольфраму и другим металлам.

Систематика промышленныхтипов для многих металлов разработана недостаточно, и в дальнейшем её следуетусовершенствовать. При разработке систематики необходимо исходить из того, чтопромышленными являются такие месторождения с балансовыми запасами, которыеэкономически целесообразно разрабатывать при современном состоянии техники исоответствующих технологий. Промышленный тип месторождений определяется преждевсего геологическими условиями залегания и морфологией рудных тел, минеральными вещественным составом руд, от которых зависят методы отработки месторожденийи технология получения металлов.

В зависимости от величинызапасов металла месторождения делятся на крупные и уникальные, средние имелкие. Мировая практика показывает, что крупные месторождения играют главнуюроль в разведанных запасах и добыче металлов. При проектируемых на ближайшее времямасштабах добычи минерального сырья небольшие и средние по размерам запасовместорождения не смогут существенно влиять на состояние обеспеченности растущихпотребностей промышленности. От масштабов месторождений зависит эффективностьих разведки и разработки. Поэтому желательно, чтобы месторождения, открываемыеи разведуемые в новых рудных районах, были крупными.

Качество руд должносоответствовать установленным требованиям по содержанию главного металла(кондиции) и допустимым содержанием вредных элементов. Необходимо учитыватьтакже наличие в руде ценных элементов-примесей. Руды могут быть мономентальнымии комплексными (двух-, трехметальными и т.д.). По содержанию основныхкомпонентов среди них выделяются богатые, средние и бедные. Наиболее ценными являютсяруды богатые, из которых можно получит металл без обогащения. Однако в связи сростом добычи металлов и совершенствованием технологической переработки все вбольших масштабах добываются руды бедные.

Технология переработки рудопределяется их минеральным и вещественным составом. Необходимо установитколичественный минеральный состав руд и выявить основные и попутные компоненты,определить основные рудные минералы, изучить разновидности и генерации рудныхминералов, отличающихся по составу и обогатимости. Необходимо также изучитьпространственное распределение рудных минералов и составитьминералого-технологические карты, сопоставить баланс распределения рудныхэлементов по минералам и выяснить формы вхождения их в состав руд, изучитьгипергенные изменения руд и решить ряд других вопросов. Лишь после этогоследует разрабатывать схему технологической переработки руд, которая должнапредусматривать извлечение не только главных, но и попутных компонентов. Внастоящее время из сульфидных медно-никелевых руд извлекается 10-15 элементов.Важно не только извлечь из руды все элементы, но извлечь их экономическивыгодно.

Горно-геологическиеусловия эксплуатации также должны обеспечить рентабельную и высокоэффективнуюотработку месторождений. Наиболее эффективна отработка месторождений открытымспособом, удельный вес которой все более возрастает, особенно при добыче рудникеля. В сложной геологической или гидрогеологической обстановке даже крупныеместорождения с высоким содержанием металлов оказываются недоступными дляотработки. Однако при совершенствовании техники эти вопросы успешно решаются.

Географо-экономическоеположение месторождений также в ряде случаев оказывает существенное влияние наих экономическую оценку. Промышленное месторождение никеля должно отвечатьследующим требованиям: обладать крупными запасами, иметь руды вясокогокачества, хорошо поддающиеся переработке, характеризоватьсягорно-геологическими условиями, доступными для эффективной отработки инаходится в благоприятном геолого-географическом районе.

Однако с развитием науки итехники все эти требования не остаются постоянными, меняется и понятие опромышленных месторождениях. В отработку вовлекаются все новые месторождения,которые до недавнего времени считались непромышленными.

Список литературы

1.   «Инструкция по применению классификациизапасов к месторождениям никелевых руд», М: Госгеологтехиздат, 1961г.

2.   А.И.Кривцов, И.З.Самонов и др.«Справочник по поискам и разведке месторождений полезных ископаемых», М: Недра,1985г.

3.   В.И.Смирнов, А.И.Гинзбург и др. «Курсрудных месторождений», М: Недра, 1986г.

4.   П.Д.Яковлев «Промышленные типы рудныхместорождений», М: Недра, 1986г.

5.   Ф.И.Вольфсон, А.В.Дружинин «Главнейшиетипы рудных месторождений», М: Недра, 1973г.

6.   П.Д.Яковлев «Промышленные типы рудныхместорождений», М: Недра, 1986г.

7.   А.М.Быбочкин ( под редакцией) «Сборникруководящих материалов по геолого-экономической оценке месторождений полезныхископаемых. Том 1», М., 1985г.

8.   И.Ф.Романович, И.А.Филатова и др.«Полезные ископаемые», М: Недра, 1992г.

9.   В.И.Смирнов «Рудные месторожденияСССР», М: Недра, 1978г.