В прошлой статье «С чего, начинается… добыча. Часть 1» мы поговорили о целях разработки программ изучения геологических и гидрогеологических условий месторождения. Сегодня, пожалуй, остановимся на отдельном этапе –инженерно-геологические исследования района месторождения.
Инженерно-геологическое изучение направлено на получение информации необходимой для решения поставленной задачей, соответственно на каждом этапе геологоразведочных работ (ГРР). Так шаг за шагом должна появиться четкая картина геологического строения района месторождения, включая данные о его главных тектонических структурах, которая необходима для разработки эффективного проекта на разработку полезного ископаемого.
Общий принцип изучения особенностей отработки карьера сводится к изучению массива от общего к частному, путем постепенного увеличения плотности исследования. Так, например, выглядит практически идеальная схема изучения структурно-тектонических особенностей массива: анализ архивных данных по региональным геологоразведочным работам → картирование выходов пород на поверхности в близи рудного поля → документирование керна скважин и картирования канав→ сгущение сети буровых скважин → целевое бурение и картирование (направлено на отдельные участки карьерного поля для доизучения) → структурное картирование выходов горных пород, вскрытых горными работам → систематическое пополнение базы данных структурно-тектонических особенностей. Стоит отметить, что зарубежные коллеги уже давно пришли в выводу, что понимание особенностей массива горных пород играет важную роль при отработке запасов, они четко прослеживают связь между полученных достоверных данных о запасах месторождения на принятие решения о начале (или остановки) разработки месторождения, или как геомеханическая изученность влияет на безопасность работ сотрудников карьера.
Как известно инженерно-геологическое изучение массива горных пород должно выполняться на основании соответствующей программы работ (рис. 1). Зачастую эксплуатирующая организация дабы разгрузить свой персонал и получения качественной программы обращается за помощью к специализированной организацией. Итак, как и что должны раскрывать инженерно-геологические работы?
Первоначально главным требованием является соответствие вида и метода изучения определенной стадии исследования, это означает, что нет смысла на региональном этапе разведки проводить ориентированное бурение и полный комплекс геофизического исследования скважин, так как эти операции дорогостоящие и предназначены для детального изучения района месторождения.
На поисковой и оценочных стадиях ГРР устанавливается характеристика инженерно-геологических условий района, основываясь на результатах буровых (рис. 2), геолого-съемочных работ, геофизических исследований и характеристик аналогичных месторождений. Объем работ должен быть достаточен для обоснования общих черт залегания пород и их характеристики.
На стадии детальной разведки месторождений инженерно-геологические условия должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных для составления проекта разработки месторождения. На этой стадии дополнительно могут быть проведены буровые работы на неблагоприятных по устойчивости участкам, допускается совмещать инженерно-геологические скважины с геологическими. На данном этапе производится изучение параметров естественной трещиноватости (количество и ориентировка основных систем трещин, их густота и протяженность.
На стадии проектирования должны быть изучены географические, геолого-тектонические особенности строения месторождения. На основании сети буровых скважин и ориентированного керна должны быть изучены: распространенность петрографических типов пород, тип контактов, характеристика трещиноватости, поверхностей ослабления, напряженного состояния, физико-механических свойств пород пород.
На этапе эксплуатации месторождении уточняются недостаточно изученные участки месторождения и/или более глубокие горизонты, прочностные и деформационные свойства пород, параметры природной и техногенной трещиноватости (рис. 3). Уточняются прочностные свойства трещин по материалам обратных расчетов.
Инженерно-геологические изучение массива горных пород выполняется на основании соответствующей программы для каждой из стадий и должен содержать:
– объем бурения и назначения каждой скважины;
– виды исследований в стволе скважины, включая гидрогеологические и геофизические исследования;
– методы ориентированного бурения, съемки стенок скважин, исследования искривления скважин;
– методику документирования керна и фотодокументирования;
– количество и участки образцов горных пород для определения физико-механических свойств;
– состав и методы лабораторных испытаний;
– геологические планы и разрезы различного масштаба, с отображением скважин, геологических разностей и разрывных нарушений.
