Первоочередные задачи рудничной геологии на строящемся руднике

Изучение и критический анализ геологического отчета и вытекающих из него проектных решений

Рудничному геологу предстоит продолжить всестороннее геологическое изучение месторождения, начатое геологоразведочной партией, и вести соответствующие работы на протяжении всего периода эксплуатации этого месторождения. Поэтому уже в самом начале своей работы на руднике он должен подвергнуть тщательному изучению и критическому анализу все материалы геологического отчета с подсчетом запасов руд, положенные в основу проектирования рудника, а также рассмотреть вопрос о правильности и целесообразности основных проектных решений, вытекающих из геологического отчета.

При рассмотрении и утверждении запасов месторождения в ГКЗ геологические отчеты и все связанные с ними материалы подвергаются тщательной экспертизе и проверке высококвалифицированными геологами и вычислителями, в необходимых случаях также гидрогеологами, технологами-обогатителями и др. В своих экспертных заключениях эти специалисты отмечают все недостатки в изученности месторождения, являющиеся следствием ошибок, допущенных в ходе полевых геологоразведочных или камеральных работ. В протоколе ГКЗ отмечаются основные из этих недостатков и предлагаются мероприятия для их устранения в ходе дальнейших работ.

Таким образом, протокол ГКЗ по рассмотрению геологического отчета и утверждению запасов по месторождению с приложенными к нему экспертными заключениями ориентирует рудничного геолога в необходимом направлении дальнейших разведочных работ и геологических исследований, Поэтому рудничный геолог обязан прежде всего тщательно ознакомиться с протоколом и другими материалами ГКЗ и в ходе изучения материалов геологического отчета и в последующей работе иметь их в виду.

По мере вскрытия месторождения и начала его разработки рудничный геолог получает возможность непосредственно наблюдать те геологические явления, о которых геологи-разведчики либо не имели представления, либо только строили предположения, не имея надежных фактов для обоснования. Все геологические выводы и заключения геологов-равведчиков, изложенные в отчете, по мере накопления новых материалов работники рудничной геологической службы должны тщательно пересмотреть и уточнить.


При рассмотрении проектов разработки месторождения рудничный геолог особое внимание должен уделять геологической и горной частям этих проектов. Правильность всех проектных решений зависит главным образом от достоверности и достаточной полноты геологических материалов и правильного их толкования и использования.

При проектировании часто производятся дополнительные подсчеты запасов и определение качественного состава руд по отдельным эксплуатационным горизонтам, отдельным выемочным блокам, размеры и отметки которых выясняются в процессе проектирования. Рудничный геолог обязан установить, насколько правильно сделаны эти подсчеты и как они увязываются с утвержденными ГКЗ СССР запасами и составом руд, а также соответствие этих запасов фактическим данным в процессе эксплуатации месторождения.

При рассмотрении горной части проекта рудничный геолог особое внимание должен уделять вопросу о том, насколько правильно решены принципиальные горные вопросы с точки зрения рационального использования недр, максимального извлечения балансовых запасов, комплексного использования руд и возможного использования вмещающих пород, насколько правильно определены границы открытой и подземной отработки месторождения и границы зон обрушения, вопросы размещения отвалов и т. п.

Рудничный геолог должен помнить, что при дальнейшей работе в поле его зрения будет постоянно находиться ряд геологических факторов, на основании которых приняты те или иные проектные решения по разработке месторождения. Достаточно указать, что по мере уточнения мощности рудного тела, элементов его залегания и формы на отдельных горизонтах может не только значительно измениться в ту или другую сторону коэффициент погашения вскрыши при открытой разработке месторождения, но и возникнуть необходимость пересмотра предельной глубины открытых горных работ и сроков перехода на подземные работы. При подземной разработке некоторое изменение факторов, установленное в процессе эксплуатации, может повлечь за собой, например, попадание запроектированного и пройденного ствола шахты в зону обрушения, что обусловит необходимость проходки нового ствола шахты.


Тщательное ознакомление и критический анализ горного проекта правильно ориентируют рудничного геолога во всей его дальнейшей работе.

Уточнение классификации и физических свойств руд, а также вмещающих и сопутствующих пород

На вновь организуемом горнорудном предприятии большое значение в первый период работы рудничного геолога имеет уточнение классификации руд и их физических свойств, а также уточнение физических свойств вмещающих и сопутствующих пород.

Вмещающими называют такие породы, которые заключают в себе месторождение в его широких, обобщающих границах. Эти породы слагают как лежачий, так и висячий бок месторождения в целом, а также отдельных ого залежей. Нередко характер и состав вмещающих пород в висячем и лежачем боках отдельных участков месторождения может быть совершенно различным.

Сопутствующими называют такие породы, которые включены в толщу рудных тел и в процессе разработки месторождения могут быть выделены из этой толщи только при тщательной селекции. При массовой выемке эти сопутствующие породы извлекаются обычно совместно с полезным ископаемым, разубоживая его, и могут быть отделены от полезного ископаемого только в ходе механической обработки руд и их обогащения различными методами.

При подсчете запасов эти сопутствующие полезному ископаемому породы иногда учитываются совместно с полезным ископаемым, входят в его запасы, а также в состав полезного ископаемого, снижая его качество. Контуры включений сопутствующих пород в общих контурах полезного ископаемого в ходе разведок чаще всего не могут быть установлены и доля их участия в общем составе подлежащего выемке полезного ископаемого учитывается статистически, исходя из соотношения между длиной рудных и нерудных интервалов, пересеченных разведочными выработками (скваяшпами, шурфами, штольнями и пр.) в пределах толщи полезного ископаемого.

Уточнение классификации полезного ископаемого и его свойств приобретает особое значение в тех случаях, когда месторождение в процессе его разведки было вскрыто не серией горных выработок, в которых имелась бы возможность наблюдать полезное ископаемое в его естественном, неизменном состоянии, а лишь скважинами, и изучалось по кернам, полученным при бурении.


В процессо проходки колонковых вращательных скважин пересекаемое ими полезное ископаемое, прежде чем попасть в колонковую трубу, испытывает значительные напряжения и раскалывается даже по мельчайшим трещинам, в значительной мере истирается и теряет свой естественный вид.

Нередко при проходке колонковых разведочных скважин выход керна составляет 70—60%, а иногда и значительно меньше, следовательно, 30—40% и более полезного ископаемого перетирается, поэтому по кернам имеется возможность лишь весьма приближенно судить о физическом состоянии полезного ископаемого.

Нередко полуразрушенные железные руды, которые в процессе добычи дают помимо мелкой фракции значительную часть кусковой руды, в скважинах полностью истираются, что приводит к ошибочному представлению о физических свойствах руд, залегающих в недрах в естественном состоянии.

В месторождениях бурых железняков, где приходится иметь дело с многочисленными физическими разностями руд (сливными, натечными, кавернозно-натечными, глинистыми жеодами, порошковатыми и т. п.), установление этих разностей по кернам скважин и доли участия каждой из них в общем составе руд крайне ненадежно, и только при вскрытии месторождения и его эксплуатации возможно решение вопросов, связанных с классификацией рудных образований.

Рудничный геолог должен с первых дней разработки месторождения изучать руды и уточнять их классификацию, учитывая, что выводы о кусковатости руд базируются на весьма ненадежных наблюдениях по керну колонковых скважин, а способность руд к образованию мелочи при проведении буровзрывных работ вообще не может быть изучена до вскрытия месторождения горными выработками. В то же время, от кусковатости руд в естественном залегании и от способности их к образованию мелочи при добыче зависит загрузка отдельных дробильных установок, а часто и загрузка агломерационных фабрик.

Физические свойства вмещающих пород также устанавливаются в ходе разведки не вполне точно. Из физических свойств, вмещающих месторождение горных пород, особенно важное значение имеет степень нх трещиноватости и связанная с ней устойчивость этих пород в обнажениях и в горных выработках. В зависимости от этих свойств вмещающих пород в проектах горнодобывающих предприятий предусматриваются углы откосов в карьерах и определяется выбор системы подземных работ, а также размеры эксплуатационных блоков, камер, междукамерных целиков и ряд других важных параметров.


Неправильный выбор углов откоса в карьере может либо привести к излишним объемам вскрыши, когда угол принят меньше допустимого, либо к оползанию бортов карьера при завышенном угле откоса, что вызывает аварийное состояние карьера и может на длительный срок вывести его из строя.

При подземных работах неправильная характеристика вмещающих пород может повести к значительному разубоживаншо руд породами висячего бока, преждевременному обрушению потолочины в эксплуатационных камерах, что может повлечь за собой значительные потери руды и нарушить общий ход эксплуатационных работ. Кроме того, с этим могут быть связаны и несчастные случаи.

Установление степени достоверности подсчета запасов и качественного состава руд

При вскрытии и подготовке месторождения к эксплуатации постепенно уточняются контуры рудных тел и состав руд в отдельных частях месторождения.

Рудничный геолог с первых дней разработки месторождения должен систематически заниматься сопоставлением контуров рудных тел, установленных при разведке месторождения и предусмотренных к отработке в проекте рудника, с фактическими контурами, устанавливаемыми при проведении горных выработок. Такое же систематическое сопоставление проектных и фактических данных должно проводиться и в отношении качественного состава руд в недрах и состава добываемых руд.

Своевременное уточнение запасов, в особенности в первый период эксплуатации месторождения, имеет большое практическое значение, так как может привести к изменению некоторых проектных решений. Так, при изменении мощности рудного тела, по сравнению с предусмотренной в проекте, может возникнуть прежде всего необходимость пересмотра границ вскрыши и предельной глубины открытой разработки месторождения.

При значительном уменьшении извлекаемых запасов руд, по сравнению с предусмотренными в проекте, изменяется срок эксплуатации месторождения, следовательно, должны быть изменены амортизационные начисления на добываемую руду, связанные с капитальными затратами при строительстве рудника, изменяется коэффициент погашения вскрыши на добываемую руду, коэффициент погашения капитальных подземных горных выработок при подземной разработке месторождения и т. п.

Если своевременно не будут внесены изменения в соответствующие коэффициенты, предусмотренные в проекте, то при окончании разработки месторождения или какого-либо его участка могут остаться непогашенными и должны быть списаны на убытки значительные суммы.

При снижении фактического качества руд по сравнению с проектным не будет выполняться план по качеству продукции или снизится выход концентрата при обогащении руд, что приведет к недовыполнению плана производства. В том и другом случае нарушится финансовое состояние предприятия, оно будет терпеть убытки.

Из приведенного видно, как важно постоянное наблюдение со стороны работников рудничной геологической службы за достоверностью запасов в отдельных частях и блоках месторождения и качественным составом руд. При своевременном установлении тех или иных изменений как в количестве, так и в качестве руд, затруднения, которые возникают в связи с этим на руднике, могут быть сравнительно легко устранены путем соответствующей корректировки технологии производства горноэксплуатационных работ.

Техническое оформление легенды и подбор эталонной коллекции пород и руд

Рудничный геолог должен строить свою работу по геологическому изучению месторождения на базе фактических геологических материалов, собранных и обработанных геологами-разведчиками. При этом он должен использовать условные геологические обозначения руд и пород, т. е. легенду, применявшуюся в период разведки месторождения.

Назначение легенды заключается в том, чтобы с ее помощью можно было показать в графическом изображении геологическое строение района или участка месторождения, строение рудных тел, структуру и текстуру руд, минеральный состав и т. п. Поэтому техническое оформление легенды должно быть строго продумано, ее не рекомендуется нагромождать излишними деталями, условные знаки должны быть несложными для технического исполнения.

Рудничному геологу приходится иметь дело с графическими геологическими документами, составленными в различных масштабах, начиная от 1:50000 и кончая 1:25000, а иногда и крупнее. Разумеется, для составления графических геологических материалов в указанных масштабах требуется подробная легенда, с указанием всех встречающихся на месторождении горных пород. Для удобства использования легенды ее подразделяют на три самостоятельные части.

1. Общегеологическая легенда применяется для составления геологических карт, погоризонтных планов и геологических профилей месторождения. Масштаб этих геологических документов от 1:50000 до 1:100000. Для этих масштабов наиболее рациональной следует считать легенду, разработанную В. А. Мироновым (рис. 21).

2. Рудная легенда (рис. 22) применяется при детальном изучении рудных тел в горных выработках, для составления геологических графических материалов различных масштабов, начиная с 1:1000 (при документации очистных работ в карьерах) и кончая зарисовкой рудных образцов в их натуральную величину.

3. Промышленная легенда (рис. 23) применяется при составлении графиков, отражающих отдельные сорта руд, их минеральный состав и пространственное размещение промышленных руд.

Поскольку наши знания о месторождении постоянно расширяются, то, естественно, и легенда должна претерпевать соответствующие изменения и дополнения. Однако коренную переработку легенды производить не следует, так как это может вызвать затруднения при пользовании графическими материалами прошлых лет.

Пользование легендой обязательно для всего геологического персонала горнорудного предприятия и никаких произвольных отступлений от принятой легенды делать не рекомендуется.

Важное значение для всестороннего изучения месторождения по материалам геологической документации имеет правильное определение документируемых вмещающих пород и руд. В этом отношении большую помощь должна оказать эталонная коллекция образцов пород и руд, отражающая весь комплекс вмещающих пород и отдельных типов руд место рождения.

Эталонную коллекцию образцов пород и руд составляет обычно опытный геолог; определение руд и пород уточняется с помощью специальных методов исследования. Образцы эталонной коллекции должны характеризовать все многочисленные разновидности вмещающих пород, вещественный состав руд, структурные особенности вмещающих пород, структурные и текстурные особенности руд, парагенезис минералов и т. п.

Рудничный геолог, будучи хорошо знаком с образцами эталонной коллекции, без особых затруднений может дать правильное определение отобранным образцам при геологической документации горных выработок; в затруднительных случаях он обязан сравнивать отобранные образцы с образцами эталонной коллекции, которая должна храниться в здании геологоразведочного бюро рудника.

Установление системы геологической документации и опробования

К началу эксплуатации месторождения система - геологической документации и опробования разведочных выработок бывает уже разработана и апробирована Государственной комиссией по запасам при Совете Министров СССР.

Иначе обстоит дело с геологической документацией и методикой опробования эксплуатационных выработок. В большинстве случаев к началу эксплуатации месторождения рудничный геолог не имеет материалов но этим весьма важным вопросам прикладной. геологии. Ему приходится заново устанавливать систему геологической документации и методику опробования эксплуатационных выработок, которые находятся в тесной взаимосвязи с применяемыми системами разработки месторождения.

Установить соответствующую систему геологической документации и методику опробования эксплуатационных выработок можно путем проведения специальных экспериментальных работ или использования системы геологической документации и методики опробования эксплуатационных выработок, применяемых при аналогичных системах разработки месторождений подобного типа.

Проведение специальных экспериментальных работ довольно сложно и длительно, и к ному следует прибегать только в том случае, когда установленная другими способами система геологической документации и методики опробования будет не пригодна.

Применение второго способа не требует проведения специальных работ. Необходимо только, чтобы рудничный геолог тщательно изучил систему геологической документации и опробования эксплуатационных выработок в аналогичных условиях и умело применил ее в условиях объекта, которым ему предстоит заниматься.

Объем геологической документации и опробования эксплуатационных выработок зависит от методики и объема добычных работ и от принятой системы геологической документации и опробования эксплуатационных выработок.

В процессе эксплуатации месторождения ранее установленная система геологической документации и методика опробования будут совершенствоваться и объемы этих работ могут быть сокращены до необходимого минимума.

Составление инструкций по геологическому обслуживанию предприятия и инструкций прав и обязанностей отдельных сотрудников

Оперативное и квалифицированное решение геологических вопросов, связанных с производством добычных работ на рудниках, требует от всех работников геологической службы предприятия согласованных действий. Последнее возможно только при наличии специальной инструкции но геологической службе, являющейся основным руководящим документом для всего геологического персонала предприятия.

Инструкция по геологическому обслуживанию предприятия составляется руководителем геологической службы (главным геологом) и утверждается директором предприятия. Она должна охватывать примерно следующий круг вопросов.

1. Геологическая служба и ее задачи.

2. Оборудование и снаряжение геологической службы.

3. Нумерация выработок, условные обозначения при геологической документации.

4. Методика геологической документации:

• а) зарисовки;
• б) геологическая документация горных выработок;
• в) геологические наблюдения в горных выработках;
• г) геологическая документация буровых скважин.

5. Методика опробования рудного тела, вскрытого горными выработками и буровыми скважинами:

• а) методика опробования рудного тела, вскрытого горными выработками;
• б) методика опробования керна и шлама буровых скважин;
• в) документация проб;
• г) методика приготовления геологических проб.

6. Обработка материалов геологической документации и опробование:

• а) обработка первичной геологической документации;
• б) обработка и документация каменного материала;
• в) обработка материалов по опробованию.

7. Учет потерь и разубоживания руды при добыче:

• а) общие сведения о потерях руды и ее разубоживанни;
• б) исходные данные, необходимые для учета потерь руды и ее разубоживания;
• в) методика учета потерь и разубоживания руды.

8. Подсчет средневзвешенного содержания отдельных компонентов в добытой руде по данным отдела технического контроля, товарного и бороздового опробования.

9. Подсчет запасов полезных компонентов по месторождению.

Разумеется, инструкция по геологическому обслуживанию предприятия может предусматривать и другие вопросы, вытекающие из специфических особенностей каждого горнорудного предприятия.

Кроме того, руководитель геологической службы обязан составить инструкцию прав и обязанностей отдельных сотрудников геологической службы предприятия. Распределение обязанностей сотрудников геологической службы в соответствии с инструкциями повышает ответственность каждого из них и позволяет им рациональнее использовать свое рабочее время.

Ниже приведен примерный перечень обязанностей работников геологической службы предприятия.

Главный геолог предприятия возглавляет геологическую службу и несет всю ответственность за работу по геологическому обслуживанию предприятия. В его обязанности входит:

• 1) составление планов и проектов детальной и эксплуатационной разведки месторождения, участие в планировании перспективных и предвазрительных разведок по району в целом;
• 2) участие в составлении плана добычи, в планировании и направлении горноподготовительных и горноэксплуатационных работ;
• 3) контроль за принятым направлением горных работ в соответствии с геологическими особенностями месторождения;
• 4) руководство подсчетом и учетом запасов, контроль за учетом потерь и разубоживания;
• 5) руководство, инструктаж и координация работы технического персонала геологической службы по геологической документации, опробованию и камеральной обработке материалов;
• 6) составление инструкций по отдельным вопросам рудничной геологии;
• 7) составление геологического и технического отчетов по вопросам геологической службы предприятия;
• 8) подготовка заключений по отсутствию руды на площадках под строительство жилых и промышленных сооружений и под отвалы;
• 9) участие в составлении плана научно-исследовательских работ в целом до предприятию.

Старший рудничный геолог несет ответственность за работу по геологическому обслуживанию отдельного рудника, проводя свою работу в строгом соответствии с инструкцией по геологическому обслуживанию предприятия. В методическом отношении он подчинен главному геологу, в административном — главному геологу или администрации рудника. В подчинении старшего рудничного геолога находятся участковые геологи, техники-геологи, пробщики и другой младший персонал. В его обязанности входит:

• 1) составление планов и проектов промышленной и эксплуатационной разведки по руднику;
• 2) участие в составлении плана добычи по руднику (составление графика добычи) с учетом наиболее полной отработки всех запасов полезных ископаемых;
• 3) участие в планировании и направлении горнокапитальных, подготовительных и эксплуатационных работ;
• 4) контроль за направлением и правильностью ведения горных работ (совместно с маркшейдером);
• 5) проведение оперативных подсчетов запасов;
• 6) учет потерь и разубоживания руды по руднику; борьба за их снижение;
• 7) руководство и активное участие в работах по геологической документации и опробованию всех горных выработок и буровых скважин;
• 8) составление геолого-технической отчетности по руднику;
• 9) обобщение первичной геологической документации, составление свободных погоризонтных планов и геологических разрезов и их пополнение;
• 10) руководство и контроль за работой подчиненного персонала.

Участковый геолог выполняет работу под непосредственным руководством старшего рудничного геолога в соответствии с инструкцией по геологическому обслуживанию предприятия. Он несет ответственность за порученный ему участок рудника по всем вопросам геологического обслуживания и контроля горных работ. В обязанности участкового геолога входит:

• 1) участие в составлении планов и проектов разведки и эксплуатации по участку месторождения;
• 2) вся оперативная работа по геологическому обслуживанию — своевременная геологическая документация и опробование горных выработок и буровых скважин, контроль за полнотой выемки руды, борьба с потерями и разубоживанием, своевременная обработка первичного материала по геологической документации и опробованию и др.;
• 3) геологическое изучение участка по материалам геологической документации и опробования;
• 4) контроль за проходкой горных выработок в соответствии с геологическими особенностями участка месторождения;
• 5) составление геологической отчетности по участку;
• 6) вычисление средневзвешенных содержаний отдельных компонентов Но данным опробования;
• 7) участие в составлении актов маркшейдерских замеров на выполненные работы за отчетный период;
• 8) ежедневная информация главного и старшего геологов о ходе работ на участке.

Техник-геолог несет ответственность за работу, входящую в круг его обязанностей и поручаемую ему руководством геологической службы предприятия или рудника. Техник-геолог выполняет работу под руководством старшего или главного геолога. В его обязанности входит:

• 1) техническое руководство буровыми работами, контроль за работой буровых бригад, своевременное (в соответствии с проектом работ) указание бригадиру буровых работ мест заложения буровых скважин, контроль за правильностью укладки и этикетировки керна, оформление актов на заложение и окончание проходки скважин;
• 2) своевременное составление документации и проведение опробования керна скважин, обработка данных буровой разведки и нанесение этих данных на погоризонтньге планы и геологические профили;
• 3) вычисление средних содержаний отдельных компонентов и объемных весов по вновь пройденным скважинам;
• 4) обеспечение хранения керна в кернохранилище;
• 5) оформление геологических проб в соответствующих журналах.

Обязанности коллекторов и прочего персонала геологической службы определяются должностными инструкциями.