Изыскания месторождений полезных ископаемых
КАРЬЕРЫ НЕРУДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Карьером называют открытую горную выработку с рядом устройств и приспособлений для добычи полезного ископаемого.
Для строительства автомобильных дорог требуется большое количество каменных материалов: щебня, гравия, песка и пр. Так для строительства 1 км автомобильной дороги IV категории требуется до 1500 м3 гравия. Для дорог III категории с асфальтобетонным покрытием шириной 7 м на щебеночном основании и песчаном подстилающем слое – 2600-4000 м3 щебня, до 2000 м3 песка.
Стоимость каменных материалов в ряде случаев составляет 50-60 % от стоимости строительства всей дороги.
Являясь собственностью государства, все полезные ископаемые находятся на учете и под наблюдением Всероссийского геологического фонда Министерства природных ресурсов. Разведанные запасы подлежат утверждению Государственной или территориальной комиссией по запасам при правительстве РФ.
Проектирование и разработка песчаных, гравийных и каменных карьеров, используемых строительными организациями может производиться без учета и утверждения вышеупомянутыми комиссиями.
В этом случае можно ограничиться подсчетом запасов и утверждением их геологическими органами соответствующих министерств и ведомств.
Разработка месторождения допускается только после оформления горного отвода Госгортехнадзором. Получив разрешительное свидетельство на право эксплуатации месторождения, необходимо кроме того оформить отвод земель.
При утверждении запасы месторождения могут быть отнесены к одной из трех категорий – А, В или С – в зависимости от степени и детальности изученности месторождения (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Тематический заголовок ???
| Категория запасов | Степень изученности запасов | Назначение утвержденных запасов |
| А1 | Вполне изученные, разведанные и оконтуренные подготовительными выработками | Для эксплуатации при добыче и переработке |
| А2 | Вполне изученные, детально разведанные и оконтуренные горными выработками | Для проектирования и строительства карьеров по добыче и установок по переработке |
| В | Геологически обоснованные, разведанные и оконтуренные разведочными выработками | Для проектирования новых карьеров и заводов по переработке |
| С1 | Установленные на основании геологического изучения по естественным и редким искусственным обнажениям, редкой сетки выработок (примыкающие к запасам А1, А2 , В) | Для составления схематических проектов (проектных заданий) карьеров и заводов по переработке; для основы на детальную разведку |
| С2 | Установленные на основе геологического изучения района | Для перспективного планирования организации карьеров |
Одним из условий, обеспечивающих выбор рациональных методов и средств для разработки карьеров является получение в результате изысканий полной документации, освещающей характер, форму и мощность месторождения.
В зависимости от целей, работы по изысканиям месторождений можно разделить на три стадии.
Поиск – это сбор предварительных сведений о расположении месторождений, его мощности, горно-технических условий разработки. Они проводятся по подробным геологическим картам, опросом местных жителей, рекогносцировкой на местности по старым выработкам и естественным обнажениям. В результате проведения поисковых работ определяются запасы полезных ископаемых по категории «С».
Предварительная разведка. Целью данных изысканий является определение запасов месторождения по категории «В». Их проведение связано с заложением шурфов и скважин по относительно редкой сетке (100х100 м и более).
Детальная (окончательная) разведка. В результате этой разведки обосновываются запасы месторождения полезных ископаемых по категории «А». В результате детальных исследований устанавливают:
- точные контуры полезного ископаемого по площади и глубине;
- контуры и мощность вскрыши;
- условия залегания горных пород;
- вид и качества горной породы;
- гидрологические и гидрогеологические условия;
- экономическое обоснование строительства добывающих и перерабатывающих предприятий;
- наличие подъездных путей и энергоресурсы.
Одним из основных результатов разведочных работ является определение геологических и промышленных запасов месторождения.
Геологические запасы – общие (полные) запасы месторождения.
Промышленные – часть геологических запасов, разработка которых технически возможна и экономически целесообразна.
Объем запасов полезного ископаемого по оконтуренной площади подсчитывают следующим образом.
При разработке небольших карьеров объем полезного ископаемого подсчитывают по средней толщине ископаемого:
V = S · hср , (2.1)
где hср – средняя толщина полезного ископаемого по площади S м2.
. (2.2)
Если мощность полезного ископаемого между скважинами сильно изменяется, то изложенный выше способ дает заметные ошибки.
В таких случаях расчет ведут способом треугольников или многоугольников по разведочным скважинам, так, чтобы между скважинами не было больших колебаний мощности полезного ископаемого. Тогда объем полезного ископаемого в каждой призме будет равен
Vi = S’i · hср , (2.3)
где S’i ·– средняя площадь сечения призмы, м2. hср– средняя высота призмы с m вершинами.
Тогда объем ископаемого по всей площади будет равен
V = 
, (2.4)
где т – число призм на оконтуренной площадке S.
Кроме того, запасы месторождения можно подсчитать по геологическим разрезам. Объем полезного ископаемого между двумя параллельными разрезами определяется
; V = 
.(2.5)
На основе изысканий на первой стадии разрабатывают проектное задание; на второй – технический проект и рабочие чертежи.