При разведке месторождений магнезита и брусита в странах СНГ

Участки детализации должны отражать особенности условий залегания и форму продуктивных залежей, вмещающих основные запасы месторождения, а также преобладающее качество полезного ископаемого. По возможности они располагаются в контуре запасов, подлежащих первоочередной отработке. В тех случаях, когда такие участки не характерны для всего месторождения по особенностям геологического строения, качеству полезного ископаемого и горно-геологическим условиям, должны быть детально изучены также участки, удовлетворяющие этому требованию. Размеры и количество участков детализации на месторождениях определяются в каждом конкретном случае недропользователем.

Полученная на участках детализации информация используется для обоснования группы сложности месторождения, подтверждения соответствия принятой геометрии и плотности сети, а также выбранных технических средств разведки особенностям его геологического строения, для оценки достоверности результатов опробования и подсчетных параметров, принятых при подсчете запасов на остальной части месторождения. На разрабатываемых месторождениях для этих целей используются данные эксплуатационной разведки и разработки.

19. Все разведочные выработки и выходы продуктивных тел на поверхность должны быть задокументированы. Результаты опробования выносятся на первичную документацию и сверяются с геологическим описанием.

При документации выработок необходимо фиксировать литологический состав, структуры и текстуры пород продуктивной толщи, ее трещиноватость и отдельность, степень выветрелости. Слоистые толщи должны быть расчленены на слои и пачки, различающиеся по литологическому составу, физико-механическим свойствам и степени трещиноватости пород и подразделены на фациально-литологические или текстурные разновидности. При документации следует отмечать изменения пород полезной толщи в зонах контакта с вмещающими породами, жилами и дайками, развитыми внутри полезной толщи, наличие окремнения, кальцитизации и доломитизации и других эпигенетических изменений, каверны, зоны дезинтегрированных пород, тектонических нарушений и дроблений, характер и интенсивность карстопроявления и выветривания.

Полнота и качество первичной документации, соответствие ее геологическим особенностям месторождения, правильность определения пространственного положения структурных элементов, составления зарисовок и их описаний должны систематически контролироваться сличением с натурой компетентными комиссиями. Следует также оценивать качество геологического опробования (выдержанность сечения и массы проб, соответствие их положения особенностям геологического строения участка, полноту и непрерывность отбора проб, наличие и результаты контрольного опробования).

20. Для изучения качества полезного ископаемого, его оконтуривания и подсчета запасов, все продуктивные интервалы, вскрытые разведочными выработками или установленные в естественных обнажениях, должны быть опробованы.

Выбор методов (геологических, геофизических) и способов опробования производится на ранних стадиях оценочных работ, исходя из конкретных геологических особенностей месторождения, физических свойств полезного ископаемого, вмещающих пород и применяемых технических средств разведки.

Пробы отбираются с целью определения химического состава полезного ископаемого, изучения его физико-механических свойств, проведения технологических испытаний.

Пробы для изучения химического состава магнезита и брусита отбираются из каждой вскрывшей полезное ископаемое выработки послойно, раздельно по литологическим разновидностям полезного ископаемого и породным прослоям. При выборе интервалов опробования следует учитывать особенности строения продуктивных залежей, а также установленные кондициями мощности тел полезного ископаемого и некондиционных прослоев. Природные разновидности полезного ископаемого должны быть опробованы раздельно – секциями; длина каждой секции (рядовой пробы) определяется внутренним строением полезного ископаемого, изменчивостью его вещественного состава, текстурно-структурных особенностей, физико-механических и других свойств руд. Обычно для магнезита и брусита опробование производится секциями в 1–2 м, при однородном строении полезной толщи и выдержанном качестве сырья – 3–4 м. На месторождениях с хорошо изученным строением и составом полезной толщи размер секций может быть увеличен, но не более проектной высоты уступа карьера. Прослои пустых пород, селективная отработка которых невозможна, включаются в пробу. В обязательном порядке опробуются породы, выполняющие карстовые пустоты, с целью определения возможности их промышленного использования или исключения из подсчета запасов в случае непригодности.

21.Способ опробования, сечение и длина опробуемых интервалов, начальная масса и количество отбираемых проб зависят от характера испытаний, для которых отбираются пробы, а также от размеров залежей магнезита и брусита, их условий залегания, морфологии и внутреннего строения, распределения структурно-литологических и петрографических разностей пород.

Принятые метод и способ опробования должны обеспечивать наибольшую достоверность результатов при достаточной производительности и экономичности. В случае применения нескольких способов опробования они должны быть сопоставлены по точности результатов и достоверности. При выборе геологических способов опробования (керновый, бороздовый, задирковый и др.), определении качества отбора и обработки проб, оценке достоверности методов опробования следует руководствоваться соответствующими нормативно-методическими документами.

Для сокращения нерациональных затрат труда и средств на отбор и обработку проб рекомендуется интервалы, подлежащие опробованию, предварительно наметить по данным каротажа.

22.Опробование разведочных сечений следует производить с соблюдением следующих обязательных условий:

сеть опробования должна быть выдержанной, плотность ее определяется геологическими особенностями изучаемых участков месторождения и обычно устанавливается, исходя из опыта разведки месторождений-аналогов, на новых объектах – устанавливается экспериментальным путем. Пробы необходимо отбирать в направлении максимальной изменчивости вещественного состава продуктивного горизонта; в случае пересечения залежей разведочными выработками (в особенности скважинами) под острым углом к направлению максимальной изменчивости (если при этом возникают сомнения в представительности опробования) контрольными работами или сопоставлением должна быть доказана возможность использования в подсчете запасов результатов опробования этих сечений;

опробование следует проводить непрерывно, на полную мощность тела полезного ископаемого с выходом во вмещающие породы (по разреженной сети выработок) на величину, превышающую мощность пустого или некондиционного прослоя, включаемого в соответствии с кондициями в промышленный контур;

природные разновидности магнезита и брусита должны быть опробованы раздельно.

Способ отбора проб в буровых скважинах (керновый, шламовый) зависит от используемого вида и качества бурения. При этом интервалы с разным выходом керна (шлама) опробуются раздельно; при наличии избирательного истирания керна опробованию подвергается как керн, так и измельченные продукты бурения (шлам, пыль и др.); мелкие продукты отбираются в самостоятельную пробу с того же интервала, что и керновая проба, обрабатываются и анализируются отдельно. В пробу, как правило, отбирается половина керна. При малом диаметре скважин и из рыхлых разностей пород в пробу поступает весь материал, полученный при бурении, который в дальнейшем сокращается до необходимой при исследовании массы. Часть материала от сокращения оставляют как дубликат пробы.

Опробование в горных выработках и обнажениях обычно проводится бороздовым способом посекционно на всю вскрытую мощность полезной толщи с учетом изменения литологических особенностей пород. При наличии подземных горных выработок, пройденных для заверки сплошности магнезитовых и бруситовых залежей, опробование производится в забоях.

Вследствие различия физико-механических свойств, слагающих полезное ископаемое минералов, при отборе бороздовых проб возможно выкрашивание из стенок и попадание в пробу магнезита (брусита), что приведет к завышенной оценке содержания полезного ископаемого. Поэтому при наличии избирательного выкрашивания технология отбора должна быть обоснована экспериментально.

Сечение борозд принимается экспериментально, в зависимости от степени однородности пород и составляет чаще всего 3× 5 или 5× 10 см, что обеспечивает нормальную массу пробы 10–15 кг.

23. Качество опробования по каждому принятому методу и способу и по основным разновидностям полезного ископаемого необходимо систематически контролировать, оценивая точность и достоверность результатов. Следует своевременно проверять положение проб относительно элементов геологического строения, надежность оконтуривания продуктивных залежей по мощности, выдержанность принятых параметров проб и соответствие фактической массы пробы расчетной исходя из принятого сечения борозды или фактического диаметра и выхода керна (отклонения не должны превышать ±10–20 % с учетом изменчивости объемной массы породы).

Контроль кернового опробования осуществляется отбором проб из вторых половинок керна и каротажем скважин. При наличии значительных расхождений необходимо произвести их сопоставление с результатами опробования скважин большего диаметра или валового опробования сопряженных горных выработок.

Для установления избирательного истирания керна и оценки его влияния на достоверность опробования следует для каждой разновидности магнезитов и бруситов уже на ранних стадиях разведки также сопоставлять результаты опробования керна с данными опробования скважин большего диаметра или горных выработок, средние содержания определяемых компонентов при различных выходах керна, определять содержания магнезита (брусита) в шламе и мути.

Точность бороздового опробования следует контролировать сопряженными бороздами того же сечения.

Достоверность принятых методов и способов опробования скважин и горных выработок контролируется более представительным способом, руководствуясь соответствующими нормативно-методическими документами. Керновое опробование там, где это возможно, заверяется проходкой шурфов, а на эксплуатируемых месторождениях – сравнением с данными эксплуатационной разведки и результатами отработки. Для этой цели также необходимо использовать данные технологических проб, валовых проб, отобранных для определения объемной массы в целиках, и результаты отработки месторождения.

Объем контрольного опробования должен быть достаточным для статистической обработки результатов и обоснованных выводов об отсутствии или наличии систематических ошибок, а в случае необходимости, и для введения поправочных коэффициентов.

24. Обработка проб производится по схемам, разработанным для каждого месторождения или принятым по аналогии с однотипными месторождениями. Основные и контрольные пробы обрабатываются по одной схеме.

Качество обработки должно систематически контролироваться по всем операциям, в части обоснованности коэффициента К, соблюдения схемы обработки, а также возможности обогащения и разубоживания проб в процессе обработки (за счет загрязнения материалов проб в дробильных аппаратах, ситах и т. д.).

Для месторождений магнезита величина коэффициента К обычно принимается от 0, 05 при однородном до 0, 1 при неоднородном качестве полезного ископаемого или при содержании в них вредных компонентов, близком к предельному по кондициям. Опыт разведки месторождений брусита недостаточен для обоснованных рекомендаций по выбору оптимальной величины коэффициента К.

25. Минеральный и химический состав полезных ископаемых следует изучить с учетом возможных направлений их промышленного использования. Должны быть изучены минеральные формы вредных примесей. Перечень определяемых компонентов в каждом конкретном случае устанавливается с учетом требований производства, для которого разведуются магнезит и брусит, или соответствующих государственных стандартов.

Содержания компонентов должны быть установлены анализом проб химическими или другими методами, предусмотренными государственными стандартами или утвержденными Научным советом по аналитическим методам (НСАМ) и Научным советом по методам минералогических исследований (НСОММИ).

В послойных (секционных) пробах должны быть определены содержания MgO, CaO, SiO₂, A1₂O₃, Fe₂O₃, P₂O₅, SO₃, Н₂О, СО₂ и потери при прокаливании (п.п.п.). На начальных стадиях изучения месторождения следует определить в полезном ископаемом содержания TiO₂, Sr₂О и ВаSО₄.

На стадии разведки комплекс испытаний рядовых проб с целью сокращения времени и средств на их проведение может быть уменьшен. Все отобранные пробы на этой стадии анализируются с определением содержания MgO, CaO, SiO₂, Fe₂O₃ и п. п. п. При разведке месторождений брусита, кроме перечисленных выше компонентов, определяется гигроскопическая влажность.

По групповым пробам, составленным путем объединения навесок из материала дубликатов рядовых проб с одинаковой степенью измельчения, характеризующих определенные типы и сорта сырья, и массой, пропорциональной длине проб дополнительно определяются содержания FeO, А1₂О₃, MnO, К₂О, Na₂O, CO₂ и SO₃.

При большой мощности залежей магнезита и брусита и однородном их строении длину интервалов, характеризуемых каждой групповой пробой, целесообразно устанавливать равной высоте уступа карьера или ее половине. Порядок объединения навесок, общее число групповых проб, а также перечень определяемых в них компонентов должны в каждом конкретном случае обосновываться исходя из особенностей месторождения и требований промышленности.

При намечаемом обогащении магнезита и брусита в групповых пробах следует также определить содержания попутных компонентов, накапливающихся в хвостах обогащения.

Кроме химических методов используются: спектральный, позволяющий определить максимально полный комплекс содержащихся в полезном ископаемом компонентов, а также выявить наличие кобальта, никеля, хрома, ванадия и других, иногда сопутствующих магнезиту и бруситу элементов; экспрессный фазовый анализ карбонатов (с использованием электронного парамагнитного резонанса), позволяющий идентифицировать магнезит, доломит и кальцит по изоморфной примеси Mn²⁺. При изучении магнезитов Саткинской группы используются методы атомной абсорбции и индуктивно-связанной плазмы приборами фирм «Карл Цейс» и «Юникэм», которыми определяются малые концентрации вредных примесей и тяжелых металлов в огнеупорных материалах и уже белее 15 лет успешно применяется рентгеноспектральный метод анализа (с использованием рентгеновских спектрометров отечественного производства СРМ-25), позволяющий при минимальных затратах достаточно достоверно определять химический состав минералов.

Изучение попутных полезных компонентов производится в соответствии с «Рекомендациями по комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов», утвержденными МПР России в установленном порядке.

Магнезиту и бруситу для всех рекомендуемых назначений должна быть дана радиационно-гигиеническая оценка в соответствии с «Нормами радиационной безопасности» (НРБ-99), утвержденными Минздравом России 2 июля 1999 и методическими рекомендациями Министерства здравоохранения России.

26. Качество анализов проб необходимо систематически проверять, а результаты контроля своевременно обрабатывать в соответствии с методическими указаниями НСАМ, НСОММИ и руководствуясь ОСТ 41-08-272–04 «Управление качеством аналитических работ. Методы геологического контроля качества аналитических работ», утвержденным ВИМС* (протокол № 88 от 16 ноября 2004 г.). Геологический контроль анализов проб следует осуществлять независимо от лабораторного контроля в течение всего периода разведки месторождения. Контролю подлежат результаты анализов на все основные, попутные компоненты и вредные примеси.

27. Для определения величин случайных погрешностей необходимо проводить внутренний контроль путем анализа зашифрованных контрольных проб, отобранных из дубликатов аналитических проб, в той же лаборатории, которая выполняет основные анализы, не позднее следующего квартала.

Для выявления и оценки возможных систематических погрешностей должен осуществляться внешний контроль в лаборатории, имеющей статус контрольной. На внешний контроль направляются дубликаты аналитических проб, хранящиеся в основной лаборатории и прошедшие внутренний контроль. При наличии стандартных образцов состава (СОС), аналогичных исследуемым пробам, внешний контроль следует осуществлять, включая их в зашифрованном виде в партию проб, которые сдаются на анализ в основную лабораторию.

Пробы, направляемые на внутренний и внешний контроль, должны характеризовать все разновидности полезного ископаемого месторождения и классы содержаний. В обязательном порядке на внутренний контроль направляются все пробы, показавшие аномально высокие содержания анализируемых компонентов.

28. Объем внутреннего и внешнего контроля должен обеспечить представительность выборки по каждому классу содержаний и периоду выполнения анализов (квартал, полугодие, год).

При выделении классов следует учитывать параметры кондиций для подсчета запасов. В случае большого числа анализируемых проб (2000 и более в год) на контрольные анализы направляется 5 % от их общего количества, при меньшем числе проб по каждому выделенному классу содержаний должно быть выполнено не менее 30 контрольных анализов за контролируемый период.

29.Обработка данных внешнего и внутреннего контроля по каждому классу содержаний производится по периодам (квартал, полугодие, год), раздельно по каждому методу анализа и лаборатории, выполняющей основные анализы. Оценка систематических расхождений по результатам анализа СОС выполняется в соответствии с методическими указаниями НСАМ по статистической обработке аналитических данных.

Относительная среднеквадратическая погрешность, определенная по результатам внутреннего геологического контроля, не должна превышать допустимых значений (табл. 2 3). В противном случае результаты основных анализов для данного класса содержаний и периода работы лаборатории бракуются, и все пробы подлежат повторному анализу с выполнением внутреннего геологического контроля. Одновременно основной лабораторией должны быть выяснены причины брака и приняты меры по его устранению.

Таблица 3