Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


ИЗУЧЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА КРЕМНИСТЫХ ПОРОД



28. По разведанному месторождению необходимо иметь топографическую основу в масштабе, соответствующем его размерам и геологическому строению. Топографические карты по месторождениям кремнистых пород составляются в масштабах 1: 50000 – 1: 200000. На топографическую основу должны быть нанесены по данным инструментальной привязки все разведочные и эксплуатационные выработки (скважины, канавы, шурфы, траншеи, штольни и др.), а также задокументированные и опробованные обнажения, руководствуясь Инструкцией по производству маркшейдерских работ [6]). Карьеры наносятся на планы масштаба 1: 200–1: 1000 по данным маркшейдерской съемки.

29. Геологическое строение месторождения должно быть изучено детально и отображено на геологической карте масштаба 1: 000–1: 5000 (в зависимости от размеров и сложности месторождения), геологических разрезах, планах, проекциях, а в необходимых случаях — на блок-диаграммах. Геологические и геофизические материалы по месторождению должны давать представление о размерах и форме тел полезного ископаемого, условиях их залегания, степени фациальной изменчивости и внутреннем строении полезной толщи, особенностях рельефа почвы и кровли полезной толщи, размещении различных в качественном отношении типов кремнистых пород, тектонической нарушенности с детальностью, достаточной для производства подсчета запасов. При сложном залегании целесообразно составление карт изолиний подошвы и кровли полезной толщи. Следует обосновать геологические границы месторождения и поисковые критерии, определяющие местоположение перспективных участков.

По району месторождения представляются геологическая карта и карта полезных ископаемых масштаба 1: 25 000–1: 50 000 с разрезами, которые должны отражать геологическое строение района, а также площадей, перспективных на выявление новых месторождений. Результаты проведенных в районе геофизических исследований следует учесть на геологических картах и разрезах к ним и отразить на сводных планах интерпретации геофизических аномалий в масштабе представляемых карт.

30. Выходы на поверхность и приповерхностные части залежей кремнистых пород должны быть изучены канавами, шурфами, расчистками и неглубокими скважинами с применением геофизических методов и опробованы с детальностью, позволяющей установить мощность и состав покровных отложений, глубину и гипсометрию кровли залежей, положение зон физического и химического выветривания, особенности изменения вещественного состава, технологических свойств, взаимоотношения с перекрывающими породами, элементы залегания полезной толщи при наклонном залегании.

31. Разведка месторождений кремнистых пород на глубину проводится в основном скважинами колонкового бурения с использованием геофизических методов исследований — наземных и в скважинах. Как правило, горные выработки при разведке месторождений кремнистых пород проходятся для отбора технологических проб, определения выхода товарного камня, определения объемной массы, отбора технологических проб и для контроля данных бурения. Необходимость проходки горных выработок, их типы и объемы определяются в каждом конкретном случае исходя из целевого задания особенностей геологического строения месторождения и рельефа местности.

Методика разведки — соотношение объемов горных работ и бурения, виды горных выработок и способы бурения, геометрия и плотность разведочной сети, методы и способы опробования — должна обеспечить возможность подсчета запасов на разведанном месторождении по категориям, соответствующим группе сложности его геологического строения. Она определяется исходя из геологических особенностей продуктивных залежей с учетом возможностей горных, буровых и геофизических средств разведки и опыта разведки и разработки аналогичных месторождений.

При выборе оптимального варианта разведки следует учитывать степень пространственной изменчивости качества и текстурно-структурных особенностей полезного ископаемого, а также выхода ненарушенного керна при бурении. Следует учитывать также сравнительные технико-экономические показатели и сроки выполнения работ по различным вариантам разведки.

Основные разведочные выработки проходятся на всю мощность полезной толщи или до принятого в ТЭО горизонта разработки месторождения. В последнем случае следует пробурить единичные скважины с целью установления распространения кремнистых пород до глубины их возможной разработки в будущем.

Для литологического расчленения разреза, оконтуривания площади распространения кремнистых пород, установления мощности и строения пород вскрыши, изучения рельефа поверхности полезной толщи, выявления крупных тектонических нарушений, а также изучения трещиноватости пород на глубине целесообразно использовать наземные геофизические методы разведки, рациональный комплекс которых устанавливается исходя из конкретных геологических особенностей месторождения.

Опыт применения геофизических методов на месторождениях осадочного и вулканогенно-осадочного происхождения пластового типа, сложенных опоками, трепелами и диатомитами показал преимущество методов электроразведки (ЭП, СЭП, ВЭЗ[1]) по изучению верхней части геологического разреза и выделению выдержанных по мощности и качеству кремнистых пород, а также на месторождениях преимущественно озерного происхождения и кор выветривания, сложенные залежами пластовой, пласто- и линзообразной формы с изменчивой мощностью в том же варианте методов.

Для повышения достоверности и информативности бурения используются геофизические исследования в скважинах, рациональный комплекс которых определяется исходя из поставленных задач, конкретных геолого-геофизических условий месторождения и возможностей современных геофизических методов. Методы ГИС (КС, ПС, ГК, ГГКп, КМ[2]) чаще всего проводятся в малоглубинных скважинах на перспективных участках. Опыт применения малоглубинной сейсморазведки для выделения кремнистых пород чрезвычайно мал.

 Рациональный комплекс каротажа, эффективный для литологического расчленения разреза, установления мощности и строения пород вскрыши, изучения рельефа поверхности полезной толщи, выявления тектонических нарушений, а также изучения трещиноватости пород на глубине может выполняться во всех скважинах, пробуренных на месторождении.

Данные каротажа при соблюдении требований, предусмотренных соответствующими инструкциями по геофизическим методам и при наличии материалов, подтверждающих их достоверность, могут использоваться при определении подсчетных параметров. Достоверность данных каротажа должна подтверждаться сопоставлением их с результатами бурения по скважинам, характеризующим основные типы полезного ископаемого на месторождении, по интервалам с высоким выходом керна. Причины значительных расхождений между геологическими и геофизическими данными должны быть установлены и изложены в отчете с подсчетом запасов.

32. По скважинам колонкового бурения должен быть получен максимальный выход керна хорошей сохранности в объеме, позволяющем выяснить с необходимой полнотой особенности залегания тел полезного ископаемого и вмещающих пород, их мощности, внутреннее строение, распределение разновидностей кремнистых пород, их текстуры и структуры и представительность материала для опробования.

В настоящее время наиболее распространенной практикой является колонковое бурение с использованием снаряда со сменным керноприемником и двойным колонковым набором, исключающим механическое воздействие на керн. Для повышения качества результатов буровых работ рекомендуется обеспечить визуальный контроль за процессом бурения.

Современной практикой геологоразведочных работ установлено, что выход керна в пределах полезной толщи должен быть не менее 90 % по каждому рейсу бурения (из неконсолидированных пород не менее 75 %; при недостаточном выходе керна в пробу может отбираться буровой шлам). Выработки с выходом керна по полезной толщи менее 90 % (из неконсолидированных пород менее 75 %) бракуются и при подсчете запасов исключаются из рассмотрения. Возможность полного (или частичного) использования материалов бурения прошлых лет, выполненных старыми станками, с низким выходом керна, определяется в процессе экспертизы запасов с учетом всех имеющихся данных.

При любом выходе керна обязательным является проведение исследований на отсутствие избирательного истирания. Для этого необходимо по основным типам полезного ископаемого сопоставить результаты опробования керна и шлама (по интервалам с их различным выходом) с данными опробования контрольных горных выработок, скважин ударного, пневмоударного и шарошечного бурения, а также скважин колонкового бурения большего диаметра. Отсутствие указанных исследований является основанием для отклонения материалов от рассмотрения при проведении государственной экспертизы запасов.

При низком выходе керна должны приниматься меры по его повышению (бурение укороченными рейсами, без промывки и др.).

В вертикальных скважинах глубиной более 100 м и во всех наклонных не более чем через каждые 20 м должны быть определены и подтверждены контрольными замерами азимутальные и зенитные углы стволов скважин. Результаты этих измерений необходимо учитывать при построении геологических разрезов, погоризонтных планов и расчете мощностей продуктивных интервалов. При наличии подсечений стволов скважин горными выработками результаты замеров проверяются данными маркшейдерской привязки. Для скважин необходимо обеспечить пересечение ими продуктивной толщи под углами не менее 30 °. При разведке крутопадающих тел для получения их пересечений под большими углами следует применять наклонное бурение и искусственное искривление скважин.

При наклонном или крутом падении и большой мощности полезной толщи глубина, углы наклона и расстояния между скважинами должны обеспечить получение сплошного перекрытого разреза по разведочной линии. Если при этом полезная толща вскрывается с поверхности канавами, а на глубине — скважинами или горными выработками, то необходима увязка слоев и пачек, вскрытых этими разведочными выработками.

33. Поверхностные и подземные горные выработки (при необходимости их проходки) используются для детального изучения условий залегания, морфологии, внутреннего строения тел полезного ископаемого, их сплошности, вещественного состава, а также контроля данных бурения, геофизических исследований и отбора технологических проб.

Горные выработки проходятся на участках детализации, а также на горизонтах месторождения, намеченных к первоочередной отработке.

34. Расположение разведочных выработок и расстояние между ними должны определяться с учетом геологических особенностей месторождения, условий залегания, морфологии, размеров и характера размещения тел полезного ископаемого, выдержанности их мощности, вещественного состава и качества, а также предполагаемого способа разработки.

Для сведения в таблице (Таблица R.3) приведены обобщенные сведения о плотности сетей, применявшихся при разведке месторождений кремнистых пород в странах СНГ. Данные о рекомендуемых параметрах сети могут учитываться при проектировании геологоразведочных работ, но их не следует рассматривать как обязательные.

Для каждого месторождения на основании изучения участков детализации и тщательного анализа всех имеющихся геологических, геофизических и эксплуатационных материалов по данному или аналогичным месторождениям обосновываются наиболее рациональные геометрия и плотность сети разведочных выработок.

35. Для подтверждения достоверности запасов отдельные участки или горизонты месторождений должны быть разведаны более детально. Эти участки следует изучать и опробовать по более плотной разведочной сети, относительно принятой на остальной части месторождения. На месторождениях 1-й группы запасы на таких участках или горизонтах должны быть разведаны по категории А и В, 2-й группы — по категории В.

Участки детализации должны отражать особенности условий залегания и форму тел, вмещающих основные запасы месторождения, а также преобладающее качество сырья. 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.

Таблица R.3 — Сведения о плотности разведочных сетей, применявшихся при разведке месторождений кремнистых пород в странах СНГ

Группа месторождений

Тип месторождений

Расстояния (в м) между выработками по категории запасов

А В С1

1–я

Крупные пластовые, пласто- и линзообразные залежи, выдержанные по мощности и качеству полезного ископаемого   100–200   200–300   300–400
Средние и мелкие пластовые, пласто- и линзообразные залежи, выдержанные по мощности и качеству полезного ископаемого   50–100   100–150   150–200

2–я

Крупные пластовые, пласто- и линзообразные залежи, не выдержанные по мощности и качеству полезного ископаемого   –   50–100   100–200
Средние и мелкие пластовые, пласто- и линзообразные залежи, не выдержанные по мощности или качеству полезного ископаемого   –   25–50   50–100

Плотность разведочной сети для категории С2 по сравнению с сетью для категории С1 допустимо разрядить не более чем в 2 раза

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, а также условий разработки месторождений в целом. На разрабатываемых месторождениях для этих целей используются данные эксплуатационной разведки и разработки.

36. В случае наличия достаточной информации о свойствах оруденения на объекте (данные по участку детализации, данные эксплуатационных работ) при проектировании работ параметры разведочной сети обосновываются с использованием количественных методов — аналитических и/или эмпирических. Аналитические методы, как правило, используют формулы математической статистики для определения погрешностей (точности) оценки запасов. Эмпирические методы, в том числе метод разрежения разведочной сети, устанавливает величину погрешности на основе экспериментов. В качестве критерия разведанности запасов используются погрешности в оценке их количества и средних параметров относительно блоков, сопоставимых с годовой производительностью предприятия, а также погрешности в определении пространственного положения оруденения — ошибки геометризации.

37. Плотность разведочной сети на отдельных участках и объемы геологоразведочных работ в целом определяются стадией изучения объекта и необходимостью решения геологических задач, сформулированных в проекте ГРР.

38. Зарубежный опыт освоения месторождений в рыночных условиях показывает, что доля запасов категории proved, получаемых при применении модифицирующих факторов к минеральным ресурсам категории measured — аналога запасов категорий C1 +B, при проектировании предприятия составляет около 30‑ 40 % от общего количества запасов; аналогичное соотношение может быть рекомендовано и при подготовке проекта освоения отечественных месторождений. При этом, наибольшей изученностью должны характеризоваться участки и горизонты месторождения, намеченные к первоочередной отработке.

39. Выбор геометриии разведочной сети для запасов определенных категорий требует обоснования или корректировки на каждом конкретном объекте с учетом морфологии залежей и изменчивости свойств полезного ископаемого.

40. Квалификация запасов определяется не только формальным соответствием критериям разведанности, но и наличием факторов, допускающих возможность или вероятность систематических искажений как параметров запасов, так показателей, влияющих на условия их оценки. В числе таких факторов могут рассматриваться: отсутствие материалов сверки документации с натурой и данных заверочных работ для применяемых методов опробования, отсутствие арбитражных анализов, недостоверная пространственная привязка скважин и горных выработок, ненадежные данные по показателям обогащения полезных компонентов, неверные сведения об устойчивости горных пород и руд и др. Особое значение имеет правильность и обоснованность представлений о геологическом строении месторождения. Указанные факторы не поддаются однозначной количественной характеристике, в связи с чем существенную роль в квалификации запасов играет мнение специалиста (эксперта/ Компетентного лица).

41. 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 кремниевой толщи, их трещиноватость и отдельность, степень выветрелости, границы между свежими, затронутыми выветриванием и выветрелыми породами. 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 дробления, характер и интенсивность 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. Оценивается также 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).

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

При выборе методов опробования и способов отбора проб (керновый, бороздовый, задирковый и др.) опробования, определении качества отбора и обработки проб, оценке достоверности результатов опробования следует руководствоваться соответствующими действующими нормативно-методическими документами, принятыми в установленном порядке, в том числе: «Требованиями к обоснованию достоверности опробования рудных месторождений» [7], «Методическими рекомендациями по управлению качеством и контролю качества рядового опробования месторождений твердых полезных ископаемых» [8]. Принятая методика должна обеспечить наибольшую достоверность результатов при достаточной производительности и экономичности. Сеть опробования должна быть выдержанной.

43. Пробы для изучения химического состава полезного ископаемого необходимо отбирать послойно, отдельно по литологическим разновидностям кремнистых пород и вмещающим породам. При большой мощности кремнистых пород и их неоднородном строении длина секций опробования обычно принимается 1 — 2 м, при однородном строении полезной толщи и выдержанном качестве сырья — 3–4 м.

При выборе оптимальных длин секций следует учитывать установленные кондициями мощности тел полезного ископаемого и некондиционных прослоев. На месторождениях, строение и состав полезной толщи которых уже в достаточной степени известны, длину секций можно увеличить до 5–10 м; эту длину целесообразно принять равной проектной высоте уступа карьера или его половине. Прослои пустых пород, селективная отработка которых невозможна, включаются в пробу.

Способ опробования, сечение и длина опробуемых интервалов, начальная масса и количество отбираемых проб зависят от характера испытаний, для которых отбираются пробы, а также размеров залежей кремнистых пород, 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 можно руководствоваться соответствующими методическими документами.

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

Опробование разведочных сечений производится 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. 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 всю мощность залежи 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 полезного ископаемого опробуются 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.

45. 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 следует отобрать весь керн, который в дальнейшем сокращается до необходимой для исследования массы. Часть материала от сокращения оставляют как дубликат пробы.

46. Опробование в горных выработках и обнажениях обычно проводится бороздовым способом посекционно на всю вскрытую мощность полезной толщи с учетом изменения литологических особенностей пород. Сечение борозд принимается в зависимости от степени однородности полезной толщи и обычно составляет 3´ 5 или 5´ 10 см. Прослои пустых пород, селективная отработка которых невозможна, включаются в пробу. Длина секций, сечения борозд устанавливаются исходя из особенностей строения продуктивных залежей. При наличии подземных горных выработок, пройденных для заверки сплошности продуктивных залежей, опробование производится в забоях.

47. При разведке кремнистых пород, промышленное значение которых определяется в том числе и показателями прочности (получение зернистых адсорбентов для водоподготовки и т.п., искусственного заполнителя бетонов и др.), из их характерных разновидностей отбираются пробы из горных выработок в виде штуфов размером 5´ 5´ 5 см для сокращенных испытаний и 20´ 20´ 20 или 30´ 30´ 30 см для полных испытаний (в зависимости от набора испытаний). В скважинах в пробу для физико-механических испытаний отбираются столбики керна длиной не менее 7 см; суммарная длина керна должна обеспечить изготовление 15 образцов в случае испытаний по полной программе и 5 — при испытании по сокращенной программе.

Каждую выделенную разновидность пород необходимо охарактеризовать не менее чем 3 пробами, расстояния между которыми не должны превышать 4 м (по мощности). При небольшой мощности кремнистых пород следует отобрать по одной пробе из кровли, подошвы и средней части каждого пласта. Число опробуемых пересечений и отбираемых проб следует корректировать с учетом выдержанности состава и строения залежи полезного ископаемого, ее качества, мощности, площади распространения и тд. В двух-трех пересечениях, характеризующих весь разрез, пробы отбираются на физико-механические испытания по полной программе.

48. 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 плотности породы).

Точность бороздового опробования следует контролировать сопряженными бороздами того же сечения, кернового опробования — отбором проб из вторых половинок керна. В случае выявления недостатков, влияющих на точность опробования следует производить переопробование продуктивного интервала.

Достоверность принятых методов и способов опробования скважин и горных выработок контролируется более представительным способом, как правило, валовым, руководствуясь соответствующими нормативно-методическими документами. Для этой цели также необходимо использовать данные технологических проб, валовых проб для определения объемной массы в целиках и результаты отработки месторождения.

49. 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.

Особое внимание должно уделяться контролю опробования по отдельным секциям и сечениям на участках, где отмечается несоответствие между геологической документацией и результатами опробования.

50. Обработка проб производится по схемам, разработанным для каждого месторождения или принятым по аналогии с однотипными месторождениями. Схемы утверждаются главным геологом или другим уполномоченным лицом. Основные и контрольные пробы обрабатываются по одной схеме.

51. 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.). Обычно для месторождений кремнистых пород коэффициент «К» находится в пределах от 0, 05 при однородном до 0, 1 при неоднородном качестве полезного ископаемого или при содержании в них вредных компонентов, близком к предельному по стандартам или кондициям. Объем контроля составляет не менее 5% от общего количества проб, результаты контроля должны быть зарегистрированы. При обработке проб с резко различающимися содержаниями минералов необходимо регулярно контролировать чистоту поверхностей дробильного оборудования.

Обработка контрольных крупнообъемных проб производится по специально составленным программам, согласованным и утвержденным главным геологом или другим уполномоченным лицом.

52. Химический состав кремниевых пород должен изучаться с полнотой, обеспечивающей оценку их качества, исходя из как наиболее рационального направления промышленного использования, так и всех возможных направлений использования.

Содержания показателей состава (аналитов) кремниевых пород устанавливаются анализом проб различными аналитическими методами - атомно-эмиссионным с индуктивно-связанной плазмой, рентгеноспектральным, атомно-абсорбционным, фотометрическим, гравиметрическим, ионометрическим, ИК-спектроскопии и другими.

При этом анализ должен выполняться по прописям национальных стандартов или методик, включенных в «Отраслевой реестр методик анализа, допущенных (рекомендованных) к применению при лабораторно-аналитическом обеспечении ГРР на ТПИ» [10].

Предпочтение отдается методикам, утвержденным Научным советом по аналитическим методам (НСАМ) и Научным советом по методам минералогических исследований (НСОММИ).

Прежде всего, устанавливается возможность использования кремниевых пород в качестве активных минеральных добавок и в производстве стекла.

Для этого в рядовых пробах кремниевых пород определяются содержания кремния в пересчете на оксид (SiO2), кремния кислоторастворимого (в 5% растворе КОН) в пересчете на оксид (SiO2 к.р.), алюминия в пересчете на оксид (Al2O3), железа общего в пересчете на оксид (Fe2O3), а по разреженной сети дополнительно определяются содержания кальция в пересчете на оксид (CaO), магния в пересчете на оксид (MgO) и потерь при прокаливании (ППП).

В групповых и объединенных пробах, характеризующих выделенные природные разновидности пород, кроме того определяются содержания серы общей (Sобщ.), натрия в пересчете на оксид (Na2O), калия в пересчете на оксид (K2O), титана в пересчете на оксид (TiO2), фосфора в пересчете на оксид (P2O5), хлора (Cl).

Во всех рядовых и групповых пробах кремниевых пород, исходя из возможных направлений их использования, следует определять:

- в пробах пород, намечаемых для использования в производстве белых и цветных цементов – содержания железа закиси (FeO), марганца (Mn) и титана в пересчете на оксид (TiO2),

- в пробах пород, намечаемых для производства фильтровальных порошков и сорбентов – содержания натрия в пересчете на оксид (Na2O), калия в пересчете на оксид (K2O) и углерода органического (Сорг.) для оценки содержания органических веществ, а в 10% проб, кроме того, кремния в пересчете на оксид (SiO2), кальция в пересчете на оксид (CaO), магния в пересчете на оксид (MgO), серы общей (Sобщ.), а также число и размер целых панцирей диатомей и спикул кремневых губок в 1 см3 породы,

- в пробах пород, намечаемых для использования в качестве наполнителей - содержания кремния в пересчете на оксид (SiO2), алюминия в пересчете на оксид (Al2O3), титана в пересчете на оксид (TiO2) и потерь при прокаливании (ППП), а в 10% проб, кроме того, кальция в пересчете на оксид (CaO), магния в пересчете на оксид (MgO), серы общей (Sобщ.), натрия в пересчете на оксид (Na2O), калия в пересчете на оксид (K2O).

53. Для установления пригодности кремниевых пород в качестве сырья для производства легковесного строительного кирпича, заполнителей легких бетонов и теплоизоляционных обжиговых изделий содержания дополнительных показателей состава (аналитов) обычно определяются только в пробах, отобранных для технологических испытаний.

54. Для оценки структурно-адсорбционных и фильтровальных свойств кремниевых пород определяются значения таких показателей, как удельная поверхность, объем пор, характер пористости, статистическая влагоемкость.

55. Для оценки экологической чистоты сырья, намечаемого для получения фильтровальных порошков, наполнителей медицинских препаратов, кормодобавок и т.п. выполняют необходимые радиационно-гигиенические и медико-биологические исследования.

56. Групповые пробы составляются из навесок дубликатов рядовых проб с одинаковой степенью измельчения и должны равномерно характеризовать отдельные промышленные (технологические) или природные типы полезного ископаемого по площади залежи. При большой мощности однородных пластов полезного ископаемого, намеченных к разработке открытым способом, длину интервалов, характеризуемых отдельной групповой пробой, следует ограничить величиной высоты уступа.

Массы навесок, отбираемых из дубликатов рядовых проб, должны быть пропорциональны длинам соответствующих секций. Порядок объединения рядовых проб, общее количество групповых проб, а также перечень определяемых в них компонентов должны в каждом отдельном случае обосновываться исходя из особенностей месторождения и требований промышленности.

57. Содержание вредных примесей определяется в рядовых пробах, отобранных по редкой сети скважин, равномерно распределенных по площади месторождения. Количество скважин зависит от особенностей строения месторождения и устанавливается в каждом конкретном случае.

58. По остальным скважинам и горным выработкам содержание вредных примесей следует определять в групповых пробах, характеризующих или всю мощность залежи (если содержания вредных примесей в ее разрезе существенно не меняется), или ее отдельные части (если установлены значительные изменения содержаний вредных примесей в разрезе залежи).

59. Изучение попутных полезных компонентов производится в соответствии с «Методическими рекомендациями по комплексному изучению и подсчету запасов попутных полезных ископаемых…» [10].

60. При анализе рядовых и групповых проб кремниевых пород следует принимать во внимание их возможную гидрофильность. При содержании гигроскопической (свободной) воды (H2O-) в воздушно-сухих пробах, превышающем 0, 5% массовых долей, возможно возникновение значимых систематических погрешностей анализа при проведении внутреннего и внешнего геологического контроля (особенно при высоких содержаниях аналитов), поскольку на результаты анализа будут влиять также внешние условия – влажность в помещении лаборатории, баланс вытяжной и приточной вентиляции и т.п. Для исключения влияния гигроскопической (свободной) воды на результаты анализа используются два приема. В первом случае в воздушно-сухих пробах одновременно с определением содержаний аналитов определяется содержание гигроскопической воды и осуществляется пересчет содержаний аналитов с учетом содержания свободной воды. Во втором случае воздушно-сухие пробы перед анализом высушиваются до постоянства массы, а затем анализируются. При этом по выполняемым операциям и вносимым погрешностям анализа, процедуры определения содержания гигроскопической воды и сушки проб до постоянства массы абсолютно идентичны.

61. Лабораторные исследования необходимо проводить в технически компетентных лабораториях. Техническая компетентность должна быть подтверждена аккредитацией и/или сертификацией в системе добровольной сертификации систем менеджмента качества организаций и лабораторий в сфере недропользования «УКАРГЕО» в соответствии с национальным стандартом ГОСТ ИСО/МЭК 17025-2009 [12], который устанавливает требования к испытательным и калибровочным лабораториям для подтверждения их технической компетентности и способности получить технически обоснованные результаты. Документом, подтверждающим техническую компетентность лаборатории, является аттестат аккредитации, выданный национальным (Росаккредитация) или международным (полноправным членом и участником Соглашений о взаимном признании ILAC и APLAC) органом по аккредитации, или сертификат соответствия системы добровольной сертификации в сфере недропользования «УКАРГЕО». Обязательным приложением к аттестату или сертификату является область аккредитации/сертификации.

62. Качество анализов проб необходимо систематически проверять, а результаты контроля своевременно обрабатывать в соответствии с «Методическими рекомендациями по управлению и контролю качества рядового опробования месторождений твердых полезных иско ископаемых» [9] и методическими и инструктивными документами, утвержденными НСАМ и НСОММИ (ОСТ 41–08–272 «Управление качеством аналитических работ. Методы геологического контроля качества аналитических работ» [13] и др.). Геологический контроль анализов следует осуществлять независимо от лабораторного контроля в течение всего периода разведки месторождения. Контролю подлежат результаты анализов на все основные, попутные компоненты и вредные примеси.

63. Для определения величин случайных погрешностей необходимо проводить внутренний геологический контроль путем анализа зашифрованных контрольных проб, отобранных из дубликатов аналитических проб, в той же лаборатории, которая выполняет основные анализы. Контроль качества очистки используемого оборудования (заражения) при обработке проб проводится анализом «бланковых» (пустых) проб, объем которых обычно составляет около 5% от количества выполняемых анализов.

64. Для выявления и оценки возможных систематических погрешностей должен осуществляться внешний геологический контроль с привлечением контролирующей лаборатории, отвечающей требованиям нормативных документов [12, 13]. На внешний контроль направляются дубликаты аналитических проб, прошедшие внутренний контроль. Из партии контрольных проб исключаются пробы, в которых содержание компонента по данным основного и контрольного определений различаются более чем на три величины допустимого относительного среднеквадратического отклонения погрешности. В каждую партию проб в зашифрованном виде включаются стандартные образцы состава (СОС), аналогичные по химическому и минеральному составу исследуемым (рядовым) пробам, желательно не менее одного СОС на каждый диапазон (класс) содержаний.

65. Пробы, направляемые на внутренний и внешний геологический контроль, должны характеризовать все разновидности пород месторождения и классы содержаний. При этом распределение проб проводится по классам содержаний основных компонентов. В обязательном порядке на внутренний и внешний контроль направляются все пробы, показавшие аномально высокие содержания анализируемых компонентов.

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 (бортовое и минимальное промышленное содержание). 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 диапазону (классу) содержаний должно быть выполнено не менее 30 контрольных анализов за контролируемый период.

Обработка данных внутреннего и внешнего геологического контроля по каждому классу содержаний производится в соответствии с «Методическими рекомендациями по управлению и контролю качества рядового опробования месторождений твердых полезных ископаемых» [8] и методическими и инструктивными документами, утвержденными НСАМ и НСОММИ (ОСТ 41–08–272 «Управление качеством аналитических работ. Методы геологического контроля качества аналитических работ» и др.), по периодам раздельно по каждому методу анализа и лаборатории, выполняющей основные анализы. Оценка систематических расхождений по результатам анализа СОС выполняется в соответствии с методическими и инструктивными документами, утвержденными НСАМ, по статистической обработке аналитических данных [8], [13].

66. Относительные среднеквадратические отклонения погрешности, определенные по результатам внутреннего геологического контроля, не должны превышать допустимых значений (Таблица R.). 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 R.4 — Предельно допустимые относительные среднеквадратические отклонения погрешности результатов анализов по диапазонам измерений

Диапазоны

измерений

массовых долей, %

Элемент или оксид

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ппп
1 св. 60, 0 до 70, 0 вкл. 0, 7 1, 1 0, 7 - - -
2 св. 50, 0 до 60, 0 вкл. 0, 8 1, 2 0, 8 1, 2 1, 4 -
3 св. 40, 0 до 50, 0 вкл. 1, 0 1, 6 0, 9 1, 4 1, 7 -
4 св. 30, 0 до 40, 0 вкл. 1, 3 2, 1 1, 1 1, 8 1, 8 -
5 св. 20, 0 до 30, 0 вкл. 1, 9 2, 8 1, 4 2, 1 2, 5 1, 4
6 св. 10, 0 до 20, 0 вкл. 3, 2 3, 5 2, 1 3, 2 3, 4 2, 1
7 св. 5, 0 до 10, 0 вкл. 5, 0 5, 4 4, 3 5, 0 4, 6 3, 5
8 св. 2, 0 до 5, 0 вкл. 6, 8 8, 0 7, 0 6, 8 6, 5 5, 4
9 св.1, 0 до 2, 0 вкл. 9, 3 11 10 9, 0 9, 0 7, 0
10 св. 0, 50 до 1, 0 вкл. 12 15 13 12 13 9, 0
11 св. 0, 20 до 0, 50 вкл. 17 20 17 16 16 11
12 св. 0, 10 до 0, 20 вкл. 21 25 21 21 21 14
13 св. 0, 050 до 0, 10 вкл. 27 28 25 28 27 21
14 св. 0, 020 до 0, 050 вкл. 30 30 28 30 30 -
15 св. 0, 010 до 0, 020 вкл. 30 30 30 30 30 -
16 св. 0, 0050 до 0, 010 вкл. 30 30 30 30 30 -
17 св. 0, 0020 до 0, 0050 вкл. 30 30 30 30 30 -
18 св. 0, 0010 до 0, 0020 вкл. 30 30 30 30 30 -
19 св. 0, 00050 до 0, 0010 вкл. 30 30 30 30 30 -
20 св. 0, 00020 до 0, 00050 вкл. 30 30 30 30 30 -
21 св. 0, 000050 до 0, 00020 вкл. 30 30 30 30 30 -
22 от 0, 000020 до 0, 000050 вкл. 30 30 30 30 30 -

 

Диапазоны

измерений

массовых долей, %

Элемент или оксид

Na2O K2O TiO2 P2O5 FeO H2O-
1 св. 60, 0 до 70, 0 вкл. - - - - - -
2 св. 50, 0 до 60, 0 вкл. - - 0, 8 - 1, 1 -
3 св. 40, 0 до 50, 0 вкл. - - 1, 0 - 1, 4 -
4 св. 30, 0 до 40, 0 вкл. - - 1, 2 - 1, 8 -
5 св. 20, 0 до 30, 0 вкл. - - 1, 5 - 2, 3 -
6 св. 10, 0 до 20, 0 вкл. 3, 5 3, 5 2, 1 - 2, 8 2, 1
7 св. 5, 0 до 10, 0 вкл. 5, 4 5, 4 3, 5 - 4, 3 3, 5
8 св. 2, 0 до 5, 0 вкл. 8, 0 8, 0 5, 4 3, 2 6, 5 5, 4
9 св.1, 0 до 2, 0 вкл. 10 10 7, 0 4, 3 9, 3 7, 0
10 св. 0, 50 до 1, 0 вкл. 12 12 9, 0 6, 0 14 9, 0
11 св. 0, 20 до 0, 50 вкл. 16 16 11 8, 2 20 11
12 св. 0, 10 до 0, 20 вкл. 20 20 14 9, 3 25 14
13 св. 0, 050 до 0, 10 вкл. 24 23 18 12 30 21
14 св. 0, 020 до 0, 050 вкл. 28 28 21 16 30 -
15 св. 0, 010 до 0, 020 вкл. 30 30 27 21 30 -
16 св. 0, 0050 до 0, 010 вкл. 30 30 29 24 30 -
17 св. 0, 0020 до 0, 0050 вкл. 30 30 30 27 30 -
18 св. 0, 0010 до 0, 0020 вкл. 30 30 30 29 30 -
19 св. 0, 00050 до 0, 0010 вкл. 30 30 30 30 30 -
20 св. 0, 00020 до 0, 00050 вкл. 30 30 30 30 30 -
21 св. 0, 000050 до 0, 00020 вкл. 30 30 30 30 30 -
22 от 0, 000020 до 0, 000050 вкл. 30 30 30 30 30 -

Примечания:

1. При необходимости обработки результатов анализов других показателей и (или) диапазонов содержаний (не приведенных в таблице R.4) следует использовать нормы погрешностей, приведенные в ОСТ 41–08–212.

2. Допускается объединение нескольких соседних диапазонов содержаний (но не более 3) в классы, при условии равномерного распределения количества проб и однородности погрешности результатов анализа в объединяемых диапазонах. Однородность дисперсий результатов анализов для объединяемых диапазонов оценивается в соответствии с ОСТ 41–08–205 (приложение Е п. 1.4) или другим способом.

3. Норма погрешности для объединенного класса рассчитывается как средневзвешенное из норм погрешности для каждого класса.

При выявлении по данным внешнего контроля систематических расхождений между результатами анализов основной и контролирующей лабораторий проводится арбитражный контроль, на который направляются хранящиеся в лаборатории аналитические дубликаты рядовых проб (в исключительных случаях – остатки аналитических проб), по которым имеются результаты рядовых и внешних контрольных анализов. Контролю подлежат 30–40 проб по каждому классу содержаний, по которому выявлены систематические расхождения. При наличии СОС, аналогичных исследуемым пробам, их также следует включать в зашифрованном виде в партию проб, сдаваемых на арбитраж.

67. При подтверждении арбитражным анализом систематических расхождений следует выяснить их причины, разработать мероприятия по их устранению, а также решить вопрос о необходимости повторного анализа всех проб данного класса и периода работы основной лаборатории или о введении в результаты основных анализов соответствующего поправочного коэффициента. Без проведения арбитражного анализа введение поправочных коэффициентов не допускается.

По результатам выполненного контроля опробования – отбора, обработки проб и анализов – должна быть оценена возможная погрешность выделения интервалов кондиционного сырья и определения их параметров.

68. Минеральный состав природных разновидностей и промышленных типов кремнистых пород, их текстурно-структурные особенности и физические свойства должны быть изучены с применением минералого-петрографических, физических, химических и других видов анализа по методикам, утвержденным научными советами по минералогическим и аналитическим методам исследования (НСОММИ, НСАМ). При этом наряду с описанием отдельных минералов производится также количественная оценка их распространения. В результате минералогических исследований выделяются природные разновидности глинистых пород и предварительно устанавливаются промышленные типы и сорта. Окончательное выделение промышленных типов и сортов глинистых пород производится по результатам их технологического изучения.

69. Физико-механические свойства кремнистых пород изучаются в зависимости от областей их использования в соответствии с требованиями стандартов и технических условий.

Изучение физико-механических свойств пород ведется в основном по программе, которая предусматривает определение их объемной массы, пористости, пластичности, прочности, морозостойкости, водопоглощения и естественной влажности, а по некоторым направлениям использования – виброизноса и водоустойчивости. Для пород, используемых в качестве сорбентов, наполнителей в резиновой и бумажной промышленности, определяется при необходимости белизна. Для пород, применяемых в обожженном виде, дополнительно определяется температура плавления, характер спекания образцов, подвергшихся обжигу.

70. Зерновой состав кремнистых пород необходимо изучить для каждой литологической разновидности по нескольким выработкам, равномерно размещенным по площади месторождения, если это требуется соответствующими стандартами или техническими условиями.

71. Все пробы кремнистых пород, идущих для производства цемента, легковесного строительного кирпича, заполнителей бетонов, теплоизоляционных обжиговых изделий, должны быть подвергнуты механическому анализу для установления степени их засоренности обломочным материалом, а также определения размера и состава крупных включений.

72. Качество гранулометрических исследований должно систематически контролироваться. Во избежание возможных ошибок, возникающих при рассеве сырья на фракции за счет неправильного определения размера сита, неполноты просева и пр., целесообразно производить контрольный рассев некоторого количества зашифрованных проб (5–10 % от всех проб) в той же лаборатории. Для этого материал первого рассева необходимо снова объединить, перемешать и провести повторный рассев. Расхождения в результатах не должны превышать ± 1 % от взятой навески. В противном случае результаты анализов бракуются.

73. Определение объемной массы и влажности полезного ископаемого необходимо производить для каждой выделенной природной разновидности полезного ископаемого и внутренних некондиционных прослоев лабораторным способом или путем выемки целиков, размер которых, в зависимости от особенностей строения полезной толщи, обычно составляет 1-3м3. Определение объемной массы может производиться также методом поглощения рассеянного гамма-излучения при наличии необходимого объема заверочных работ в соответствии с «Требованиями к определению объемной массы и влажности руд для подсчета запасов рудных месторождений» [16].

Объемная масса плотных пород определяется главным образом по представительным парафинированным образцам. Объемная масса рыхлых, сильно трещиноватых и кавернозных пород, как правило, определяется в целиках. Определение объемной массы может производиться также методом поглощения рассеянного гамма-излучения при наличии необходимого объема заверочных работ. Обычно величина объемной массы используется только для характеристики физико-механических свойств. В случаях, когда подсчет запасов кремнистого пород производится в единицах массы, лабораторные определения контролируются выемкой целиков. Объем целиков зависит от строения полезной толщи и обычно составляет 1–3 м3.

74. Определение влажности обязательно для всех разновидностей пород полезной толщи и производится одновременно с определением объемной массы на том же материале. Влажность кремнистых пород необходимо установить не только для различных типов, но и для отдельных участков и горизонтов месторождения. Пробы, по которым изучаются объемная масса и влажность, следует охарактеризовать минералогически и по зерновому составу.

75. На основании изучения химического, минерального и зернового состава, физико-механических, структурно-адсорбционных и других свойств выделяются природные разновидности этих пород и предварительно намечаются их промышленные (технологические) типы и сорта. Окончательное выделение промышленных типов и сортов производится по результатам их технологического изучения.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-05-04; Просмотров: 73; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.124 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь