Технология подсчета запасов

Лекция 9. Подсчет запасов твердых полезных ископаемых

Подсчет запасов месторождений производится с целью цифровой оценки количества и качества заключенного в недрах сырья. Однако практический интерес обычно представляют не все возможные запасы, а то их количество, которое может быть добыто с положительным экономическим эффектом. Для обоснования именно такой оценки запасов при их подсчете собирают и систематизируют всю информацию о месторождении, необходимую для выполнения соответствующих технико-экономических расчетов, включая сведения горно-инженерного, технологического и географо-экономического характера. Следует поэтому различать понятия подсчета запасов как совокупности операций по определению количества и качества заключенного в недрах сырья и подсчета запасов как документа, сводящего всю информацию о месторождении (включая цифровые оценки) и служащего основой последующих технико-экономических расчетов.

В соответствии с установленным в России стандартом запасы всех твердых полезных ископаемых подсчитываются в недрах без учета потерь и разубоживания при добыче. Подсчет запасов производится раздельно по установленным группам и категориям, технологическим сортам и типам сырья, способам отработки (открытый, подземный и др.). Подсчет запасов выполняется комплексно, с учетом всех ценных компонентов, которые могут быть получены при переработке основного сырья, а также возможности использования других полезных ископаемых, находящихся в совместном залегании.

Подсчет запасов производится в соответствии с определенными требованиями к качеству сырья и горно-техническим условиям отработки месторождений, определяющими возможность и экономическую целесообразность его промышленного освоения.

Технология подсчета запасов

Технология подсчета запасов полезного ископаемого и содержащихся в нем ценных компонентов включает следующие последовательные операции:

1) определение объемов тел, сложенных полезным ископаемым;

2) определение массы (запасов) полезного ископаемого в недрах (умножением объемов на среднее значение плотности горной массы);

3) вычисление средних содержаний ценных компонентов;

4) определение массы (запасов) ценных компонентов (умножением запасов полезного ископаемого на средние содержания компонентов).

Существующие способы подсчета запасов различаются приемами определения объемов тел. Выделяются две группы способов. В первой – для определения объемов используются площади поперечного сечения тел (способы разрезов, изолиний), а во второй – площади тел в продольной проекции и их средняя мощность (способы блоков, многоугольников и др.).

Способ разрезов заключается в том, что тело полезного ископаемого разделяется на блоки системой вертикальных или горизонтальных разрезов. В каждом разрезе осуществляется оконтуривание полезного ископаемого и измеряется площадь отстроенного контура (площадь сечения тела). Затем через площади сечения и расстояния между смежными разрезами вычисляют объемы соответствующих блоков, а суммированием этих объемов получают объем тела в целом.

Объемы блоков между смежными разрезами вычисляются по известным геометрическим формулам. Если площади сечения тела в смежных разрезах относительно близки, используется формула призмы, если различие площадей велико – формулы усеченной пирамиды, усеченного конуса, обелиска. При отчетливо вогнутой (типа «песочных часов») или выпуклой (бочкообразной) форме могут использоваться более сложные формулы приближенного интегрирования.

Способ изолиний применяется для вычисления объемов тел, ограниченных с одной стороны плоскостью, а с другой – топоповерхностью, выраженной в изолиниях (изогипсах, изопахитах). Для определения объема таких тел вначале измеряют площади, оконтуриваемые каждой изолинией (с помощью палетки или планиметра), а затем вычисляют объем тела.

Способ блоков заключается в том, что измеряется площадь тела в продольной проекции на горизонтальную или вертикальную плоскости, а его объем вычисляется затем как произведение площади на среднюю мощность. Если площадь измеряется в проекции на горизонтальную плоскость, мощность берется вертикальная, если площадь измеряется в вертикальной проекции, - горизонтальная. При этом способе измеренные в разведочных выработках стволовые мощности М_ст необходимо приводить к единой системе горизонтальных или вертикальных мощностей с учетом фактических углов встречи тел выработками и углов падения тел. Для вычислений используются следующие формулы:

М_гор = М_стcos(α+β)cosγ/sinβ; М_врт = М_стcos(α+β)cosγ/cosβ,

где α – зенитный угол пересечения,

β – угол падения тела,

γ – угол между азимутами падения и ориентировки пересечения.

Способы многоугольников и треугольников отличаются от способа блоков тем, что площадь тела в продольной проекции разбивается на зоны влияния единичных разведочных пересечений, соответствующих многоугольникам с разведочным пересечением в центре тяжести или треугольникам (три смежных пересечения в вершинах).

Определение элементарных объемов по зонам влияния в обоих случаях осуществляется идентично: измеренная площадь каждого многоугольника (треугольника) умножается на мощность тела в центральном пересечении (способ многоугольников) или среднюю мощность по пересечениям в вершинах (способ треугольников). В отличие от способа блоков, в этих способах далее вычисляют запасы каждого элементарного блока и суммированием получают общие запасы тела.

Следует подчеркнуть, что точность подсчета запасов не зависит от применяемого способа и определяется точностью и правильностью исходной информации о распределении полезного ископаемого в недрах и его качестве.

Плотность полезного ископаемого принимается средняя по произведенным измерениям с введением при необходимости поправки на влажность.

Подсчет запасов, как правило, производят для воздушно-сухого состояния полезного ископаемого.

Средние содержания обычно рассчитывают со взвешиванием по мощности опробованных пересечений, т.е. по формуле

С = ∑mc / ∑m,

где ∑mс – сумма произведений значений мощности на содержание по усредняемым пересечениям (сумма метропроцентов),

∑m – сумма их мощностей.

В некоторых случаях используются более сложные формулы взвешивания.

Поправочные коэффициенты к подсчету запасов применяют в тех случаях, когда считается, что в пределах оконтуренного объема имеются участки, не содержащие полезного ископаемого, но выделить их при существующей разведанности невозможно. Наиболее распространенным из таких коэффициентов является коэффициент рудоносности. Оценка этого коэффициента производится по соотношению либо числа пересечений, вскрывших полезное ископаемое, к общему их числу в оцениваемом объеме, либо суммарной мощности рудных интервалов к суммарной мощности залежи по всем пересечениям.

Основная литература: 2 [63-68]; 3 [110-118];

Дополнительная литература: 4 ,5, 7

Контрольные вопросы

1. С какой целью производится подсчет запасов?

2. Какие операции включает технология подсчета запасов?

3. Какие существуют способы подсчета запасов полезного ископаемого?

4. Какие определяются средние содержания и средние мощности полезного ископаемого при подсчете запасов?