Сводная геологическая документация

Для получения представления о геологическом строении месторождения, формах тел полезного ископаемого и распределении его сортов для подсчетов запасов и уточнения горнотехнических условий отработки месторождения или выяснения гидрогеологических его особенностей составляется сводная геологическая документация. Основными видами сводной геологической документации являются: геологические карты, разрезы, погоризонтные планы, проекции и блок-диаграммы.

Масштабы сводной геологической документации колеблются в широких пределах. Геологическая карта месторождения в зависимости от размеров объекта обычно составляется в масштабах 1:1000, 1:2000, реже (для угольных и крупных рудных месторождений) 1:5000. Разрезы, погоризонные планы, проекции, как правило, представляются в том же масштабе, что и геологическая карта, хотя иногда выбирается и более крупный масштаб. В процессе составления сводной геологической документации увязываются разрозненные данные, полученные в результате геологических наблюдений в отдельных выработках и приводившиеся разными лицами. Сопоставление отдельных зарисовок и колонок-разрезов и сведение их в единый чертеж возможно лишь при строгом соблюдении следующих условий:

1. Все естественные обнажения, горные выработки и скважины должны быть привязаны к единой системе координат и вынесены на топомаркшейдерские планы.

2. По результатам инструментальных замеров должны быть вычислены и вынесены на разрезы и планы азимутальные и зенитные отклонения скважин.

3. Все первичные геологические документы должны иметь: единую легенду; одинаковый или кратный масштаб; четкую рисовку основных контактов горных пород, контуров рудных тел и разрывных нарушений; нумерацию по определенной системе.

Составление вертикальных геологических разрезов. Разрезы наряду с геологической картой являются основным графическим материалом, характеризующим строение месторождения. Расположение вертикальных разрезов определяется принятой системой разведки — они совпадают с разведочными линиями. Как правило, разрезы составляются вкрест простирания основных структур и тел полезных ископаемых, характеризующихся значительной изменчивостью форм и качества по падению и простиранию. В отдельных случаях применяются продольные разрезы, которые хорошо иллюстрируют, например, положение рудных тел, локализованных в замковых частях ундулирующих складчатых структур.

Основой составления разрезов являются топо-маркшейдерскне планы, на которых кроме географических ситуаций, определяющих вертикальные превышения на местности (ось 2), обязательно имеется сетка координат (оси X, У). Для составления разреза по разведочной линии строят профиль, используя горизонтали на плане поверхности. Выносят на плоскость разреза координатную сетку по X—Z, или V — Z в заданном масштабе, строят шкалу глубины и отмечают уровни горизонтов, Такие заготовки в одинаковом масштабе с обязательной разбивкой глубины на одинаковых уровнях составляются по всем разведочным линиям.

Затем на линию профиля выносят устья горных выработок и скважин и определяют положение их относительно плоскости разреза. Сечения, совпадающие с плоскостью разреза, отмечаются сплошными линиями; сечения, не совпадающие с таковой, отмечаются пунктиром. Тщательно определяется положение буровых скважин. На том же чертеже помещается план разведочной линии, где показываются азимутальные отклонения скважин.

Следующим этапом построения разреза является вынесение геологической ситуации с первичных геологических документов. Из журналов документации шурфов, канав, штолен, с колонок-разрезов по скважинам на осевые линии горных выработок и скважин разреза выносят все геологические наблюдения: контакты пород, линии тектонических нарушений, границы тел полезных ископаемых, границы измененных пород, зоны милонитизации. Если разведочные выработки находятся вне плоскости разреза, то геологические границы, зафиксированные в выработках, должны быть перенесены на разрез по правилам начертательной геометрии. Затем производится работа по увязке наблюдений между соседними выработками. Для этого выявляются основные маркирующие элементы разреза, которыми прежде всего являются контакты горных пород, последовательность их чередования, тектонические нарушения, которые прослеживаются в виде четких прямолинейных зон; измененные породы определенного состава и другие геологические признаки. При вычерчивании сводного разреза приходится пренебрегать некоторыми частными наблюдениями, выявляя основные закономерности геологического строения месторождения и распределения полезного ископаемого. Сначала проводятся основные геологические линии — контакты пород и тектонические нарушения; затем увязываются прочие геологические элементы. Наиболее тщательно выносятся и отрисовываются залежи полезного ископаемого, их границы, внутреннее строение, взаимоотношения с вмещающими породами и тектоническими нарушениями. Проведение геологических границ, контактов и разрывных нарушений производится по методу интерполяции, т. е. исходя из предположения, что ситуация от одного частного сечения до другого либо не изменяется, либо имеет определенную очевидную тенденцию к изменению, которую мы видим и можем учесть. Так составляется черновой вариант разреза, который коррелируется с соседними разрезами, с погоризонтными планами и с картой поверхности.

В процессе составления сводной документации приходится неоднократно возвращаться к проверке данных первичной документации. В некоторых случаях требуются проведение дополнительных наблюдений и передокументация отдельных разведочных выработок, а иногда многих горных выработок и керна буровых скважин.

Рис. 79. Геологические разрезы полиметаллического месторождения по данным разведки (а) и отработки (б) 1 — туфогенно-осадочные породы; 2 — серицитовые и кварц-серицитовые сланцы, микрокварцнты; 3 — рудные тела; 4 — разведочные скважины

Неоднозначная увязка данных первичной геологической документации возникает из неверных представлений о геологическом строении месторождения или его части и обычно является следствием недостаточной изученности объекта. На рис. 79 приведен пример разреза рудных тел на разных стадиях разведки одного из полиметаллических месторождений Рудного Алтая. Неправильное оконтуривание и рисовка рудных тел могут иметь место при ошибках, связанных с техникой отбора и обработки проб, с неправильным определением размеров и элементов залегания тел полезных ископаемых. Необходимо помнить, что при изображении элементов геологической структуры (границы слоев, рудных тел и тектонические нарушения) линии должны проводиться плавно, что правильнее отражает природу геологических тел.

Составление погоризонтных планов. Подготовительные работы заключаются в вынесении всех горных выработок и скважин подземного бурения, расположенных на данном горизонте. Обычно эта работа осуществляется маркшейдерской службой. Привязка следов пересечений скважин, бурящихся с поверхности, с плоскостью горизонта, по которому предполагается построить геологический план, производится по координатной сетке, которая проектируется с поверхности на плоскость горизонта. На эту сетку наносятся горизонтальные проекции осей буровых скважин, построенные с учетом азимутальных и зенитных отклонений. Затем с журналов первичной геологической документации на осевые линии горных выработок и скважин выносятся все геологические наблюдения. При вынесении геологических данных по горным выработкам необходимо учитывать применяемые системы развертки и тип выработки. В случае прямой развертки проекция кровли на почву выработки получается с помощью вспомогательного чертежа — копирования зеркального отражения на кальку на светостоле. При применении зеркальной и комбинированной разверток производится прямое копирование зарисовки кровли. Вынесение геологических данных по кровле горизонтальных выработок должно производиться с учетом наблюдений и зарисовок по стенкам выработки. Особенно это касается пологих разрывных нарушений и геологических контактов, имеющих небольшие углы падения. На погоризонтном плане обязательно указываются элементы их залегания. Во избежание перегрузки плана однотипные замеры не следует часто повторять. Если при первичной документации применялась развертка и зарисовывалась какая-либо одна стенка выработки, вынесение геологических наблюдений производится по нижней границе стенки, т. е. по границе ее с почвой выработки, а простирание тектонических нарушений и геологических контактов опреде­ляется по элементам залегания.

По штрекам, когда зарисовывался только забой выработки, на погоризонтном плане точно определяются места этих забоев и по нижней границе или по средней линии каждого забоя выно­сятся контакты рудных тел и тектонические нарушения. Затем увязываются геологические наблюдения по соседним сечениям и по всей выработке,

По скважинам геологические данные выносятся с колонок-разрезов с учетом измеренных отклонений скважин.

После перенесения из журналов первичной геологической документации всех данных по горным выработкам и скважинам на погоризонтный план проектируются соответствующие контуры и тектонические линии, прослеженные на поверхности или на более высоких горизонтах. Геологические границы, тектонические нарушения и контуры тел полезных ископаемых по своим элементам залегания проектируются на нижний горизонт как возможное их продолжение. Например, на рис. 80 граница глинистых и грубообломочных отложений и крупные секущие разрывные нарушения определены по их положению и элементам залегания, замеренным на поверхности.

Рис 80. Геологический план горизонта штольни 1 месторождения Ляпганай

Песчаники, 2 - мелкогалечные конгломераты, -3 – алевролиты и песчаники; 4 - глинистые сланцы; 5 - рудное тело; 6 – зона доломитизации, 7 – разрывные нарушения установленные и предполагаемые; 8 – элементы залегания пород; 9 – элементы залегання разрывных нарушений; 10 -- устье штольни, 11 – контуры горных выработок; 12-устья подземных скважин и их номера

Увязка геологических наблюдений производится сначала по соседним выработкам, а затем и по всему горизонту методом интерполяции. Прежде всего, увязываются границы пород, линии разрывных нарушений и основные маркирующие элементы: горизонты определенного литологического состава, зоны гидротермально измененных пород и т. д.

Для наглядного изображения геологической структуры объекта породы принято обозначать штриховкой, ориентированной по направлению их простирания. Хорошей иллюстрацией этого положения является погоризонтный план, на котором с помощью структурных линий отчетливо отображено несогласное залегание известняков и сланцев и строе­ние сланцевой толщи, например наличие синклинальной складки в северной части.

Составление погоризонтных планов должно вестись систематически по мере проходки горных выработок и скважин. При получении новых наблюдений планы уточняются и исправляются. Готовый геологический план представляет собой сводный документ в котором достаточно обоснованно и надежно увязаны геологические наблюдения по отдельным выработкам и скважинам. Составление погоризонтных планов и взаимная их увязка получили название «подземное геологическое картирование».

Составление разведочных проекций. Основным объектом исследования при разведочных работах являются тела полезных ископаемых. Для иллюстрации их строения и качества полезного ископаемого в разведке широко применяются проекции этих тел на вертикальные, наклонные или горизонтальные плоскости.

При составлении проекции прежде всего определяется пространственное положение плоскости проекции, которое зависит от того, какой признак необходимо выделить, чтобы подчеркнуть ту или иную особенность тела полезного ископаемого, и от положения горных выработок и скважин, пересекающих данное тело. Наиболее общие рекомендации сводятся к следующему: тела полезных ископаемых, залегающие полого, обычно проектируются на горизонтальную плоскость. Для крутопадающих рудных тел составляются проекции на вертикальную плоскость. Для наклонно залегающих тел нередко применяются проекции на наклонные плоскости, параллельные залеганию тела. Такая проекция дает возможность получить представление об истинных размерах тела.

На проекциях чаще всего изображается внешний контур залежей и отмечаются места разведочных пересечений, вблизи которых выписываются значения мощностей и качества полезного ископаемого. В случае необходимости прибегают к построению изолиний мощностей, содержаний, метропроцентов и других величин. Примеры проекций, на которых изображены изолинии мощности тела и изолинии содержания полезного компонента, приведены на рис. 81 и 82. Проекциями тел полезных ископаемых широко пользуются при подсчете запасов полезных ископаемых,

Из других сводных геологических материалов в практике тогда используются блок-диаграммы. Их построение диктуется стремлением получить наиболее наглядное изображение формы и пространственного положения сложных рудных тел. Блок-диаграммы строятся при наличии значительного количества горных выработок и скважин и достаточно надежной изученности месторождения обычно на основании тщательно составленных и взаимоувязанных вертикальных разрезов и погоризонтных планов (рис. 83).

Рис. 82. Проекция изолиний содержания металла на осевую плоскость рудного тела. Содержание металла (кг/м2): 1 - от 20 до 8; 2 - от 8 до 4, 3 - от 4 до 2, 4 - от 2 до 1; 5 - от 1 до 0.

Рис. 83 Изометрическая блок-диаграмма с боковым вырезом

Большое значение в разведочном деле имеет построение моделей месторождений. Они обладают по сравнению с обычными графическими геологическими материалами тем преимуществом, что дают возможность видеть объект в трех измерениях непосредственно в пространстве. Современные модели месторождений или отдельных тел полезного ископаемого изготавливаются из прозрачного материала и конструируются разборными. Это позволяет оперативно переносить на модель всю текущую геологическую документацию. Модели используются для прогнозирования перспектив месторождения и для направления разведочных работ на данном объекте. Кроме того, модели могут эффективно служить для разного рода экспериментов, связанных с решением морфологических задач и вопросов методики разведки месторождений полезных ископаемых.

Дата добавления: 2015-07-12