Дипломная (вкр): Бурение скважин на участке Хрустальный месторождения Дукат

1.3 Геологическое строение участка

.3.1 Строение и состав залежи полезного ископаемого и вмещающих пород

Триасовая система

Верхний отдел

Рэтский ярус (T3r)

Отложения рэтского яруса представляют собой чередование риолитов и рудного интервала, состоящего из кварцита и рудной минерализации золота и серебра.

Нижняя часть яруса представлена риолитами - породы светлого зеленовато-серого цвета с мелкими порфировыми выделениями полевого шпата, биотита. Породы монолитные, устойчивые, а также имеют слабую степень проницаемости. Мощность залегания составляет 53 м.

Средняя часть яруса представлена игнимбритами риолитов - горная порода, состоящая в основном из мелких частиц вулканического стекла, обломком пемзы и кристаллов. Породы сильнотрещиноватые, среднеустойчивые, а также имеют частичную степень проницаемости. Залегают прослойками.

Верхнюю часть яруса слагают трещиноватые, устойчивые, слабо проницаемые, окварцованные риолиты, мощностью до 80 м.

Меловая система

Нижний отдел

Альбский ярус (K1al2)

Нижняя часть альбскогоя руса представлена трещиноватыми алевролитами и дроблеными углистыми сланцами. Породы среднеустойчивые и проницаемы, мощностью до 15 м.

Верхняя часть яруса представлена алевролитами черными и песчаником мелкозернистым. Породы трещиноватые, среднеустойчивые и проницаемые. Мощность залегания до 35 м.

Меловая система

Верхний отдел

Сантонский ярус (К2t)

Сантоский ярус представлен алевролитами с прослойками углей и конгломератми. Породы слабопроницаемы, трещиноватые, среднеустойчивые. Мощность залегания до 40 м.

Четвертичные отложения (Q)

Четвертичным отложением на данном участке является делювий - скопление рыхлых продуктов выветривания горных пород у подножия и у нижних частей возвышенностей, состоящий из осадочных горных пород, таких как алевролиты и риолиты. Четвертичные отложения являются временно неустойчивыми, а также имеют мощность до 7 м.

1.3.2 Условия залегания и морфология полезного ископаемого

На участке работ под четвертичным чехлом залегают меловые отложения с небольшими участками кислых интрузивных магматических пород (рис.5)

Условные обозначения: C2 - обозначение ресурсов месторождения;- площадь распространения пород туронского яруса ;- устье скважины и ее направление; - рудоносная жила.

Рис. 5. План участка проектируемых работ

рис. 6. Геологический разрез участка

.4 Вещественный состав полезного ископаемого

На участке, как и на всем месторождении, явное преобладание запасов серебра.

В распределении оруденения наблюдается отчетливый литологический контроль. Наибольшее количество руды сосредоточено в нижних игнимбритах риолитов и афировых риолитах. Оруденение богатое и неравномерное. Резкая неоднородность строения и состава толщ, слагающих интрузивно-купольное поднятие, обусловили многоярусное экранирование золото-серебряного оруденения. Геолого-структурная позиция рудных столбов, нередко превышающих в 15-20 раз средние содержания, определяется различными факторами: сочленением разнонаправленных рудовмещающих структур, участками пересечения с крупными рудоконтролирующими разломами, перегибами рудовмещающих разломов по простиранию и падению, узлами пересечения с зонами дорудной трещиноватости, выполненными в пострудный этап дайками базальтов, экранированием горизонтами осадочных пород внутри рудовмещающего комплекса, толщей угленосных осадочных отложений омсукчанской серии, мощными раздувами стволовых жил, участками проявления многократного дорудного и синрудного брекчирования.

По вещественному составу, продуктивности и золото-серебряному отношению на месторождении выделяются три природных типа руд: кварц-сульфидный - 1%, кварц-хлорит-адуляровый - 50%, кварц-родонитовый - 49%. Золото-серебрянное отношение (Au/Ag) в кварц-хлорит-адуляровых 1 : 340, в кварц-родонитовых - 1 : 550. Идентичность минералов - концентраторов серебра в различных типах руд, структур и текстур определяют единую технологическую схему обогащения.

1.5 Физико-механические характеристики горных пород участка

С учетом материалов геолого-методической части проекта и собранных данных были определены основные свойства горных пород: буримость, абразивность, трещиноватость, устойчивость, проницаемость и пр.

Физико-механические свойства горных пород, слагающих разрез скважины, представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1.

1.6 Гидрогеологическая характеристика участка

Участок находится в области распространения мощной толщи многолетнемерзлых пород, мощность ее составляет до 300 м. Средняя температура пород -4,5 °C. Оттаивание мёрзлых пород в летний период, как правило, обычно не превышает 2 м.

По своему режиму и характеру залегания подземные воды подразделяют на надмерзлотные (грунтовые воды; они расположены в эллювиально-делювиальных образованиях), межмерзлотные (находятся в твердой фазе в виде линз льда), подмерзлотные (они расположены в трещиноватых песчаниках и песчано-глинистых сланцах).

Основными каналами фильтрации подземных вод месторождения служат ослабленные зоны близ тектонических разломов. Воды слабо гидрокарбонатные.

Дебит подземных вод незначительный и не окажет существенного влияния на бурение скважин.

Вода для промывки скважин бралась из искусственных каналов, заранее приготовленных бульдозером. Источник вод - талые воды.

Все пройденные скважины являлись сухими.

1.7 Геолого-экономическая оценка месторождения

Месторождение Дукат входит в один из пяти объектов, на которых в настоящее время ОАО «Полиметалл» ведет активную добычу драгоценных металлов.

По данным Silver Institute, Дукат занимает сегодня второе место в мире по запасам серебра и третье - по объемам производства серебра.

На сегодняшний день месторождение обеспечивает более 60% запасов и 50% добычи серебра в стране. Прогнозируемый период эксплуатации месторождения - не менее 20 лет.

Запасы руды и минеральные ресурсы месторождения Дукат по состоянию на 30.09.2006:

Таблица 1.2.

Измеренные и выявленные минеральные ресурсы включены в рудные запасы; для оценки запасов руды приняты следующие цены на драгоценные металлы:- 450 дол./унция, Ag - 7 дол./унция; для оценки минеральных ресурсов приняты следующие цены на драгоценные металлы: Au - 550 дол./унция, Ag - 8 дол./унция; по состоянию на 30.09.2006.

Месторождение является уникальным по масштабам. Запасы по сумме категорий В, С1 и С2 составляли 17 тыс. т серебра и 40 т золота при средних содержаниях Au - 1 г/т и Ag - 500 г/т.

Суммарная производительная мощность горнодобывающего предприятия по руде составляет 850 тыс. т в год.[4]

1.8 Методика проектируемых работ

.8.1 Состояние изученности участка буровых работ

На месторождении имеются многочисленные зоны минерализации со значительным содержанием серебра, выявленные по отобранным пробам и немногочисленным скважинам по Дукатской перспективной площади есть обширные данные геологоразведки, оставшиеся со времен СССР.

На участке проектируемых буровых работ Хрустальный запасы ресурсов имеют категорию С. Более детальному исследованию подлежит жила, имеющая азимутальный угол 50 и длину простирания по горизонтали равную 200 м. Средняя мощность жилы - 4м. Запасы руды - 206 т.т.

1.8.2 Геологические задачи и методы их решения

Целевое назначение работ получения информации о геологическом строении участка, вскрытия предполагаемой рудной зоны, установления ее морфологических особенностей, размеров и локализации в пространстве.

В качестве технического средства принимается буровая система разведки.

Полевые работы в пределах участка включают:

бурение геологоразведочных скважин;

отбор керна;

геологическая документация керна;

инклинометрия;

топографо-геодезические работы;

камеральные работы.

На участке проектируемых буровых работ запасы ресурсов имеют категорию С. Исследованию подлежит жила, имеющая азимутальный угол 50 и длину простирания по горизонтали равную 200 м. Таким образом, согласно методическим указаниям по применению классификации запасов месторождений и прогнозов твердых полезных ископаемых (серебряных руд)выбираем разведочную сеть 100 х 100.[1] Всего предполагается пройти 5 скважин, чтобы охватить всю площадь распространения жилы участка Хрустальный. Общий объем бурения на участке составит 900 м (230;170;120;180;200). Средняя глубина скважин составит 180 м.

Диаметр бурения по полезной толще - 76 мм является достаточным для отбора кондиционных проб полезного ископаемого. Минимальный диаметр керна для золотоносных пород составляет 42 мм. Прибавив две толщины стенок коронки, получаем:

Кондиционный выход керна по рудной зоне и вмещающим породам не менее 90 %. Конструкция скважины определяется необходимостью отбора технологической пробы весом не менее 1000 кг, мощностью рудного тела и техническими возможностями бурового станка. Интервал 0.0-10.0 м бурение диаметром 93 мм алмазной коронка типа HQ, с продувкой сжатым воздухом. Далее в интервал 0.0-10.0 м устанавливается обсадная труба диаметром 89 мм, с импрегнированным башмаком HWT. Начиная с 10.0 м и до 200 м бурение ведется диаметром 76 мм алмазными коронками. В качестве промывочной жидкости используется полимерный буровой раствор с добавлением противоморозной добавки. При проходке рудоносных зон, трещиноватость пород может повышаться, что усложняет отбор керна, и для сохранения процента его выхода, бурение будет вестись укороченными рейсами. Такая повышенная трещиноватость пород предопределяет проработку ствола после каждой смены буровой коронки, и цементацию отдельных интервалов. По окончании бурения в скважине проводится комплекс геофизических скважинных исследований, извлекается кондуктор и скважина тампонируется. Устье скважины на местности закрепляется штангой.

По окончании бурения в скважинах производится инклинометрические замеры.

1.8.4 Геологическая документация

В геологическую документацию скважин входит составление полевого журнала и актов о заложении и закрытии (консервации) буровой скважины, замеров искривления и контрольных замеров ее глубин.

Геологическая документация керна скважин проводится в два этапа:

·   геологическая документация керна и шлама у бурового станка

·   документация керна скважины в кернохранилище

С целью оперативного пополнения геологической информации в процессе бурения скважины проводится регулярная полевая документация с предварительным выделением геологических интервалов, определением категории буримости, подсчитывается выход керна, составляется полевая геологическая колонка скважины, обеспечивается контроль за выходом керна и его укладкой. По результатам просмотра керна выявляются участки развития тектонических зон. Послойное описание пород и руд по всей скважине с увязкой литологических границ по результатам каротажа и проведение опробования выполняется в кернохранилище базы.

1.8.5 Топографо-геодезические и геофизические работы

Топографо-геодезические работы проводятся с целью создания топографического обоснования при производстве буровых работ, составления геологических карт, планов опробования. Топографические работы выполняются подрядчиком. Работы включают перенесение проекта расположения скважин, с расстоянием между ними до 100 м, плановую и высотную привязку пройденных скважин и угловых точек участков.

В качестве геофизических исследований во всех скважинах применяем инклинометрию с шагом 20м

В результате выполненных геофизических исследованиях будут определены зенитные и азимутальные углы скважин.

Так как невозможно применение инклинометров действующих в магнитных полях, то в целях выяснения закономерностей искривлений и для корректировки будущих добычных работ в проектных скважинах будет применяться гироскопический инклинометр.

1.8.6 Отбор керна

Керновое секционное опробование является основным видом опробования по всему интервалу бурения. В соответствии с техническим заданием необходимо оценить залежь полезного ископаемого, в частности золота и серебра в горной породе. Керновые пробы отбирались с учетом литологических границ секциями. Средняя длина керна составила 2,5 м. Общее количество отобранных керновых проб 348 штук, общая длина опробованных интервалов по ним 872 м. (длина интервала, подвергнутого керновому опробованию по пробуренным скважинам, составила 90% от общего пробуренного объема). Средний начальный вес 1 метра керна, при диаметре бурения 75,3 мм и объемном весе 3,37 - 3,47 т/м3 составит 4,8 кг.

В интервал опробования включаются такие породы как риолиты, игнимбриты, аргиллиты, алевролиты вторичные кварциты с рудной минерализацией. Материал опробования подвергается сушке. Пробы, добытые вблизи рудной жилы, отправляются на лабораторные исследование. Так как мощность жилы составляет 4 метра, то и керн, отправленный на лабораторные исследования, соответственно равен 4 метрам. Общее количество скважин 5, следовательно, в лабораторию будет отправлено 20 метров керна.