Материал: Эксплуатационная разведка золоторудного месторождения Глебовское

Обоснование и выбор буровой установки.

Буровая установка представляет собой комплекс сооружений (вышка или мачта бурового здания), бурового энергетического оборудования. Комплекс оборудования состоит из бурового станка, насоса для промывки скважины.

Установки для колонкового бурения по транспортабельности делятся на:

стационарные, не имеющие собственной транспортной базы;

самоходные, которые монтируются на базе автомашин, автодорог;

передвижные, которые монтируются на собственной транспортной базе, но перемещаются буксировкой.

Исходя из того, что самая глубокая скважина 200 м и угол наклона скважины 90⁰, выбираем буровой станок марки УКБ 200/300.Основные параметры бурового станка УКБ-200/300

глубина бурения при конечном диаметре-46 мм-200м - начальный диаметр-132 мм- диаметр бурильных труб-42 мм, 50 мм

частота вращения шпинделя: 1-й диапозон-110 об/мин, 200, 355, 815 об/мин; 2-й диапозон-160, 290, 515, 805, 1180 об/мин

максимальное усилие гидроподачи-40 кН

грузоподъемность лебедки-2 т

мощность привода, кВт; дизеля-29,5 кВт, электродвигателя-13 кВт

высота мачты-14,7 м

длина свечи-9,5 м

тип насосной установки-НБЗ-120/40

масса станка-1115 кг

масса установки-14000 кг

Выход керна по вмещающим породам не менее 60%, по рудной зоне не менее 70%. Диаметр бурения по рыхлым отложениям 93 мм, по руде-76 мм.

Забурка скважины до 4 метров производится твердоплавными коронками, диаметр-93 мм, а затем бурение производится алмазными коронками диаметром-76 мм.

Обоснование конструкции скважины.

Конструкция скважины должна быть такой, чтобы обеспечивалось качественное выполнение геологического задания, максимально использовались прогрессивные способы бурения, снижалась металлоемкость и повышалась производительность работ. Следовательно, качество и эффективность буровых работ предопределяются конструкцией скважины.

Конструкция скважины выбирается и обосновывается, исходя из следующих данных: целевое назначение и глубина, физико-механические свойства горных пород, конечный диаметр, способ бурения и параметры бурового оборудования.

В зависимости от твердости, абразивности и других свойств пород, слагающих геологический разрез, выбираются наиболее прогрессивные методы бурения.

Устанавливается глубина скважины, которая зависит от глубины залегания полезного ископаемого (исследуемого слоя, горизонта). Скважина, как правило, должна углубляться на 10-20 м ниже целевого горизонта, что связано с необходимостью надежного его исследования геофизическими методами при каротаже.

После этого выбирается предельно минимальный диаметр бурения, обеспечивающий получение надежной геологической пробы как по длине (линейный выход керна), так и по его массе. Выбор конечного диаметра бурения зависит от способа бурения, энергетических возможностей бурового станка. При алмазном бурении конечные диаметры бурения 76,59 и 46 мм; самый распространенный - 59 мм. При твердосплавном бурении конечные диаметры могут быть 112, 93, 76, 59 мм. Дробовое по полезным ископаемым осуществляется коронками диаметром 110 и 91 мм. Минимальные диаметры бурения обеспечивает повышение устойчивости стенок скважины, пробуренных в неустойчивых породах. В мягких породах конечные диаметры увеличивают по сравнению с твердыми породами, чтобы получить более высокий выход керна. При сложном геологическом разрезе и слабой изученности условий бурения конечный диаметр выбирается на размер больше. Меньший диаметр остается в качестве резервного. Однако такая предосторожность не всегда оправдана.

После определения конечного диаметра устанавливают интервалы, требующие крепление обсадными трубами. Необходимо стремиться, чтобы число обсадных колонн и их диаметры были минимальными, что вызвано технологическими и экономическими требованиями. Применение высококачественных промывочных жидкостей часто позволяет резко уменьшить расход обсадных труб и трудоемкость работ.

Для каждой обсадной колонны определяется интервал тампонирования затрубного пространства. В наиболее ответственных случаях требуется цементирования затрубного пространства на всю длину колонны. После этого выбираются начальный и промежуточный диаметры бурения под обсадные колонны. В случае весьма неустойчивых пород, валунно-галечниковых и моренных отложений рекомендуется увеличивать диаметр бурения на один размер для нормального спуска обсадной колонны значительной длины.

Составленная конструкция скважины должна быть максимально простой: минимальные диаметры и ступенчатость, минимум обсадных колонн. При таком подходе затраты и трудоемкость снижаются, а производительность работ увеличивается.

Таблица: 3.1.9.1 Реестр буровых скважин

Таблица: 3.1.9.2 Объем работ по проектным скважинам

.1.10 Геофизические исследования в скважинах

Проектом из геофизических исследований предусматривается только проведение инклинометрии, результаты которой необходимы для аргументированной отстройки подсчетных разрезов. Инклинометрия будет проводится в скважинах после завершения их бурения. Всего проектом предусмотрено провести инклинометрию 8 скважин.

.1.11 Опробование

Опробование месторождения полезных ископаемых производится с целью установления качества сырья применительно к требованиям, предъявляемым промышленностью.

В зависимости от назначения и поставленных задач опробование подразделяется на:

минералогическое,

химическое,

техническое,

технологическое,

геофизическое.

Данные опробования используются для подсчета запасов, а также определяют выбор способа и схемы переработки.

Опробование должно быть полным, т.е. в руде должны быть выявлены все компоненты - не только основные, но и попутные.

Химический состав руд должен изучаться с полнотой, обеспечивающей достоверную оценку их качества, выявление вредных примесей и ценных попутных компонентов. Содержания их в руде определяются анализами проб химическими, магнитными, ядерно-физическими, спектральными и другими методами, установленные государственными стандартами.

Процесс опробования состоит:

Отбор проб, осуществляется так, чтобы охарактеризовать с нужной точностью качество сырья.

Обработка проб, заключающаяся в доведении веса каждой пробы до необходимой величины.

Испытание проб (анализ, исследования)

.1.12 Отбор проб

При отборе проб необходимо соблюдать следующие условия: способ от бора проб должен соответствовать геологическим особенностям месторождения полезных компонентов в руде.

Опробование производится одновременно с документацией или вслед за ней.

Для соблюдения принятых параметров борозды и определения процента выхода керна а скважинах определяются теоретические веса проб, которые систематически должны сравниваться с фактическими весами проб. При этом разница не должна превышать 10-15%.

5.1.13 Отбор проб из геологоразведочных выработок для химических исследований

Из канав, предусматривается отбор бороздовых проб.

Бороздовый способ отбора проб состоит в проведении вдоль обнаженной поверхности рудного тела борозды, форма и размеры которой зависят от мощности тела и характера распределения в нем основных и попутных компонентов. Форма и сечение борозды должны быть сохранены на всем ее протяжении неизменными. Борозды необходимо располагать по направлению наибольшей изменчивости содержания исследуемых компонентов в рудных телах. Чаще всего применяют горизонтальные (при угле падения рудного тела 90-45%) и вертикальные борозды (для тел, падающих под углом 45-0⁰). При полосчатой, слоистой и другой неоднородной текстурой рудных тел, требуется охарактеризовать каждый слой или их смежные группы отдельно. Для этого борозда разбивается на секции, число которых соответствует числу подлежащих исследованию разностей руд. Длина секций определяется мощностью природных типов руд и обычно колеблется в пределах 1-5 м. Минимальная длина секций чаще всего принимается равной 0,7-1 м. При однородных тел большой мощности длина секции может достигать 5-10 м. Борозды проходят ручным или механическим способом (пробоотборниками). При ручном способе инструментами отбойки являются кирка, зубило, молоток.

Исходя из мощности тела и распределения в нем исследуемых компонентов, будет выбрано сечение 10х5 при средней длине 1 метр.

Из каннав борозды будут отбираться по низу стенки, где пробные борозды ориентируются поперек вскрываемой залежи полезного ископаемого.

Будет отобрано проб:

по канавам пробы 72

Итого: проб 72

Начальная масса пробы рассчитывается по формуле

Q=S×l×d,

где Q - начальный вес пробы (1)- сечение борозды- интервал опробования- объемная масса=10х5х100х2,75=13,8 кг

.1.14 Отбор проб из скважин для химических исследований

Основным средством разведки являются буровые скважины, и опробование скважин является очень ответственным.

Основным материалом, из которого отбираются пробы, является керн. При недостаточном выходе керна или при его отсутствии в пробу включают соответственно керн и шлам, или только шлам.

Выход керна должен составлять не менее 70% по руде

Опробование керна будет производиться не только по рудному телу, но и по 2 метрам вмещающих пород. Максимальная длина керновой пробы принимается равной 2,0м, при длине пробы 2,0м.

В пробу идет половина керна, расколотого на керноколе по длиной оси, другая половина оставляется в качестве дубликата. Таким образом, по всем скважинам будет отобрано 420 керновых проб.

Начальный вес пробы рассчитывается по формуле:

Q=,

где D_k-диаметр керна (2) - длина секции- процент выхода керна- объемная масса руды

Диаметр керна определяется следующим образом._k=D_скв.-2(а+б)-с, где D_скв. - диаметр скважины, а - толщина стенки коронки, а=7мм, б - выход резцов коронки - 2мм, с - зазор между коронкой и стенкой скважины, с=4мм._к=76-2(7+2)-4=54 мм

_нач.= кг (3)

.1.15 Отбор проб для минерально-петрографических исследований

Минералогическое опробование проводиться с целью изучения минералогического состава и структурных особенностей минерального сырья. Взятие минералогических проб чаще всего сводится к отбору образцов (штуфов).

Изучение проб проводится обычными минералогическими и петрографическими методами. Данные анализов позволяют установить минеральный состав тела полезного ископаемого, закономерности изменения его для разных участок рудопроявления и получить важные данные для решения технологических задач. Масса отбираемой пробы колеблется от 0,5 до 2 кг. Всего проектом предусматривается взятия 4 проб с каждой проведенной выработки.

Отобрано проб

из канав - 4х3=12

из скважин - 4х8=32

Итого: 44 проб

5.1.16 Отбор проб для определения физико-химических свойств пород (руд)

Данный отбор проб предназначен для определения физических и химических свойств руды, таких как объемная масса, удельная масса, влажность, пористость и т.д. - эти параметры являются основными.

Объемная масса - это масса единицы объема с учетом в естественном состоянии с учетом пор, пустот и влажности.

Удельная масса - это масса единицы объема руды в плотном состоянии.

Объемная масса определяется двумя способами:

Лабораторный (способ парафинирования):  (4)

где d - объемная масса с учетом пор, пустот и массы₁ - масса пробы в воздухе₂ - масса пробы в воздухе с парафиновой оболочкой₃ - масса пробы в парафиновой оболочке в жидкости

g - объемная масса жидкости

.9 - объемная масса парафина

Полевой метод (способ выемки из целика) (5)

=

где Q_цел - масса руды в целике_цел - объем целика

Данный способ применяется для контроля лабораторного способа (5-7 определений данным методом).

Влажность руды определяют по формуле: (6)

=

- влажность

Р₁ - масса влажной руды

Р₂ - массы руды после просушивания

Массу руды после просушивания определяют до совпадения результатов в

-х измерений.

Пористость определяется по формуле:  (7)

_n=

где K_n - коэффициент пористости

Будет отобрано по 6 проб из каждой разновидности пород, всего 18 проб. Каждая проба будет состоять из 13 образцов длиной 70мм.

.1.17 Отбор проб для технологических испытаний

Технологическое опробование производится с целью выяснения технологических свойств минерального сырья: степень обогатительности, сортировки, плавкости, химического восстановления и т.п. Кроме этого, необходимо установить технологические сорта полезного ископаемого, требующие особых технологических режимов при переработке минерального сырья и выяснить возможности комплексного использования сырья. Для технологического опробования пробы будут отправляться на лабораторные испытания, которые заключаются в получении информации о технологических свойствах руды с целью установления принципиальной схемы при переработке, а также для определения соответствующих технологических показателей. Укрупнено-лабораторные работы отбираются для установления схемы переработки руд простого минерального сырья.

В зависимости от геологических особенностей рудопроявления, а также от стоящих перед опробованием задач, пробы будут отбираться бороздовым способом в канавах, шурфах и буровых скважинах.

Расчет начального веса технологической пробы по скважинам будет производится по формуле: (8)

=

где Q - начальный вес технологической пробы_k - диаметр керна- длина секции опробования- процент выхода керна- объемная масса руды

Технологические пробы могут характеризоваться одним сортом или несколькими сортами и типами руд.

При отборе проб заранее намечаются пункты их отбора, и при равномерном распределении руды количество пунктов составит 5-6.