Инженерно-геологические исследования на этапе геологической разведки месторождений полезных ископаемых
Цель геологической разведки состоит в получении данных, необходимых для разработки постоянных кондиций, обеспечивающих правильную геолого-экономическую оценку запасов минерального сырья в недрах и проведение проработок, связанных с проектированием горно-добывающих предприятий, планированием горно-эксплуатационных работ и охраной недр.
Цели инженерно-геологических исследований на этапе детальной разведки МПИ таковы.
- Обоснование условий вскрытия МПИ (открытым, подземным, комбинированным способом) и системы отработки полезного ископаемого (ПИ).
- Оценка сложности условий разработки МПИ на основе инженерно-геологических и гидрогеологических исследований.
- Типизация МПИ по степени сложности отработки.
- Прогноз горно-геологических процессов при вскрытии и разработке МПИ.
- Проведение проработок, связанных с проектированием горно-добывающих предприятий, планированием горно-эксплуатационных работ и охраной недр.
Инженерно-геологическая информация, получаемая при детальной разведке МПИ, базируется прежде всего на данных геологических работ, а также на материалах специальных инженерно-геологических исследований.
Это:
- инженерно-геологическая рекогносцировка территории месторождения;
- документация карьеров-аналогов и подземных выработок, геолого-разведочных скважин;
- горно-буровые работы;
- геофизические методы исследований;
- опробование горных пород;
- скоростные (полевые) методы изучения их свойств;
- определение напряженного состояния массива пород;
- лабораторные методы изучения состава, состояния и свойств пород.
Инженерно-геологическая съемка
Инженерно-геологические исследования, входящие в состав геологических работ по детальной разведке, заключаются в проведении инженерно-геологической съемки района месторождения масштаба 1 : 10000 — 1:5000.
Обследование горных выроботок
Обследование горных выработок (шахт, карьеров) эксплуатируемых месторождений одного рудного поля позволяет получить более наглядную и достоверную информацию об условиях залегания пород, пространственной структуре, тектонических нарушениях и трещиноватости пород, чем информация, получаемая в процессе бурения, в том числе по керну скважин.
Инженерно-геологическая документация
Разведочные выработки, в том числе разведочные штольни, буровые скважины, пройденные в процессе геологической разведки месторождения, должны подробно документироваться. Инженерно-геологическая документация поисково-съемочных и разведочных скважин иногда является главным и единственным источником информации, не только геологической, но и инженерно-геологической и гидрогеологической.
Геофизические методы
К настоящему времени накоплен большой опыт использования геофизических методов при оценке состояния массива горных пород. Это различного вида каротажи (электро-, гамма-, гамма-гамма-каротаж, нейтронный, акустический), кавернометрия, резистивиметрия, термометрия, расходометрия.
Полевые методы
Полевые методы определения инженерно-геологических показателей свойств пород (экспресс-методы) при изучении естественных обнажений, бортов карьеров, керна скважин, стенок подземных выработок позволяют исследовать породы в условиях естественного залегания. Особенно важное значение эти методы приобретают при изучении рудных месторождений, находящихся в сложных геолого-структурных условиях и характеризующихся высокой анизотропностью свойств.
Опробование горных пород
Проводят отбор образцов пород, особенно вмещающих тело полезного ископаемого, и руд из горных выработок и скважин для определения классификационных показателей и показателей прочности в лабораторных условиях. Все горные выработки (и керн буровых скважин) документируют с целью характеристики инженерно-геологических условий. При детальной разведке горные выработки, проходимые в рамках инженерно-геологических исследований, размещают в соответствии с параметрами двумерного cппинфа, рассчитываемого по данным предварительной разведки. Отдельные выработки располагают в местах, интересных с точки зрения характеристики инженерно-геологических условий.
Изучение напряженного состояния горных пород и горного давления
Постоянно возникающее нарушение естественного равновесия при вскрытии МПИ приводит к возникновению и развитию разнообразных горно-геологических процессов (табл. 19.2).
Оценка сложности инженерно -геологических условий
Оценка сложности инженерно -геологическихусловий разработки МПИ выполняется на основе комплексной численной оценки инженерно-геологической системы. При этом инженерно-геологические условия рассматриваются как формализованные системы, состоящие из отдельных взаимосвязанных и взаимообусловленных компонентов, обладающие эмерджентными свойствами, т. е. свойствами, не характерными для каждого компонента в отдельности, но присущими системе в целом.
