CC BY
60
УДК 550.812:51:553.3.071
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИЧИНЫ РАСХОЖДЕНИЯ ЗАПАСОВ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИ РАЗВЕДКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
А.В.Загибалов1
Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул.Лермонтова, 83.
Установлено, что коэффициенты намыва по объему в основном положительные, а коэффициенты намыва по металлу всегда отрицательные. Это связано с несоответствием представительности выявляемых при разведке уровней концентрации металла их фактическому распределению в россыпи или ее отдельной части. В связи с этим при окон-туривании и подсчете запасов в блоке россыпного месторождения рекомендуется определять запас песков и металла по наименьшему условному бортовому содержанию. Запас металла в выконтуренных участках блоков определять не по содержанию золота в разведочной выработке, на которую опирается контур запасов, а по среднему из минимального условного и принятого бортового содержаний. Запас метала в блоке подсчета запасов определяется с учетом запасов законтурных участков. Величина расхождений запасов, подсчитанных традиционным и измененным способами в значительной мере зависит от неоднородности распределения металла, уровня бортового содержания и способа отработки. Ключевые слова: золото, россыпь, концентрация металла, расхождение запасов.
Библиогр. 8 назв. Ил. 2. Табл 2.
THE STUDY OF THE REASON OF DISCREPANCY OF PLACER DEPOSIT RESOURCES UNDER PROSPECTING AND EXPLOITATION
A.V.Zagibalov
Irkutsk State Technical University. 664074, Irkutsk 83 Lermontov St.
It is established that aggradation ratios on volume are mostly positive and aggradation ratios on metal are always negative. It is connected with the discrepancy of the representativeness of evolved levels of metal concentration while prospecting and their actual distribution in a placer or in its specific part. In this connection it is recommended to determine the resource of sands and metal according to the least conditional side content while contouring and calculating resources in the block of a placer deposit. The metal resource in the contoured parts of the blocks isn't recommended to determine according to the gold content in the prospecting mine working that is the foundation for the resource contour but according to the average content from the minimal conditional and the accepted side ones. The metal resource in the block of resource calculation should be determined with the allowance of contoured site resources. The magnitude of resource discrepancy calculated by the traditional and the changed methods depends considerably on the heterogeneity of metal distribution, the level of side content and the method of mining. Key words: gold, placer deposits, concentration of metal, discrepancy of resources.
8 sources. 2 figures. 2 tables.
1Загибалов Александр Валентинович - кандидат геолого-минералогических наук, профессор. Тел.: (3952) 40-51-02.
Alexander Valentinovich Zagibalov - a candidate of geological and mineralogical sciences, professor. Phone: (3952) 40-51-02.
Многолетним опытом разведки и эксплуатации россыпных месторождений золота установлено, что наиболее слабо-разработанным является вопрос о причинах расхождения данных разведки и эксплуатации. Так, например, в последние годы на Толгойтском месторождении золота (Монголия) данные разведки существенно не подтверждались эксплуатацией и, несмотря на предпринятые меры, эта тенденция усиливается. Коэффициенты намыва по объему были в основном положительными, а коэффициенты намыва по металлу всегда были отрицательными. Это говорит о недостаточной достоверности определения содержания золота, а также о возможном сверхплановом разубоживании из-за несоблюдения при отработке утвержденных постоянных кондиций.
По данным отработки различных месторождений Толгойтской группы дражным и раздельным способами выявлено, что при дражной отработке коэффициент намыва близок к 1. При низком бортовом содержании, характерном для россыпей, разрабатываемых драгами, изменение среднего содержания незначительно или отсутствует, так как в контурах подсчитываемых запасов концентрации металла в промежутках между обогащенными участками несколько превышают бортовое содержание или близки к нему, и представительность опробования при разведке больше соответствует фактической.
График изменения коэффициента намыва при раздельном способе отработки россыпей Толгойтской группы показывает, что среднее содержание металла при данном способе отработки в десятки раз превышает содержание при дражной отработке, но коэффициент намыва всегда меньше 1. Это связано с несоответствием представительности выявляемых при разведке уровней концентрации металла их фактическому распределению в россыпи или ее отдельной части [4, 5].
При раздельном способе отработки бортовое содержание металла выше его концентрации в отложениях, находящихся между обогащенными участками. Разве-
дочные выработки с содержанием металла ниже бортового полностью или частично исключаются из подсчета запасов, в связи с чем низкие содержания не учитываются и среднее содержание по данным разведки получается завышенным.
Толгойтское месторождение разведывалось линейным методом с проходкой скважин ударно-канатного бурения. Однако при отработке не только месторождения Тол-гойта, но и ряда других россыпей этого района, разведанных скважинами ударно-канатного бурения, было установлено не подтверждение разведанных запасов, которое горняки обычно объясняют недостатками бурения. Иногда эти запасы компенсировались за счет законтурной добычи. Но поскольку некоторые объекты находились на грани рентабельности, то не подтверждение запасов делало их отработку убыточной. Такие объекты списывались с баланса, а затраты на их освоение лишь в незначительной мере компенсировались добытым металлом.
На россыпях, разрабатываемых раздельным способом (Их Улэнт, Бага Улэнт), известны случаи существенного не подтверждения результатов разведки. Это связано с несоответствием представительности выявляемых при разведке уровней концентрации металла их фактическому распределению в россыпи или ее отдельной части.
При низком бортовом содержании, характерном для россыпей, разрабатываемых драгами, изменение среднего содержания незначительно или отсутствует, так как в контурах подсчитываемых запасов концентрации металла в промежутках между обогащенными участками несколько превышают бортовое содержание или близки к нему, и представительность опробования при разведке больше соответствует фактической.
Для иллюстрации вышесказанного нами был проведен подсчет запасов по блоку между разведочными линиями 58 и 60 Толгойтского месторождения с оконту-риванием запасов для дражной и раздельной добычи. Запасы подсчитывались способом вертикальных сечений при разных бортовых содержаниях. В табл. 1 приведены результаты подсчета запасов для условий дражной отработки, а в табл. 2 - для условий раздельной отработки.
Как видно из результатов подсчета запасов, как для дражной, так и для раздельной отработки, при увеличении бортового содержания площади блока снижаются и как следствие уменьшаются объемы песков. Однако из-за того, что с увеличением бортового содержания часть разведочных скважин с низким содержанием исключается из подсчета запасов, среднее содержание золота в блоке резко возрастает. При этом запас металла в блоке вопреки ожиданиям не только не уменьшается, но даже возрастает, что противоречит логике. Объяснить данный факт можно так. Определим скорость роста среднего содержания и скорость падения объема песков с увеличением бортового содержания по формулам
АС =
Сс ^с
Бортг А ^^ Бортг
С
С1
С1
Результаты вычислений приведены в табл.1 и табл.2 в столбцах 7 и 8. Графики изменения этих параметров показаны на рис. 1, 2 для дражной и раздельной систем отработки.
Как видно из данных, приведенных в таблицах и графиках, скорость роста среднего содержания золота значительно превышает скорость падения объема песков (кривая изменения среднего содержания круче кривой изменения объема песков). Так как среднее содержание по линии (и по блоку в целом) определяется только по скважинам, попавшим в балансовый контур, то исключение скважин с низким содержанием приводит к более быстрому росту содержания, чем уменьшение площади блока и объема песков. Запас металла есть произведение объема песков на среднее содержание в них, отсюда и происходит повышение запаса золота в блоке с увеличением бортового содержания. Этот парадокс возможен только в тех случаях, когда распределение полезного компонента крайне асимметрично, что характерно для россыпей золота.
Таблица 1
Таблица подсчета запасов в блоке по линиям 56-58 для дражной ^ отработки
Бортовое содерж., г/м3 Пло- 2 щадь, м Мощность песков, м Объем песков, 3 м Среднее содержание, мг/м3 Запас золота, кг Изменение объемов Изменение содержания Пересчитанные запасы, кг Расхо-жде-ния, %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,04 75840 18,77 1423520 246,4 350,8 1,000 1,000 350,8 0,0
0,10 54040 17,92 968400 376,6 364,7 0,680 1,528 318,9 12,5
0,15 51600 17,69 912810 396,3 361,7 0,641 1,608 302,3 16,4
0,20 47910 17,57 841780 435,8 366,8 0,591 1,769 281,0 23,4
Таблица 2
Таблица подсчета запасов в блоке по линиям 56-58 для раздельной отработки
Бортовое содерж., г/м3 Пло- 2 щадь, м Мощность песков, м Объем песков, 3 м Среднее содержание, мг/м3 Запас золота, кг Изменение объемов Изменение содержания Пересчитанные запасы, кг Расхож де-ния,%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0,10 97590 2,05 200060 1816,0 363,3 1,000 1,000 363,3 0,0
0,50 80260 2,25 180590 1880,6 339,6 0,903 1,036 357,5 -5,3
1,00 64020 2,30 149170 2442,9 364,4 0,746 1,345 335,3 8,0
1,50 40380 2,10 84400 3726,5 314,5 0,422 2,052 270,8 13,9
2,00 34870 2,10 71840 4301,3 309,0 0,359 2,369 228,7 26,0
2,50 31350 1,90 58630 4843,3 284,0 0,293 2,667 179,4 36,8
0,25 37040 17,90 663020 537,2 356,2 0,466 2,180 240,5 32,5
0,30 27290 16,80 458480 625,8 286,9 0,322 2,540 186,7 34,9
3,500
к 3,000 5
| 2,500 - ш § 2,000 -5 ¡5 1,500 - о £р 1,000
0,500 - 0,04 0^5—0,20—08^030
0,000 Бортовое содержание
—ф— Объем песков —■— Среднее содержание
Рис. 1. Скорость изменения объемов песков и среднего содержания в блоке для дражной отработки
Чтобы исключить этот парадокс при подсчете запасов, необходимо внести изменения в методику подсчета запасов. Суть этих изменений заключается в следующем.
Предположим, что мы смогли подсчитать объем песков и запас металла при самом низком условном бортовом содержании (Сш«), которое позволяет включить в подсчет запасов все, без исключения, разведочные скважины. Значения этих объемов и запасов золота и будут тем «ящиком», из которого нам и предстоит
♦ Объем песков ■ Среднее содержание
Рис. 2. Скорость изменения объемов песков и среднего содержания в блоке для раздельной отработки
добывать полезное ископаемое. При увеличении бортового содержания (Сборт) часть разведочных выработок с содержанием ниже бортового будет исключаться из подсчета, при этом в подсчетном блоке будут выклиниваться зоны влияния этих выработок. Мы можем определить запас золота в зоне выклинивания, если примем среднее содержание в этом клине равным среднему из Стт и Сборт , а объем песков - разности объемов песков, определенных при Стт и
Сборт. Исключая из «ящика» полученный запас металла, можно определить объем золота в блоке подсчета запасов, оконтуренного по содержанию Сборт. Среднее содержание золота в этом блоке можно определить как частное от деления запаса металла на объем песков в блоке. Пересчитанные по данной методике запасы золота при разных бортовых содержаниях показаны в столбце 9 табл. 1 и 2. В качестве минимального условного бортового содержания принято содержание, равное 40 мг/м3. Расхождение в процентах в подсчитанных запасах золота по разным методикам приведено в столбце 10 табл. 1 и 2 для разных способов отработки.
При дражном способе отработки извлекается весь объем песков и так как ширина заходки драги значительна, то в отработку включаются и участки, опирающиеся на скважины с некондиционным содержанием. Среднее содержание при дражной отработке составляет примерно 100 - 200 мг/м3, что приводит к расхождениям запасов 10 - 20%. Как было сказано ранее, коэффициент намыва в среднем для дражного способа отработки составляет 0,9 - 1,0, что хорошо согласуется с расхождением запасов.
Для раздельного способа отработки, в среднем для Толгойтской группы месторождений, коэффициент намыва равен 0,5 - 0,7. Это связано с тем, что некондиционные участки (по данным подсчета запасов) не включаются в отработку. Расхождение запасов золота в блоке при бортовом содержании 1,0 - 2,0 г/м3 составляет 10 -25%, что хорошо согласуется со средним коэффициентом намыва по месторождению.
Причины погрешности буровой разведки россыпей рассматривались во многих работах [1, 3, 6]. Однако в них неподтверждение данных разведки при эксплуатации объясняется единичными или несколькими факторами, хотя на практике их количество значительно больше.
В наших исследованиях особое внимание при сопоставлении данных разведки и эксплуатации россыпей уделялось выяв-
лению факторов, способных в совокупности значительно повысить достоверность запасов. Изучался характер влияния на достоверность запасов следующих факторов: количества выработок, плотности сети, размера площади полигона, метода разведки, величины вертикального запаса, гранулометрического состава золота и степени изменчивости площадного распределения золота.
Как известно, для характеристики россыпных месторождений золота, выявления условий их образования и выбора технологических схем отработки и обогащения большое значение имеет размер зерен полезного ископаемого. В связи с этим золото из россыпей подвергают специальному изучению - гранулометрическому анализу. В результате проведенных нами исследований можно сделать вывод, что Толгойтское месторождение золота по гранулометрическим характеристикам относится к объектам со средними по размеру золотинами, т.е. к III группе россыпей по классификации Шило Н.А. [6].
На основе анализа достоверности запасов Толгойтского месторождения были выявлены факторы, которые при оптимальных параметрах способны обеспечить подсчет запасов с допустимой точностью.
Коэффициент намыва больше единицы характерен, прежде всего, для полигонов, отрабатываемых крупнолитражными драгами (в т.ч. Толгойтское месторождение), и для непромышленных запасов с забалансовым или крайне низким содержанием золота в россыпи. Основная причина расхождения разведочных запасов золота с фактическими заключается в сложности строения россыпи и не соответствии ему существующих методов разведки, когда редкими выработками, содержание по которым является случайным, не
отражаются истинные запасы металла в россыпи. В то же время существующие методы подсчета запасов россыпного золота в должной мере не исключают фактора случайности. Эти несоответствия приводят, в конечном счете, к неподтверждению запасов.
Таким образом, можно сделать вывод, что главной причиной не подтверждения запасов при отработке россыпей, влияющей на достоверность разведанных запасов, являются природные факторы, а именно, степень сложности строения элементов неоднородности, обусловленных изменчивостью распределения содержания металла в россыпи. Изменчивость обусловлена крупностью частиц металла и уровенем среднего содержания. Поэтому при построении математических моделей россыпи, для получения возможно близкого распределения золота к реальному, принимались во внимание вышеуказанные факторы.
Из анализа распределения золота в продольном направлении россыпи Толгойт установлено, что все фракции золота распределяются достаточно равномерно и подтверждается это компактным расположением области кривых. В верхней части россыпи объем золота каждой фракции примерно одинаков. Здесь, кроме золота средней крупности, которое присутствует почти без изменения по всей ее длине, в достаточно большом количестве находятся золотины крупных фракции. Остальные фракции, варьируясь в больших или меньших количествах, присутствуют везде. Также установлено уменьшение крупных фракций и одновременное увеличение мелких фракций вниз по долине. Резкие изменения гранулометрического состава золота отмечаются также в вертикальном разрезе россыпи, отчетливо наблюдается увеличение крупности золота к основанию разреза. Изменения гранулометрического состава золота отмечаются также по разрезам вкрест простирания россыпи. Наблюдается закономерность в приуроченности наиболее крупного золота к продольным бороздам в плотике, а мелкого - к участкам
с наиболее высокими гипсометрическими отметками (выступам, гребням) плотика. Такая же зависимость от морфологии плотика отмечается и в характере изменения величины вертикальных запасов по ширине россыпи.
Общепринятая стандартная схема образования россыпей предполагает струйчатый характер распределения металла. В соответствии с этим и разрабатывалась методика по разведке и опробованию Толгойтско-го месторождения. Вместе с тем, в процессе эксплуатации россыпей Толгойтского района и по мере накопления фактических данных о строении промышленного пласта и распределении в нем металла отмечались и более сложные формы распределения, что свидетельствует о случайном характере изменчивости металла и вертикальных запасов в россыпи.
По итогам исследований можно сделать следующие выводы:
1. При оконтуривании и подсчете запасов в блоке россыпного месторождения следует определять запас песков и металла по наименьшему условному бортовому содержанию. Запас металла в вы-кунторенных участках блоков следует определять не по содержанию разведочной выработки, на которую опирается контур, а по среднему из минимального условного и принятого бортового содержаний. Запас металла в блоке подсчета запасов следует определять с учетом запасов законтурных участков.
2. Величина расхождений запасов, подсчитанных традиционным и измененным способами в значительной мере зависит от неоднородности распределения металла, уровня бортового содержания и способа отработки.
3. В целях прогнозирования коэффициента намыва следует пересчитать запасы золота на тех месторождениях, где они уже поставлены на учет и готовятся к отработке.
Библиографический список
1. Бабкин П.В., Беккер А.Г., Шевцов Т.П. О методических погрешностях при разведке и подсчете запасов золота в россыпях по скважинам ударно-канатного бурения // Колыма. - 1974. -№ 3. -С. 15-19.
2. Гудков В.М., Батугин С. А. О возможности переоценки запасов золота в россыпях // Маркшейдерский вестник. -1998. - №1. - С. 793. Желнин С.Г. Пути совершенствования
и техники опробования россыпей // Колыма. -1986.- № 10.- С. 21 - 23.
4. Загибалов А. В. Изучение достоверности запасов россыпи для условий
дражной отработки // Маркшейдерский вестник. - 2004. - №3. -С. - 44-53.
5. Загибалов А.В., Ёндон Г. О причине не подтверждения запасов золота на примере россыпных месторождений Толгойта // Горный журнал. - Улаанбаатар, 2001. -№3. - С. 89-96.
6. Лопушинский Б.Ф., Волошин П.Д. Достоверность запасов буровой разведки и пути ее повышения при разведке "бедных" россыпей золота // Колыма. -1988. -№6. - С. 15-17.
7. Методика разведки россыпей золота и платиноидов / под ред. И.Б.Флерова и В.И. Куторгина; Центр. науч.- исслед. геол. развед. ин-т цвет. и благ.мет. -М.: ЦНИГ-РИ. 1992. - 218 с.
8. Шило Н.А. Основы учения о россыпях. - М.: Наука, 1981. - 489 с.
Рецензент: кандидат геолого-минералогических наук, профессор М.С.Учитель
