CC BY
52
© Л.Л. Федорова, М.П. Федоров, 2010
УДК 622.2715:550.3
Л.Л. Федорова, М.П. Федоров
О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕОРАДИОЛОКАЦИИ ПРИ ПОДГОТОВКЕ И ОТРАБОТКЕ ДРАЖНЫХ ПОЛИГОНОВ
Рассмотрены возможности дистанционного исследования наличия в забое валунных включений. Проведены примеры экспериментальных зондирований донных отложений с водной поверхности методом георадиолокации.
Ключевые слова: георадиолокация, донные отложения, криолитозона, картирование.
Неделя горняка
Для повышения производительности труда, увеличения глубины разработки месторождений, уменьшения энерго- и металлоемкости технологического процесса отработки обводненных россыпей Севера необходима разведка, позволяющая картировать глинистость, валунные включения и островную мерзлоту, а также установить характер рельефа дна при подготовке и отработке дражных полигонов. В условиях распространения многолетнемерзлых пород перспективны методы высокочастотной электроразведки, в частности, георадиолокационный метод импульсного электромагнитного зондирования, реализующий методику отраженных волн от границ раздела сред с различными электрофизическими свойствами [1]. Основные предпосылки эффективности георадиолокации мёрзлого горного массива - достаточная для оперативной доразведки глубинность, возможность выявления и пространственной локализации неоднородностей.
Для подготовки горной массы к извлечению золота проводят комплекс горно-подготовительных работ:
вскрышные работы, оттайку, предохранение полигонов от сезонного промер-
зания и т. д. При отработке россыпи р.Б.Куранах применяется роторноковшовой земснаряд РКЗС 350-16Е фирмы Ньюман. Эксплуатация земснаряда показала низкую надежность работы гравийного насоса при разработке пород с галечно-валунными включениями. Происходит сильный износ улиты и разрушение (трещины) от ударов галечной фракции. При работе в данных условиях в гидросистеме земснаряда также возникает избыточное давление, что влечет за собой разрушение трубопровода [2].
Для исследования возможности выявления наличия в забое валунных включений методом георадиолокации проведены зондирования донных отложений с водной поверхности. Съемка производилась в закрытом водоеме с использованием георадара «АБДЛ-Тритон» с диапазоном частот 1050 МГц, который был закреплен к резиновой лодке при скорости движения 2-3 км/ч. Для получения представлений об изменении донных отложений с поверхности водоема, непрерывные измерения сигналов производились вдоль береговой линии и поперек. На радарограмме отчетливо прослеживаются поверхность
дна, границы слоев донных песчаных отложений и плавное изменение мощности воды (рис. 1). По результатам зондирований отслежена конфигурация дна водоема до глубины 8 м, неоднородности донных отложений вблизи берега выявлены до глубины 7 м от дна и представляют собой множество маломерных объектов, а в центральной части водохранилища дно равномерно покрыто слоем песка. Для исследования глубоких водоемов имеется возможность проводить измерения с использованием георадара в подводном исполнении [3].
Особый интерес вызывает повторная отработка техногенных россыпей мел-козалегающих дражных полигонов. Значительные перспективы здесь связаны с золотом, потерянным при первичной отработке. Основной причиной потерь являлась многолетняя мерзлота, не устраненная полностью при подготовке россыпи к драгиро-ванию, из-за чего имели место существенные недоработки пласта по мощности и снос металла при промывке.
Георадиолокационные исследования с целью оценки эффективности метода при решении задач обнаружения и оп-
ределения мощности островной и прерывистой мерзлоты в течении ряда лет проводились на горно-геологических объектах Южной Якутии [1]. Цель поставленных исследований - оконтурив а-ние участков мерзлоты для выявления проходов, достаточных для продвижения дражного комплекса, что позволит оптимизировать технологию отработки полигона. Оценка мерзлотной обстановки должна быть оперативной с высокой степенью достоверности, т.к. время на буровые и заверочные работы ограничено. Техническая сложность задачи усугубляется тем, что слагающие дражные полигоны галечно-глинистые отложения имеют высокую электропроводность, что предъявляет к георадиолокационной аппаратуре высокие энергетические требования. Серьезным препятствием в работе представляется то, что подготовленный, или отработанный ранее дражный полигон, как правило, обводнен.
Георадиолокационные исследования на дражных полигонах роторного комплекса прииска "Латышский" проводились профилями длиной до 500 м дискретно в режиме накопления и параметрических зондирований
Рис. 2. Фрагмент плана участка георадиолокационного картирования дражного полигона
Рис.3. Разрез рельефа дна по результатам георадиолокационных зондирований с поверхности ледяного покрова
с шагом между точками измерений от 2 до 10 м, при расстоянии между профилями от 5 до 25 м, в зависимости от сложности мерзлотной обстановки. По результатам обработки и интерпретации результатов зондирований составлялись карты мерзлотной обстановки, уточнялся островной характер мерзлоты, мощ-
ность мерзлых останков по данным интерпретации и заверочного бурения составила 0,5-1,5 м (рис. 2). В процессе работ по оценке мерзлотной обстановки, на глубинах «12 м определена и прослежена граница плотика россыпи. Для принятия нового технологического решения результат оказался немаловаж-
ным, так как глубина погружения стрелы дражного комплекса не превышало 8 м.
Для выявления недоработанных и межходовых целиков необходима достоверная информация о рельефе дна. Работы по картированию рельефа дна наиболее благоприятно проводить в зимний период. Это связано с промерзанием верхнего слоя, который характеризуется минимальным поглощением электромагнитных волн, что, создает оптимальные условия для георадиолокации.
На рис. 3 представлен результат экспериментальных георадиолокационных зондирований донных отложений с ледяной поверхности. Работы проведены георадаром ОКО-М1 (ООО «ЛогиС») в комплекте с антенным блоком АБ-400. Съемки произведены в пешем варианте с отрывом антенного блока от поверхности льда на 0,6 м в непрерывном режиме. Ледяной покров и рельеф дна на
1. Омельяненко А.В., Федорова Л.Л. Г еорадиолокационные исследования многолетнемерзлых пород. - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2006. - 136с.
2. Ермаков, С.А. Разработка россыпного месторождения золота в условиях разделения добычного и обогатительного процессов/ С.А.Ермаков, А.М. Бураков, Н.В. Янышева // Современные технологии освоения мине-
радарограммах уверенно выявляются интенсивными осями синфазности отраженных сигналов. Мощность льда изменяется в пределах от 0,56 до 1,5 м и отчетливо прослеживается конфигурация дна по всему профилю, а также строение донных отложений (рис. 3).
Положительные результаты геора-диолокационных зондирований как с воды, льда, так и с отрывом от поверхности, позволившие оперативно с высокой точностью исследовать рельеф дна, неоднородности в донных отложениях дают основание утверждать о целесообразности применения данного метода с целью контроля за полнотой отработки продуктивного горизонта, выявления и пространственной локализации зон осложняющих добычу (мерзлота, валунистость, глинистость и т.д.) для оптимизации технологии отработки дражного полигона.
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ральных ресурсов: сб.науч.тр.; под общ. ред. В.Е. Кислякова; ГУЦМиЗ. - Красноярск, 2004. - 450с.
3. Семейкин, Н.П. Некоторые результаты применения георадара “ОКО” / Н.П. Семейкин, В.В. Помозов, А.В. Дудник // Тезисы докладов IV Междунар. научно-практич.конф. «Георадар-2004», - Москва 29 марта-2 апреля 2004. - М., 2004. - 95с. ВШЭ
— Коротко об авторах -----------------------------------------------------------------
Федорова Л.Л. - кандидат технических наук, ст. научный сотрудник лаборатории георадиолокации, Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН,
1.1. fedorova@igds .ysn.ru
Федоров М.П. - мл. научный сотрудник лаборатории георадиолокации, Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского СО РАН, [email protected]
