CC BY
42
УДК 622.02.002.56:622.363.2 С.В. Глебов
ОБОСНОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ОЦЕНКИ ИНФОРМАТИВНОСТИ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ВЕРХНЕКАМСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ СОЛЕЙ
Семинар № 2
Ж'Ж'Ж'ирокое применение геофи-
я ж ж зических исследований при разработке Верхнекамского месторождения солей (ВКМС) началось с 1986 года, когда в результате аварии был затоплен крупнейший в мире калийный рудник. В ходе выполнения промышленных, опытно-методических и научно-
исследовательских работ накоплен значительный практический опыт.
Сейчас в процессе разработки месторождения применяются следующие методы:
• наземная и шахтная электроразведка (в основном методами постоянного тока);
• наземная и шахтная сейсморазведка по методике многократных перекрытий по общей глубинной точке (МОГТ);
• наземная и наземно-подземная гравиметрия;
• непрерывный сейсмологический контроль.
Магниторазведка при решении задач калийного производства сегодня не выполняется, однако находят применение материалы работ прошлых лет, в основном при изучении тектоники. В связи с малым объемом буровых работ на шахтных полях калийных рудников использование методов геофизического исследования скважин (ГИС) незначительно, но периодически востребуются архивные каротажные данные.
На сегодняшний день руководство калийных предприятий жестко лимитирует
выделение средств на геологоразведочные и в том числе на геофизические работы. В этих условиях при постановке геофизических исследований следует четко определить возможность и целесообразность применения каждого метода в комплексе геологоразведочных работ.
Для этого необходимо оценить реальную информативность видов геофизических работ на этапе разработки Верхнекамского месторождения солей, что включает в себя анализ соответствия возможностей методов ставящимся на производстве задачам, способности изучения интересующих интервалов разреза, обеспечения необходимой точности структурных построений и достоверности геологической интерпретации.
Эта оценка выполняется на основе общих теоретических представлений, моделирования, изучения результатов архивных геофизических работ и использования опыта ведущих специалистов-
калийщиков.
С целью обоснования исходных данных для определения информативности используемых геофизических методов выполнены следующие исследования.
Прежде всего, рассмотрены архивные геофизические материалы, проанализирована возможность их применения. Оценена площадная изученность месторождения геофизическими работами. Для этого в среде Arc View Gis создан геоинформаци-онный проект «геофизическая изученность ВКМС» что позволило анализировать большой объем картографической
информации. Выполнено ранжирование территории месторождения по плотности геофизических исследований. Выделены площади, по которым имеются значимые на сегодняшний день геофизические данные, доступные к переинтерпретации на современном уровне. Подобное площадное ранжирование необходимо при оценке возможности использования имеющихся архивных материалов и определения необходимости постановки работ недостающими методами. Так, с учетом того, что нефтяная сейсмораз-ведка неинформативна для соляной и надсоляной толщи, отмечается дефицит сейсморазведочных данных для этих интервалов разреза. Наличие архивных материалов помогло при изучении аварий на БКРУ-3, СКРУ-2. Результаты переинтерпретации грави-
электро- разведочных работ используются в настоящее время при доизучении готовящегося к отработке Усть-Яйвинского участка. Здесь надо отметить, что необходимо учитывать возможность изменения физических полей во времени, например вследствие изменения минерализации подземных вод или изменения напряженно-деформированного состояния массива в процессе подработки.
На втором этапе исследования выполнен анализ возможностей геофизических методов при изучении калийной залежи, включающий в себя оценку точности структурных построений и достоверности геологических заключений по данным геофизических исследований. Для этого использованы результаты последующих буровых и подземных геологоразведочных работ. Анализ проведен на основе материалов по Дуринской площади и прилегающей к ней северной части Бы-гельско-Троицкого участка. Данный район удачен тем, что охватывает как площадь спокойного, ненарушенного залегания пластов соляной и надсоляной толщ, так и южный борт Дуринского прогиба, характеризующийся геологическими нарушениями. В результате определены геологи-
ческие объекты, интервалы и границы геологического разреза, выделяемые по материалам работ методами наземной гравиразведки, электроразведки и сейсморазведки. Для каждого метода рассчитана величина относительных погрешностей структурных построений, оценено соотношение предполагаемых по данным геофизики и подтвержденных прямыми методами геологических объектов.
Структурно-тектонические карты, составленные по данным разновременных гравиразведочных работ, слабо согласуются друг с другом, выделенные разрывы пространственно не совпадают. По данным бурения подтверждено до 50 % геологических неоднородностей. Погрешность картирования кровли соляной залежи (единственного структурного построения), в среднем составляет 7-9 %, максимум до 18 %. По результатам одной из последних крупномасштабной съемки ВЭЗ достаточно достоверно картируются разрывные нарушения в интервале надсоля-ной толщи. Но геоэлектрические разрезы по данным ВЭЗ малоинформативны для изучения литологического и стратиграфического строения массива в условиях месторождения. Получены мощности четвертичных отложений, пестроцветной толщи, построена карта кровли соли с относительными погрешностями соответственно 35, 25 и 7 %. Наибольшая достоверность выделения малоамплитудных тектонических элементов и точность стратиграфических построений отмечается по данным малоглубинной сейсморазведки высокого разрешения. Заверочным бурением подтверждены все выявленные геологические неоднородности. Выделены все основные стратиграфические границы от кровли терригенно-карбонатной толщи до кровли подстилающей каменной соли с погрешностью в пределах +0.4-4.1 %. В первом приближении эти выводы можно распространить и на другие участки месторождения.
ЭКСПЕРТНАЯ АНКЕТА №1 определения перечня стандартных задач разведочной геофизики при разработке Верхнекамского месторождения солей.
1. Геологическое обеспечение безопасной и рациональной отработки калийной залежи:
ЗАДАЧА Важность задачи Возможный геофизический метод решения
1. Выявление тектонических нарушений высокая сейсморазведка, гравиразведка
2. Картирование кровли водозащитной толщи (ВЗТ) средняя сейсморазведка, гравиразведка
ЭКСПЕРТНАЯ АНКЕТА №2 ранжирование задач и конкретных интервалов геологического разреза по степени важности для калийного производства
1. Геологическое обеспечение безопасной и рациональной отработки калийной залежи!
1 .1. Сравнение важности решения задач!
Картирование кровли водозащитной толщи (ВЗТ) Решение какой из двух задач важнее для геологического обеспечения безопасной и рациональной отработки калийной залежи? Выявление разрывных нарушений
V
абсо- лютно о^нь сигаю С ИЛЬ ЕС НЄ МНОГО сипью рагны НЄМЮ- го снлью синью О^НЬ сюаю абсо- лютно
1.2. Сравнение важности изучения определённый интервалов разреза
Водозащитная толща (ВЗТ) Изучение какого из двух интервалов разреза важнее для геологического обеспечения безопасной и рациональной отработки калийной залежи? ТКТ
V
абсо- лютно ОЇНЬ СИЛЬНО с гатью не мю-го снпью ріЕНЬІ не мю-го сипью снпью о^ень сипью абсо- лютно
Фрагменты анкет экспертного опроса
После определения возможностей методов в условиях месторождения необходимо оценить их соответствие требованиям заказчика. Основная цель геологоразведочных и в том числе геофизических работ на месторождении - это обеспечение безопасной и рациональной отработки калийной залежи. Для ее достижения требуется решение ряда горно-геологических, инженерно-геологических, гидрогеологических и экологических задач. Часть этих задач являются повседневными, другие ставятся в чрезвычайных ситуациях. Ни один специалист не в состоянии корректно
оценить весь широчаишии спектр задач, поэтому возникла необходимость выработки коллективного мнения. Определение перечня стандартных задач, ставящихся перед методами разведочной геофизики при разработке Верхнекамского месторождения солей, выполняется путем проведения экспертного опроса. Опрос проводится в два этапа по специально разработанным анкетам среди основных заказчиков геофизической информации - ведущих научных и производственных специалистов, имеющих значительный опыт работы на ВКМС. На первом этапе определяется перечень задач и предварительно оценивается их значимость. На втором
этапе проводится окончательное ранжирование задач и конкретных интервалов геологического разреза по степени важности для калийного производства. Используется метод парных сравнений. Фрагменты анкет первого и второго этапов приведены на рисунке.
Таким образом будут определены исходные данные для оценки геологической информативности основных геофизических методов на этапе разработки
Верхнекамского месторождения солей. Количественное выражение информативности будет использовано при технико-экономическом обосновании состава геофизического комплекса. Гибкость предложенной методики позволяет учитывать изменение исходных данных вследствие расширения возможностей методов, изменения их трудоемкости и стоимости.
— Коротко об авторах ------------------------------------------------------
Глебов С.В. - начальник Центра мониторинга геологической среды ОАО «Уралкалий», г. Березники Пермской обл.
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
ДИССЕРТАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
БАШУРА Андрей Николаевич Прогнозирование состояния выработок на глубоких горизонтах калийных рудников Старобинского месторождения и обоснование эффективных способов охраны 25.00.22 к.т.н.
ПРУШАК Нина Владимировна Формирование и развитие организационной структуры управления горнопромышленной корпорации (на примере РУП «ПО «Беларуськалий») 05.02.22 к.т.н.
