Здавалка
Главная | Обратная связь

Гідрогеологічні дослідження при пошуках, розвідці та розробці родовищ твердих корисних копалин



Гідрогеологічні дослідження при пошуково-розвідувальних роботах та розробці родовищ твердих корисних копалин можуть проводитись в 3 різних аспектах, що відрізняються за їх цільовим напрямком та характером досліджень, що виконуються.

I випадок. Гідрогеологічні дослідження проводяться з метою вивчення природних умов родовища та їх оцінки як одного з головних чинників, що визначає умови розвідки, доцільність та ефективність освоєння та експлуатації родовища.

Підземні води розглядаються у цьому випадку як шкідливий фактор що суттєво ускладнює умови розвідки та розробки родовищ та визначає нерентабельність його промислового освоєння в теперішній час.

Гідрогеологічні дослідження, що виконуються, передбачаються у загальному проекті геологорозвідувальних робіт і проводяться у межах встановленої для них стадійності по одній з ними програмі та фінансуються за рахунок коштів на геологорозвідувальні роботи по головній корисній копалині.

II випадок. Гідрогеологічні дослідження виконуються як спеціальні методи пошуків і розвідки родовищ, що мають на меті оцінку перспектив території на різноманітні корисні копалини, підвищення дозволяючої спроможності та ефективності головного комплексу геологорозвідувальних робіт на місцеві корисні копалини.

Підземні води в цьому випадку розглядаються як найважливіший геологічний агент який приймає участь у різноманітних гідрогеохімічних процесах, що визначають міграцію хімічних елементів у земній корі, їх концентрування у вигляді рудних покладів та родовищ, як джерело інформації про місце знаходження родовищ, про умови їх формування та руйнування.

Гідрогеологічні дослідження можуть проводитись як у сукупності з іншими методами пошуків та розвідки родовищ, так і самостійно або в складі пошуково-зйомочних робіт.

III випадок. Гідрогеологічні дослідження проводяться з метою вивчення та оцінки підземних вод, як можливих джерел для господарсько-питного та виробничо-технічного водопостачання підприємств у процесі промислового освоєння та розробки родовищ.

Підземні води самі розглядаються як корисна копалина, а пошуково-розвідувальні роботи виконуються за окремими геологічними завданнями у відповідності з установленими положеннями гідрогеологічних досліджень для потреб водопостачання.

У результаті проведених гідрогеологічних досліджень у складі комплексу геологорозвідувальних робіт мають бути вирішені наступні конкретні завдання:

1) Вивчені загальні гідрогеологічні та інженерно-геологічні умови району родовища.

2) Вивчені головні водоносні горизонти та комплекси, що можуть приймати участь у обводнені родовища (умови їх розповсюдження, живлення та розвантаження, хімічний та бактеріологічний склад підземних вод, положення рівнів, розрахункові гідрогеологічні параметри).

3) Оцінені можливі водопритоки в гірські виробки та обґрунтовані заходи щодо їх захисту від підземних вод.

4) Оцінений можливий вплив підземних вод на інженерні споруди, конструкційні матеріали та механізми, вміст у них корисних компонентів і шкідливих домішок.

5) Наданий прогноз впливу експлуатаційного водовідливу на підземні води та оточуюче середовище в районі родовища, а також прогноз розвитку несприятливих фізико-геологічних явищ і процесів.

6) Виконано обґрунтування можливостей використання, відводу, видалення та збереження підземних вод., що відкачуються при осушенні родовища у процесі його експлуатації.

7) Виконана попередня оцінка можливих джерел господарсько-питного та виробничо-технічного водопостачання, що забезпечують потребу майбутніх гірничопромислових підприємств.

8) Надані рекомендації по проведенню подальших спеціальних гідрогеологічних та інших досліджень й пошуків.

Геологорозвідувальні роботи на тверді корисні копалини проводяться за такими стадіями:

Стадія I. Регіональне геологічне вивчення території України

Підстадія I-1. Регіональні геолого-геофізичні дослідження масштабу 1:1000 000 - 1:500 000.

Підстадія I-2. Регіональні геологозйомочні, геофізичні й геологопрогнозні роботи масштабу 1:200 000 (1:100 000).

Підстадія I-3. Геологозйомочні й геологопрогнозні роботи масштабу 1:50 000 (1:25 000).

Стадія II. Пошук та пошукова оцінка родовищ корисних копалин

Підстадія II-1. Пошукові роботи.

Підстадія II-2. Пошуково-оцінювальні роботи.

Стадія III. Розвідка родовищ корисних копалин

На кожній із цих стадій виконується той чи інший комплекс гідрогеологічних досліджень.

Стадія I. Регіональне геологічне вивчення території України

Регіональне геологічне вивчення проводиться з метою пізнання геологічної будови і гідрогеологічних умов великих територій, виявлення корисних копалин, оцінки їх прогнозних ресурсів та виділення площ, що є перспективними для пошуків.

З гідрогеологічних досліджень на цій стадії проводяться регіональні гідрогеологічні зйомочні роботи (1:200000-1:100000), а також регіональні гідрогеохімічні та радіогідрогеологічні дослідження (з метою виявлення перспективних територій для пошуків сульфідних, поліметалічних, кольорових, уранових та рідкометальних корисних копалин.)

Види та об'єми гідрогеологічних досліджень, що виконуються на подальших стадіях суттєво залежать від складності природних умов родовищ, що вивчаються.

За ступенем складності гідрогеологічних та інженерно-геологічних умов виділяють 3 групи родовищ твердих корисних копалин: з простими, складними та дуже складними умовами.

До родовищ з простими умовами відносяться безводні або слабо обводнені родовища, освоєння яких не призводить до розвитку ускладнюючих їх розробку інженерно-геологічних явищ та не потребує попереднього здійснення захисних заходів. До цієї групи відносяться родовища, що складені скельними породами, які не карстуються, або обводненими піщано-глинистими відкладами.

До родовищ зі складними умовами відносяться ті родовища, розробка яких пов'язана з попереднім проведенням заходів, спрямованих на боротьбу з підземними водами або на підвищення стійкості гірських порід (при цьому проведення цих заходів проходить без особливих ускладнень). До цієї групи відносяться родовища, що приурочені до потужного комплексу водоносних піщаних та піщано-глинистих покладів.

До родовищ з дуже складними умовами відносяться ті родовища, розробка яких можлива лише при широкому використанні спеціальних методів проходки гірничих виробок, попередніх великих осушувальних заходів або водознижень, здійснення яких ускладнюється особливо несприятливими інженерно-геологічними властивостями порід або високою та нерівномірною обводненістю родовищ. Часто виникає потреба проведення заходів по відведенню або ізоляції поверхневих водотоків і водоймищ. До цієї групи належать родовища в карбонатних карстуючихся породах, родовища солей та області розповсюдження багаторічномерзлих порід, родовища, перекриті потужними водоносними пухкими породами, а також, родовища, що розташовані поблизу поверхневих водотоків і водоймищ, як можливих джерел їх обводнення.

Чим складніші гідрогеологічні та інженерно-геологічні умови родовищ, тим більш значні за об'ємом та вартістю проводяться дослідження.

Стадія II. Пошук та пошукова оцінка родовищ корисних копалин

Підстадія II-1. Пошукові роботи.

Пошукові роботи проводяться з метою виявлення корисних копалин у межах відомих і потенційних рудних (продуктивних) полів, зон, басейнів, локальних перспективних ділянок надр, виділених попередніми геологозйомочними, геологопрогнозними та іншими геологорозвідувальними роботами.

У процесі пошукових робіт (геологічна зйомка 1:25000-1:5000 та спеціальні методи пошуків корисних копалин) проводяться такі гідрогеологічні та інженерно-геологічні дослідження: 1) супутні гідрогеологічні спостереження при бурінні пошукових, картувальних та опорних свердловин; 2) вимірюються рівні води та температура головних водоносних горизонтів, відбирають проби води на хімічний аналіз; 3) проводять опис керну; 4) досліджують наявні діючі шахти та кар’єри; 5) якщо необхідно, проводять найпростіші дослідно-фільтраційні випробування опірних та картувальних свердловин (експрес-випробування, пробні відкачки та прокачування).

Підстадія II-2. Пошуково-оцінювальні роботи.

Об'єктами пошуково-оцінювальних робіт можуть бути: потенційні родовища корисних копалин, перспективні ділянки надр, прояви корисних копалин, що рекомендовані для подальших геологорозвідувальних робіт.

Головними завданнями пошуково-оцінювальних робіт є відбракування проявів корисних копалин, що не придатні для промислового використання, попередня геолого-економічна оцінка промислового значення відкритих родовищ корисних копалин і доцільності їх промислового освоєння, підготовка першочергових об'єктів до проведення розвідувальних робіт.

На цій стадії проводиться комплекс досліджень, який має забезпечити вивчення та оцінку геолого-гідрогеологічних, гідрогеологічних та інших умов освоєння родовища, а також виконання необхідних гідрогеологічних прогнозів й обґрунтувань для об'єктивної оцінки можливостей освоєння родовища. Мають бути: 1) вивчені головні водоносні горизонти та комплекси, розповсюджені як у межах родовищ, так і за його межами; їх взаємозв'язок між собою та з поверхневими водами, головні гідрогеологічні параметри; 2) попередньо оцінені можливі водопритоки в розвідувальні й експлуатаційні гірничі виробки та заходи по боротьбі з підземними і поверхневими водами; 3) встановлені водно-фізичні та механічні властивості порід, їх стійкість у підземних гірничих виробках та схилах кар’єрів, а також можливість виникнення несприятливих для розробки родовища гірничо-геологічних явищ (наприклад, прориви пливунів, обвалення та осипи); 4) оцінено вплив осушення родовища на оточуюче середовище; 5) охарактеризовано умови водопостачання майбутніх гірничих підприємств.

У свою чергу, матеріали виконаних досліджень повинні дозволяти:

1) поділити родовища на ділянки, що є різними за гідрогеологічними та інженерно-геологічними умовами; 2) обґрунтувати з точки зору гідрогеології та інженерної геології доцільність розробки родовища відкритим або підземним способом, а також надати орієнтовну економічну оцінку заходів по боротьбі з водопритоками; 3) висвітлити гідрогеологічні умови (загальні) наземного будівництва в районі родовища.

Для вирішення отриманих завдань виконується комплекс гідрогеологічних та інженерно-геологічних досліджень, що містить наступні види робіт: 1) комплексну гідрогеологічну та інженерно-геологічну зйомку району родовища масштабу 1:25000 та крупніше (в залежності від складності природних умов і розмірів родовища); 2) буріння спеціальних свердловин з метою гідрогеологічних та інженерно-геологічних досліджень (наприклад, дослідно-фільтраційні випробування, відбір проб води, режимні спостереження тощо); 3) гідрогеологічні спостереження та документація при бурінні й випробуванні розвідувальних свердловин; 4) дослідно-фільтраційні роботи (одиночні й кущові відкачки) зі спеціальних гідрогеологічних і розвідувальних свердловин, розташованих на характерних у гідрогеологічному відношенні ділянках розповсюдження головних водоносних горизонтів; 5) спостереження за режимом підземних і поверхневих вод; 6) лабораторне вивчення водно-фізичних і фізико-механічних властивостей порід, а також хімічного складу підземних і поверхневих вод (з відбором проб зі всіх головних водопунктів; 7) геофізичні дослідження для вивчення гідрогеологічних й інженерно-геологічних умов району родовища (профільні й площинні зйомки, геофізичні дослідження у свердловинах).

Весь комплекс виконаних гідрогеологічних досліджень на цієї стадії має забезпечувати вивчення гідрогеологічних умов району родовища та їх схематизацію для вирішення головних гідрогеологічних прогнозів й обґрунтувань.

Стадія III. Розвідка родовищ корисних копалин

Розвідка проводиться тільки на тих родовищах (ділянках) корисних копалин, які отримали позитивну геолого-економічну оцінку за результатами попередніх геологорозвідувальних робіт і визнані першочерговими для промислового освоєння.

Об'єктами розвідувальних робіт можуть бути попередньо розвідані родовища (ділянки) корисних копалин, що рекомендовані до розвідки за позитивними результатами пошуково-оцінювальних робіт, попередньо розвідані ділянки родовищ корисних копалин, що розробляються, родовища (ділянки) корисних копалин, що розвідані раніше й з різних причин не залучені до промислового розроблення.

Головними гідрогеологічними завданнями на цієї стадії є: 1) прогноз водопритоків у експлуатаційні гірничі виробки; 2) оцінка впливу експлуатаційного водовідливу на оточуюче середовище.

Для вирішення вказаних вище завдань необхідно вивчити гідрогеологічну будову родовища, головні джерела формування водопритоків, розрахункові гідрогеологічні параметри та граничні умови головних водоносних горизонтів як у природних, так й у порушених водовідливом умовах.

Комплекс гідрогеологічних досліджень містить у собі наступні види робіт:

1) комплексне геолого-гідрогеологічні обстеження рудного поля (1:10000 та крупніше);

2) буріння спеціальних свердловин для гідрогеологічних й інженерно-геологічних цілей (дослідних, водознижувальних);

3) гідрогеологічні спостереження та документація при проведенні бурових і гірничопрохідницьких робіт;

4) дослідно-фільтраційні роботи та спостереження (відкачки);

5) спостереження за режимам підземних і поверхневих вод;

6) лабораторне вивчення властивостей гірських порід (для відкритої розробки - кожного характерного шару розрізу, для підземної - порід у покрівлі та підошві корисної копалини;

7) лабораторне вивчення хімічного та бактеріологічного складу підземних вод і пов'язаних з ними поверхневих вод, а також їх агресивність до бетону, металів і полімерів;

8) геофізичні дослідження у свердловинах і по площі рудного поля;

10) дослідно-експлуатаційне водозниження - для родовищ з дуже складними гідрогеологічними умовами, або розвідувальний водовідлив - при проходці шахт і штолень у несприятливих гідрогеологічних умовах.

Під час розробки родовищ твердих корисних копалин гідрогеологічні дослідження є складовою частиною загального геологічного обслуговування шахт, рудників і кар’єрів.

Гідрогеологічні дослідження виконуються з метою подальшої деталізації знань про склад і будову рудних тіл корисних копалин, умови їх промислового освоєння з метою планування видобування та управління розробкою родовища з урахуванням його раціонального освоєння й охорони навколишнього середовища.

Гідрогеологічні та інженерно-геологічні дослідження, що виконуються на цій стадії, дозволяють вирішити такі завдання: 1) деталізувати особливості гідрогеологічних та інженерно-геологічних умов, точно оцінити їх вплив на умови розробки родовища, уточнити раніше виконані прогнози та проектні рішення, що приймались на їх підґрунті; 2) стабілізувати умови роботи водознижувальних та осушувальних систем, протифільтраційних та інших заходів, що забезпечують сприятливі умови розробки родовища; 3) оцінити характер і ступінь впливу гірничо-видобувних підприємств на зміни гідрогеологічних та інженерно-геологічних умов родовища на оточуюче середовище, виконати прогнози такого впливу та на їх підґрунті здійснити необхідні природоохоронні заходи; 4) оцінити можливість використання рудничних вод та їх раціональну утилізацію; 4) вивчити гідрогеологічні та інженерно-геологічні умови суміжних частин родовища для їх наступного освоєння та надати необхідні гідрогеологічні прогнози, оцінки та обґрунтування.

З метою вирішення цих завдань на стадії виконуються такі види гідрогеологічних та інженерно-геологічних досліджень:

1) постійна гідрогеологічна та інженерно-геологічна документація гірничих робіт;

2) авторський нагляд за здійсненням всіх проектних рішень по реалізації системи осушення родовища й комплектації режимної мережі;

3) стаціонарні спостереження за режимом підземних і поверхневих вод, як по пунктах спостереження, так і в гірничих виробках;

4) дослідно-фільтраційні спостереження під час дослідно-експлуатаційних знижень й експлуатаційного водовідливу;

5) лабораторне вивчення хімічного й бактеріологічного складу рудничних вод та водних об'єктів у зоні впливу водовідливу, а також водно-фізичних і фізико-механічних властивостей гірських порід, що є об’єктом гідрогеологічних та інженерно-геологічних оцінок і прогнозів;

6) періодичне рекогносциювальне обстеження або зйомка всієї території родовища й зони впливу його розробки з метою спостережень за розвитком різноманітних техногенних процесів і контролю стану оточуючого середовища;

7) спеціальні гідрогеологічні та інженерно-геологічні дослідження з метою вирішення завдань й проблем, що виникають під час розробки родовища.

Головним видом гідрогеологічних досліджень під час розробки родовищ твердих корисних копалин є стаціонарні спостереження за порушеним і природнім режимом підземних і поверхневих вод, що надає інформацію для вирішення переважної частини гідрогеологічних завдань.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.