V. Изучение гидрогеологических, инженерно-геологических, горно-геологических, экологических и других природных условий месторождения

 

51. Гидрогеологические условия месторождения должны быть детально изучены и отображены на гидрогеологической карте масштабов 1:1000-1:10 000 (в зависимости от размеров и сложности строения).

Гидрогеологическая карта (и карта водопроводимости - для геотехнологического способа эксплуатации) и разрезы к ней должны отражать основные гидрогеологические особенности месторождения, фильтрационные свойства пород соляной залежи и вмещаю­щих пород и т.п., а для условий геотехнологии, кроме того, - водопроводимость продук­тивных пластов в плане и в разрезе, литологические особенности пород и мощность водо­упорных горизонтов, высоту напора подземных вод над водоупорной кровлей, а также ха­рактеристики водоносных горизонтов, лежащих выше и ниже промышленной залежи.

52. Гидрогеологическими исследованиями должны быть изучены основные водонос­ные горизонты, которые могут участвовать в обводнении месторождения, выявлены наи­более обводненные участки и зоны и решены вопросы использования или сброса руднич­ных вод.

По каждому водоносному горизонту следует установить его мощность, литологический состав, типы коллекторов, условия питания, взаимосвязь с другими водоносными го­ризонтами и поверхностными водами, положение уровней подземных вод и другие пара­метры, необходимые для расчета возможных водопритоков в горные выработки и разра­ботки водопонизительных и дренажных мероприятий. Необходимо также:

изучить химический состав и бактериологическое состояние вод, участвующих в обводнении месторождения, их агрессивность по отношению к бетону, металлам, полиме­рам, содержание в них полезных и вредных примесей; по разрабатываемым месторожде­ниям - привести химический состав рудничных вод и промстоков;

оценить возможность использования дренажных вод для водоснабжения или извле­чения из них ценных компонентов, а также возможное влияние их дренажа на действую­щие в районе месторождения подземные водозаборы;

дать рекомендации по проведению в последующем необходимых специальных изы­скательских работ, оценить влияние сброса рудничных вод на окружающую среду;

оценить возможные источники хозяйственно-питьевого и технического водоснаб­жения, обеспечивающие потребность будущих предприятий по добыче и переработке ми­нерального сырья.

Утилизация дренажных вод предполагает подсчет эксплуатационных запасов. Под­счет эксплуатационных запасов дренажных вод производится в соответствии с «Требова­ниями к изученнности и подсчету эксплуатационных запасов подземных вод, участвую­щих в обводнении месторождений твердых полезных ископаемых», утвержденными при­казом ГКЗ СССР от 06 июня 1986 г. № 20-орг. и «Методическими рекомендациями по оценке эксплуатационных запасов дренажных вод месторождений твердых полезных ис­копаемых», одобренными начальником отдела геоэкологии и гидрогеологии Мингео СССР 24.01.1991г.

При разведке месторождений, разработка которых намечается геотехнологическим методом необходимо установить:

фильтрационные, коллекторские и водоупорные свойства слагающих месторожде­ние пород и продуктивных пластов, условия питания и разгрузки водоносных горизонтов, наличие взаимодействия между ними, химический и газовый состав подземных вод, его изменения в плане и разрезе и температуру подземных вод;

гидрогеологические параметры: водопроницаемость и пьезопроводность, а также их изменение в плане и разрезе, напоры подземных вод; крупные водопроводящие системы макропустот (карстовые полости, зоны дробления и др.).

Промышленные залежи минеральных солей безводны и являются хорошим водоупором. Однако, при эксплуатации в подземных выработках, возможны проявления постседиментационных и техногенных рассолов от гидрозакладочных работ. В этих случаях необ­ходима организация соответствующих наблюдений и удаления рассолов из выработок.

По результатам гидрогеологических исследований должны быть даны рекомендации для проектирования рудника по способам вскрытия геологического массива, водоотводу, по утилизации дренажных вод, источникам водоснабжения и природоохранным мерам.

53. Проведение инженерно-геологических исследований на месторождениях при раз­ведке необходимо для информационного обеспечения проекта разработки (расчета основ­ных параметров системы разработки и охранных целиков, типовых паспортов буровзрыв­ных работ и крепления выработок) и повышения безопасности ведения горных работ.

Инженерно-геологические исследования на месторождении необходимо проводить в соответствии с «Методическим руководством по изучению инженерно-геологических ус­ловий рудных месторождений при разведке», рассмотренным и одобренным Департаментом геологии и использования недр Министерства природных ресурсов Российской Феде­рации (протокол №7 от 4 сентября 2000 г.) и методическими рекомендациями: «Инженер­но-геологические, гидрогеологические и геоэкологические исследования при разведке и эксплуатации рудных месторождений», рассмотренными и одобренными Управлением ре­сурсов подземных вод, геоэкологии и мониторинга геологической среды Министерства природных ресурсов Российской Федерации (протокол №5 от 12 апреля 2002 г.).

Наиболее детально должны быть изучены физико-механические свойства солей, а также пород кровли и почвы рабочих пластов, определяющих устойчивость подземных выработок особенно в зонах тектонических нарушений, развития столяного карста, прояв­лений газоносности и горных ударов. Необходимо установить изменчивость мощности и строения водозащитной толщи (горизонта) над рабочими пластами солей, а также «шля­пы» (кепрока) солянокупольных структур. При крутом залегании пород следует особо тщательно установить глубину их залегания на участках их срезания поверхностного соля­ного зеркала (в солянокупольных структурах).

54. Гидрогеологические и горнотехнические условия отработки месторождений калийно-магниевых и калийных солей, залегающие в сложных условиях, заслуживают осо­бого внимания. Их недоизученность привела к многочисленным авариям на месторожде­ниях Старобинское (Республике Белоруссия), Артемовское (Республике Украина) или за­топлением рудников в США (Кейн-Крик, шт. Юта), на Балахонцевском участке Верхне­камского месторождения (1986 г.).

Аварийный случай на Соликамском участке (1995 г.) привел к обрушению в горные выработки пород из ВЗТ с образованием крупной воронки над провалом глубиной 4 м у поверхности, извлечение сильвинитов при этом на участке составило около 53 %, что на 5-7 % выше обычного.

В настоящее время отработка пластов сильвинита и карналлита осуществляется стро­го в соответствии с геомеханическими расчетами, учитывающими возможную нагруженность межкамерных охранных целиков и допустимый прогиб пластов каменной соли ВЗТ, перекрывающей продуктивные пласты. При этом учитываются степень плотности заклад­ки хвостами обогащения и каменной солью очистных пространств и сложность строения ВЗТ.

На Верхнекамском месторождении геомеханические расчеты по отработке свиты пластов выполняются в соответствии с указаниями по защите рудников от затопления и охране подрабатываемых объектов в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей, по которой предусмотрены жесткие ограничения ведения горных работ в аномаль­ных зонах строения ВЗТ. На месторождении выделяется 4-е группы аномальных зон в строении ВЗТ по их сложности, при этом в зонах 1-ой группы ведение горных работ не до­пускается, в зонах 2-ой группы можно отрабатывать один пласт солей, есть ограничения в зонах 3-ей и 4-ой групп. При пересчете запасов по Соликамскому и Ново-Соликамскому участкам около 30 % ранее утвержденных в ГКЗ балансовых запасов, залегающих на пло­щадях аномальных зон, переведены в забалансовые с «надеждой», что определенная их часть в процессе эксплуатационной разведки может быть возвращена в группу балансо­вых.

Многие аномальные зоны в строении ВЗТ имеют тесную связь с зонами замещения сильвинитов и карналлитов каменной солью.

55. В горных районах изучается возможность возникновения оползней, селей, лавин и других явлений, которые могут осложнить разработку месторождения.

В районах с развитием многолетнемерзлых пород следует определить положение их верхней и нижней границ, распространение по площади, наличие залежей подземного льда, температурный режим пород, контуры и глубину распространения таликов, измене­ние физических свойств пород при оттаивании и промерзании, оценить изменения окру­жающей среды, которые могут возникнуть в результате разработки месторождения.

56. Для характеристики разведуемого месторождения следует использовать данные о степени обводненности и инженерно-геологических условиях горных работ, а также о применяемых мероприятиях по предотвращению поступления вод в соленосные отложе­ния по разрабатываемым месторождениям, расположенным в том же районе в аналогич­ных гидро- и инженерно-геологических условиях.

57. Для месторождений, где установлена природная газоносность отложений (метан, сероводород и др.) и газодинамические проявления (ГДЯ) с выбросом пород и солей, должны быть изучены закономерности изменения содержания и состава газов по площади и с глубиной. Устанавливаются источники газовыделений, связь газоносности с трещиноватостью пород и пути миграции газов.

58. Следует определить влияющие на здоровье человека факторы (пневмокониозоопасность, повышенная радиоактивность, геотермические условия и др.), а также состав пород и солей, вскрываемых горными выработками.

59. По районам новых месторождений необходимо указать площади с отсутствием залежей полезных ископаемых для размещения объектов производственного и жилищно-гражданского назначения, хвостохранилища и отвалов пустых пород, а также привести краткую характеристику месторождений местных строительных материалов.

60. Разработка месторождений ископаемых минеральных солей обычно производится подземными горными выработками с вскрытием шахтными стволами. Наиболее распро­страненной системой отработки продуктивных пластов является камерная (панельно-блоковая). Это в значительной степени обусловлено большими глубинами залегания ме­сторождений, легкой растворимостью солей в воде и гигроскопичностью соляных минера­лов.

В последние годы все большее число месторождений вовлекается в разработку гео­технологическим способом - растворением солей через скважины, пробуренные с поверх­ности. В Российской Федерации данным способом отрабатываются месторождения пова­ренной соли: Братское, Зиминское, - для пищевой отрасли; Яр-Бишкадское и Светлоярское - для технических солей. Шахтным способом эксплуатацию ведут на глубинах до 600 м (до 1400 в Германии), геотехнологический метод «освоил» глубины до 1600 м (сильвинитовые руды в Саскачеванской провинции, Канада) и опытные работы по растворению ка­лийных солей на глубине 2400 м (Мичиганский соленосный бассейн, США).

В России наибольший успех по подземному растворению магниевых солей (бишофита) достигнут на опытной эксплуатации на месторождениях Городищенской группы с ре­шением задач:

установления скорости растворения солей продуктивного горизонта и достижения максимальной концентрации солей в поднимаемых рассолах;

возможных объемов получения солей из одной скважины и эксплуатационного уча­стка;

устойчивости камер и возможные оседания дневной поверхности (схема типовой камеры при опытной эксплуатации бишофитовых залежей - приложение № 3).

61. Экологические исследования при оценке месторождений минеральных солей вы­полняются в значительных объемах для предотвращения нанесения урона окружающей среде экологоопасными горно-химическими предприятиями. Их основная цель заключает­ся в информационном обеспечении проекта освоения месторождения в части природоохранных мер.

Экологическими исследованиями должны быть: установлены фоновые параметры со­стояния окружающей среды (уровень радиации, качество поверхностных и подземных вод и воздуха, характеристика почвенного покрова, растительного и животного мира и т.д.); определены предполагаемые виды химического и физического воздействия намечаемого к строительству объекта на окружающую природную среду (запыление прилегающих терри­торий, загрязнение поверхностных и подземных вод, почв рудничными водами и промсто­ками, воздуха выбросами в атмосферу и т.д.), объемы изъятия для нужд производства при­родных ресурсов (лесных массивов, воды на технические нужды, земель для размещения основных и вспомогательных производств, отвалов вскрышных и вмещающих горных по­род, некондиционных руд и т.д.); оценены характер, интенсивность, степень и опасность воздействия, продолжительность и динамика функционирования источников загрязнения и границы зон их влияния.

Для решения вопросов, связанных с рекультивацией земель, следует определить мощность почвенного покрова и произвести агрохимические исследования рыхлых отло­жений, а также выяснить степень токсичности пород вскрыши и возможность образования на них растительного покрова. Должны быть даны рекомендации по разработке мероприя­тий по охране недр, предотвращению загрязнения окружающей среды и рекультивации земель.

При проведении экологических исследований следует руководствоваться «Времен­ными требованиями к геологическому изучению и прогнозированию воздействия разведки и разработки месторождений полезных ископаемых на окружающую среду», утвержден­ными Председателем ГКЗ СССР 22 июня 1990 г. и «Методическими указаниями к эколо­гическому обоснованию проектов разведочных кондиций на минеральное сырье», утвер­жденными заместителем министра охраны окружающей среды и природных ресурсов Рос­сийской Федерации 1995 г.

Для месторождений ископаемых солей, отрабатываемых шахтным способом с пере­работкой солей по традиционным технологиям, ведущим к образованию значительных объемов соляных отходов, необходимо дать рекомендации по их складированию или ути­лизации, предложены меры по «экранизации» отвалов соляных отходов и шламохранилищ, при необходимости - предложения по захоронению жидких отходов в поглощающие горизонты на больших глубинах.

При наличии в изучаемом районе эксплуатируемых месторождений с аналогичными инженерно-геологическими и горнотехническими условиями, следует использовать дан­ные, полученные при их разработке, для характеристики разведуемого объекта.

На Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей, эксплуатируемом с 1934 года и добывающим более 30 млн.т сырых солей в год, организована специальная служба по охране окружающей среды, ведущая систематический мониторинг геологиче­ской и природной среды. Она осуществляет контроль за выбросом загрязняющих веществ в атмосферу и водный бассейн, геолого-маркшейдерские наблюдения за сдвижением зем­ной коры на участках шахтных полей, выдает и контролирует выполнение мероприятий по ликвидации урона природной среде.

62. Гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно­геологические и другие природные условия должны быть изучены с детальностью, обес­печивающей получение исходных данных, необходимых для составления проекта разра­ботки месторождения. При особо сложных гидрогеологических, инженерно-геологических и других природных условиях разработки, требующих постановки специальных работ, объемы, сроки и порядок проведения исследований согласовываются с проектными организациями.

63. Другие полезные ископаемые, образующие во вмещающих и перекрывающих по­родах самостоятельные залежи, должны быть изучены в степени, позволяющей определить их промышленную ценность и область возможного использования в соответствии с «Рекомендациями по комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов».

 

VI. Подсчет запасов

 

64. Подсчет и квалификация по степени разведанности запасов месторождений мине­ральных солей производится в соответствии с требованиями «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых», утвержденной приказом МПР России от 11 декабря 2006 г. № 278.

65. Подсчет запасов следует выполнять в подсчетных блоках, выделенных по прин­ципу однородного геологического строения и характеризующихся близкой степенью из­менчивости и внутреннего строения продуктивных тел, вещественного состава и основных показателей качества, технологических и геотехнологических свойств солей, находящихся в одинаковых горнотехнических условиях разработки и изученных с одинаковой степенью детальности во всех частях. Должна соблюдаться определенная приуроченность блоков к единым структурным элементам месторождения (крылу, тектоническому блоку и т.д.).

Запасы подсчитываются раздельно по выделенным технологическим типам и сортам солей в установленных при разведке контурах, если предусматривается их селективная от­работка и переработка.

Ввиду относительно редкой сети выработок при разведке месторождений минераль­ных солей рекомендации о размерах подсчетных блоков с запасами близкими к годовой производительности предприятия не применяются.

Запасы категории А подсчитываются на участках детализации в контуре разведоч­ных выработок на месторождениях 1-ой группы и могут быть подсчитаны в контуре горно­эксплуатационных работ и скважин эксплуатационной разведки на месторождениях 2-ой группы.

По достаточному числу пересечений необходимо определить общие элементы залега­ния рабочих пластов и крупных линз, а также локальные изменения условий их залегания, вызванные складчатостью, разрывными нарушениями и другими причинами с детально­стью, не допускающей других вариантов увязки, кроме принятых; установить размеры и пространственное положение внутриконтурных участков (прослоев, линз) несоляных по­род и некондиционных солей, карстовых проявлений, положение и амплитуды крупных разрывных нарушений; оконтурить промышленные (технологические) типы и сорта иско­паемых солей.

В запасах категории А не включаются участки со сложным строением ВЗТ и зон за­мещения каменной солью калиевых и магниевых солей.

Запасы категории В на месторождениях 1-й 2-й групп подсчитываются в контурах разведочных выработок, горно-эксплуатационных работ и скважин эксплуатационной раз­ведки, а на месторождениях 1-й группы - и в зоне геологически обоснованной экстраполя­ции, ширина которой не превышает половины расстояния между выработками, принятого для категории В.

Необходимо определить общие элементы залегания рабочих пластов и крупных линз; локальные изменения условий залегания могут быть выявлены неполностью, допускаются различные варианты их увязки, исключающие однако возможность существенных измене­ний представлений об условиях залегания пластов или линз и строении месторождения.

Должны быть установлены положение и амплитуды крупных разрывных нарушений. Сте­пень закарстованности, а также объемы внутриконтурных участков (прослоев, линз) несо­ляных пород и некондиционных солей могут быть определены статистически. Промыш­ленные (технологические) типы и сорта ископаемых солей следует по возможности оконтуривать; допускается статистическое определение соотношения их запасов.

На месторождении (участке), намеченном к разработке геотехнологическим методом, запасы категории В подсчитываются в контурах разведочных выработок по данным опыт­ной добычи или по аналогии с другими месторождениями (участками), разрабатываемыми этим методом, подтвержденной результатами лабораторных технологических исследова­ний по растворению солей.

Запасы категории C₁ подсчитываются на месторождениях 1- и 2-й групп в контуре разведочных выработок и в зоне геологической обоснованной экстраполяции за их преде­лами или за контуром запасов более высоких категорий; ширина этой зоны не должна превышать половины расстояния между выработками, принятого для запасов категории С1.На месторождениях 3-й группы запасы категории C₁подсчитываются в контуре разведочных выработок без экстраполяции.

Необходимо определить общие условия залегания полезной толщи, установить сред­нюю мощность рабочих пластов и линз, наличие или отсутствие внутриконтурных участ­ков несоляных пород и некондиционных солей, общие закономерности пространственного распространения промышленных (технологических) типов и сортов ископаемых солей; на месторождениях 1 -й и 2-й групп соотношение их запасов может быть определено с учетом данных по более разведанным частям месторождения.

Запасы категории С₂ при разведке месторождений солей всех типов сложности выде­ляются по единичным разведочным выработкам с учетом данных геологических построе­ний, геофизических и геохимических (гидрогеохимических) исследований. При отсутствии запасов более высоких категорий они должны удовлетворять требованиям к запасам оце­ненных месторождений.

66. Ширина зоны экстраполяции в каждом конкретном случае для запасов категории В, C₁ и С₂ должна быть обоснована фактическими данными. Не допускается экстраполяция в направлении разрывных нарушений, повышения закарстованности, выклинивания и расщепления пластов и линз, изменения минерального состава солей, ухудшения их каче­ства, а также горно-геологических условий разработки.

67. При разделении запасов по категориям в качестве дополнительных классификаци­онных показателей могут использоваться коэффициенты вариации мощностей и содержа­ний полезных компонентов в продуктивных телах, коэффициенты соленосности (калиеносности, содоносности) и др.

68. На разрабатываемых месторождениях вскрытые, подготовленные и готовые к вы­емке, а также находящиеся в охранных целиках скважин, горно-капитальных, горно­подготовительных выработок запасы подсчитываются отдельно с подразделением по кате­гориям в соответствии со степенью из изученности.

69. Запасы солей, заключенные в охранных целиках крупных водоемов и водотоков, населенных пунктов, заповедников, памятников природы, истории и культуры, капиталь­ных сооружений и сельскохозяйственных объектов, относятся к балансовым или забалан­совым, или исключаются из подсчета в соответствии с кондициями.

70. На разрабатываемых месторождениях для оценки новых участков и переоценки ранее утвержденных запасов должны учитываться фактические данные о морфологии, ус­ловиях залегания и других параметрах продуктивных тел, полученные по результатам экс­плуатационной разведки и разработки с анализом выявленных изменений в контурах, площадях прироста или убыли запасов и представлениях о внутреннем строении соляных тел и характере изменчивости соленосности.

В материалах сопоставления приводятся контуры утвержденных госэкспертизой, по­гашенных (в том числе добытых и оставленных в целиках), списанных как не подтвердив­шихся и приращенных запасов, представляются таблицы движения запасов (по категориям и продуктивным пластам) и баланс сырых солей и полезных компонентов (К₂O, MgO, NaCl, КС1, MgCl₂, K₂SO₄, MgSO₄, Na₂SO₄, Na₂CO₃ и т.д.).

Если данные разведки в целом подтверждаются разработкой или имеющиеся незна­чительные расхождения не влияют на технико-экономические показатели горнодобываю­щего предприятия, для сопоставления данных разведки и разработки могут быть использо­ваны результаты геолого-маркшейдерского учета.

По месторождению, на котором, по мнению недропользователя, утвержденные ГКЗ (ТКЗ) запасы или качество руд не подтвердились при разработке или необходимо введение поправочных коэффициентов в ранее утвержденные параметры или запасы, обязательным является выполнение специального подсчета запасов по данным доразведки и эксплуата­ционной разведки и оценка достоверности результатов, полученных при проведении этих работ.

При анализе результатов сопоставления необходимо установить величины изменений при разработке или доразведке утвержденных ГКЗ (ТКЗ) подсчетных параметров (площа­дей подсчета, мощностей рудных тел, содержаний полезных компонентов, объемных масс и т.д.), запасов и качества руд, а также выяснить причины этих изменений.

71. Забалансовые запасы подсчитываются в том случае, если в ТЭО кондиций доказа­на возможность их сохранности в недрах для последующего извлечения или целесообраз­ность попутного извлечения, складирования и сохранения для использования в будущем. При подсчете забалансовых запасов производится их подразделение в зависимости от при­чин отнесения к забалансовым (экономических, технологических, гидрогеологических или горнотехнических).

72. На месторождениях ископаемых солей производится оценка общих запасов в гео­логических границах месторождения и прогнозных ресурсов категории P₁.

73. Другие полезные ископаемые, образующие во вмещающих и перекрывающих по­родах самостоятельные залежи, должны быть изучены в степени, позволяющей определить их промышленную ценность и область возможного использования в соответствии с «Ре­комендациями по комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов».

74. При компьютерном подсчете запасов должны быть обеспечена возможность про­смотра, проверки и корректировки исходных данных (координаты разведочных выработок, данные инклинометрии, отметки контактов, результаты опробования и др.), результатов промежуточных расчетов и построений (каталог соляных пересечений, выделенных в со­ответствии с кондициями; геологические разрезы или планы с контурами промышленной соленосности и подсчета запасов, проекции соляных тел на горизонтальную и вертикаль­ную плоскости, каталоги подсчетных параметров по блокам, разрезам, уступам и т.п.). Вы­ходная документация и машинная графика должны отвечать существующим требованиям к этим документам по составу, структуре, форме и другим показателям.

75. Подсчет запасов оформляется в соответствии с «Требованиями к составу и прави­лам оформления представляемых на государственную экспертизу материалов по подсчету запасов металлических и неметаллических полезных ископаемых».