При разведке месторождений полезных ископаемых

Существует определенная специфика в постановке и проведении инженерно-геологических исследований на месторождениях полез­ных ископаемых, которая существенно отличает их от традицион­ных инженерных изыскании на территориях, предназначенных для строительства различных инженерных сооружении. Основными особенностями этой специфики можно считать следующие.

1. Отсутствие принципа вариантности, в соответствии с кото­рым в результате инженерно-геологических изысканий оцениваются несколько вариантов размещения сооружений и выбирается оптимальный с учетом его инженерно-геологических условии. Вы­бор местоположения створа плотины, трассы судоходного пли ир­ригационного канала, промплощадки тяжелых заводских цехов, участка мостового перехода и многих других строительных объек­тов осуществляется в результате стадийного проведения инженер­ных изысканий на базе сравнительной оценки природных условий и прогнозов их изменений под воздействием проектируемого соо­ружения. Месторождения же минерального сырья занимают опре­деленное геологическое пространство литосферы, которое и под­лежит оценке. Перенести его в более простые инженерно-геоло­гические условия, как это можно сделать, например, со створом проектируемой плотины, нельзя.

2. Большой объем геологического пространства, занятый полез­ным ископаемым и вмещающими породами и подлежащий инженерно-геологическому изучению, значительно превышающий по своим размерам и геологическому разнообразию сферу влияния здании и сооружений, которая является объектом традиционных инженерных изысканий. В настоящее время, когда месторождения эксплуатируются открытым способом на глубину более 500 м, г подземным — более 2—3 км, приходится изучать в пределах од­ного объекта большое количество диалогических комплексов по­ род, водоносных горизонтов, тектонических структур, экзогенных
процессов и других особенностей геологических условий, что значительно сложнее и требует гораздо больше средств, оборудо­вания, специалистов и времени, чем изыскания под строительные объекты.

3. Геологическое изучение месторождений геологоразведочными выработками, располагаемыми по строго обоснованным сеткам ис­ходя из условий решения главной задачи — оценки запасов и ка­чества полезного ископаемого. Границы разведуемых площадей оп­ределяются положением полезного ископаемого, стадией разведки и некоторыми технико-экономическими факторами. В эти площади,
как показывает практика, не входят такие важные, требующие инженерно-геологической оценки участки, как территории размещения отходов горного производства, нерабочих бортов, некоторых наземных сооружений и земель, опадающих под вредное воздей­ствие горного предприятия. 4. Большое разнообразие горных выработок и других сооруже­нии, вступающих в сложные и недостаточно изученные виды взаимодействия с вмещающими горными породами, подземными волами и газами. Для оценки инженерно-геологических условий проходки и эксплуатации горных выработок, а также строительства и экс­плуатации других горных сооружений необходимо проведение ис­следовании, подобных инженерным изысканиям под иные виды строительства. По разведочным выработкам, даже если бы все они j (а не только менее 40%) были инженерно-геологическими трудно дать прогноз условий устойчивости кровли или почвы подземных выработок, бортик карьеров; установить размеры целиков, рабочих камер; определить характер крепления капитальных выработок; обосновать расчетную модель и выбрать показатели расчета гор­ного давления и т. д.

Однако нельзя полагать, что при современных глубинах зале­гания полезных ископаемых (а в перспективе глубины будут расти) возможно, увеличение количества выработок до оптимального для решения конкретной задачи. В связи с этим возникает одна важная особенность инженерно-геологических исследований — перенос центра тяжести их на период разработки месторождения, т. е. ос­новную роль должны приобрести шахтные и рудничные исследова­ния на локальном и оперативном уровне. Результаты этих работ в конечном в итоге приведут к повышению надежности и точности оценок и прогнозов, сделанных по материалам геологической раз­ведки, а также к улучшению методики и целенаправленности ин­женерно-геологических исследований на разных стадиях разведки. 5. Большой промежуток времени между окончанием детальной разведке, по результатам которой ведется техническое проектиро­вание горного предприятия, и началом разработки месторождения. В эпоху научно-технической революции происходит быстрей мо­ральный и физический износ горнотранспортного оборудования, растут темпы усовершенствования систем и технологий горного производства, увеличивается производительность труда, повыша­ются требования к условиям безопасности горняков, к более рациональному использованию недр и охране окружающей среды. Ме­няются подход, методы и оборудование разведочных работ; тре­буются более обоснованные, надежные и точные геологические опенки и прогнозы. Все это приводит к тому, что инженерно-гео­логические рекомендации, разработанные по материалам деталь­ной разведки, к моменту вскрытия месторождения устаревают В связи с этим встает вопрос об уточнении исходной информации, оценок, прогнозов и рекомендаций, что и приходится делать гор­някам при разработке месторождения или проектировщикам щи. уточнении технического проекта. Иногда приходится перепроекти­ровать по результатам новых инженерно-геологических исследова­ний выполняемых специализированными организациями.

6 Отсутствие опыта изучения, оценки и прогноза инженерно-геологических условий разработки месторождений полезных иско­паемых. Не надо доказывать известное положение, что проблемы в инженерной геологии формируются в связи с требованиями стро­ительной практики. Очень удачную мысль в атом плане высказал А. А. Каган. характеризуя инженерно-геологическую систему, воз­никающую «только при наличии внешнего воздействия, связанного с деятельностью человека или оказывающего влияние на эту дея­тельность». Поэтому чем раньше возникли проблемы, тем лучше они, как правило, разработаны и тем лучше и надежнее ин­женерно-геологические оценки. В этом нетрудно убедиться, сравнив уровень изученности различных горных пород и экзогенных гео­логических процессов с уровнем надежности! прогнозов поведения горных пород при с разным инженерными соору­жениями. Большое значение при этом приобретают анализ накоп­ленного опыта и научное обобщение результатов исследований и наблюдений.

Проблемы горного дела характеризуются сравнительной но­визной и значительной сложностью. Эти две основные особенности и определяют, с одной стороны, низкий уровень инженерно-геоло­гических разработок в горной практике, а с другой—настоятель­ную необходимость углубленного исследования всех аспектов вза­имодействия горных работ с окружающей геологической средой. Для быстрейшего достижения этой цели в первую очередь надо поднять па более высокий уровень инженерно-геологические иссле­дования в период разработки месторождений. На это особое вни­мание обратили Г. Г. Скворцов и Л. И. Романовская при рассмот­рении проблемы инженерно-геологического изучения месторожде­ний, намеченных к разработке открытым способом.

На базе анализа современного состояния инженерно-геологического изучения месторождений твердых полезных ископаемых и с учетом возросших требований к ним в табл. 1.1 приведены ос­новные особенности инженерно-геологических исследовании на разных стадиях геологоразведочных работ.