авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Геология и критерии оценки месторождений облицовочного камня карельского перешейка

-- [ Страница 2 ] --

Кроме названных критериев для обоснованного выбора перспективных проявлений и месторождений облицовочного камня важны эколого-природоохранные требования (соблюдение водоохранных и др. защитных и санитарно-защитных зон), а также превышение объекта над окружающей местностью и наличие естественных уступов для того, чтобы была возможность разрабатывать месторождение карьером нагорного типа. Эти критерии не использовались при ранжировании проявлений и месторождений облицовочного камня Карельского перешейка, так как все эти проявления и месторождения находятся вне защитных и санитарно-защитных зон и имеют превышение над окружающей местностью более 10 м при наличии естественных уступов.

При оценке промышленной значимости проявлений и месторождений не использовался критерий количества запасов облицовочного камня, так как обеспеченность балансовыми запасами месторождений облицовочного камня Карельского перешейка составляет от 30-40 лет до 180 лет и более. Для всех месторождений возможен прирост запасов на глубину. В последние годы наблюдается тенденция относительно небольшого объёма добычи на каждом разрабатываемом месторождении (от 1-2 тыс.м3 до 8-13 тыс.м3 горной массы, кроме месторождения Возрождение-участок 8: около 25-44 тыс.м3 за 2002-2005 г.), но за счёт вовлечения в эксплуатацию новых объектов – расширение цветовой палитры добываемых облицовочных камней.

Далее проведено ранжирование проявлений и месторождений облицовочного камня Выборгского и Приозерского районов Ленинградской обл., которые относятся к нераспределенному фонду недр (всего их 13, в том числе 6 из них учтены балансом облицовочного камня в группе «государственный резерв» на 01.01.2006). Результаты проведённого ранжирования представлены на рис.1.

 Гистограмма, отражающая результаты ранжирования по промышленной значимости-0

Рис.1. Гистограмма, отражающая результаты ранжирования по

промышленной значимости проявлений и месторождений Карельского перешейка из нераспределенного фонда недр. Тёмно-серым цветом

показаны объекты, учтённые балансом запасов в группе «гос.резерв»

В результате проведённого ранжирования без учёта декоративных свойств большее количество баллов по сравнению с другими проявлениями и месторождениями получили: в Выборгском районе Ленинградской области – проявление Красногорское (13 баллов), проявления и месторождение Сайрольской группы (11 баллов), месторождение Сосновая Горка (11 баллов); в Приозерском районе – проявление Солнечное (12 баллов), месторождения Бакунинское, Севастьяновское, Богатыри (по 11 баллов).

По величине удельной трещиноватости ранжируемые объекты преимущественно относятся к среднетрещиноватым и умереннотрещиноватым с неравномерным распределением удельной трещиноватости по площади месторождения. Выход блоков (в основном прогнозный, то есть теоретический) на половине месторождений составил 20-25%, на двух месторождениях – 25-30%. Надо учитывать, что на большей части объектов были проведены поисковые работы или поиски и оценка, то есть вышеуказанные числовые характеристики в результате разведки могут измениться в ту или иную сторону, так как метод опытной добычи является единственным, позволяющим с определенной степенью достоверности определить выход блоков – один из важнейших критериев оценки месторождений облицовочного камня. По величине суммарной удельной активности естественных радионуклидов 8 из 13 проявлений и месторождений относятся к I классу (без ограничений в применении). Ко II классу (использование преимущественно для наружной облицовки) относятся проявления и месторождения гранитов-рапакиви Выборгского массива и некоторые объекты Лазурненского массива. Что касается транспортного положения ранжируемых проявлений и месторождений, то расстояние от объекта до автомобильной или железной дороги регионального значения преимущественно менее 300 м, но требуется улучшение этой лесной или грунтовой дороги (за некоторыми исключениями). Вскрышные породы в основном представлены рыхлыми четвертичными отложениями, в 2-х случаях возможно наличие коры выветривания интрузивных пород. Четвертичные отложения имеют мощность преимущественно до 2 м, в том числе почти половина проявлений и месторождений покрыты лишь маломощным почвенно-растительным слоем.

Декоративные свойства по действующим с 01.01.2001 ГОСТам должны определяться по балльной методике с присвоением определенного класса декоративности. На Карельском перешейке согласно этой методике наиболее декоративными (имеющими большее количество баллов) являются красновато-коричневые, розово-красные и розовые гранитоиды. Но ещё в 1980 г. А.В.Рылеев отметил, что по балльной классификации заведомо меньше баллов получают все виды камня ахроматических цветов: черных, серых, белых (Рылеев, 1980). А цена на облицовочные плиты может зависеть не только от цветовых оттенков и рисунка камня, но и от моды на те или иные разновидности облицовочного камня, его востребованности, известности на определённый момент времени, в связи с чем проведение маркетинговых исследований рынка облицовочного камня становится необходимым видом работ при оценке и разведке месторождения. Представляется целесообразным оценивать декоративность облицовочного камня по каталогу и/или стенду, иллюстрирующим разновидности облицовочного камня региона с краткой характеристикой, цветной фотографией или образцом (вместе с оценкой в баллах с присвоением определенного класса декоративности согласно ГОСТ). Такой каталог перспективных проявлений и месторождений Карельского перешейка в табличной форме с цветными фотографиями и примерами использования в архитектуре Санкт-Петербурга составлен автором на основе изучения отчётов о геологоразведочных работах, балансов запасов облицовочных камней по Ленинградской области и личных наблюдений по состоянию на 2006-2007 гг. (пример представления месторождения в каталоге приведён в приложении). Стенд подготовлен автором в 2004 году при участии А.З.Романовского и используется в учебном процессе на кафедре геологии и разведки месторождений полезных ископаемых Санкт-Петербургского горного института (технического университета).

Выполненная оценка промышленной значимости проявлений и месторождений облицовочного камня Карельского перешейка не является категоричной истиной. Но, по мнению автора, позволяет выделить инвестиционно привлекательные объекты на данной стадии их изученности. Идея ранжирования в баллах применима и к другим регионам при оценке проявлений и месторождений облицовочного камня (после соответствующей корректировки для конкретного региона).

2. Объёмное моделирование трещин в массиве горных пород позволяет достоверно и наглядно оценивать прогнозный выход блоков при геологоразведочных работах, а также производить опережающий расчёт выхода блоков при эксплуатации месторождений облицовочного камня.

Существует целый ряд методов оценки выхода блоков на месторождениях облицовочного камня, которые применительно к одним геологическим условиям обеспечивают достаточно хорошие результаты, а к другим – лишь в приближённом варианте.

Используемые на Северо-Западе России методы расчёта теоретической (прогнозной) блочности базируются преимущественно на основе анализа систем трещин в массиве горных пород, расчете средних расстояний между трещинами в определенных системах и вычислении средних размеров блоков. Рассчитанная таким образом прогнозная блочность сопоставима с фактической при наличии в массиве в основном не более 3-х систем трещин: две субортогональные вертикальные и одна горизонтальная системы при относительно выдержанной трещиноватости. На Карельском перешейке многие месторождения и вновь выявляемые объекты имеют по 4-6 систем трещин (в ряде случаев нечётко выделяемые), со значительными вариациями расстояний между трещинами в системах и неравномерным распределением трещин по площади месторождения. Как правило, от 20 до 40% трещин относятся к внесистемным.

При разведке на облицовочный камень участка 8 месторождения Возрождение была установлена и выражена графически обратно пропорциональная зависимость выхода блоков (в том числе I-III группы) от площадной удельной трещиноватости (Романовский, 1981). В последние годы при проведении геологоразведочных работ на облицовочный камень на Карельском перешейке используется преимущественно именно этот метод расчёта теоретической (прогнозной) блочности с коэффициентом сходимости с фактическим выходом блоков 0,84-0,91 (Романовский, 2003). Для упрощения и ускорения расчётов автором график был построен с помощью компьютерной программы, что позволило получить уравнение этой зависимости. Возможность использования этого уравнения была оценена автором на эксплуатируемом месторождении облицовочного камня Ладожское по замерам 1997, 2003 и 2005 гг. (с учётом коэффициента потерь, учитывающего пассировку блоков и скрытые трещины). При сравнении рассчитанного выхода товарных блоков и фактического оказалось, что в первые годы эксплуатации эти цифры были сопоставимы, а для последующих лет эксплуатации рассчитанный по уравнению выход товарных блоков завышен на 5-10%.

Чтобы учесть реальное расположение трещин при расчёте выхода блоков, стенки карьера на месторождении Ладожское автором были представлены в объёмном виде (в трёхмерных координатах) при помощи горно-геологической информационной системы MICROMINE. Согласно элементам залегания трещины были продолжены на глубину преимущественно до 1 м. В межтрещинное пространство вписаны блоки с учётом их минимально рентабельного объёма и особенностями разработки карьера облицовочного камня. Далее был рассчитан объём блоков и объём изучаемого участка. Умножив объём природных блоков (в процентах) на коэффициент потерь на этом и аналогичных месторождениях, учитывающий пассировку блоков и наличие скрытых трещин, получаем выход товарных блоков.

Для Ладожского месторождения построено 4 модели: стенки карьера в разное время разработки (по зарисовкам и замерам, выполненным автором в 2005, 2006 и 2007 гг.). При сравнении рассчитанного выхода блоков и фактического (именно на этих участках месторождения!) коэффициент сходимости составил 0,90-0,98. По модели, выполненной по зарисовке 2005 г. (длина стенки карьера 27 м, площадь зарисовки 118,4 м2), рассчитанный выход блоков (15,7%) оказался практически равен среднему выходу товарных блоков за 2005-2007 гг. (15,5%). Эта модель представлена на рис.2. По одной из моделей стенки карьера в 2007 г. рассчитан выход блоков для различных частей отрабатываемого участка, что позволило сделать вывод о возможности получения крупных блоков с более высоким выходом в одной части участка по сравнению с другой частью, где будут получены блоки только III группы (по объёму) с меньшим выходом блоков.

Для эпизодически эксплуатируемого месторождения Кузнечное-2 (в 400 м от месторождения Ладожское) построено 6 моделей: 4 субгоризонтальные расчистки и 1 субвертикальная расчистка – в разных частях месторождения, задокументированные при разведке месторождения в 1998-2000 гг. и стенка карьера, задокументированная автором в августе 2007 г. Две из моделей представлены на рис.3 и 4. По моделям расчисток выход блоков I-III групп составил 14-24%, по модели стенки карьера – 11% (только III группы). На модели расчистки №2 блоки вписаны в межтрещинное пространство согласно сначала одной из основных систем трещин, а потом другой. Расчеты показали, что при изменении азимута продвижения забоя карьера выход блоков увеличится на 3,4%. При попытке изменить азимут продвижения забоя карьера на других расчистках (построить блоки параллельно другой системе трещин) выход блоков различался на 0,2-0,5%. То есть уверенно рекомендовать изменить направление продвижения забоя карьера на данном этапе исследований не представляется целесообразным. Но при документации одной из стенок карьера в 2007 г. было видно, что забой карьера образует острый угол с одной из систем крутопадающих трещин, а также стали проявляться наклонные трещины с углами падения 20-600, практически не выявленные при разведке месторождения. Эти факторы отрицательно влияют на выход блоков, который составил в последнее время преимущественно 10-15% (по забоям в разных частях месторождения), а по опытному карьеру объёмом 200 м3 на одном из участков – 25%.

Рассчитанный при помощи объёмного моделирования выход блоков имеет хорошую сходимость с фактическим, что позволяет использовать этот метод для определения теоретической (прогнозной) блочности на стадии оценки месторождений облицовочного камня Карельского перешейка. Кроме этого, объёмное моделирование позволяет планировать объём и выход блоков на эксплуатируемых месторождениях.

Заключение

Систематизация информации о перспективных проявлениях и месторождениях облицовочного камня Карельского перешейка с представлением в виде каталога и стенда, иллюстрирующих основные разновидности облицовочного камня региона, проведённое ранжирование нераспределенного фонда недр согласно разработанной балльной системе критериев оценки позволили оценить качественные характеристики месторождений облицовочного камня региона и определить наиболее промышленно значимые объекты. Предложенный метод расчёта выхода блоков на основе компьютерного объёмного моделирования трещин в массиве горных пород и блоков, вписанных в межтрещинное пространство будет способствовать эффективной оценке этого показателя при проведении геологоразведочных работ на облицовочный камень.

Список публикаций

1. Тутакова А.Я. Опыт экспертной оценки декоративности облицовочного гранита // Записки Горного института, т.155, ч.1, СПГГИ (ТУ), 2003, с.39-43.

2. Романовский А.З., Тутакова А.Я. Сырьевая база облицовочного камня Карельского перешейка в Ленинградской области и критерии оценки месторождений // журнал «Разведка и охрана недр», 2005, №5, с.25-28.

3. Романовский А.З., Тутакова А.Я. Облицовочный камень Ленинградской области (магматические и метаморфические породы) // Материалы I международной научной конференции «Геология, геохимия и экология Северо-Запада России», Санкт-Петербург, 2005, с.76-78.

4. Тутакова А.Я. Сравнительный анализ методов определения качественных характеристик облицовочного камня Карельского перешейка // Записки Горного института, т.167, ч.1, СПГГИ (ТУ), 2006, с.41-44.



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.