УДК 550:004
(ТОО «Корпорация Казахмыс»), (ТОО «Геоинцентр-Восток»)
НОВАЯ МЕТОДИКА РУДНИЧНОГО ПЕРЕСЧЕТА ЗАПАСОВ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Существует два подхода к подсчету запасов по месторождениям полезных ископаемых (МПИ).
Первый подход – геологоразведочный, - осуществляется при завершении разведки МПИ с подсчетом запасов руды и отдельных металлов методами геологических блоков, параллельных разрезов, непараллельных разрезов и мн. др., как правило, по отдельным блокам различных категорий изученности независимо от глубины залегания рудных залежей, тел и линз. После утверждения этих запасов в соответствующих государственных службах (ТКЗ и\или ГКЗ) месторождение обычно признается готовым к промышленной отработке.
В дальнейшем - при составлении плана отработки МПИ, - применяется второй подход пересчета утвержденных запасов – рудничный, - осуществляемый путем подсчета запасов руды и металлов по отдельным горизонтам мощностью 15-20м (карьерным или подземным – в зависимости от метода отработки МПИ).
Первый подход – многовариантен и потому является строго контролируемым и близким по расчетам. Второй – отличается одним единственным вариантом пересчета запасов. Основой его является метод параллельных разрезов с расчетом объемов руды и средних содержаний металлов только на основе выбора рудных интервалов в подсчетных разрезах и проб из скважин и горных выработок, находящихся строго в контурах подсчитываемых горизонтов (рисунок 1).
Рисунок 1 – Пересчет утвержденных запасов методом параллельных разрезов
По принятой методике рудничного подхода для подсчета средних содержаний металлов по каждому горизонту делается выборка только тех интервалов скважин, которые находятся в контурах горизонта (рисунок 2).
Рисунок 2 - Подсчет средних содержаний металлов
Но ведь при поперечной неоднородности и продольной выдержанности распределения содержаний металлов выбранный участок скважины, пересекающий горизонт, характеризует лишь небольшой фрагмент рудного тела - области влияния содержаний металлов по скважине на отдельном горизонте (рисунок 3). В некоторых местах они могут давать повышенный уровень содержаний – см. гор. 655м, по другим – явно заниженный – см. гор. 625м. И это наблюдается практически на всех разрезах и на всех подобных месторождениях.
Поэтому при пересчетах запасов по МПИ, отличающихся крайне неоднородным по падению и простиранию распределением содержаний металлов (в частности в зональных колчеданно-полиметаллических месторождениях), рудничный подход является хорошо сопоставимым с геологоразведочным только в одном случае – когда рудные залежи имеют субгоризонтальное залегание, соответствующее ориентировке отрабатываемых горизонтов. Во всех других случаях – когда рудные залежи имеют наклонное (особенно крутопадающее) залегание, - результаты погоризонтного (рудничного) пересчета запасов резко отличаются от геологоразведочного – по объемам и руды, и металлов, и по их содержаниям. Разница при этом может превышать 20%.
рисунок 3 - области влияния содержаний металлов по скважине на отдельном горизонте
После неоднократного анализа материалов по разным месторождениям мы пришли к глубочайшему убеждению о том, что основная причина подобного несоответствия кроется в неверном подходе к расчету средних содержаний металлов по горизонтам.
Предлагаемая последовательность действий по новой методике рудничного погоризонтного пересчета запасов выглядит следующим образом:
1. Определяются ассоциации элементов, характеризующихся самым неоднородным распределением содержаний. Для этого производится статистический анализ содержаний металлов либо по всем рудным залежам и телам, либо по наиболее крупной (таблица 1) и их корреляционный анализ (таблица 2).
Таблица 1 - Описательная статистика
Au | Ag | Cu | Zn | Pb | S | |
Среднее | 5,86 | 52,28 | 1,57 | 4,45 | 0,43 | 23,55 |
Стандартное отклонение | 9,31 | 77,02 | 2,14 | 7,80 | 0,98 | 14,70 |
Дисперсия выборки | 86,64 | 5 932,62 | 4,59 | 60,84 | 0,95 | 216,00 |
Эксцесс | 24,22 | 30,93 | 1,85 | 10,07 | 44,71 | -1,36 |
Асимметричность | 4,05 | 4,24 | 1,64 | 2,98 | 5,83 | 0,04 |
Минимум | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
Максимум | 106,60 | 980,00 | 11,34 | 53,88 | 11,31 | 51,40 |
Кол-во проб | 1432 | 1432 | 1426 | 1426 | 1424 | 912 |
Самым неоднородным распределением характеризуются золото, серебро и цинк (максимальные значения стандартного отклонения и дисперсии), для которых характерен логнормальный закон распределения (см. эксцесс и асимметрию).
Таблица 2 Корреляционная матрица (n-432проб)
Au | Ag | Cu | Zn | Pb | S | |
Au | ||||||
Ag | 0,63 | |||||
Cu | 0,34 | 0,41 | ||||
Zn | 0,63 | 0,53 | 0,17 | |||
Pb | 0,43 | 0,59 | 0,13 | 0,59 | ||
S | 0,37 | 0,40 | 0,69 | 0,25 | 0,17 |
Корреляционный анализ содержаний металлов показал, что в рудах этого месторождения существует две основных ассоциации:
- золото-цинковая с серебром (Au = 0,63Zn – 0,63Ag)
- и серно-медная (Cu = 0,69S),
отражающие, скорее всего, их зональное распределение в контурах рудного тела. Именно с этими тремя металлами – медью, цинком и золотом, - связан факт основного несоответствия их содержаний и запасов при пересчетах по горизонтам.
Но для отрисовки неоднородности рудных залежей необходимо выбрать наиболее неоднородный элемент. Его можно определить по гистограммам распределения содержаний металлов (таблица 3).
Так, например, по гистограммам распределения золота и цинка могут быть выбраны следующие граничные значения уровней содержаний:
Таблица 3 уровни содержаний Au и Zn
Уровни содержаний | Золото, г/т | Цинк, % |
- низкий | 0-13 | 0-6 |
- средний | 13-23 | 6-11 |
- высокий | Более 23 | Более 11 |
Одновременно выделить интервалы по обоим металлам не получается – полной корреляции между ними нет и потому в некоторых интервалах с высоким уровнем содержаний по золоту содержания цинка могут быть низкими, либо наоборот – в интервалах со средним уровнем содержаний золота содержания цинка могут быть и низкими и высокими. Поэтому надо выбрать либо какой-то один металл для разделения на различные сорта руд (в данном случае это будет цинк), либо их сумму…
2. После этого на каждом разрезе отрисовывается неоднородность уровня содержаний выбранного показателя в соответствии с описанным выше предложением по разделению содержаний на три группы: с высоким, средним и низким уровнем содержаний (рисунки 2-3). И только после отрисовки разрезов с выделением этих сортов руд можно будет определить интервалы рудных пересечений по каждой из скважин, которые могут быть использованы при расчете средних содержаний металлов по каждому из горизонтов…
3. На каждом разрезе определяется сфера влияния каждой скважины – ограничив ее половиной расстояния между соседними скважинами. А по каждой скважине для каждого из горизонтов определяется интервал рудного тела, который характеризует ее сферу влияния (рисунок 4).
4. После этого выполняется расчет средних содержаний на каждом разрезе по каждому из горизонтов в соответствии с выбранными интервалами и последующие действия по расчету объемов руды и металлов по каждому горизонту.
Рисунок 4 –сферы влияния скважин
Именно благодаря предлагаемому новому методу рудничного погоризонтного пересчета запасов по месторождениям с высокой неоднородностью содержаний металлов (в частности, по колчеданно-полиметаллическим месторождениям Рудного Алтая) разница в сравнении с запасами руды и металлов, утвержденными ГКЗ, сокращается до 1-2% (и менее) и потому результаты пересчета запасов по горизонтам становятся вполне приемлемыми и для проектирования, и для различных согласований, и для учета движения запасов.
