Проходка и документация горных выработок

Проходка и документация канав. Как уже отмечалось, проходка поверхностных горных выработок, достойными представителями которых по распространенности при съемочных, поисковых и разведочных работах являются канавы, может осуществляться различными способами. Не останавливаясь подробно на характеристике каждого из них, ограничимся указаниями ведущих.

1. Механическая проходка канав производится с использованием специальной землеройной техники: экскаваторов различного типа, скреперов, бульдозеров и др. Чаще всего технические средства дают возможность лишь пройти рыхлые породы и только вскрыть коренные. Однако нередко возникает необходимость углубить канаву на 0,5-1,0 м в коренные породы для вскрытия более свежих разностей, улучшения условий отбора проб и т.д. Для этих целей используются буровзрывные работы.

2. И в настоящее время канавы часто проходятся вручную. Правда, при этом всегда используются имеющиеся средства механизации — воротки и транспортеры для подъема пород из глубоких канав, шурфопроходческие краны и др. Нередко применяются и взрывные способы проходки канав: неглубокие шпуры располагаются на близких расстояниях (0,5-1,0 м), после взрыва значительная часть породы выбрасывается из канавы, а окончательная расчистка ее производится вручную. Как указывалось выше, нередко при проходке канав используются гидравлические способы.

Документация канавы, как и любой другой выработки, включает два переменных компонента: зарисовку выработки и подробное ее описание. Как правило, документация канав ведется в специальном журнале. Единой формы таких журналов нет, в каждой геологической организации, ведущей подобные работы, вырабатываются свои требования к документации. Тем не менее есть общие правила и приемы, которые необходимо соблюдать и использовать.

Документация канавы должна содержать достаточно подробную информацию технического характера. Прежде всего в журнале указывается привязка канавы, которой присваивается порядковый номер. Несмотря на то что в подавляющем большинстве случаев канавы имеют инструментальную привязку, в журнале обязательно должен быть указан адрес: краткие сведения о месте расположения выработки. Выбирается начальная точка канавы — тот ее конец, от которого удобно вести описание (например, если канавой вскрыт фрагмент геологического разреза, целесообразнее описывать его снизу вверх). От выбранной начальной точки компасом определяется азимут направления канавы. Замеряют длину канавы; в том месте, где она меняет направление, определяют точку поворота, ее расстояние от начальной точки, азимут направления следующего участка канавы и протяженность этого участка.

Все эти сведения заносятся в журнал, где указывается также ширина дна канавы, ширина ее по верху, глубина (на отдельных интервалах, поскольку обычно она меняется). Глубина канавы замеряется по рыхлым породам и по коренным, а также замеряется угол откоса стенок. В ряде случаев целесообразно в журнале вычертить, соблюдая определенный масштаб, профиль поперечного сечения канавы. Все эти сведения необходимы для подсчета объемов выполненной работы, составления нарядов и других документов, что входит в обязанности геолога.

После этой технической части выполняется собственно геологическая документация. Основой ее является план дна канавы (рис. 6). Он вычерчивается в соответствующем масштабе (обычно 1 : 50 — 1 : 200) и обязательно должен быть ориентирован. На план наносятся начальная и конечная точки и в принятых условных знаках изображаются вскрытые породы, все другие элементы: тектонические нарушения, трещины, рудные тела и др. Обычно составление плана и подробное описание пород, их взаимоотношений ведут поинтервально, двигаясь от начальной точки и отмечая по натянутой вдоль центральной линии канавы рулетке положение контактов пород, тектонических нарушений и т.д. Описание пород сопровождается замерами элементов залегания, отбором образцов и различных проб. Места, в которых произведены замеры, взяты образцы и пробы, обязательно указываются на плане.

В тех случаях, когда канавой вскрыта достаточно сложная или особо важная и интересная ситуация, производится зарисовка одной или обеих стенок канавы. Эти зарисовки выполняются в том же масштабе, что и план и располагаются вдоль плана дна, образуя своего рода полную развертку выработки. Графическую документацию выработки рекомендуется сопровождать более крупномасштабными детальными зарисовками наиболее важных и сложных участков.

Проводя документацию канав, как и любых других выработок, необходимо стремиться к максимально полному и всестороннему описанию наблюдаемой ситуации. Возможность повторных наблюдений часто ограничена: поверхностные выработки ликвидируются (засыпаются), подземные иногда крепятся сплошным креплением, поэтому то, что упущено при первичной документации нередко невосполнимо.

Проходка и документация шурфов. Проходка шурфов представляет собой более сложный процесс, чем проходка канав и требует более высокой квалификации проходчиков. Весь процесс состоит из последовательно выполняемых операций:

1) собственно проходки (углубка) шурфа;
2) подъем разрушенных и отделенных от забоя пород;
3) крепление ствола шурфа;
4) вентиляция;
5) водоотлив.

Последние из указанных операций в основном рассмотрены выше. Что касается собственно проходки, то она осуществляется либо вручную, либо с применением буровзрывных работ. Кроме того, используются и особые приемы, которые кратко охарактеризованы выше: проходка мерзлых пород, проходка плывунов на проморозку и др.

Подъем породы из шурфов (с глубины более 2 м) производится либо с помощью перекидных полков (при глубине шурфа 4-5 м породы с забоя перекидываются на промежуточный полок, а затем с него выбрасываются на поверхность), либо чаще в бадьях на воротке или лебедкой. Наиболее полная механизация работ достигается при использовании шурфопроходческих комплексов, включающих подъемный кран, малогабаритные погрузчики, принудительную вентиляцию и т. д.

Документация шурфов. Основные требования к документации шурфов аналогичны тем, которые указаны для канав. В журнале документации приводятся основные технические сведения: номер шурфа, привязка на местности, время проходки, размеры сечения, ориентировка (азимут) стенок. Для удобства документации углы шурфа обозначают буквами (АВСД). Графическая часть документации включает зарисовку всех стенок шурфа и забоя, выполненную в виде полной развертки с обозначением соответствующих углов. Зарисовка выполняется в детальном масштабе (1 : 50 — 1 : 100) с использованием принятых условных обозначений. На чертеже указываются места отбора проб, образцов с обозначением их номеров, ориентировки и т.д. (см. рис. 6).

Рис. 6. Документация горных выработок. Зарисовки: А — канавы; Б — шурфа; В — забоя штольни

В журнале приводится подробное описание вскрытых пород, характеристика контактов, тектонических нарушений, всех наблюдаемых особенностей взаимоотношений пород, элементов залегания и др. Особого внимания заслуживают вскрытые выработками рудные тела, зоны околорудных пород, которые описываются и опробуются с особой тщательностью. Все описание, вся документация шурфов ведется сверху вниз, интервалы отмечаются по одному из углов. В тех случаях, когда вскрывается сложная геологическая ситуация, следует описывать каждую стенку в отдельности.

По более простой схеме ведется документация неглубоких картировочных шурфов, основной целью которых является вскрытие коренных пород. В этом случае можно ограничиться зарисовкой одной стенки и дна шурфа.

Документация подземных вертикальных выработок (восстающих и гезенков) также выполняется в виде полной развертки стенок.

Документация горизонтальных подземных выработок. Все основные операции, выполняемые при проходке горизонтальных выработок, кратко охарактеризованы выше: производство буровзрывных работ, откатка и подъем породы, крепление выработок, вентиляция и освещение.

Документация горизонтальных выработок более сложна, чем канав и шурфов. В данном случае она выполняется с использованием детальных маркшейдерских планов с инструментальной привязкой серии пикетов и отдельных, наиболее важных элементов. В зависимости от особенностей и масштабов месторождения, сложности геологической ситуации, конкретных задач, решаемых проходкой данной выработки или группы выработок, масштаб документации может быть различным: от 1 : 50 до 1 : 500; геологические погоризонтные планы, представляющие собой увязку всех выработок, пройденных на определенном горизонте, геологические разрезы составляются в масштабах от 1 : 100 до 1 : 2000.

Первичная документация горизонтальных выработок выполняется в виде зарисовок кровли и стенок с соблюдением выбранного масштаба с обязательными замерами расположения всех наблюдаемых элементов от маркшейдерских пикетов, нанесенных на план. Особенностью документации, несколько усложняющей работу, является необходимость изображения кровли в проекции “вид сверху”. Также рекомендуется изображать и зарисовки стенок — этот способ наиболее удобен для последующего составления погоризонтных планов.

С особой тщательностью и повышенной точностью на графическую документацию наносятся места отбора проб, их положение и ориентировка. Эти данные служат основой оконтуривания рудных тел, определения параметров для подсчета запасов. Помимо зарисовок кровли и стенок и обязательного подробного описания пород, их взаимоотношений, элементов залегания и других, в процессе проходки горных выработок, в особенности штреков, производится документация забоев. В месторождениях, характеризующихся сложным строением, документируются и опробуются забои после каждой отпалки, т.е. через каждые 3-5 м (см. рис. 6).

Графическая часть документации помимо зарисовки несет на себе исчерпывающую цифровую информацию: на ней обозначены интервалы расстояний, номера маркшейдерских пикетов, элементы залегания пород, тектонических поверхностей и другие параметры, номера и положение отобранных проб и образцов. Нередко на документацию выносятся и результаты анализов проб в виде значений концентраций основных элементов.

Сведения об авторах и источниках:

Автор: В. В. Авдонин, и др.

Источник: Технические средства и методика разведки месторождений полезных ископаемых.

Данные публикации будут полезны для студентов инженерно-геологической и геохимической специальностей.