Распоряжение МПР России от 05.06.2007 N 37-р "Об утверждении Методических рекомендаций по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых"
Если разработку месторождения намечается вести геотехнологическим методом, то для изучения условий растворения солей отбираются столбики керна или монолиты солей и несолевых пород. В рассолах каменной соли, которые предполагается использовать в качестве сырья для производства хлора и едкого натра, определяется выделение водорода по амальгамной пробе насыщенного раствора.
В результате лабораторных исследований должны быть изучены технологические свойства всех выделенных промышленных (технологических) типов солей в степени, необходимой для выбора оптимальной технологической схемы их переработки и определения основных технологических показателей обогащения и качества получаемой продукции. При этом важно определить оптимальную степень измельчения солей, которая обеспечит максимальное вскрытие ценных минералов при минимальном ошламовании и сбросе их в хвосты. Если соли поступают на обогащение, то следует изучить возможность использования получаемых при этом отходов и выяснить необходимость обезвреживания промышленных стоков.
Укрупненно-лабораторные и полупромышленные технологические пробы служат для проверки технологических схем и уточнения показателей обогащения полезного ископаемого, полученных на лабораторных пробах. Направление, характер и объем полупромышленных технологических исследований, а также масса проб устанавливаются программой, разработанной организацией, выполняющей технологические исследования, совместно с недропользователем и согласованной с проектной организацией. Отбор проб производится по специальному проекту.
Укрупненно-лабораторные и полупромышленные пробы должны быть представительными, т.е. отвечать по химическому и минеральному составу, структурно-текстурным особенностям, физическим и другим свойствам среднему составу полезного ископаемого данного промышленного (технологического) типа с учетом возможного разубоживания вмещающими породами.
Для обеспечения полноты характеристики технологических свойств солей на всей площади их распространения при отборе необходимо учитывать изменчивость качества солей по простиранию и на глубину. Прослои некондиционных солей и несоляных пород, которые не могут быть выделены при разработке месторождения, следует включать в состав технологических проб.
45. Вещественный состав и технологические свойства солей должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования технологической схемы переработки с наиболее полным и рациональным использованием полезного ископаемого.
Помимо изучения возможности применения сырья по основному назначению, необходимо проводить соответствующий комплекс анализов и испытаний и для других назначений, включая утилизацию отходов при добыче полезного ископаемого.
46. Требования к качеству отдельных видов минеральных солей и продуктов их переработки регламентируются соответствующими ГОСТами и техническими условиями.
47. В составе каменной соли эксплуатируемых и разведанных месторождений России среднее содержание хлористого натрия варьирует от 76,6% (Сереговское, Республика Коми) до 98,9% (Зиминское в Иркутской области). Вредными примесями в них могут быть сульфаты кальция (0,1 - 6,2%) и нерастворимый остаток (от следов до 10 - 20%), сложенный в основном карбонатами кальция и магния, глинистым и другим, иногда битумным веществом.
Каменная соль, добываемая в твердом виде, должна в естественном состоянии удовлетворять требованиям к составу пищевой или технической соли. В качестве пищевой соли высшего и первого сортов разрабатывается каменная соль Илецкого (в среднем 98,3 - 98,5%) и Тыретского (98,1% NaCl) месторождений соответственно в Оренбургской и Иркутской областях.
При разработке каменной соли способом скважинного растворения нерастворимые примеси остаются в недрах, а продуктивный рассол обогащается хлористым натрием. Например, на Усольском месторождении (Иркутская область) выпускают соль марки "Экстра" при содержании хлористого натрия 92 - 98,5%.
48. На месторождениях калийных и калийно-магниевых солей в сильвинитах
и карналлит-сильвинитовых породах средние содержания K O варьирует от 16%
2
(Старобинское месторождение, Белоруссия) до 23,4% (Тюбегатанское,
Узбекистан). Аналогичный показатель по Верхнекамскому месторождению равен
17,5% (по участкам меняется от 15,3 до 22,1%), по Непскому несколько выше -
21,99% (при вариациях по отдельным видам сильвинитов от 21,4 до 26,0%).
Минимальные кондиционные содержания K O для таких месторождений принимаются
2
в пределах: бортовое - 6,3 - 12,6% (Старобинское, Карабильское, Непское),
по пересечению пласта - 9,5 - 10,1% и по блоку - 13,9 - 17,0%
(Верхнекамское, Старобинское).
Основной товарной продукцией калийных солей (сильвинита) является
калий хлористый, содержание K O в котором должно быть не ниже 58 - 60%. На
2
Верхнекамском месторождении из сильвинитов с содержанием 26 - 32% KCl
получают 95 - 99% хлористого калия. Карналлитовые породы обогащаются с
получением обогащенного карналлита, содержащего 31,5% MgCl (из солей с
2
содержанием 24% MgCl ).
249. Обогащение сырых сильвинитовых и карналлитовых солей производится в основном двумя способами: химическим или галургическим (растворением-кристаллизацией) и флотацией в насыщенных растворах (принципиальные схемы обогащения приведены в Приложениях 1 и 2). Для обогащения калийных солей сложного минералогического состава применяется, кроме флотационного и химического способов, также электростатический метод. Показатели обогащения калийно-магниевых солей в различных странах приведены в таблице 5.
Таблица 5
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОБОГАЩЕНИЯ КАЛИЙНО-МАГНИЕВЫХ СОЛЕЙ
┌───────────────┬─────────────────────┬─────────────┬──────────┬──────────┐ │ Способ │Страна и предприятие │ Содержание │Извлечение│Содержание│ │ обогащения │ │ компонентов │ KCl, % │ KCl в │ │ │ │ в руде, % │ │продукции,│ │ │ ├──────┬──────┤ │ % │ │ │ │ KCl │ H.O. │ │ │ ├───────────────┼─────────────────────┼──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ ├───────────────┼─────────────────────┼──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │Комбинированный│Канада - Роканвил, │43,0 │1,0 - │88,0 │> 95% │ │(флотация + │Аллан, Ланиган, Кори │ │7,0 │ │ │ │галургия) ├─────────────────────┼──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │ │Канада - Пенобсквин │41,0 │3,0 │85,0 │-"- │ │ ├─────────────────────┼──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │ │Англия - Боулби │45,0 │13,0 │80,0 │-"- │ │ ├─────────────────────┼──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │ │Франция - Теодор, │25,0 │15,0 │93,0 │-"- │ │ │Амелия │ │ │ │ │ ├───────────────┼─────────────────────┼──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │Флотационный │Германия - Цилитц │19,7 │0,4 │88,2 │-"- │ │ ├─────────────────────┼──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │ │Россия - СКРУ-2 │26,6 │1,48 │82,6 │-"- │ │ │ ├──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │ │ СКРУ-3 │26,0 │1,42 │84,2 │-"- │ ├───────────────┼─────────────────────┼──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │Галургический │Франция - Амелия, │25,0 │15,0 │93,0 │-"- │ │ │Мария-Луиза │ │ │ │ │ │ ├─────────────────────┼──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │ │Германия - Томас- │20 │- │83,4 │-"- │ │ │Мюнцер │ │ │ │ │ │ ├─────────────────────┼──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │ │Россия - СКРУ-1 │26,2 │1,43 │85,1 │-"- │ │ │ ├──────┼──────┼──────────┼──────────┤ │ │ БКРУ-4 │32,0 │2,7 │84,4 │-"- │ └───────────────┴─────────────────────┴──────┴──────┴──────────┴──────────┘
Галургический метод обогащения позволяет перерабатывать соли с высоким (более 30%) содержанием нерастворимого остатка. Однако при данном методе значительно увеличиваются затраты на промывку шламов. При флотации солей, в состав которых входят минералы с различной растворимостью (сильвин, каинит, лангбейнит, полигалит), часть из них остается в шламе (лангбейнит, полигалит) или уходит с промывными водами (сильвин, каинит).
На показатели обогащения калийных солей отрицательно влияет наличие
MgCl . Его предельное содержание при флотационном обогащении составляет 5%,
2
а при галургической переработке 15%.Традиционные способы обогащения (галургический и флотационный) из-за присущих им недостатков - высокая пароемкость и коррозия аппаратуры первого, повышенный расход электроэнергии для тонкого измельчения и невозможности извлечения попутных компонентов второго - часто дополняют методами электрической сепарации. Для повышения извлекаемости хлористого калия при повышенном содержании карналлита (более 3%) породу предварительно отмывают холодным раствором, насыщенным хлоридами натрия и калия.
На солеперерабатывающих предприятиях Германии, Франции и Канады широко применяют методы электростатической, электрокоронной сепарации.
В Канаде для выделения лангбейнита из сильвинит-лангбейнитовых пород используют гравитационное обогащение, в Белоруссии его применяют для разделения бедных сильвинитов в магнитной суспензии.
Более перспективными модификациями гравитационного обогащения солей являются магнитогидродинамическая сепарация (МГД-сепарация) и феррогидростатическая сепарация (ФГС-сепарация), в которых разделение соляных и других частиц происходит не только по плотности, но и с учетом электромагнитных свойств минералов и рабочей среды (при МГД-сепарации - насыщенный оборотный щелок, при ФГС-сепарации - коллоидная эмульсия окислов железа в растворе).
Конверсионные методы дают возможность получать более ценные и дефицитные продукты по сравнению с исходными компонентами соляных пород и их растворов. Они основаны на химических преобразованиях хлоридов натрия и калия в другие водорастворимые соли - карбонаты и сульфаты натрия и калия и их производные.
Примером может служить переработка геотехнологических (и галургических) рассолов хлористого натрия по аммиачному способу (способ Сольве) с производством кальцинированной соды.
50. В связи с прогрессирующим развитием при эксплуатации минеральных солей геотехнологического метода их добычи актуальной становится проблема переработки получаемых рассолов.
Геотехнологические рассолы, получаемые за счет растворения сильвинитов в провинции Саскачеван (Канада), содержат 13,4% хлористого калия и 18,8% хлористого натрия. В заводских условиях их подвергают выпариванию в обогреваемых паром трубчатых аппаратах. После отделения кристаллов хлористого натрия рассол поступает на вакумм-кристаллизацию. Сгущенная суспензия кристаллов хлористого калия поступает на центрифугу, отфугованный продукт сушат в барабанных сушилках и подвергают рассеву с получением гранулированного (-3,33 - +1,17 мм), крупнозернистого (-2,38 - +0,28) и стандартного (-1,65 - +0,1) продуктов, содержащих 98,9% хлористого калия в пересчете на сухое вещество. Попутно с ними производят поваренную соль.
Подземные рассолы затопленного рудника Кейн-Крик (штат Юта, США) содержат 11,5% хлористого калия и 20,1% хлористого натрия и имеют плотность 1,24 т/куб. м. Их перекачивают в садочный бассейн, в котором за счет естественного испарения осаждают сильвинит, состоящий из сильвина и галита (соответственно около 37 и 54%). Сильвинит отрабатывают механизированным способом и подвергают флотационному переделу до товарных продуктов.
На Усольском ПО "Сибсоль" добытый на рассолопромысле хлор-натриевый
рассол (содержание NaCl в рассоле составляет 307,6 г/л, CaSO - 4,8, CaCl
4 2
- 0,162, Ca(HCO ) - 0,075, MgCl - 0,399) подвергают содово-каустической
3 2 2
очистке, затем упаривают в вакуум-кристаллизаторах до выпадения в осадок
тонкозернистого хлорида натрия, который отделяют от маточного раствора на
вакуум-фильтрах и после высушивания затаривают в мешки или фасуют в пачки в
качестве конечного продукта. Маточный раствор возвращают в начальную стадию
процесса для повышения концентрации рассола. После нескольких циклов, когда
в нем накопится недопустимое содержания примесей, маточный рассол выводят
из цикла в шламохранилище.Весьма перспективным вариантом электрохимической переработки солевых растворов является метод электролиза. Суть его заключается в том, что ванны, в которых осуществляется электролиз, разделяют двумя мембранами на три камеры. В среднюю из них подают продуктивный раствор, а в боковые камеры помещают электроды, обеспечивающие отвод насыщенных катионами и анионами растворов в разные камеры. Таким образом, раствор средней камеры довольно быстро освобождают от растворенных солей. Метод электродиализа широко применяют в Японии и других странах для опреснения морской воды и получения из нее сначала концентрированных рассолов, а затем и требуемых солей.
Для попутных компонентов в соответствии с "Рекомендациями по комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов" необходимо выяснить формы нахождения и баланс их распределения в продуктах обогащения и передела концентратов, а также установить условия, возможность и экономическую целесообразность их извлечения.
Должна быть изучена возможность использования оборотных вод и отходов, получаемых при рекомендуемой технологической схеме переработки минерального сырья, даны рекомендации по очистке промстоков.
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 - 1:10000 (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 изученности и подсчету эксплуатационных запасов подземных вод, участвующих в обводнении месторождений твердых полезных ископаемых", утвержденными Приказом ГКЗ СССР от 6 июня 1986 г. N 20-орг, и "Методическими рекомендациями по оценке эксплуатационных запасов дренажных вод месторождений твердых полезных ископаемых", одобренными начальником отдела геоэкологии и гидрогеологии Мингео СССР 24.01.1991.
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 N 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 N 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 горно-технические 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 N 3 - не приводится).
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 горно-техническими 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, горно-геологические 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 Министра природных ресурсов Российской Федерации от 7 марта 1997 г. N 40.
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 горно-технических 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 A подсчитываются на участках детализации в контуре разведочных выработок на месторождениях 1-ой группы и могут быть подсчитаны в контуре горно-эксплуатационных 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 A не включаются участки со сложным строением ВЗТ и зон замещения каменной солью калиевых и магниевых солей.
Запасы категории B на месторождениях 1- и 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 B.
Необходимо определить общие элементы залегания рабочих пластов и крупных линз; локальные изменения условий залегания могут быть выявлены не полностью, 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 B 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 C подсчитываются на месторождениях 1- и 2-й групп в
1
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 C . На месторождениях 3-й
1
группы запасы категории C подсчитываются в контуре разведочных выработок
1
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 C при разведке месторождений солей всех типов
2
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 B, C и C должна быть обоснована фактическими данными. Не
1 2
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, горно-подготовительных выработок запасы подсчитываются отдельно с подразделением по категориям в соответствии со степенью их 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 (K O, MgO, NaCl, KCl, MgCl , K SO ,
2 2 2 4
MgSO , Na SO , Na CO и т.д.).
4 2 4 2 3Если 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 горно-технических).
72. На месторождениях ископаемых солей производится оценка общих
запасов в геологических границах месторождения и прогнозных ресурсов
категории P .
173. 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".
VII. Степень изученности месторождений (участков месторождений)
По степени изученности месторождений (и их участков) калийно-магниевых солей могут быть отнесены к группе оцененных или разведанных в соответствии с требованиями раздела 3 "Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых", утвержденной Приказом Министра природных ресурсов Российской Федерации от 7 марта 1997 г. N 40.
Степень изученности для оцененных месторождений определяет целесообразность продолжения разведочных работ на объекте, для разведанных - подготовленность месторождения для промышленного освоения.
76. На оцененных месторождениях минеральных солей должна быть определена их промышленная ценность и целесообразность проведения разведочной стадии работ, выявлены общие масштабы месторождения, выделены наиболее перспективные участки для обоснования последовательности разведки и последующей отработки.
Параметры кондиций для подсчета запасов должны быть установлены на основе технико-экономического обоснования временных кондиций, разрабатываемых на основе отчетов о результатах оценочных работ для новых открытых месторождений как в целом, так и по отдельным их частям, в объеме, достаточном для предварительной геолого-экономической оценки месторождения.
Запасы оценочных месторождений по степени изученности квалифицируются,
главным образом, по категории C и, частично, C .
2 1Соображения о способах и системах разработки месторождения, возможных масштабах добычи обосновываются укрупненно на основе проектов-аналогов; технологические схемы обогащения с учетом комплексного использования сырья, возможный выход и качество товарной продукции определяются на основе исследований лабораторных проб; капитальные затраты на строительство рудника, себестоимость товарной продукции и другие экономические показатели определяются по укрупненным расчетам на базе проектов-аналогов.
Вопросы хозяйственно-питьевого водоснабжения горнодобывающих предприятий предварительно характеризуются, основываясь на существующих, разведываемых и вероятных источниках водоснабжения.
Рассматривается и оценивается возможное влияние отработки месторождений на окружающую среду.
Для детального изучения морфологии рудных тел, вещественного состава руд и разработки технологических схем обогащения и переработки руд на оцененных месторождениях (участках) может осуществляться опытно-промышленная разработка (ОПР). ОПР проводится в рамках проекта разведочной стадии работ по решению государственной экспертизы материалов подсчета запасов в течение не более 3 лет на наиболее характерных, представительных для большей части месторождения участках, включающих типичные для месторождения соли. Масштабы и сроки ОПР должны быть согласованы с органами Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор). Необходимость проведения ОПР должна быть обоснована в каждом конкретном случае с определением ее целей и задач.
Проведение ОПР диктуется обычно необходимостью выявления особенностей геологического строения соляных тел (изменчивость морфологии и внутреннего строения), горно-геологических и инженерно-геологических условий отработки, технологии добычи солей и их обогащения (природные разновидности и технологические типы солей и их взаимоотношения). Решение этих вопросов возможно только при вскрытии соляных тел на существенную глубину и протяженность.
ОПР целесообразна при освоении крупных и очень крупных месторождений, на которых, прежде чем приступить к строительству основных фабрик, разработанная технологическая схема испытывается и совершенствуется на небольших обогатительных фабриках.
78. На разведанных месторождениях качество и количество запасов, их технологические свойства, гидрогеологические, горно-технические и экологические условия разработки должны быть изучены по скважинам и горным выработкам с полнотой, достаточной для разработки технико-экономического обоснования решения о порядке и условиях их вовлечения в промышленное освоение, а также о проектировании строительства или реконструкции на их базе горнодобывающего производства.
Разведанные месторождения по степени изученности должны удовлетворять следующим требованиям:
обеспечена возможность квалификации запасов по категориям, соответствующим группе сложности геологического строения месторождения;
вещественный состав и технологические свойства промышленных типов и сортов полезного ископаемого изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования рациональной технологии их переработки с комплексным извлечением всех полезных компонентов, имеющих промышленное значение, и определения направления использования отходов производства или оптимального варианта их складирования или захоронения;
запасы других совместно залегающих полезных ископаемых (включая породы вскрыши и подземные воды) с содержащимися в них компонентами, отнесенные на основании кондиций к балансовым, изучены и оценены в степени, достаточной для определения их количества и возможных направлений использования;
гидрогеологические, инженерно-геологические, геокриологические, горно-геологические, экологические и другие природные условия изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, необходимых для составления проекта разработки месторождения с учетом требований природоохранного законодательства и безопасности горных работ;
достоверность данных о геологическом строении, условиях залегания и морфологии соляных тел, качестве и количестве запасов подтверждена на представительных для всего месторождения участках детализации, размер и положение которых определяются недропользователем в каждом конкретном случае в зависимости от их геологических особенностей;
рассмотрено возможное влияние разработки месторождения на окружающую среду и даны рекомендации по предотвращению или снижению прогнозируемого уровня отрицательных экологических последствий;
подсчетные параметры кондиций установлены на основании технико-экономических расчетов, позволяющих определить масштабы и промышленную значимость месторождения с необходимой степенью достоверности.
Рациональное соотношение запасов различных категорий определяется
недропользователем с учетом допустимого предпринимательского риска.
Возможность полного или частичного использования запасов категории C при
2
проектировании отработки месторождений в каждом конкретном случае
определяется государственной геологической экспертизой материалов подсчета
запасов. Решающими факторами при этом являются особенности геологического
строения соляных тел, их мощность и характер распределения в них соляных
минералов, оценка возможных ошибок разведки (методов, технических средств,
опробования и аналитики), а также опыт разведки и разработки месторождений
аналогичного типа.Разведанные месторождения относятся к подготовленным для промышленного освоения при выполнении настоящих Рекомендаций и после утверждения запасов (балансовых и забалансовых) в установленном порядке.
VIII. Пересчет и переутверждение запасов
Пересчет и переутверждение запасов в установленном порядке производится по инициативе недропользователя, а также контрольных и надзорных органов в случаях существенного изменения представлений о качестве и количестве запасов месторождения и его геолого-экономической оценке в результате дополнительных геологоразведочных и добычных работ.
По инициативе недропользователя пересчет и переутверждение запасов производится при наступлении случаев, существенно ухудшающих экономику предприятия:
значительным неподтверждением разведанных и утвержденных ранее запасов и (или) качества полезного ископаемого;
объективном, существенном (более 20%) и стабильном падении цены продукции при сохранении уровня себестоимости производства;
изменении требований промышленности к качеству минерального сырья;
когда общее количество балансовых запасов, списанных и намечаемых к списанию как неподтвердившихся (в процессе дополнительной разведки, эксплуатационной разведки и разработки месторождения), а также не подлежащих отработке по технико-экономическим причинам, превышает нормативы, установленные действующим положением о порядке списания запасов полезных ископаемых с баланса горнодобывающих предприятий (т.е. более 20%).
По инициативе контрольных и надзорных органов пересчет и переутверждение запасов производится при наступлении случаев, ущемляющих права недровладельца (государства) в части необоснованного уменьшения налогооблагаемой базы:
увеличении балансовых запасов, по сравнению с ранее утвержденными, более чем на 50%;
существенном и стабильном увеличении мировых цен на продукцию предприятия (более 50% от заложенных в обоснования кондиций);
разработке и внедрении новых технологий, существенно улучшающих экономику производства;
выявлении в солях или вмещающих породах ценных компонентов или вредных примесей, ранее не учтенных при оценке месторождения и проектировании предприятия.
Экономические проблемы предприятия, вызванные временными причинами (геологические, технологические, гидрогеологические и горно-технические осложнения, временное падение мировых цен продукции), решаются с помощью механизма эксплуатационных кондиций и не требуют пересчета и переутверждения запасов.
Приложение 1 к Методическим рекомендациям по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (солей)
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПЕРЕРАБОТКИ СИЛЬВИНИТА
ГАЛУРГЕНИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Сильвинит
│
\/
┌───────────┐
│ Дробление │
└──┬────────┘ Маточный щелок
│ ┌─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┐
│ │ ┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┬ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─┐
\/ \/ \/ H O на │
┌─────────────┐ │ 2 │
│ Растворение │<─────┐ \/ промывку │
│ сильвинита │ │ ┌──────────────────┴──┐
└────┬─────┬──┘ │ Галитовые отходы │ Отделение │ │
│ └─────────┼──────────────────────>│ галитовых отходов │
\/ │ │ от щелоков │ │
┌────────────┐ │ └─┬───────────────────┘
│ Осветление │ │\ │ │
│ щелока ├──────>┘ \ └───────────────────>
└────┬─────┬─┘ Солевой шлам Удаление в отвалы │
│ │ │
│ │ Глинисто-солевой шлам
│ └────────────────────────> │
\/
┌─────────────────┐ │
│ Охлаждение и │
│кристализация KCl│ │
└──┬───────┬──────┘
│ │ H O на │
│ │ 2
│ │ промывку │
\/ \/
┌───────────────────┐ ┌──────────────┐ │
│Отделение кристалов│ Маточный щелок │ Нагревание │
│ KCl от маточного ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ >│ маточного ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘
│ раствора │ │ щелока │
└──┬────────────────┘ └──────────────┘
\/
┌─────────────┐ ┌────────────────────┐
│ Сушка KCl │ ┌ ─ ─ ─ >│Обработка продукции │
└───────┬─────┘ │против слеживаемости│
└ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘ └──────────┬─────────┘
Готовый продукт (хлористый калий) \/
KClПриложение 2 к Методическим рекомендациям по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (солей)
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИСТОГО КАЛИЯ
ФЛОТАЦИОННЫМ СПОСОБОМ
Исходная руда
──────┬──────
│
\/
┌───────────────────┐
│ Сухое дробление │
│ и грохочение │
└─────────┬─────────┘
┌───────────────────────────────────>│<───────────────────────────────────┐
│ \/ │
│ ┌─────────────────────┐ │
│ │ Мокрое измельчение │ │
│ │ и классификация │ │
│ └──────────┬──────────┘ Маточник │
├───────────────────────────────────>│<───────────────────────────────────┤
│ \/ │
│ ┌─────────────────────┐ │
│ Глинистые шламы │ Шламовая флорация │ │
│ ┌──────────────┤ с одной перечисткой │ │
│ │ └──────────┬──────────┘ │
│ │ │<───────────────────────────────────┤
│ │ \/ │
│Маточник │ ┌──────────────────────┐ Хвосты │
│ │ │Сильвинитовая флотация├───────────┐ │
│ \/ │ с двумя перечистками │ \/ │
│ ┌──────────────┐ └──────────┬───────────┘ ┌──────────────┐ │
│<───┤ Сгущение │ │ │ Сгущение и ├────┘
/\ │ │ │ │ фильтрация │
│ └─────┬────────┘ │ └───────┬──────┘
│Рассол \/ │ \/
│ ┌──────────────┐ │ ┌──────────────┐
│ │Шламохранилище│ \/ │ Отделение │
└<───┤ │ ┌──────────────────────┐ │ солеудаления │
└──────────────┘ │ Центрифугирование │ └──────────────┘
│ хлористого калия │
└──────────┬───────────┘
\/
┌──────────────────────┐ ┌──────────────┐
│ Сушка и грануляция ├───>│ Отделение │
│ хлористого калия │ │ погрузки │
└──────────────────────┘ └──────────────┘Приложение 4 к Методическим рекомендациям по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (солей)
ПЕРЕЧЕНЬ СТАНДАРТОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ПРОДУКТЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ИЗ ИСКОПАЕМЫХ СОЛЕЙ (ПО СОСТОЯНИЮ НА 1 ЯНВАРЯ 2004 Г.)
1. ГОСТ Р 51575-2000 Соль поваренная пищевая
2. ГОСТ Р 51574-2000 Соль поваренная пищевая (иодированная)
3. ТУ 9192-049-00209527-98 Соль поваренная для животноводства
4. ТУ 211-018-05778557-2004 Концентрат минеральный "Галит"
марок А, Б, В, Г
5. ТУ 2152-076-05778557-97 Соль Камская поваренная
6. ТУ 6-12-49 Натрий, хлористый раствор
7. ТУ 2152-067-00209527-98 Натрий хлористый технический
8. ГОСТ 2156-76 Натрий двууглекислый
9. ГОСТ 5100-85 Сода кальцинированная техническая. ТУ
10. ГОСТ 6318-77 Натрий сернокислый технический. ТУ
11. ГОСТ 21458-75 Сульфат натрия кристаллизационный. ТУ
12. ТУ 6-13-10-77 Натрий хлористый технический очищенный
13. ГОСТ 2263-69 Натрий едкий технический
14. ГОСТ 450-77 Хлорид кальция технический
15. ТУ 2111-004-05778557-2000 Сильвинит молотый
16. ГОСТ 4568-95 Калий хлористый
17. ТУ 6-13-12-79 Калий сернокислый для сельского хозяйства
18. ТУ 113-13-13-82 Соль калийная смешанная 40%
19. СТОСПЭКС 001-98 Калий хлористый марки Н
20. СТОСПЭКС 001-98 Калий хлористый марки О, С, Г
21. ТУ 2111-017-05778557-2003 Концентрат минеральный "Сильвин"
22. ТУ 1714-069-05778557-93 Карналлит обогащенный
23. ТУ 2111-013-05778557-2002 Руда карналлитовая
24. ТУ 6-13-20-79 Магний хлористый технический, раствор
25. ТУ 2184-082-05778557-98 Концентрат калийно-магниевый
26. ТУ 113-13-22-84 Хлористый калий крупнозернистый для сельского
хозяйства
27. ТУ 113-13-17-83 Сульфат калия для удобрений
28. ТУ 6-13-12-79 Технические требования на сульфат калия
29. ТУ 6-13-11-79 Технические требования на калимагнезию
30. ТУ 113-13-8-83 Каинит природный.Приложение 16 к распоряжению МПР России от 5 июня 2007 г. N 37-р
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КЛАССИФИКАЦИИ ЗАПАСОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ПРОГНОЗНЫХ РЕСУРСОВ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ (МАГНЕЗИТА И БРУСИТА)
I. Общие сведения
1. Настоящие Методические рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых (магнезита и брусита) (далее - Методические рекомендации) разработаны в соответствии с Положением о Министерстве природных ресурсов Российской Федерации, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 22 июля 2004 г. N 370 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 31, ст. 3260; 2004, N 32, ст. 3347; 2005, N 52 (3 ч.), ст. 5759; 2006, N 52 (3 ч.), ст. 5597), Положением о Федеральном агентстве по недропользованию, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2004 г. N 293 (Собрание законодательства Российской Федерации, 2004, N 26, ст. 2669; 2006, N 25, ст. 2723), Классификацией запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых, утвержденной Приказом МПР России от 07.03.1997 N 40, и содержат рекомендации по применению Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых в отношении магнезита и брусита.
2. Методические рекомендации направлены на оказание практической помощи Федеральному агентству по недропользованию и его территориальным органам и органам, находящимся в ведении Федерального агентства по недропользованию.
3. Магнезит - минерал, природный карбонат магния, имеет теоретический
состав 47,62% MgO и 52,38% CO . Обычно содержит изоморфные примеси Fe, Ca и
2
Mn, при увеличении их количества переходит в другие карбонаты, характерен
изоморфный ряд: магнезит MgCO - брейнерит (Mg, Fe)CO - сидерит FeCO .
3 3 3
Цвет магнезита зависит от характера примесей и изменяется от белого до
черного. Твердость 3,5 - 4,5, плотность 3,0 г/куб. см.В промышленности под названием "магнезит" понимается также карбонатная горная порода кристаллического или аморфного строения, состоящая в основном из минерала магнезита с примесями гидромагнезита, доломита, кальцита, талька, хлорита, глинистого и углистого вещества, оксидов железа и других минералов.
Брусит - природная кристаллическая гидроокись магния Mg(OH) содержит
2
до 69% MgO. В брусите магний иногда частично замещается железом -
ферробрусит, марганцем - манганбрусит. Цвет брусита белый, зеленоватый
или коричневатый, серый, желтый; манганбрусита - буро-красный; твердость
2,5 - 3, плотность 2,4 г/куб. см.Брусит является породообразующим минералом одноименных пород, а также бруситовых мраморов - пенкатитов и предаццитов. В бруситах в качестве примесей преобладает доломит, магнезит, серпентин, форстерит. В составе пенкатитов наряду с бруситом в подчиненном количестве присутствуют карбонаты - кальцит, доломит или магнезит; нередко наблюдаются зерна пирротина. Предацциты сложены преимущественно кальцитом, брусит содержится в подчиненном количестве. Встречается волокнистый асбестовый брусит - немалит, редко - бруситы с примесью цинка и никеля.
Основные диагностические признаки, химические и физические свойства магнезита и брусита приведены в табл. 1.
Таблица 1
ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАГНЕЗИТА И БРУСИТА
┌───────────────────┬─────────────────┬──────────────────────────┐ │ Свойства │ Магнезит │ Брусит │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Химическая формула │MgCO │Mg(OH) │ │ │ 3 │ 2 │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Примеси │Fe, Mn, Ca │Mn, Fe, Ca │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Разновидности │Брейнерит, │Немалит, ферробрусит, │ │ │сидерит │манган-брусит │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Содержание │MgO - 47,6; │MgO - 69,0; H O - 31 │ │компонентов, % │CO - 52,4 │ 2 │ │ │ 2 │ │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Сингония │Тригональная │Тригональная │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Внешний облик │Кристаллические │Кристаллические, плотные, │ │ │агрегаты, реже │листоватые, чешуйчатые │ │ │землистые и │реже волокнистые агрегаты │ │ │аморфные формы │ │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Цвет │Белый, серый │Белый, серый, голубовато- │ │ │ │зеленый │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Блеск │Стеклянный, │Перламутровый, стеклянный │ │ │тусклый │ │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Плотность, │2,9 - 3,1 │2,4 │ │г/куб. см │ │ │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Твердость │4,0 - 4,5 │2,5 - 3,0 │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Спайность │Совершенная │Весьма совершенная, │ │ │ │слюдоподобная │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Хрупкость │Хрупкий │Расщепляется на пластинки,│ │ │ │волокна │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Температура │580 - 680 │490 │ │диссоциации, °С │ │ │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Уд. магнитная │ -3 │Диамагнитен │ │восприимчивость │-0,38 х 10 │ │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Электропроводность,│ 6 9 │Н/св. │ │Ом х м │10 - 10 │ │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Диэлектрическая │4,4 - 10,6 │Пироэлектрический │ │проницаемость │ │диэлектрик │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Растворимость │Разлагается при │Разлагается в кислотах │ │ │нагревании в │ │ │ │кислотах │ │ ├───────────────────┼─────────────────┼──────────────────────────┤ │Люминесцентность │В УФ - голубой, │В УФ - голубоватый, │ │ │в катодном - │темно-малиновый │ │ │малиновый │ │ └───────────────────┴─────────────────┴──────────────────────────┘
4. Магнезит в природном виде в народном хозяйстве практически не используется; имеются опыты по его применению для известкования и обогащения магнием кислых почв. Однако для этой цели обычно используют более дешевые доломит и известняк.
В промышленности магнезит применяется в основном после предварительного
обжига. При обжиге до 750 - 1000 °С магнезит теряет 92 - 94% CO и
2
превращается в оксид магния, представляющий собой белую аморфную
порошковатую массу (каустический магнезит). При более высокой температуре
обжига (до 1500 - 1700 °С) удаляется практически весь диоксид углерода,
оксид магния претерпевает перестройку молекулярной структуры и образуется
плотный спекшийся инертный продукт, называемый "намертво" обожженным
магнезитом или огнеупорной магнезией.Обжиг магнезита для получения "намертво" обожженного магнезита (спеченных порошков) производится в шахтных и вращающихся печах. Отходы от обжига представлены каустическим магнезитом, образующимся из осаждающихся в пылевых камерах и мультициклонах пылеватых частиц, выносимых газовым потоком из зоны каустизации печей (750 - 1000 °С). Каустический магнезит, кроме аморфного оксида магния, в качестве примесей содержит как необожженный, так и обожженный при температуре выше 1000 °С магнезит, а также золу топлива.
При температуре до 2800 °С в электродуговых печах оксид магния плавится и образуется плавленый периклаз, обладающий кристаллическим строением, высокой твердостью и огнеупорностью, используемый для производства особо ответственных огнеупорных изделий.
Из брусита при аналогичной переработке получают более дешевый периклаз высокой чистоты.
5. Применение магнезита обусловлено сочетанием благоприятных физико-химических свойств получаемой на его основе продукции: высокой огнеупорности, шлакоустойчивости, вяжущих свойств, теплоемкости, способности сохранять постоянство объема при длительном воздействии высоких температур, прочности, износоустойчивости. Применяются, в основном, следующие продукты, получаемые при разной технологии производства: каустический магнезит с содержанием MgO 75 - 90%, "намертво" обожженный (спеченные порошки с содержанием MgO 86 - 92%) и электроплавленный периклаз (с содержанием MgO 95 - 97%). Из этих продуктов производится широкий ряд материалов и изделий для разных отраслей промышленности.
Основной потребитель магнезита (свыше 80%) - огнеупорная промышленность. Получаемые из магнезита после обжига или плавления спеченные металлургические порошки или плавленый периклаз используются для изготовления магнезитовых, хромомагнезитовых, магнезито-хромитовых огнеупорных изделий, которые применяются для кладки мартеновских, электроплавильных и других высокотемпературных печей и для футеровки вращающихся цементных печей. Металлургический магнезитовый порошок используется также для наварки подин сталеплавильных печей и для их ремонта.
Содержащиеся в природном магнезите примеси в процессе обжига при
высоких температурах соединяются с оксидом магния и образуют новые
минералы. Особенно вредной примесью является оксид кальция. При его избытке
в огнеупорах присутствует свободная известь, способная гидратировать с
резким увеличением объема, что вызывает появление трещин и иногда полное
разрушение изделий. Примесь кремнезема при малом количестве кальция
приводит к образованию малостойкого при воздействии шлаков и температур
свыше 1750 °С форстерита. При значительном содержании кальция и отношении
CaO:SiO менее 1,87 (в молях) в изделиях образуются недостаточно
2
огнеупорные и стойкие минералы - монтичеллит и мервинит (CaO х MgO х SiO и
2
3CaO х MgO х 2SiO ).
2Примесь глинозема в количестве до 5 - 8% способствует образованию шпинелевой связки, которая повышает термическую стойкость магнезитовых изделий при резких температурных перепадах без заметного снижения огнеупорных свойств. Наличие оксида железа также приводит к образованию связки, но при этом наблюдается значительное снижение огнеупорности. Глинозем и оксиды железа обычно присутствуют в огнеупорных изделиях на магнезитовой основе в незначительных количествах, в связи с чем их содержания не учитываются нормирующими показателями государственных стандартов и технических условий.
Второй по значению потребитель магнезита - производство вяжущих
материалов, где используется каустический магнезит (с содержанием MgO не
менее 75%, СаО не более 4,5%, SiO не более 3,5%, F O + Al O не более
2 2 3 2 3
3,5% и п. п. п. не более 18%). Каустический магнезит с концентрированным
раствором хлористого или сернокислого магния образует магнезиальный цемент
("цемент Сореля"), обладающий высокими вяжущими свойствами. Этот цемент
применяется для производства различных строительных (фибролит, ксилолит и
др.), термоизоляционных, звукоизоляционных материалов, искусственных
жерновов и абразивных кругов. Из каустического магнезита получают
металлический магний, фосфаты магния, производят жженую магнезию для
получения резиновых изделий, а также сернокислый магний для получения
химических и фармацевтических препаратов.В электротехнической промышленности магнезит (в виде периклаза) используется при получении керамики, применяющейся для изготовления радиодеталей, в качестве наполнителя в трубчатых электронагревателях, для получения запрессовочной массы в бытовых электронагревательных приборах и для других электротехнических целей.
Магнезит применяется также в качестве флюсующей добавки в производстве некоторых видов фарфора и фаянса, санитарной керамики.
В целлюлозно-бумажной промышленности магнезит применяется как слабощелочной реагент при варке целлюлозы, для обработки бумаги под прессами и как наполнитель пленочных покрытий бумаги.
В пищевой промышленности используется гидрат оксида магния Mg(OH) при
2
рафинировании сахара.Кроме того, магнезит нашел применение в производстве пластмасс, абсорбентов, красок, стеклоизделий, удобрений и в других отраслях.
6. Брусит является довольно уникальным магнезиальным сырьем благодаря своему составу и технологическим особенностям переработки. При обжиге он менее энергоемкий, чем магнезит, и, кроме того, при его разложении выделяется вода, не загрязняющая природную среду. Брусит используется как в сыром, так и в обожженном виде. В сыром виде его применение весьма эффективно в качестве слабощелочного реагента в производстве целлюлозы в связи с многократной оборачиваемостью и отсутствием сброса щелоков в водоемы. При обжиге диссоциация брусита происходит при меньшей температуре, чем магнезита, а обожженный продукт обладает очень высокими электротехническими свойствами благодаря ничтожному количеству примесей и представляет собой электротехнический периклаз высшего качества. При электроплавке получается очень плотный агрегат с повышенной теплопроводностью и электроизоляционными свойствами. Каустическая магнезия, получаемая из брусита, обладает высокой химической активностью и пригодна для получения широкого ассортимента магнезиальных химических продуктов, используемых во многих отраслях промышленности.
По сравнению с отечественным применением за рубежом брусит используется очень широко, в том числе в производстве вискозы, пластмасс, гидрометаллургии урана, рафинировании сахара, виноделии, покрытии сварочных электродов, получении керамических изделий, термоизоляционных материалов, стеклоизделий, конструкционных материалов электронного, ядерного и ракетного оборудования, инфракрасной и ультрафиолетовой оптики, добавки в топливо, водо- и газоочистки, наполнителя бумаги, поделочного материала и др.
Специальные технические требования к качеству брусита отсутствуют, качество получаемых из него продуктов оценивается по государственным стандартам и техническим условиям на продукты, получаемые из магнезита, или на продукцию других отраслей.
7. Единые требования к качеству магнезита, используемого в промышленности, отсутствуют. Требования различных отраслей к данному сырью и получаемой продукции в зависимости от области применения регламентируются соответствующими государственными стандартами и техническими условиями, утвержденными в установленном порядке.
Для производства огнеупоров применяется магнезит, содержащий не менее 42% оксида магния, не более 2,5% оксида кальция и не более 2% кремнезема. Магнезит с содержанием оксида магния не менее 38% может использоваться для получения магнезиальных вяжущих и некоторых других назначений.
Для получения плавленого периклаза и огнеупоров на периклазовой основе могут использоваться высококачественные магнезиты (с содержанием MgO не менее 45,5%) и бруситы с содержанием не менее 62% оксида магния, не более 3% оксида кальция и не более 3% кремнезема. Для получения электротехнического периклаза и в целлюлозно-бумажном производстве в настоящее время используются магнезиты с содержанием MgO не менее 46% и бруситы с содержанием оксида магния не менее 65%, оксида кальция не более 1,0%, кремнезема не более 8,0% и оксида железа не более 0,2%.
В настоящее время при совершенствовании металлургических процессов идет
ужесточение требований к качеству сырья, и в частности, к содержанию
примесей в товарной магнезии. Так, высококачественная огнеупорная магнезия
должна содержать не менее 98% MgO (после обжига), а для ответственных
видов - более 99%. При этом не нормировавшиеся ранее примеси оксидов
железа теперь играют важную роль в оценке сырья и товарных продуктов. Все
типы товарной магнезии разграничиваются именно по содержанию MgO и Fe O ,
2 3
хотя требование о низком содержании Fe O имеет ограниченное значение, а
2 3
при производстве некоторых огнеупорных изделий, наоборот, вводятся оксиды
железа как минерализаторы, поэтому существуют товарные сорта с высоким
содержанием железа.8. По условиям образования месторождения магнезита относятся к двум формационным типам - терригенно-карбонатному и ультрамафитовому.
Терригенно-карбонатный формационный тип связан с континентальными и морскими отложениями и подразделяется на гипергенный осадочный континентальный генетический тип и гипергенный осадочный морской генетический тип.
Главным источником получения магнезита являются месторождения осадочного морского типа, связанные с терригенно-карбонатными (доломитовыми) комплексами, относящимися к широкому возрастному интервалу - от докембрия до мезозоя. Они располагаются в миогеосинклинальных зонах, обрамляющих кратоны.
Отечественные месторождения подразделяются на рифейские (Саткинские на Урале, Киргитейское, Верхотуровское, Тальское и другие в Красноярском крае, Сафонихинское на Дальнем Востоке) и раннепротерозойские (Савинское и Онотское в Иркутской области). Месторождения представлены обычно очень крупными (протяженность до километра и более, мощность десятки и сотни метров) пласто- и линзообразными залежами качественных кристаллических магнезитов. Для раннепротерозойских месторождений характерна высокая степень метаморфизма и, как следствие, наличие в магнезитах силикатов (тальк, энстатит, форстерит, брусит и др.).
Континентальные осадочные магнезитовые месторождения приурочены к русловым или озерным фациям, развитым в депрессиях или в бессточных впадинах, находящихся или непосредственно на ультрамафитовых массивах, подверженных выветриванию, или в непосредственной близости от них. Подобные кайнозойские месторождения известны в Турции, Греции, Сербии. В Австралии открыто очень крупное месторождение подобного типа с запасами в сотни миллионов тонн.
Ультрамафитовый формационный тип подразделяется на гипогенный и гипергенный генетические типы. Первый представлен тальк-магнезитовым камнем, слагающим очень крупные месторождения. Однако качество руд невысокое, из-за повышенного содержания вредных примесей, особенно железа, и поэтому не находят применения для производства ответственных изделий. Месторождения имеются на Урале (Сыростанское, Шабровское, Веселянское). Гипергенные месторождения связаны с корами выветривания ультраосновных пород и представлены жильными, штокообразными, гездообразными телами пелитоморфного магнезита довольно сложной конфигурации, непостоянством качественного состава, что предопределяет сложности их эксплуатации. В России известно Халиловское месторождение в Оренбургской области.
Месторождения мономинеральных бруситов в мире очень редки (единицы), одно из них - Кульдурское - находится в России на Дальнем Востоке. Месторождения являются гидротермально-метасоматическими, имеют прямую генетическую связь с магнезитами и образовались по ним в зонах контактового метаморфизма под воздействием гипабиссальных и субвулканических интрузий. Протяженность рудных тел в контактных ореолах измеряется сотнями метров и мощность - десятками метров. Качество сырья обычно очень высокое.
В России разрабатываются месторождения кристаллических магнезитов осадочно-метаморфического типа (в Челябинской области и Красноярском крае), Халиловское месторождение пелитоморфных магнезитов в Оренбургской области (кора выветривания ультраосновных пород) - только для получения каустического магнезита и Кульдурское месторождение брусита в Еврейской АО (гидротермально-метасоматического типа).
II. Группировка месторождений по сложности геологического строения для целей разведки
9. По размерам и форме залежей, изменчивости их мощности, внутреннего строения и качественных показателей месторождения магнезита и брусита соответствуют 2- и 3-й группам "Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых", утвержденной Приказом Министра природных ресурсов Российской Федерации от 7 марта 1997 г. N 40.
Ко 2-й группе относятся месторождения осадочно-метаморфического типа, представленные пластообразными и линзообразными залежами сравнительно простой формы с невыдержанным качеством полезного ископаемого, с осложнением формы разрывными и складчатыми нарушениями и крупными дайками (Саткинская группа месторождений, Савинское). Этой же группе соответствуют месторождения магнезита, сложенные крупными штокообразными залежами с невыдержанным качеством полезного ископаемого (Тальское в Красноярском крае).
К 3-й группе относятся месторождения магнезита разных генетических типов, представленные линзообразными залежами с изменчивой мощностью, осложненные раздувами и пережимами, иногда - разрывными нарушениями или интенсивной складчатостью (Киргитейское в Красноярском крае, Ельничное в Челябинской области); залежами штокообразной формы сложной конфигурации (Рыбинское в Красноярском крае), а также Кульдурское месторождение брусита, представленное линзовидными залежами сложного строения, разбитыми на блоки крупными тектоническими нарушениями. Качество полезных ископаемых невыдержанное, нередко наблюдаются чередование слоев с разными содержаниями полезного компонента и безрудные "окна".
Месторождения 4-й группы в настоящее время не имеют промышленного значения.
10. Принадлежность месторождения к той или иной группе устанавливается, исходя из степени сложности геологического строения основных тел полезного ископаемого, заключающих не менее 70% запасов месторождения. На крупных месторождениях при несоблюдении этого условия определение группы производится дифференцированно для отдельных участков месторождения, состоящих из сближенных тел полезного ископаемого.
III. Изучение геологического строения месторождений и вещественного состава полезного ископаемого
11. По разведанному месторождению необходимо иметь топографическую основу, масштаб которой соответствовал бы его размерам, особенностям геологического строения и рельефу местности. Топографические карты по месторождениям магнезита и брусита составляются в масштабах 1:1000 - 1:10000 в зависимости от крупности месторождения и сложности рельефа.
Все разведочные и эксплуатационные выработки (скважины, канавы, шурфы, траншеи, штольни, карьеры и др.), профили детальных геофизических наблюдений, естественные обнажения тел полезного ископаемого должны быть инструментально привязаны. Подземные горные выработки и скважины наносятся на планы по данным маркшейдерской съемки. Маркшейдерские планы горизонтов горных работ обычно составляются в масштабах 1:200 - 1:1000, сводные погоризонтные планы - в масштабе не мельче 1:1000. Для скважин вычисляются координаты точек пересечения ими кровли и подошвы продуктивной залежи и строятся проложения их стволов на планах и разрезах.
12. Геологическое строение месторождения должно быть детально изучено и отображено на геологических картах масштаба 1:1000 - 1:10000 (в зависимости от размеров и сложности месторождения), геологических разрезах, планах, проекциях, а в необходимых случаях - на блок-диаграммах и моделях. Геологические и геофизические материалы должны давать представление о размерах и форме продуктивных залежей, условиях их залегания, качестве магнезитов и бруситов, внутреннем строении, характере выклинивания, закарстованности, трещиноватости, макропустотности, тектонической нарушенности тел полезного ископаемого, характере их взаимоотношения с литолого-петрографическими комплексами вмещающих пород, складчатыми структурами в степени, необходимой и достаточной для обоснования подсчета запасов. Эти материалы должны отражать также строение кровли и подошвы продуктивных залежей, изменение по простиранию и падению мощности, вещественного состава полезного ископаемого. Следует обосновать геологические границы месторождения и поисковые критерии, определяющие местоположение перспективных участков * .
--------------------------------
* По району месторождения представляются геологическая карта и карта полезных ископаемых масштаба 1:25000 - 1:50000 с разрезами, которые должны отражать геологическое строение района, а также площадей, перспективных на выявление новых месторождений. Результаты проведенных в районе геофизических исследований следует учесть на геологических картах и разрезах к ним и отразить на сводных планах интерпретации геофизических аномалий в масштабе представляемых карт.
13. Выходы на поверхность и приповерхностные части залежей магнезита и брусита должны быть изучены канавами, шурфами, расчистками и неглубокими скважинами (при благоприятном рельефе короткими штольнями) с применением геофизических методов и опробованы с детальностью, позволяющей установить мощность и состав покровных отложений, гипсометрию коренных пород, морфологию и условия залегания тел полезного ископаемого, глубину развития и строение зон химического и физического выветривания залежей, особенности изменения вещественного состава, технологических свойств. На участках развития поверхностного карста необходимо изучить степень его развития по площади.
14. Разведка месторождений магнезита и брусита на глубину проводится, в основном, скважинами колонкового бурения с использованием геофизических методов исследований - наземных и в скважинах. Горные выработки проходятся, главным образом, для изучения приповерхностных частей месторождения, а также для контроля данных бурения, определения объемной массы и отбора технологических проб. При благоприятном рельефе поверхности месторождения, небольшой глубине залегания продуктивных залежей целесообразна проходка штолен. Необходимость проходки горных выработок, их тип, объемы, назначение и соотношение со скважинами должны определяться в каждом конкретном случае исходя из особенностей геологического строения месторождения и рельефа местности.
Методика разведки - соотношение объемов горных работ и бурения, виды горных выработок и способы бурения, геометрия и плотность разведочной сети, методы и способы опробования - должна обеспечить возможность подсчета запасов на разведанном месторождении по категориям, соответствующим группе сложности его геологического строения. Она определяется исходя из геологических особенностей продуктивных залежей с учетом возможностей горных, буровых и геофизических средств разведки и опыта разведки и разработки месторождений аналогичного типа.
При выборе оптимального варианта разведки следует учитывать степень пространственной изменчивости качества и текстурно-структурных особенностей полезного ископаемого, а также возможность обеспечения достаточно высокого выхода ненарушенного керна при бурении. Следует учитывать также сравнительные технико-экономические показатели и сроки выполнения работ по различным вариантам разведки.
Продуктивная толща разведуется, как правило, на всю глубину или до принятого в ТЭО кондиций горизонта разработки месторождения. В последнем случае необходима проходка единичных структурных скважин до глубины их возможной разработки открытым способом или штольнями.
При сложном рельефе дневной поверхности и поверхности полезной толщи проходятся дополнительные выработки с целью установления характера распределения вскрышных пород, а также для выявления и оконтуривания крупных карстовых образований, древних размывов, зон выветривания, изучения тектонических нарушений и т.д.
Для литологического расчленения разреза, оконтуривания площади распространения магнезита и брусита, установления мощности и строения пород вскрыши, изучения рельефа поверхности полезной толщи, выявления крупных тектонических нарушений и карстовых полостей, а также для изучения трещиноватости пород целесообразно использовать наземные геофизические методы разведки. Рациональный комплекс геофизических исследований устанавливается исходя из конкретных геологических особенностей месторождения.
Для повышения достоверности и информативности бурения необходимо использовать методы геофизических исследований в скважинах, рациональный комплекс которых определяется исходя из поставленных задач, конкретных геолого-геофизических условий месторождения и современных возможностей геофизических методов. Рациональный комплекс каротажа, эффективный для определения глубин залегания и мощностей залежей полезного ископаемого и породных прослоев, определения радиоактивности, выявления тектонических нарушений и карстовых полостей, а также изучения трещиноватости пород на глубине целесообразно выполнять во всех скважинах, пробуренных на месторождении.
Данные каротажа могут использоваться для корректировки бурения и как самостоятельный фактический материал при соблюдении требований, предусмотренных соответствующими инструкциями по геофизическим методам, и при наличии материалов, подтверждающих их достоверность. Достоверность данных каротажа должна подтверждаться сопоставлением их с результатами бурения по скважинам, характеризующим основные типы полезного ископаемого на месторождении, по интервалам с высоким выходом керна. Причины значительных расхождений между геологическими и геофизическими данными должны быть установлены и изложены в отчете с подсчетом запасов.
15. По скважинам колонкового бурения должен быть получен максимальный выход керна хорошей сохранности в объеме, обеспечивающем выяснение с необходимой полнотой особенностей залегания тел полезного ископаемого и вмещающих пород, их мощности, внутреннего строения залежей, характера околорудных изменений, распределения природных разновидностей магнезита и брусита, их текстуры и структуры, а также представительность материала для опробования. Практикой геологоразведочных работ установлено, что выход керна для этих целей должен быть не менее 80% по каждому интервалу, представленному магнезитом или бруситом. Достоверность определения выхода керна по полезному ископаемому необходимо систематически контролировать. При низком выходе керна должны приниматься меры по его повышению (бурение укороченными рейсами, без промывки и др.). Следует изучить также влияние на выход керна результатов карстообразования.
В вертикальных скважинах глубиной более 100 м и во всех наклонных, включая подземные, не более чем через каждые 20 м должны быть определены и подтверждены контрольными замерами азимутальные и зенитные углы стволов скважин. Результаты этих измерений необходимо учитывать при построении геологических разрезов, погоризонтных планов и расчете мощностей продуктивных интервалов. При наличии подсечений стволов скважин горными выработками результаты замеров проверяются данными маркшейдерской привязки. Для скважин необходимо обеспечить пересечение ими рудных тел под углами не менее 30°. При разведке крутопадающих тел для получения их пересечений под большими углами следует применять наклонное бурение и искусственное искривление скважин.
При наклонном или крутом падении и большой мощности полезной толщи глубина углы наклона и расстояния между скважинами должны обеспечить получение перекрытого разреза по разведочной линии. Если при этом полезная толща вскрывается с поверхности канавами, а на глубине - скважинами или горными выработками, то необходимо производить увязку слоев и пачек, вскрытых этими разведочными выработками.
16. Поверхностные и подземные горные выработки (при необходимости их проходки) используются для детального изучения условий залегания, морфологии, внутреннего строения тел полезного ископаемого, их сплошности, вещественного состава, а также контроля данных бурения, геофизических исследований и отбора технологических проб. Горные выработки следует проходить на участках детализации, а также на горизонтах месторождения, намеченных к первоочередной отработке.
17. Расположение разведочных выработок и расстояния между ними должны определяться с учетом геологических особенностей месторождения, условий залегания, морфологии, размеров и характера размещения тел полезного ископаемого, выдержанности их мощности, вещественного состава и качества, а также предполагаемого способа разработки.
Приведенные в табл. 2 обобщенные сведения о плотности сетей, применявшихся при разведке месторождений магнезита и брусита в странах СНГ, могут учитываться при проектировании геологоразведочных работ, но их нельзя рассматривать как обязательные. Для каждого месторождения на основании изучения участков детализации и тщательного анализа всех имеющихся геологических, геофизических и эксплуатационных материалов по данному или аналогичным месторождениям обосновываются наиболее рациональные геометрия и плотность сети разведочных выработок.
Таблица 2
ОБОБЩЕННЫЕ ДАННЫЕ О ПЛОТНОСТИ СЕТЕЙ РАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК, ПРИМЕНЯВШИХСЯ ПРИ РАЗВЕДКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ МАГНЕЗИТА И БРУСИТА В СТРАНАХ СНГ
┌──────┬────────────────────────────────┬─────────────────────────────────┐ │Группа│ Тип месторождений │ Расстояния между разведочными │ │место-│ │ выработками (в м) для категорий │ │рожде-│ │ запасов │ │ний │ ├────────────────┬────────────────┤ │ │ │ B │ C │ │ │ │ │ 1 │ │ │ ├────────┬───────┼───────┬────────┤ │ │ │по прос-│ по │по │ по │ │ │ │тиранию │падению│прости-│падению │ │ │ │ │ │ранию │ │ ├──────┼────────────────────────────────┼────────┼───────┼───────┼────────┤ │2-я │Пластообразные и линзообразные │50 - 100│25 - 50│100 - │50 - 100│ │ │залежи сравнительно простой │ │ │200 │ │ │ │формы с невыдержанным качеством │ │ │ │ │ │ │полезного ископаемого; залегание│ │ │ │ │ │ │часто осложнено разрывными и │ │ │ │ │ │ │складчатыми нарушениями, │ │ │ │ │ │ │интрузивными │ │ │ │ │ ├──────┼────────────────────────────────┼────────┼───────┼───────┼────────┤ │3-я │Средние и мелкие пластообразные │- │- │25 - 50│25 - 50 │ │ │и линзообразные залежи очень │ │ │ │ │ │ │сложного строения (с раздувами, │ │ │ │ │ │ │пережимами и ответвлениями) и │ │ │ │ │ │ │мелкие штокообразные залежи │ │ │ │ │ │ │изменчивой формы с невыдержанным│ │ │ │ │ │ │качеством │ │ │ │ │ ├──────┴────────────────────────────────┴────────┴───────┴───────┴────────┤ │ На оцененных месторождениях разведочная сеть для категории C по │ │ 2 │ │сравнению с сетью для категории C разрежается в 2 - 4 раза, в │ │ 1 │ │зависимости от сложности геологического строения месторождения. │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
При разведке месторождений брусита ориентировка разведочной сети должна учитывать два преобладающих направления изменчивости: по мощности слоистой толщи и вкрест контакта с главным интрузивом.
18. Для подтверждения достоверности запасов отдельные участки и
горизонты месторождений должны быть разведаны более детально. Эти участки
следует изучать и опробовать по более плотной разведочной сети относительно
принятой на остальной части месторождения. На месторождениях 2-й группы
запасы на таких участках или горизонтах должны быть разведаны по категории
B. На месторождениях 3-й группы сеть разведочных выработок на участках
детализации целесообразно сгущать, как правило, не менее чем в 2 раза по
сравнению с принятой для категории C .
1Участки детализации должны отражать особенности условий залегания и форму продуктивных залежей, вмещающих основные запасы месторождения, а также преобладающее качество полезного ископаемого. По возможности они располагаются в контуре запасов, подлежащих первоочередной отработке. В тех случаях, когда такие участки не характерны для всего месторождения по особенностям геологического строения, качеству полезного ископаемого и горно-геологическим условиям, должны быть детально изучены также участки, удовлетворяющие этому требованию. Размеры и количество участков детализации на месторождениях определяются в каждом конкретном случае недропользователем.
Полученная на участках детализации информация используется для обоснования группы сложности месторождения, подтверждения соответствия принятой геометрии и плотности сети, а также выбранных технических средств разведки особенностям его геологического строения, для оценки достоверности результатов опробования и подсчетных параметров, принятых при подсчете запасов на остальной части месторождения. На разрабатываемых месторождениях для этих целей используются данные эксплуатационной разведки и разработки.
19. Все разведочные выработки и выходы продуктивных тел на поверхность должны быть задокументированы. Результаты опробования выносятся на первичную документацию и сверяются с геологическим описанием.
При документации выработок необходимо фиксировать литологический состав, структуры и текстуры пород продуктивной толщи, ее трещиноватость и отдельность, степень выветрелости. Слоистые толщи должны быть расчленены на слои и пачки, различающиеся по литологическому составу, физико-механическим свойствам и степени трещиноватости пород и подразделены на фациально-литологические или текстурные разновидности. При документации следует отмечать изменения пород полезной толщи в зонах контакта с вмещающими породами, жилами и дайками, развитыми внутри полезной толщи, наличие окремнения, кальцитизации и доломитизации и других эпигенетических изменений, каверны, зоны дезинтегрированных пород, тектонических нарушений и дроблений, характер и интенсивность карстопроявления и выветривания.
Полнота и качество первичной документации, соответствие ее геологическим особенностям месторождения, правильность определения пространственного положения структурных элементов, составления зарисовок и их описаний должны систематически контролироваться сличением с натурой компетентными комиссиями. Следует также оценивать качество геологического опробования (выдержанность сечения и массы проб, соответствие их положения особенностям геологического строения участка, полноту и непрерывность отбора проб, наличие и результаты контрольного опробования).
20. Для изучения качества полезного ископаемого, его оконтуривания и подсчета запасов все продуктивные интервалы, вскрытые разведочными выработками или установленные в естественных обнажениях, должны быть опробованы.
Выбор методов (геологических, геофизических) и способов опробования производится на ранних стадиях оценочных работ, исходя из конкретных геологических особенностей месторождения, физических свойств полезного ископаемого, вмещающих пород и применяемых технических средств разведки.
Пробы отбираются с целью определения химического состава полезного ископаемого, изучения его физико-механических свойств, проведения технологических испытаний.
Пробы для изучения химического состава магнезита и брусита отбираются из каждой вскрывшей полезное ископаемое выработки послойно, раздельно по литологическим разновидностям полезного ископаемого и породным прослоям. При выборе интервалов опробования следует учитывать особенности строения продуктивных залежей, а также установленные кондициями мощности тел полезного ископаемого и некондиционных прослоев. Природные разновидности полезного ископаемого должны быть опробованы раздельно - секциями; длина каждой секции (рядовой пробы) определяется внутренним строением полезного ископаемого, изменчивостью его вещественного состава, текстурно-структурных особенностей, физико-механических и других свойств руд. Обычно для магнезита и брусита опробование производится секциями в 1 - 2 м, при однородном строении полезной толщи и выдержанном качестве сырья - 3 - 4 м. На месторождениях с хорошо изученным строением и составом полезной толщи размер секций может быть увеличен, но не более проектной высоты уступа карьера. Прослои пустых пород, селективная отработка которых невозможна, включаются в пробу. В обязательном порядке опробуются породы, выполняющие карстовые пустоты, с целью определения возможности их промышленного использования или исключения из подсчета запасов в случае непригодности.
21. Способ опробования, сечение и длина опробуемых интервалов, начальная масса и количество отбираемых проб зависят от характера испытаний, для которых отбираются пробы, а также от размеров залежей магнезита и брусита, их условий залегания, морфологии и внутреннего строения, распределения структурно-литологических и петрографических разностей пород.
Принятые метод и способ опробования должны обеспечивать наибольшую достоверность результатов при достаточной производительности и экономичности. В случае применения нескольких способов опробования они должны быть сопоставлены по точности результатов и достоверности. При выборе геологических способов опробования (керновый, бороздовый, задирковый и др.), определении качества отбора и обработки проб, оценке достоверности методов опробования следует руководствоваться "Требованиями к обоснованию достоверности опробования рудных месторождений", утвержденными Председателем ГКЗ * 23 декабря 1992 г.
--------------------------------
* Здесь и далее в тексте приняты следующие сокращения названий организаций, осуществлявших государственную экспертизу запасов до выхода Постановления Правительства Российской Федерации от 11 февраля 2005 г. N 69: ГКЗ - Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых, ТКЗ - территориальные комиссии по запасам полезных ископаемых.
Уточнение названий организаций, выполняющих государственную экспертизу, будет сделано после завершения организационных мероприятий во исполнение вышеуказанного Постановления.
Для сокращения нерациональных затрат труда и средств на отбор и обработку проб рекомендуется интервалы, подлежащие опробованию, предварительно наметить по данным каротажа.
22. Опробование разведочных сечений следует производить с соблюдением следующих обязательных условий:
сеть опробования должна быть выдержанной, плотность ее определяется геологическими особенностями изучаемых участков месторождения и обычно устанавливается исходя из опыта разведки месторождений-аналогов, на новых объектах - устанавливается экспериментальным путем. Пробы необходимо отбирать в направлении максимальной изменчивости вещественного состава продуктивного горизонта; в случае пересечения залежей разведочными выработками (в особенности скважинами) под острым углом к направлению максимальной изменчивости (если при этом возникают сомнения в представительности опробования) контрольными работами или сопоставлением должна быть доказана возможность использования в подсчете запасов результатов опробования этих сечений;
опробование следует проводить непрерывно, на полную мощность тела полезного ископаемого с выходом во вмещающие породы (по разреженной сети выработок) на величину, превышающую мощность пустого или некондиционного прослоя, включаемого в соответствии с кондициями в промышленный контур;
природные разновидности магнезита и брусита должны быть опробованы раздельно.
Способ отбора проб в буровых скважинах (керновый, шламовый) зависит от используемого вида и качества бурения. При этом интервалы с разным выходом керна (шлама) опробуются раздельно; при наличии избирательного истирания керна опробованию подвергается как керн, так и измельченные продукты бурения (шлам, пыль и др.); мелкие продукты отбираются в самостоятельную пробу с того же интервала, что и керновая проба, обрабатываются и анализируются отдельно. В пробу, как правило, отбирается половина керна. При малом диаметре скважин и из рыхлых разностей пород в пробу поступает весь материал, полученный при бурении, который в дальнейшем сокращается до необходимой при исследовании массы. Часть материала от сокращения оставляют как дубликат пробы.
Опробование в горных выработках и обнажениях обычно проводится бороздовым способом посекционно на всю вскрытую мощность полезной толщи с учетом изменения литологических особенностей пород. При наличии подземных горных выработок, пройденных для заверки сплошности магнезитовых и бруситовых залежей, опробование производится в забоях.
Вследствие различия физико-механических свойств, слагающих полезное ископаемое минералов, при отборе бороздовых проб возможно выкрашивание из стенок и попадание в пробу магнезита (брусита), что приведет к завышенной оценке содержания полезного ископаемого. Поэтому при наличии избирательного выкрашивания технология отбора должна быть обоснована экспериментально.
Сечение борозд принимается экспериментально, в зависимости от степени однородности пород и составляет чаще всего 3 х 5 или 5 х 10 см, что обеспечивает нормальную массу пробы 10 - 15 кг.
23. Качество опробования по каждому принятому методу и способу и по основным разновидностям полезного ископаемого необходимо систематически контролировать, оценивая точность и достоверность результатов. Следует своевременно проверять положение проб относительно элементов геологического строения, надежность оконтуривания продуктивных залежей по мощности, выдержанность принятых параметров проб и соответствие фактической массы пробы расчетной исходя из принятого сечения борозды или фактического диаметра и выхода керна (отклонения не должны превышать +/- 10 - 20% с учетом изменчивости объемной массы породы).
Контроль кернового опробования осуществляется отбором проб из вторых половинок керна и каротажем скважин. При наличии значительных расхождений необходимо произвести их сопоставление с результатами опробования скважин большего диаметра или валового опробования сопряженных горных выработок.
Для установления избирательного истирания керна и оценки его влияния на достоверность опробования следует для каждой разновидности магнезитов и бруситов уже на ранних стадиях разведки также сопоставлять результаты опробования керна с данными опробования скважин большего диаметра или горных выработок, средние содержания определяемых компонентов при различных выходах керна, определять содержания магнезита (брусита) в шламе и мути.
Точность бороздового опробования следует контролировать сопряженными бороздами того же сечения.
Достоверность принятых методов и способов опробования скважин и горных выработок контролируется более представительным способом в соответствии с "Требованиями к обоснованию достоверности опробования рудных месторождений", утвержденными Председателем ГКЗ 23 декабря 1992 г. Керновое опробование там, где это возможно, заверяется проходкой шурфов, а на эксплуатируемых месторождениях - сравнением с данными эксплуатационной разведки и результатами отработки. Для этой цели также необходимо использовать данные технологических проб, валовых проб, отобранных для определения объемной массы в целиках, и результаты отработки месторождения.
Объем контрольного опробования должен быть достаточным для статистической обработки результатов и обоснованных выводов об отсутствии или наличии систематических ошибок, а в случае необходимости, и для введения поправочных коэффициентов.
24. Обработка проб производится по схемам, разработанным для каждого месторождения или принятым по аналогии с однотипными месторождениями. Основные и контрольные пробы обрабатываются по одной схеме.
Качество обработки должно систематически контролироваться по всем операциям в части обоснованности коэффициента К, соблюдения схемы обработки, а также возможности обогащения и разубоживания проб в процессе обработки (за счет загрязнения материалов проб в дробильных аппаратах, ситах и т.д.).
Для месторождений магнезита величина коэффициента К обычно принимается от 0,05 при однородном до 0,1 при неоднородном качестве полезного ископаемого или при содержании в них вредных компонентов, близком к предельному по кондициям. Опыт разведки месторождений брусита недостаточен для обоснованных рекомендаций по выбору оптимальной величины коэффициента К.
25. Минеральный и химический состав полезных ископаемых следует изучить с учетом возможных направлений их промышленного использования. Должны быть изучены минеральные формы вредных примесей. Перечень определяемых компонентов в каждом конкретном случае устанавливается с учетом требований производства, для которого разведуются магнезит и брусит, или соответствующих государственных стандартов.
Содержания компонентов должны быть установлены анализом проб химическими или другими методами, предусмотренными государственными стандартами или утвержденными Научным советом по аналитическим методам (НСАМ) и Научным советом по методам минералогических исследований (НСОММИ).
В послойных (секционных) пробах должны быть определены содержания MgO,
CaO, SiO , Al O , Fe O , P O , SO , H O, CO и потери при прокаливании
2 2 3 2 3 2 5 3 2 2
(п. п. п.). На начальных стадиях изучения месторождения следует определить
в полезном ископаемом содержания TiO , Sr O и BaSO .
2 2 4
На стадии разведки комплекс испытаний рядовых проб с целью сокращения
времени и средств на их проведение может быть уменьшен. Все отобранные
пробы на этой стадии анализируются с определением содержания MgO, CaO,
SiO , Fe O и п. п. п. При разведке месторождений брусита, кроме
2 2 3
перечисленных выше компонентов, определяется гигроскопическая влажность.
По групповым пробам, составленным путем объединения навесок из
материала дубликатов рядовых проб с одинаковой степенью измельчения,
характеризующих определенные типы и сорта сырья, и массой, пропорциональной
длине проб, дополнительно определяются содержания FeO, Al O , MnO, K O,
2 3 2
Na O, CO и SO .
2 2 3При большой мощности залежей магнезита и брусита и однородном их строении длину интервалов, характеризуемых каждой групповой пробой, целесообразно устанавливать равной высоте уступа карьера или ее половине. Порядок объединения навесок, общее число групповых проб, а также перечень определяемых в них компонентов должны в каждом конкретном случае обосновываться исходя из особенностей месторождения и требований промышленности.
При намечаемом обогащении магнезита и брусита в групповых пробах следует также определить содержания попутных компонентов, накапливающихся в хвостах обогащения.
Кроме химических методов используются: спектральный, позволяющий
определить максимально полный комплекс содержащихся в полезном ископаемом
компонентов, а также выявить наличие кобальта, никеля, хрома, ванадия и
других, иногда сопутствующих магнезиту и бруситу элементов; экспрессный
фазовый анализ карбонатов (с использованием электронного парамагнитного
резонанса), позволяющий идентифицировать магнезит, доломит и кальцит по
2+
изоморфной примеси Mn . При изучении магнезитов Саткинской группы
используются методы атомной абсорбции и индуктивно-связанной плазмы
приборами фирм "Карл Цейс" и "Юникэм", которыми определяются малые
концентрации вредных примесей и тяжелых металлов в огнеупорных материалах,
и уже более 15 лет успешно применяется рентгеноспектральный метод анализа
(с использованием рентгеновских спектрометров отечественного производства
СРМ-25), позволяющий при минимальных затратах достаточно достоверно
определять химический состав минералов.Изучение попутных полезных компонентов производится в соответствии с "Рекомендациями по комплексному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ископаемых и компонентов".
Магнезиту и бруситу для всех рекомендуемых назначений должна быть дана радиационно-гигиеническая оценка в соответствии с "Нормами радиационной безопасности" (НРБ-99), утвержденными Минздравом России 2 июля 1999 г. и Методическими рекомендациями Министерства здравоохранения России.
26. Качество анализов проб необходимо систематически проверять, а результаты контроля своевременно обрабатывать в соответствии с методическими указаниями НСАМ, НСОММИ и руководствуясь ОСТ 41-08-272-04 "Управление качеством аналитических работ. Методы геологического контроля качества аналитических работ", утвержденным ВИМС * (протокол N 88 от 16 ноября 2004 г.). Геологический контроль анализов проб следует осуществлять независимо от лабораторного контроля в течение всего периода разведки месторождения. Контролю подлежат результаты анализов на все основные, попутные компоненты и вредные примеси.
--------------------------------
* Федеральный научно-методический центр лабораторных исследований и сертификации минерального сырья "ВИМС" МПР России (ФНМЦ ВИМС).
27. Для определения величин случайных погрешностей необходимо проводить внутренний контроль путем анализа зашифрованных контрольных проб, отобранных из дубликатов аналитических проб, в той же лаборатории, которая выполняет основные анализы, не позднее следующего квартала.
Для выявления и оценки возможных систематических погрешностей должен осуществляться внешний контроль в лаборатории, имеющей статус контрольной. На внешний контроль направляются дубликаты аналитических проб, хранящиеся в основной лаборатории и прошедшие внутренний контроль. При наличии стандартных образцов состава (СОС), аналогичных исследуемым пробам, внешний контроль следует осуществлять, включая их в зашифрованном виде в партию проб, которые сдаются на анализ в основную лабораторию.
Пробы, направляемые на внутренний и внешний контроль, должны характеризовать все разновидности полезного ископаемого месторождения и классы содержаний. В обязательном порядке на внутренний контроль направляются все пробы, показавшие аномально высокие содержания анализируемых компонентов.
28. Объем внутреннего и внешнего контроля должен обеспечить представительность выборки по каждому классу содержаний и периоду выполнения анализов (квартал, полугодие, год).
При выделении классов следует учитывать параметры кондиций для подсчета запасов. В случае большого числа анализируемых проб (2000 и более в год) на контрольные анализы направляется 5% от их общего количества, при меньшем числе проб по каждому выделенному классу содержаний должно быть выполнено не менее 30 контрольных анализов за контролируемый период.
29. Обработка данных внешнего и внутреннего контроля по каждому классу содержаний производится по периодам (квартал, полугодие, год), раздельно по каждому методу анализа и лаборатории, выполняющей основные анализы. Оценка систематических расхождений по результатам анализа СОС выполняется в соответствии с методическими указаниями НСАМ по статистической обработке аналитических данных.
Относительная среднеквадратическая погрешность, определенная по результатам внутреннего геологического контроля, не должна превышать допустимых значений (табл. 3). В противном случае результаты основных анализов для данного класса содержаний и периода работы лаборатории бракуются, и все пробы подлежат повторному анализу с выполнением внутреннего геологического контроля. Одновременно основной лабораторией должны быть выяснены причины брака и приняты меры по его устранению.
Таблица 3
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКИЕ ПОГРЕШНОСТИ АНАЛИЗОВ ПО КЛАССАМ СОДЕРЖАНИЙ
┌──────┬───────────┬────────────────┬────────┬───────────┬────────────────┐ │Компо-│ Класс │Предельно │Компо- │ Класс │Предельно │ │нент │содержаний │допустимая отно-│нент │содержаний │допустимая отно-│ │ │компонентов│сительная сред- │ │компонентов│сительная сред- │ │ │ в руде, % │неквадратическая│ │ в руде, % │неквадратическая│ │ │ * │погрешность, % │ │ * │погрешность, % │ ├──────┼───────────┼────────────────┼────────┼───────────┼────────────────┤ │MgO │> 60 │2 │CaO │20 - 40 │2,5 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │40 - 60 │2,5 │ │7 - 20 │6,0 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │20 - 40 │3 │ │1 - 7 │11 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │10 - 20 │4,5 │ │0,5 - 1 │15 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │1 - 10 │9 │ │0,2 - 0,5 │20 │ ├──────┼───────────┼────────────────┼────────┼───────────┼────────────────┤ │K O │> 5 │6,5 │BaSO │5 - 10 │15 │ │ 2 ├───────────┼────────────────┤ 4 ├───────────┼────────────────┤ │ │1 - 5 │11 │ │1 - 5 │17 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │0,5 - 1 │15 │ │0,5 - 1 │23 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │< 0,5 │30 │ │0,1 - 0,5 │25 │ ├──────┼───────────┼────────────────┼────────┼───────────┼────────────────┤ │Al O │10 - 15 │5 │Sr O │2 - 10 │7,5 │ │ 2 3 ├───────────┼────────────────┤ 2 ├───────────┼────────────────┤ │ │5 - 10 │6,5 │ │0,5 - 2 │16 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │1 - 5 │12 │ │0,1 - 0,5 │23 │ ├──────┼───────────┼────────────────┼────────┼───────────┼────────────────┤ │FeO │> 17 │3,5 │Mn │3 - 5 │3,5 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │12 - 17 │4,0 │ │0,5 - 3,0 │6 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │5 - 12 │5,5 │ │0,2 - 0,5 │10 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │3,5 - 5 │10 │ │0,1 - 0,2 │13 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │< 3,5 │20 │ │0,05 - 0,1 │20 │ ├──────┼───────────┼────────────────┼────────┼───────────┼────────────────┤ │Ca CO │> 10 │6 │п. п. п.│20 - 30 │2 │ │ 3├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │5 - 10 │8 │ │5 - 20 │4 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │2 - 5 │11 │ │1 - 5 │10 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │1 - 2 │14 │ │< 1 │20 │ ├──────┼───────────┼────────────────┼────────┼───────────┼────────────────┤ │Ti O │4 - 15 │6,0 │Na O │5 - 25 │6,0 │ │ 2 ├───────────┼────────────────┤ 2 ├───────────┼────────────────┤ │ │1 - 4 │8,5 │ │0,5 - 5 │15 │ │ ├───────────┼────────────────┤ ├───────────┼────────────────┤ │ │< 1 │17 │ │< 0,5 │30 │ ├──────┼───────────┼────────────────┼────────┼───────────┼────────────────┤ │SiO │5 - 20 │5,5 │ │ │ │ │ 2 │ │ │ │ │ │ ├──────┼───────────┼────────────────┼────────┼───────────┼────────────────┤ │ │1,5 - 5 │11 │1 │ │ │ ├──────┴───────────┴────────────────┴────────┴───────────┴────────────────┤ │ * Если выделенные на месторождении классы содержаний отличаются от │ │указанных, то предельно допустимые среднеквадратические погрешности │ │определяются интерполяцией. │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
30. При выявлении по данным внешнего контроля систематических расхождений между результатами анализов основной и контролирующей лабораторий проводится арбитражный контроль. Этот контроль выполняется в лаборатории, имеющей статус арбитражной. На арбитражный контроль направляются хранящиеся в лаборатории аналитические дубликаты рядовых проб (в исключительных случаях - остатки аналитических проб), по которым имеются результаты рядовых и внешних контрольных анализов. Контролю подлежат 30 - 40 проб по каждому классу содержаний, по которому выявлены систематические расхождения. При наличии СОС, аналогичных исследуемым пробам, их также следует включать в зашифрованном виде в партию проб, сдаваемых на арбитраж. Для каждого СОС должно быть получено 10 - 15 результатов контрольных анализов.
При подтверждении арбитражным анализом систематических расхождений следует выяснить их причины, разработать мероприятия по устранению недостатков в работе основной лаборатории, а также решить вопрос о необходимости повторного анализа всех проб данного класса и периода работы основной лаборатории или о введении в результаты основных анализов соответствующего поправочного коэффициента. Без проведения арбитражного анализа введение поправочных коэффициентов не допускается.
31. По результатам выполненного контроля опробования - отбора, обработки проб и анализов - должна быть оценена возможная погрешность выделения рудных интервалов и определения их параметров.
32. Минеральный состав природных разновидностей и промышленных типов магнезита и брусита, их текстурно-структурные особенности и физические свойства должны быть изучены с применением минералого-петрографических, физических, химических и других видов анализа по методикам, утвержденным научными советами по минералогическим и аналитическим методам исследования (НСОММИ, НСАМ). При этом наряду с описанием отдельных минералов производится также количественная оценка их распространения. Особое внимание следует уделять изучению вредных примесей, распределению их по формам минеральных соединений и характеру локализации (в жильных образованиях, в глинистых заполнениях трещин и т.п.).
33. Объемная масса и влажность полезного ископаемого входят в число основных параметров, используемых при подсчете запасов месторождений, их определение необходимо производить для каждой выделенной природной разновидности полезного ископаемого в соответствии с "Требованиями к определению объемной массы и влажности руды для подсчета запасов рудных месторождений", утвержденными Председателем ГКЗ 18 декабря 1992 г.
Объемная масса плотных пород определяется главным образом по представительным парафинированным образцам, отбираемым в количестве не менее 10 от каждой разновидности пород (размеры их обычно от 10 х 10 х 10 до 20 х 20 х 20 см, а если из керна, то длина их не менее 5 - 10 см). Объемная масса рыхлых, сильно трещиноватых и кавернозных руд, как правило, определяется в целиках. Размеры целиков зависят от строения полезной толщи и обычно колеблются от 1 до 3 куб. м. Определение объемной массы может производиться также методом поглощения рассеянного гамма-излучения при наличии необходимого объема заверочных работ. Одновременно с определением объемной массы на том же материале определяется влажность руд. Образцы и пробы для определения объемной массы и влажности должны быть охарактеризованы минералогически и проанализированы на основные компоненты.
Достоверность определения объемной массы по образцам должна систематически контролироваться по всем операциям (отбору, измерениям, взвешиванию, расчетам) и подтверждена методом выемки целиков или исследованиями целиков геофизическими методами.
Кроме обычной массы и влажности по характерным образцам природных разновидностей магнезита и брусита определяются и другие физико-механические свойства - плотность, временное сопротивление сжатия, водопоглощение и другие показатели, а также текстурно-структурные особенности полезных ископаемых, заметным образом влияющие на их обогатимость.
34. В результате изучения химического и минерального состава, текстурно-структурных особенностей и физических свойств залежей магнезита и брусита должны быть выделены природные разновидности сырья месторождения (кристаллический, пелитоморфный и др.), намечены возможные промышленные (технологические) типы и способы их обогащения или передела.
Окончательное выделение промышленных типов и сортов сырья производится по результатам технологического изучения.
IV. Изучение технологических свойств полезного ископаемого
35. Технологические свойства полезного ископаемого, как правило, изучаются в лабораторных и полупромышленных условиях на лабораторных, укрупненно-лабораторных и промышленных пробах. При имеющемся опыте переработки магнезита аналогичного качества в промышленных условиях допускается использование аналогии, подтвержденной результатами лабораторных исследований. Для новых месторождений магнезита необходимо изготовить конечный продукт (изделие) и испытать его в работе; в остальных случаях такое испытание производится только по требованию проектирующей организации.
При намечаемом использовании магнезита для назначений, по которым отсутствует опыт переработки в промышленных условиях, а также при изучении возможности использования сырья, не отвечающего требованиям стандартов и технических условий, технологические исследования проводятся по специальной программе, составленной с заинтересованными организациями.
Лабораторные технологические исследования брусита в связи с небольшим опытом его промышленного применения должны проводиться на достаточно большом количестве проб, характеризующих все имеющиеся природные разновидности, и для всех возможных направлений его использования. Полупромышленные испытания производятся при наличии конкретного потребителя с учетом геологических особенностей месторождения, намечаемой области его использования и технологии переработки.
Отбор проб для технологических исследований на разных стадиях геологоразведочных работ следует выполнять в соответствии со стандартом Российского геологического общества - СТО РосГео 09-001-98 "Твердые полезные ископаемые и горные породы. Технологическое опробование в процессе геологоразведочных работ", утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Исполнительного комитета Всероссийского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. N 17/6).
36. В процессе технологических исследований целесообразно изучить возможность предобогащения и (или) разделения на сорта добытой руды с использованием различных методов сортировки горнорудной массы. При определении возможности радиометрической сортировки пород рекомендуется руководствоваться "Требованиями к изучению радиометрической обогатимости минерального сырья при разведке месторождений металлических и неметаллических полезных ископаемых", утвержденными Председателем ГКЗ 23 ноября 1992 г.
При положительных результатах исследований по предобогащению следует учесть возможность включения стадии предобогащения в общую технологическую схему переработки магнезитов и бруситов.
37. Для выделения технологических типов и сортов полезного ископаемого проводится геолого-технологическое картирование, при котором сеть опробования выбирается в зависимости от числа и частоты перемежаемости природных разновидностей магнезита и брусита. При этом рекомендуется руководствоваться стандартом Российского геологического общества - СТО РосГео 09-002-98 "Твердые полезные ископаемые и горные породы. Геолого-технологическое картирование", утвержденным и введенным в действие Постановлением Президиума Исполнительного комитета Всероссийского геологического общества (от 28 декабря 1998 г. N 17/6).
Минералого-технологическими и малыми технологическими пробами, отобранными по определенной сети, должны быть охарактеризованы все природные разновидности магнезита и брусита, выявленные на месторождении. По результатам их испытаний проводится геолого-технологическая типизация продуктивных залежей месторождения с выделением промышленных (технологических) типов и сортов сырья и составляются геолого-технологические карты, планы и разрезы.
На лабораторных и укрупненно-лабораторных пробах должны быть изучены технологические свойства всех выделенных промышленных (технологических) типов магнезита и брусита в степени, необходимой для выбора оптимальной технологической схемы их переработки и определения основных технологических показателей обогащения и качества получаемой продукции. При этом важно определить оптимальную степень измельчения руд, которая обеспечит максимальное извлечение полезных продуктов при минимальном ошламовании и сбросе их в хвосты. Лабораторные пробы отбираются из природных разновидностей полезного ископаемого, укрупненные - составляются из этих разновидностей в соотношении, отвечающем среднему составу выделенного промышленного (технологического) типа на отдельном участке залежи или на месторождении в целом.
Полупромышленные технологические пробы служат для проверки технологических схем и уточнения показателей обогащения полезного ископаемого, полученных на лабораторных пробах.
Направления, характер и объем полупромышленных технологических исследований, а также масса проб устанавливаются программой, разработанной организацией, выполняющей технологические исследования, совместно с недропользователем и согласованной с проектной организацией. Отбор проб производится по специальному проекту.
Укрупненно-лабораторные и полупромышленные пробы должны быть представительными, т.е. отвечать по химическому и минеральному составу, структурно-текстурным особенностям, физическим и другим свойствам среднему составу полезного ископаемого данного промышленного (технологического) типа с учетом возможного разубоживания рудовмещающими породами.
Для оценки технологических свойств магнезита и брусита глубоких горизонтов месторождений, труднодоступных для отбора представительных по массе полупромышленных проб, следует использовать выявленные закономерности в изменении качества полезного ископаемого верхних изученных горизонтов и привлекать данные минералого-технологического изучения проб малой массы.
38. Химический и минеральный состав, текстурно-структурные особенности, физико-механические и технологические свойства магнезитового и бруситового сырья должны быть изучены с детальностью, обеспечивающей получение исходных данных, достаточных для проектирования технологической схемы переработки с наиболее полным и рациональным использованием полезного ископаемого.
Помимо изучения возможности применения сырья по основному назначению, необходимо проводить соответствующий комплекс анализов и испытаний и для других назначений, включая утилизацию отходов при добыче полезного ископаемого.
39. Магнезитовое и бруситовое сырье используют преимущественно в переработанном виде. Его обогащение производят с целью удаления из них доломита, кальцита, кварца, железосодержащих минералов и других примесей. Добытые магнезиты подвергаются дроблению, промывке, рудоразборке (при благоприятных условиях возможно радиометрическая или фотометрическая сепарация), что позволяет освободить сырье от обломков вмещающих пород и включений и снизить содержание вредных примесей. С этой же целью применяется гравитационное обогащение магнезитов (в тяжелых средах). Обогащенные магнезиты подвергаются обжигу в шахтных и вращающихся печах с получением каустического магнезита и спеченных магнезитовых порошков, которые отправляются потребителям или подаются на плавку в электропечах с целью получения плавленого периклаза. Эти продукты идут на изготовление магнезитовых изделий методом прессования. Для улучшения их свойств в массу при прессовании добавляют хромовые руды, глинозем, огнеупорные глины и другие компоненты.