Независимый консультант по горному производству
+7 705 183 7963
Получить консультацию
Главная|Вопросы и ответы

Вопросы и ответы

На месторождении в данный момент бурят разведочные скважины и нам нужно отобрать пробы на физико-механические исследования для проектирования будущей подземной горной выработки. На наш запрос лаборатория ВНИИЦветмет отправила перечень исследований. Просим посмотреть этот перечень. Если в этом списке нет всех нужных исследовании, то можете их добавить.
Для решения задач геомеханики потребуются следующие характеристики вмещающих пород: a) Плотность (гамма) в т/м3. b) Пористость (пористость) в %. Сцепление (сцепление) и Пределы прочности при сжатии, растяжении и срезе (сигма_сж, сигма_р, сигма_ср) в т/м2. c) Угол внутреннего трения (фи) в градусах. d) Формулы пересчёта сцепления и фи в образце в показатели сцепления и фи в массиве. При сравнении с таблицей получается, что все показатели важны за исключением 2, 13 и 14, однако это маленькие затраты и пусть они лучше будут, может быть пригодятся. А вот, чего нет, так это формул для пересчёта показателей прочности в образцах в показатели прочности в массиве. Это эмпирические формулы и мнение экспериментаторов очень ценно для предприятия. Пусть они подключат этот пункт дополнительно. Дорого они просят или нет - не знаю. При определении объёма исследований необходимо иметь ввиду, что нужен керн вмещающих пород с тех мест, где предположительно будут проходить подземные горные выработки. Для однозначного понимания ниже привожу определения использованных понятий. Плотность (Объемный вес ) это физическое свойство пород, количественно оцениваемое величиной отношения их массы к занимаемому объему. При инженерно-геологических исследованиях используются показатель минералогической плотности, т.е. плотность твердых частиц породы (твердой компоненты), которой называется масса единицы их объема. Численно она равна отношению массы твердой компоненты породы к ее объему. Единицей измерения минералогической плотности в системе СИ является т/м3. Величина плотности твердых частиц определяется их минеральным составом. По величине минералогической плотности выделяют породы тяжелые с плотностью гамма>4 т/м3 средней плотности 4>гамма>2,5 т/м3 и легкие гамма< 2,5 т/м3. Средняя плотность характеризует породы в условиях естественного залегания и учитывает их пористость: В зависимости от значения пористости, породы обычно разделяются на мало- (пористость<5%), средне- (пористость=5-20%) и высокопористые (пористость>20%). Наибольшей пористостью обладают осадочные породы (глины 27-40%, известняки 11-20%, песчаники 15-19%) и меньшей -метаморфические и магматические (мрамор 1%, гранит 0,95%, сланцы 1-4%). Исключения представляют эффузивные магматические породы, такие как туфы и трахиты, пористость которых достигает 50-60 %. Увеличение пористости снижает прочность породы, повышает ее влаго- и газопроницаемость. Сцепление и Пределы прочности определяются силами связи между отдельными частицами, образующими породу. Тонкокристаллические малопористые изверженные породы обладают наибольшим сцеплением. В породах крупнозернистого строения оно значительно ниже. Существенно уменьшаются силы сцепления при увлажнении глинистых и сланцевых пород.  Средние значения сцепления для крепких изверженных пород составляют 30-40 мПа (3000–4000 т/м2), осадочных пород средней прочности  2-20 мПа, слабых и сильно выветрелых 0.02-2 мПа. Для большинства пород сцепление=(1.0-1.06)≥ сигма_р. Пределом прочности при сжатии или при растяжении называется отношение разрушающего сжимающего или растягивающего усилия к площади приложения нагрузки. Значения сигма _ж и сигма_р зависят от свойств и строения пород (состава, структуры, трещиноватости, пористости, слоистости, влажности идр.), характера приложения усилий (одноосное, двухосное, трехосное направление сжимающих сил), метода проведения испытаний, размеров и формы образцов. Поэтому для одних и тех же пород они могут изменяться в широких пределах. Горные породы выдерживают довольно высокие сжимающие напряжения и плохо работают на растяжение: сигма_сж бывает больше сигма_р в среднем в 4-10 раз, а иногда и более. Предел прочности пород при одноосном сжатии является одной из наиболее часто применяемых на практике механических характеристик горных пород. Он был принят проф. М.М. Протодьяконовым в 1926 г за основу классификации горных пород по коэффициенту крепости=сигма_сж/100, где сигма_сж - имеет размерность кгс/см2. Между пределами прочности при сжатии, растяжении и срезе существует соотношение: сигма_сж>сигма_ср>сигма_р. Сопротивление трения породы при сдвиге одной ее части по другой характеризуется величинами угла внутреннего трения фи  и сцепления. Угол внутреннего трения фи. В твердых горных породах значение фи уменьшается с увеличением влажности и возрастанием давления. В осадочных рыхлых породах угол внутреннего трения уменьшается с ростом содержания мелких фракций и глинистых частиц, способствующих взаимному смещению отдельных участков. Для большинства осадочных пород фи изменяется от    9°-15° до 37°-40°, а для прочных осадочных (плотные сланцы и песчаники), магматических и метаморфических может достигать 50°-70°. С увеличением отношения сигма сж/сигма р наблюдается возрастание угла фи. Разрушение пород происходит, когда действующие в условиях данного напряженного состояния нагрузки достигают величин, предельных для данного типа пород. В условиях объемного напряженного состояния разрушение в любой точке тела наступает либо по площадкам сдвига, на которых касательные напряжения, находящиеся в определенном соотношении с нормальными напряжениями сигма, достигают критического значения. Разрушение пород в форме сдвига может происходить по поверхностям естественных ослаблений (трещин) с величинами сцепления и угла внутреннего трения, которые, как правило, меньше чем соответствующие параметры однородного массива. Возникающие под действием внешнего давления касательные напряжения при определенной их величине преодолевают структурные связи между частицами и обусловливают их смещение (сдвиг) относительно друг друга. Формируется зона сдвига и происходит разрушение породы. Показатели сопротивления сдвигу являются основными прочностными показателями сопротивления пород внешним силам. Определение прочностных показателей горных пород обычно производится в полевых или лабораторных условиях на образцах, размеры которых не превышают нескольких сантиметров. Вследствие этого результаты оказываются завышенными, по сравнению с прочностью массива пород в условиях его естественного залегания, так как исключается влияние трещиноватости, слоистости и других ослабляющих факторов. Поэтому используют экспериментальные зависимости между показателями прочности горных пород в образцах и в массиве. Такие соотношения оцениваются масштабным коэффициентом, определение которого само по себе является сложной проблемой. Исследователи решают ее применительно к конкретным производственным задачам, таким как расчеты устойчивости открытых и подземных горных выработок, целиков и т.п. Можно сделать вывод, что более или менее надежные показатели прочности могут быть получены на очень больших образцах, изготовление которых в достаточном количестве не реально. Поэтому для конкретных горно-геологических условий разрабатываются эмпирические формулы.
Контуры рудных тел по левому торцу добавили.
Посмотрим на план с вынесенными стрингами по медным рудным телам (рис.01). Имеется две системы рудных тел: северная от канавы 9 до разведлинии III и южная от разведлинии III до канавы 64. Правила следующие: - Экстраполяция между профилями, между рудным и безрудным пересечением осуществляется на половину расстояния с уменьшением площади сечения на 50%. При мощности менее 2 м выклинивание проводится на четверть расстояния между скважинами. - Экстраполяция на разрезах выполняется на половину расстояния между кондиционным и некондиционным сечениями, с выклиниванием на половину мощности сечения. При мощности менее 2 м выклинивание проводится на четверть расстояния между скважинами. На плане с использованием «Инструмента измерения» определим расстояние между последними слева разрезами: 35.16 м. Проведём вертикальный разрез по крайнему левому стрингу с использованием «Инструмента разреза» и «Режима привязки». Разрез проводим слева-направо. Получили вертикальное сечение (рис.02). На нашем торцевом разрезе с использованием «Инструмента измерения» определим мощность рудных тел: 1.86 м и 0.94 м. Следовательно в торце выклинивание произведём на 35.16/4 = 8.79, т.е. примерно на 9 м. Площадь сечения уменьшим на 50%.  Для этого выделим один стринг и правой кнопкой мыши выбираем «Переместить стринг». На панели выбираем Режим Перпендикулярное расстояние, Расстояние 9, Сделать копию, Изменить размер 50%. То же самое проделаем со вторым стрингом. Получим рис.03. Переходим в план. Слева от канавы 9 образовался новый стринг с уменьшенными сечениями. Нажать «Переход к точке» и указать на новый стринг, который сместится в центр экрана. Выбрать «Инструмент вращения» и повернуть изображение в аксонометрическую проекцию. Выбрать «Инструмент перемещения» и установить изображение как показано на рис.4. Мы видим, что от левого края до правого нет безрудных интервалов, следовательно руда сплошная. Похоже на то, что есть центральный объём, который внизу расслаивается как кисточка. Предлагаю сначала нарисовать главное рудное тело, которое проведём слева-направо по одному из контуров в каждом сечении, а потом добавим к нему мелкие части в виде линз. На самом деле там линз нет, а это ответвления одного рудного тела, но у нас недостаточно информации для такой детализации. Укрупним левый край (рис.5). Применим стрелку «Инструмент выбора». Выбираем инструмент «Построить каркас» - Максимальный объём – Триангуляция - ОК. Курсором нажмём на левый крайний контур, а потом на следующий контур рудного тела. Поверхность закроется пустым каркасом со сквозным отверстием по торцам (рис.06). В окне просмотра появился новый элемент «Новый каркас» и этот элемент активный. Нажмём на него правой кнопкой и выберем «Сохранить как» - Тип «DTM» - Имя «Ore1(CU)»- цвет Розовый. Правой кнопкой выберем «Обновить». Применим стрелку «Инструмент выбора» (это очень важно!). Дальше мы будем работать уже с Ore1(CU). Выделим крайний левый контур в торце рудного тела и выберем операцию «Закрыть конец» (иконка в виде цилиндра). Теперь проверим каркас. Нажать галочку «Проверка каркаса». На панели отметить Проверка самопересечений (желтый цвет) и Проверка замкнутости (красный цвет). Получить результат: 0 неверных соединений, 1 незамкнутых срезов, 0 пересекающихся треугольников. Нажать ОК. Можно сразу продолжить построение каркаса рудного тела. Выбираем инструмент «Построить каркас» - Максимальный объём – Триангуляция - ОК. Курсором нажмём на правый крайний контур построенного каркаса, а потом на следующий контур рудного тела. Каркас продолжится вправо (рис.07). Применим стрелку «Инструмент выбора» (это очень важно!). Нажать галочку «Проверка каркаса». Получить результат: 0 неверных соединений, 1 незамкнутых срезов, 0 пересекающихся треугольников. Нажать ОК. Действуйте так, проверяя чтобы каркас не пересекали стринги линз. Действуйте пока не возникнет проблема. Полученные каркасы и линии присылайте мне для анализа. Если смогу, то решим проблему вместе.
Обновили контуры Zn и Cu, стараясь избегать их пересечения, контуры рудных тел сравнивали с разрезами Владимира Юрьевича, так как его разрезы были сделаны с бортовым содержанием Cu 0.5, Zn 1.0, а Вы просили сделать контуры Zn 0.7, сделала и то, и другое: Cu 0.5, Zn 0.7, Zn 1.0. Хотели поинтересоваться, сможете ли Вы далее обновить блочную модель (начальство очень интересуется).
Просмотрел контуры рудных тел в сечениях. На мой взгляд, всё правильно технически. Строить рудные тела начнём с дорогого медного CU 0.5%. Загружаем базу скважин и стринги как показано на рисунке 00.jpg. Проводим вертикальное сечение по разведочной линии ПРV+60. Включаем Режим привязки и используем Инструмент разреза. Вот тут-то и видно, что при построении композита 0.5% не учтена канава 9, а ведь там пересечение по меди 1.85%. Эта канава в 37 м на северо-запад от ПРV+60 и нужно построить ещё один разрез по линии ПРIV. Правда, на чертеже эта разведлиния кем-то исправлена. Думаю, что лучше её провести поближе к канаве 9, но это уже на усмотрение геологов. Поскольку мы не можем двигаться дальше в построении медного рудного тела, пока не оформим его левый торец, то прошу добавить контур рудного тела в сечении по ПРIV.
Обновила контуры Zn и Cu, стараясь избегать их пересечения, контуры рудных тел сравнивала с разрезами Владимира Юрьевича, так как его разрезы были сделаны с бортовым содержанием Cu 0.5, Zn 1.0, а Вы просили сделать контуры Zn 0.7, сделала и то, и другое: Cu 0.5, Zn 0.7, Zn 1.0. Хотела поинтересоваться, сможете ли Вы далее обновить блочную модель (начальство очень интересуется).
После того как контуры построены, нам нужны каркасы рудных тел прежде чем мы начнём строить блочную модель. В субботу планирую посмотреть полученные Вами контуры и, если всё в порядке, то двинемся дальше.
Файл стрингов Zn_07 создан по всем разрезам, он во вложении. Подскажите, пожалуйста, по правильности выполнения. можно делать контуры рудных тел также по меди?
Хорошие чертежи, правда мне непонятно направление рудных тел в нижней части чертежа по отношению к литологической модели на разрезе ЮВУ_I и почему левое рудное тело не раздваивается. На других разрезах наоборот, интервалы на композитной скважине выходят за края руды. Можно пройтись по разрезам и подправить. Но это, вообще-то, привилегия геолога думать о генезисе, а я горный инженер. На этих же разрезах рисуйте рудные тела по меди. Проследите, чтобы они не пересекались с цинковой рудой. Если пересекаются, то правьте цинковое рудное тело, так как медь дороже.
Фотографии экрана разрез + скважины (цинк) в макромайне сделали, есть некоторые несовпадения рудных сечений на разрезах и содержаний цинка в скважинах в макромайн. Подскажите, пожалуйста, насколько критичны несовпадения и можем ли мы руководствоваться именно содержаниями цинка в макромайне при отрисовке стрингов
Все рисунки сделаны геологами на бумаге в виде эскизов сравнительно небольшого масштаба. Кроме того, помнится были большие трудности в их привязке, так как для правильной привязки нужно на каждом чертеже проставить не менее 3 точек (в виде крестиков) с известными координатами. Геологами это не было сделано, поэтому привязывался к устьям скважин и пересечениям скважин с координатными линиями. Это не очень точные данные, так как скважины находятся не строго в плоскости разреза, а за ней или перед ней и направлены также не по плоскости. Поэтому сам чертёж имеет невысокую точность. А вот скважина, построенная в Micromine, имеет высокую точность. Так что советую загрузить скважины с композитами по цинку (например ZN_07, т.е. с бортом 0.7%) и по ним, примерно ориентируясь на чертеж отстроить контуры рудных тел в виде стрингов. Рудные контуры должны проходить в плоскости разреза через края интервалов с композитом цинка. Кстати, все Assay для композитов, которые я Вам прислал следует предварительно подгрузить в базу данных скважин. Для этого копируете их в проект, потом "Скважины/борозды"-"База данных" -Правка-Hole-Правка-"Файлы интервалов"-Добавить-ОК. При загрузке скважин советую композиты окрасить одним контрастным цветом, например композиты по цинку синие. Для вычерчивания контуров рудных тел воспользуйтесь инструментами в третей сверху строке. "Создать стринг"-Стринг. Курсор станет крестиком. Щёлкая левой кнопкой   рисуйте контур. Режимом привязки лучше не пользоваться, т.к. в этом случае контур уйдёт за плоскость разреза. Для замыкания контура используйте инструмент "Замкнуть стринг", иначе контур будет разорванным. После окончания построения контура стринг "Без имени"-"Сохранить как". Имя файла дайте например так "ZN_07_РЛ_I". В общем как хотите, но только чтобы потом в этих стрингах не запутаться. Сообщите когда всё сделаете.
 
Как построить контуры рудного тела на вертикальном разрезе?
По существу, всякое изменение в скважинах или интерпретации рудных тел - это отстраивание руды заново. Предлагаю сегодня начать строить контура рудных тел на вертикальных сечениях проведенных по разведочным линиям. Для этого у вас есть привязанный в пространстве план и несколько разрезов.
Откройте проект: наборы форм - сохраненные виды - скважины и канавы. Загрузятся все скважины и канавы в плане.
Теперь: наборы форм - Изображения - Плоскость 3D. В окошке "файл" выбрать "2000_Санчес_карта_Дополнения.jpg". Загрузится план участка месторождения. Он размещен на плоскости внизу, на отметке Z=0, поэтому над ним видны все скважины. Теперь точно также загрузите картинку "ЮВУ_I.jpg". На плане появится прямоугольник очерченный тонкой синей линией. Обратите внимание, что левый нижний угол точно лежит на разведочной линии I-I. Это загрузилась картинка вертикального разреза "ЮВУ_I". Теперь найдите вверху "инструмент разреза" (он возле лапки) и кликните по нему один раз левой кнопкой. Курсор принял форму крестика. Станьте крестиком в нижней части плана на линии I-I, зажмите, не отпускайте левую кнопку мыши и ведите вверх по линии I-I. Появится штриховая линия, которую нужно как можно точнее совместить с линией I-I снизу вверх и вправо. На краю плана отпустите левую кнопку. Появится картинка вертикального разреза по линии I-I. Выделите в "Визекс" строку "ЮВУ_I.jpg". Нажмите правую кнопку и выбирете "Свойства". В закладке Плоскость 3D установите Прозрачность примерно 25%.
Это необходимо, т.к. ваши скважины могут оказаться за плоскостью чертежа. Теперь вы их видите. Конечно, они точно не совпадают с теми что нарисованы на бумаге. Неизвестно кто и как их рисовал, кроме того бумага мятая, да и привязка не очень точная. Но информации всё-таки достаточно для отрисовки рудного тела. Оставим птички в Визексе на линиях скважин Hole, на копрозитных пробах по цинку AssayZN_07.DAT и на картинке разреза ЮВУ_I.jpg. Теперь геолог должен принять решение как провести контур рудного тела с бортом по цинку 0.7%. Для этого станьте мышкой на иконку вверху "Создать стринг" и кликните левой кнопкой один раз. В окошке "Выбрать активный слой" кликнуть на "Стринг" и ОК. Курсор превратился в точку с крестиком. Становитесь на рисунке на то место где нужно рисовать линию и кликаете левой мышкой один раз. Точка фиксируется. Ведете в следующую точку и снова кликаете. Вторая точка фиксируется и появляется отрезок линии. Таким образом, обводите всё рудное тело. Когда вернётесь с другого конца к первой точке, то нужно перевести курсор вверх на иконку "Замкнуть стринг" и кликнуть по ней один раз. Контур замкнётся точно (без разрывов). Теперь можно становиться на каждую точку и подвигать её. Можно вставить в контур дополнительные точки или убрать лишние. Саму линию советую сделать толстой и синей для цинка или красной для меди (Без имени1.STR-правый клик-Свойства-Опции линии-Цвет по умолчанию-ОК). Когда контур построили, нужно выделить "Без имени1.STR"-правый клик-Сохранить как-Назвать линию (например, ZN1_07). Следует иметь ввиду, что все другие линии рудного тела  ZN1_07 под этим же именем, хотя они и будут находиться на других разрезах. Давайте пока остановимся. Ожидаю от Вас сообщения, что первый контур построен. Спрашивайте по телефону, если что-то непонятно.
Продолжим обсуждение вопроса о композитах.
Прежде всего создадим координаты начала каждого интервала опробования AssayCU и AssayZN: Скважины/борозды – Создать – Координаты вдоль скважин/борозд. Затем произведём расчёт композитов: Скважины/борозды – Расчёт композитов – По содержанию. Файл интервалов AssayCU – Поле содержаний CU. Бортовое содержание 0.5 (в процентах), минимальная длина 1 (в метрах), Числовые исключения – все включить, Текущий метод – Взвешенное среднее. Файл отчёта: AssayCU_05. Файл интервалов AssayZN – Поле содержаний ZN. Бортовое содержание 0.7 (в процентах), минимальная длина 1 (в метрах), Числовые исключения – все включить, Текущий метод – Взвешенное среднее. Файл отчёта: AssayZN_07. Файл интервалов AssayZN – Поле содержаний ZN. Бортовое содержание 1.0 (в процентах), минимальная длина 1 (в метрах), Числовые исключения – все включить, Текущий метод – Взвешенное среднее. Файл отчёта: AssayZN_10. Возможно много других методов построения композитов, однако мы воспользовались тем, что указан выше, как наиболее популярным. Геолог может обосновать другой метод. В природном массиве собственно нет раздельных рудных тел, так как в нашем случае нет скарнов или водоупоров. Поэтому можно не фильтровать пробы по принадлежности к медной или цинковой руде. Однако, тогда при построении каркасов следует сначала построить каркас медных рудных тел, так как CU наиболее дорогой металл, а уже потом строить каркас цинковых рудных тел так, чтобы они не пересекали медные рудные тела. Подключите AssayCU_05, AssayZN_07 и AssayZN_10 к базе данных: Скважины/борозды – База данных – Правка. Затем прошу покрутить скважины с композитами и наложить их на сечения с изображением литологии, отключив при этом AssayCU и AssayZN, чтобы они не мешали. В простом случае (S-2, рис.15) ясно, что медное тело (слева) и цинковое (справа) просто прикасаются друг к другу. В более сложном случае (Q-38, рис.16) медное тело (справа) отрезает часть цинка. В сложном случае (S-42, рис.17) решение следует принять геологу. Например, богатый цинковый интервал отнести к цинковому телу и потерять бедную медь (слева), а богатые медные интервалы отнести к медному телу и потерять бедную цинковую руду (справа). С учётом литологии прошу на вертикальных сечениях по разведочным линиям обвести контуры медных и цинковых рудных тел линиями так, чтобы они не пересекались друг с другом.
Бортовое содержание по меди берём 0,5%, по цинку считаем по 0,7% и по 1% отдельно. Скажите пожалуйста если я Вам отправлю разрезы с выделенными медными и цинковыми сечениями для Вас это будет удобно?
Давайте поговорим о литологической модели. Все разведочные скважины и конавы делятся на участки с характеристиками различных пород. Это даёт возможность геологу построить литологическую модель. Такая модель необходима, в частности, для того, чтобы правильно вписать рудные тела, определив их углы падения и границы. Поскольку мы сами такую модель не строим, можно воспользоваться тем что у нас есть, т.е. историческими чертежами на бумаге. Направляю по вашему запросу упакованный директорий с проектом в Micromine. Откройте проект, затем выбирайте "Визекс"-"Сохранённые виды"-"1скважины и канавы". Должны загрузиться файлы "AssayCU", "AssayZN", "Hole" и "topo". Если всё загрузилось правильно, то можно посмотреть изображение скважин с опробованием CU (справа, красный цвет) и ZN (слева, синий цвет). Для канав CU (слева, красный цвет) и ZN (справа, синий цвет). Засканированные бумажные разрезы по разведочным линиям с изображением литологии уже там тоже есть. Можете посмотреть. Рассчитываю что Вы сами отрисуете на них рудные тела с моей помощью. Но это будет потом, когда построим композиты.      
Исправил данные по скважине 25 в Survey. Направляю исправленную базу данных. Что делаем дальше?
Внёс исправления, скважина S-25 выправилась.
Решил Вам послать картинки, которые для удобства поместил в тот же файл "База Санчез".
В закладке 1 статистика. Внизу легенды по меди и по цинку. Интервалы взял по статистике - от 0.5 до нормального среднего, затем от него до 1 СКО и до 2СКО. Так получается максимальный охват проб и они более или менее сопоставимые.
В закладке 2 план основного участка со скважинами и под ним для примера скважина 32. Как видите, если красную часть отнести к медному рудному телу, то теряем определенное количество цинка. Так получается в большинстве скважин. В закладке 3 вид сверху на все скважины покрупнее, чтобы было видно пробы. Мне думается, прежде чем двигаться дальше нужно решить для каждой скважины в какой точке мы проводим границу между медной и цинковой рудой. Лучше всего медную руду обвести кружком (вставка-фигуры-кружок без заливки). Это нам облегчит выделение медных руд. Все остальные будут цинковыми. Прошу проделать такую работу и прислать мне файл "База Санчез". Для расчёта композитов прошу указать бортовое содержание по меди в медных рудных телах и бортовое содержание по цинку в цинковых рудных телах.
Задать вопрос
Оставьте интересующий вопрос и Вы получите ответ через непродолжительное время
Или Вы можете связаться со мной по телефону +7 705 183 7963
Независимый консультант по горному производству
+7 705 183 7963
Получить консультацию
Заявка на консультацию
Оставьте свои контактные данные и краткое описание проекта