Особенности разведки россыпных месторождений золота скважинами ударно-канатного бурения
Статья из журнала Иргиредмет «Золотодобыча» «Особенности разведки россыпных месторождений золота скважинами ударно-канатного бурения».
А.Е. Беляев горный инженер-геолог Возможно, что с отдельными, затронутыми ниже вопросами можно и не согласиться, что-то важное упущено, но эта информация может помочь лучше понять процессы разведки россыпных месторождений золота, более ответственно и целенаправленно подойти к выполнению геологоразведочных работ и к подготовке сырьевой базы для своих предприятий.
Основным способом разведки месторождений россыпного золота является бурение скважин ударно-канатными станками. В Бодайбин-ском районе абсолютное больши-нство запасов россыпного золота разведано скважинами ударно-канатного бурения (УКБ) диамет-ром 6 дюймов.
В 1950-е годы резко снизилось качество геологоразведочных работ скважинами ударно-канатного бурения. Геологоразведочные работы состояли в системе горнодо-бывающих предприятий и не являлись профильным направлени-ем их деятельности. Соответствен-но, отношение к этим работам было не на должном уровне. Часто работы на отдаленных участках велись без геологического контроля. Геолог приезжал лишь раз в месяц на лошади выполнить документацию и принять пробы. Таким образом, многие месторожде-ния в этот период остались невыявленными. С передачей геологоразведочного процесса в систему Мингео качество и эффективность геологоразведочных работ улучшились.
Стало больше уделяться внимания технологии бурения и опробования, улучшился контроль, в каждом буровом отряде появились геологи. Объекты с отрицательной оценкой после переразведки стали месторождени-ями и в большинстве своем отрабо-таны. В настоящее время задача создания и воспроизводства запа-сов вновь возложена на горнодобы-вающие предприятия, для которых эта отрасль не стала профильным направлением деятельности.
К сожалению, в большинстве пред-приятий отношение к геологии не соответствует ее значимости. Часто работы ведутся без геологи-ческого контроля, не хватает квалифицированных промываль-щиков. Теряется школа разведки россыпей.
А ведь кажущаяся простота разведочных работ для оценки запасов россыпного золота обманчива. Здесь процессы значи-тельно сложнее в сравнении с опробованием на большинство рудных месторождений.
В данной статье не анализируются вопросы качества разведанных запасов, а рассматриваются отдельные элементы процесса разведки россыпных месторождений, влияющие на качество работ.В отличие от разведки на другие полезные ископаемые при ударно-канатном бурении результат опробования получается непосре-дственно в процессе бурения скважины и практически не подда-ется внешней проверке.В таких условиях главным фактором получения достоверных положи-тельных результатов на объекте работ является мастерство и добросовестность бурильщика и промывальщика на станке и геолога на участке.Качество получаемого резуль-тата опробования зависит от технического состояния бурового оборудования, главным образом желонки, соблюдения технологии бурения и качественного выполне-ния всех операций при бурении и опробовании.При бурении скважин ударно-канатного бурения нет ни одного объективного параметра, который бы не зависел от человеческого фактора.Каждая из операций при ударно-канатном бурении, в отличие от колонкового, носит чисто субъективный характер.И от качественного выполнения каждой операции зависит резуль-тат оценки и качества разведывае-мых запасов.Бурильщик обязан соблюдать технологию бурения и качественно отобрать пробу с интервала опробо-вания и доставить пробу в колоду.
Промывальщик должен замерить объем выжелоненной пробы, качественно промыть ее и закапсюлировать шлих.
Геолог должен знать и контро-лировать соблюдение технологии бурения, уметь читать по «вязкам» процесс бурения, интервал отбора пробы, глубину скважины, контро-лировать промывку пробы промы-вальщиком, а также своевременно осуществлять ведение геологичес-кой документации породы по шламу. Делать контрольный замер глубины скважины при встрече золотоносного пласта и окончания бурения скважины.
Основные операции при разведке россыпей
1. При бурении важно соблюдать интервал отбора пробы в обсадных трубах: 0,5 м — по пустым породам и 0,2 м — по золотоносному пласту.Технически можно пробурить за один цикл и несколько метров, в зависимости от состава породы геологического разреза, что часто и делается при бесконтрольном бурении.Полученный шлих расписывается и раскладывается по проходкам. Выявленное при промывке шлиховое золото попадает в случайную проходку. При этом верхняя и нижняя граница пласта может быть искусственно либо опущена, либо поднята относительно естественного залегания.
2. Желонение должно вестись до полного отбора шлама, не менее 3–5 и более циклов желонений. При долочении породы в скважине в жидкой среде происходит дезинтегра-ция породы, и золотины осаждаются в нижней части забоя. При недостаточном количестве желонений (2–3 раза) часть породы в забойной части с концентрацией золота остается невыжелоненной и попадает в новый цикл долочения. Этому способствует и конструктив-ная особенность желонки. Между нижней частью башмака желонки и клапаном желонки имеется «мертвое» пространство высотой до 5 см, не позволяющее полностью задержать в желонке выжелоненную породу до момента закрытия клапана. Не все золото с опробуемого интервала попадает в пробу, часть золота по скважине опускается, что приводит к опусканию верхней границы золотоносного пласта и растягиванию пласта по мощности. При желонении в скважине обязательным должен быть столб воды, обеспечивающий, во-первых, необходимый вакуум для желонения и, во-вторых, необходимую консистенцию пульпы. Эти особенности характерны для желонок с тарельчатым клапаном и с шаровым.
3. Желонка должна обеспечивать необходимый вакуум для полного отбора шлама. Для этого зазор между манжетой поршня и стенкой желонки должен составлять 3–6 мм. Данный зазор обеспечивает пропуск воды через поршень внутрь желонки при опускании на забой и необходимую герметичность при подъёме поршня для создания вакуума в желонке. Для обеспечения вакуума столб воды в скважине без водопритока должен быть выше поршня желонки. Если манжет поршня будет плотным, желонка в момент подъема будет отрываться от забоя и не обеспечит полноту отбора пробы. Если же манжет прослаблен, то не будет необходимого вакуума для полного отбора пробы. Вода слишком свободно будет переливаться через поршень и не обеспечит необходимого вакуума для забора шлама. При этом призабойная обогащенная часть шлама останется на забое и попадет в следующую проходку. Для контроля качества желонения рекомендуется до начала разбуривания породы в трубах забросить в скважину имитатор в виде кусочков тяжелых металлов в количестве 10 штук. Оптимальным является твердый сплав из старых резцов, коронок, можно свинец.
4. После завершения операции желонения шлам из колоды слива-ется в ендовку. Для исключения потерь золота из пульпы ендовка устанавливается в обрез из бочки. После отмучивания порода из обреза сливается в ендовку и производится замер выжелоненной породы мерной линейкой. Операция необходима для сравнения объема с теоретическим при подсчете средних содержаний по проходкам. При бурении в водоносном горизонте объем выжелоненной породы часто бывает больше теоретического объема за счет попадания породы из-за затрубного пространства. Если объем не будет правильно определен, среднее содержание в проходке будет завышено.
5. Промывка пробы на лотке важнейшая операция при опробо-вании скважин, влияющая на определение и подсчёт запасов оцениваемого месторождения.Необходимо извлечь в шлих все зерна золота до самых мелких фракций.Опытный промывальщик извлекает в шлих самые мелкие частицы золота. При промывке на лотке порода тщательно перетира-ется до полного распада глинистых частиц.Шлих доводится в чистой воде. После окончания бурения скважины производится общий перемыв хвостов опробования скважины.В выжелоненной пробе часто содержатся целиковые остатки породы, сцементированные глиной. И если при промывке в лотке их не растереть (что делается недобросовестными вальщиками при бесконтрольном опробовании), то часть пробного золота смоется в хвосты промывки. При бесконтрольном опробовании общий перемыв хвостов может не делаться, что отразится на результатах.
6. Геологическая документация скважин является неотъемлемой частью буровой разведки. В обязательном порядке необходимо выделять все литологические разновидности пород и по цвету и составу заполнителя, и по составу каменного материала, и по степени обработки каменного материала, и по генетическим признакам и пр., что позволит правильнее определить приуроченность золотоносности к определенным литологическим и и гинетическим горизонтам. В процессе бурения с проходок отбираются образцы извлекаемой попроды по всем разновидностям и выкладываются в специальные трафареты для последующей документации.По шламу при определенном навыке выделение разновидностей пород не вызывает особых осложнений.Для идентификации пород в естественном виде и облегчения документации рекомендуется в процессе бурения сразу после обсадки труб отжелонить породу 1-2 раза без долочения. При этом в желонку попадают целиковые неразрушенные куски породы, что значительно облегчает документацию разреза.Только по шламу без надлежащего опыта документация затруднена. Каменный материал раздроблен до щебня, и часто хорошо окатанный аллювиальный галечник документируется как щебень. При этом наличие хорошо обработанных частей каменного материала часто не учитывается.
7. Информация по документации и опробованию оперативно выносится на геологический разрез. Важно, чтобы профиль разреза близко соответствовал дневной поверхности. Профиль поверхности отстраивается относительно течения реки, левая часть профиля соответствует левому борту, правая — правому борту.Соответственно, привязка скважин по линии производится относительно течения реки.В лучшем случае, профль строится по топографическим отметкам, однако это не всегда возможно из-за отсутствия топосъемочного обоснования на участках поисковых работ.В современных условиях при ведении поисково-оценочных работ для оперативности наиболее прогрессивно пользоваться спутниковой навигационной системой ГЛОНАСС или GPS, особенно для выноски поисковых линий в натуру по координатам построения поперечного профиля по проектным скважинам и определения высотных отметок пробуренных скважин. Точность координации скважин в плане в плане и по высотным отметкам достаточна для данной стадии работ.Практически профиль, близкий к натуральному, можно построить с применением элементарных, известных со школьных времен способов определения превышений между точками.Правильный профиль дневной поверхности позволяет более верно определить наличие и уровни погребённых морфологических структур, с которыми связана золотоносность, правильно увязывать выявляемые структуры и россыпи и более эффективно спланировать дальнейшие работы.