ПОНЯТИЕ О ПРОМЫШЛЕННЫХ ТИПАХ

Пара

Промышленные типы МПИ

Природное многообразие полезных ископаемых и различные направления их использования представляют весьма сложную картину. В связи с этим классификация промышленных типов месторождений полезных ископаемых и соответствующая характеристика составляет обширный предмет, еще не вполне разработанный в научно-теоретическом отношении. Тем не менее представления об определенных промышленных типах месторождений вошли в практику геологоразведочных работ довольно прочно. Промышленные типы месторождений служат основой сравнительного анализа разведочных данных, позволяя сопоставлять и оценивать объекты разведки по аналогии с им подобными, принадлежащими к тому же промышленному типу. В настоящем учебнике даются лишь общие представления о промышленной группировке и приводятся примеры месторождений полезных ископаемых, характеризующие некоторые важные типы.

Основополагающие представления о промышленных типах месторождений полезных ископаемых изложены в капитальных трудах В. М. Крейтера и В. И. Смирнова. Одновременно промышленная типизация и соответствующая систематизация всевозможных месторождений полезных ископаемых разрабатывалась в практике поисков, разведок и эксплуатации, что находило отражение в различного рода инструкциях и методических пособиях по геологоразведочным работам, подсчетам запасов полезного ископаемого, системам разработки и т. п.

Промышленная классификация месторождений полезных ископаемых основывается, с одной стороны, на их важнейших природных свойствах, а с другой - на возможностях и направлениях использования добываемого минерального сырья. Твердые, жидкие и газообразные полезные ископаемые подразделяются на группы соответственно общности их промышленного назначения. Ниже дается промышленная группировка различных полезных ископаемых по В. М. Крейтеру.

1. Минеральное топливо, включающее уголь, нефть и газ.

2. Руды черных металлов, в число которых входят железные, марганцевые, хромовые, титановые и др.

3. Руды цветных металлов, из которых получают алюминий, медь, свинец, цинк, олово, ртуть, сурьму и многие другие металлы.

4. Руды драгоценных (благородных) металлов, в основном золота и платиноидов.

5. Руды радиоактивных элементов, преимущественно урана.

7. Руды для химической промышленности, среди которых наибольшее значение имеют каменные соли, фосфориты, апатиты, сера, плавиковый шпат.

8. Руды индустриального сырья (техническое сырье) - алмазоносные кимберлиты, асбесты, тальк, графит, оптические минералы и др.

9. Флюсы и огнеупоры для металлургической промышленности, представленные известняками, доломитом, магнезитом, кварцем, глинами.

10. Строительные материалы - бутовый и облицовочные камни, гравий и песок, известняки и глины.

11. Подземные воды, среди которых различаются источники питьевого или технического водоснабжения и минеральные источники.

Внутри этих групп выделяются природные типы месторождений по комплексу признаков. В. М. Крейтер в качестве признаков промышленного типа принял формы, размеры, качество и условия залегания тел полезных ископаемых, поскольку они оказывают решающее влияние на способы разработки и методику разведки месторождений. В. И. Смирнов при промышленной группировке рудных месторождений подчеркивал признаки:

· генетический класс, определяющий природу месторождения;

· структуру месторождения, влияющую на его формы;

· вещественный состав руд, являющийся основой их качества, и состав вмещающих горных пород.

Каждая из названных промышленных групп включает значительное число природных типов месторождений, вследствие чего общая классификация насчитывает сотни, типов. С развитием горной и перерабатывающей промышленности претерпевает изменения и промышленная классификация месторождений полезных ископаемых.

Некоторые типы месторождений утрачивают свое прежнее значение или оказываются исчерпанными (богатые рудные жилы меди и свинца, драгоценные камни). В то же время вовлекаются в отработку месторождения новых, ранее не добывавшихся полезных ископаемых. Так, с возникновением потребностей в минеральных удобрениях, радиоактивном сырье, редких элементах появились новые промышленные типы месторождений апатита, урана, редкометальных руд.

Промышленная значимость различных типов месторождений не одинакова и измеряется в основном двумя показателями:

1) долей запасов полезного ископаемого в данном типе относительно мировых запасов этого

полезного ископаемого и

2) долей добычи минерального сырья из месторождений, принадлежащих к данному типу, относительно мировой добычи такого минерального сырья. При этом в разных странах значение одного и того же промышленного типа месторождений может быть большим или меньшим ввиду того, что отдельно взятая страна, как правило, не обладает всеми типами месторождений полезных ископаемых.

Исключением является СНГ, где находятся почти все известные в мире промышленные типы месторождений.

Минерально-сырьевая база области по основным полезным ископаемым обладает значительным запасом прочности. Обеспеченность добывающих отраслей по многим видам минерального сырья достаточно высокая. Значительные перспективы прироста запасов в целом научно обоснованы и подтверждены с различной степенью достоверности результатами поисково-разведочных работ. Эффективность использования минерально-сырьевой базы области в ближайшие годы будет определяться не только темпами добычи различных видов полезных ископаемых, но и степенью комплексности использования разведанных запасов и правильности выбора стратегии их наращивания.

Наиболее стратегически выгодными с точки зрения максимальных приростов запасов нефти и газа на перспективу являются направления нефтегазопоисковых работ, связанных с девонским и нижнекаменноугольным комплексами пород Астраханского свода. Именно в этих отложениях будут открыты крупные месторождения нефти, газоконденсата и газа по запасам сопоставимыми с Тенгизским нефтяным и Астраханским газоконденсатным месторождениями. Площадь высокоперспективных земель около 10 тыс. км 2 , мощность комплекса около 2500 м. Девонские и нижнекаменноугольные отложения являются регионально нефтеносными, к ним приурочены крупные нефтяные месторождения Башкирии, Татарии, Волгоградской области, Тенгизское, а также недавно открытое в северном Каспии Восточный Кашаган с огромными запасами нефти.

Большие глубины (5000 -6500 м) залегания основных продуктивных горизонтов, высокая стоимость бурения поисковых скважин длительное время сдерживали постановку поисковых работ. Первые обнадеживающие результаты были получены в процессе бурения скв. 2 Володарская при забое 5961 м, когда произошел аварийный выброс нефти с газом. Дебит нефти составил около 25 м 3 /час. Нефтепроявления были также зафиксированы при вскрытии этих отложений в скв. 1 Табаковская.

Для оценки перспектив нефтегазоносности девонско-нижнекаменноугольного комплекса пород ряд скважин пробурило предприятие «Астрханьгазпром», но положительных результатов не было получено.

По всей вероятности, это обусловлено несовершенной технологией бурения скважины. Тяжелые буровые растворы (удельный вес до 2,13 ч/см 3), применяемые при бурении, вероятно, закальматировали пласты коллекторы и

поэтому были получены отрицательные результаты, хотя эти скважины находились гипсометрически выше, чем скважина 2 Володарская.

Центральная часть Астраханского свода находится в распределенном фонде, южная часть - в нераспределенном фонде недр. Этот участок недр находится в близкой тектонической зоне с известными крупными нефтяными месторождениями Тенгиз и Восточный Кашаган. Геологическое изучение и освоение недр потребует значительных капиталовложений. Высокие перспективы открытия крупных месторождений углеводородов, большие дебиты скважины, огромные потребности в нефти и газе, как в нашей стране, так за рубежом, предопределяют высокую рентабельность производства на многие десятилетия. К настоящему времени этот участок недр является самым высокоперспективным на нефть и газ в пределах Поволжского экономического района и юга РФ. В непосредственной близости или в пределах участка проходят железная дорога, нефтепровод Тенгиз-Новороссийск, газопровод на Северный Кавказ, высоковольтная ЛЭП, протекает река Волга. Руководство области заинтересовано в освоении недр на взаимовыгодной основе и создаст необходимые благоприятные условия для работы крупного платежеспособного инвестора.. На территории области работают несколько крупных недропользователей (РАО «Газпром», ЛУКОЙЛ и др.), которые из года в год наращивают уровень добычи газа, конденсата, нефти и проявляют повышенной интерес для дальнейшего расширения своего производства в области.

Важнейшей задачей в развитии минерально-сырьевой базы области является освоение Центрально – Астраханского газоконденсатного месторождения, что позволит значительно увеличить добычу газа, конденсата и серы. В результате этого будет создано несколько тысяч рабочих мест, будут решаться многие социальные вопросы.

Вторым направлением поисковых работ на нефть и газ является надсоле-вый комплекс, широко развитый в северной части области. В этом комплексе открыты небольшие Бугринское, Северо-Шаджинское газовые и среднее по запасам Верблюжье нефтяное месторождения. В нераспределенном фонде находится около 15,0 тыс. км 2 . Продуктивные горизонты приурочены к отложениям триаса, юры и нижнего мела. Их глубины залегания колеблются в пределах 900-2300 м. Успешное решение проблемы поисков нефти и газа зависит главным образом от правильного научно обоснованного выбора поисковых объектов и методики поисково-разведочных работ. Нельзя вовлекать в разведку все без исключения солянокупольные структуры. Анализ пространственного размещения залежей нефти и газа в надсолевом комплексе позволил установить их приуроченность к солянокупольным структурам, граничащими с обширными межкупольными мульдами, площадь которых в несколько (3-5) раз превышает площадь купола. Ловушки расположены в южной части мульд, то-есть на путях региональной миграции углеводородов. Соляные купола характеризуются сложным блоковым строением со специфиче­ским стратиграфическим диапазоном нефтегазоносности в пределах отдельных блоков. Поэтому на соляных куполах необходимо опоисковывать не только своды куполов, но и их склоны, где стратиграфический диапазон нефтегазоносности значительно шире.

На соляных куполах могут быть открыты небольшие и средние по запасам нефтяные и газовые месторождения.

В непосредственной близости от перспективных участков проходит железная дорога, протекает р. Волга. Развита сеть автомобильных дорог, то есть имеется необходимая инфраструктура для организации добычи нефти и газа.

Для геологического изучения и освоения недр района развития соляных куполов потребуется значительно меньше инвестиций по сравнению с аналогичными затратами для изучения подсолевых отложений Астраханского свода. Стоимость бурения скважины глубиной 1400-1600 м в несколько раз меньше стоимости скважины глубиной 4200 м.

Привлекательность поисков нефти и газа на соляных куполах, несмотря на их значительно меньшую перспективность по сравнению с подсоле

выми отложениями, состоит в том, что себестоимость добываемой нефти и газа будет невысокой. Последнее позволит быстро окупить вложенные затраты и в последующие годы работать с высокой прибылью. Ориентировочные извлекаемые запасы нефти и газа на соляном куполе по аналогии с Верблюжьем нефтяным и Северо-Шаджинским газовым, могут составлять соответственно 5,0-10,0 млн. т и 3,0-5,0 млрд. м 3 .

Соль пищевая. На озере Баскунчак добывают ежегодно около 2,0 млн. т соли. Обеспеченность запасами при существующем уровне добычи на 50 лет. В соле оз. Баскунчак, в связи с открытостью участка добычи, содержится много примесей терригенного материала и повышенное содержание кальция, что не позволяет получать из нее пищевую соль высокого качества - соль Экстра, которая пользуется большим спросом. Обычно соль экстра получают из каменной соли, которая залегает на больших (1000 - 1500 м и более) глубинах, что резко повышает себестоимость производимой продукции.

В 3,0 км западнее оз. Баскунчак открыто Средне-Баскунчакское месторождение каменной соли. Кровля соляного штока установлена на глубине 50-120 м. Запасы соли составляют около 800,0 млн. т, причем запасы соли могут быть значительно увеличены за счет включения в подсчетный план более глубоких горизонтов солей.

Каменная соль характеризуется высоким качеством. По данным ВНИИгалургия для освоения месторождения и организации производства соли Экстра с годовой производительностью 540 тыс. т потребуются инвестиции в объеме около 20,0 млн. долларов, окупаемость затрат 4,5 года. Учитывая, что в ближайшее время этот район будет газифицирован, затраты на производство соли резко сократятся. Через месторождение проходят железная и автомобильная дороги, линия электропередач. Рынок сбыта соли экстра не ограничен, а учитывая огромные запасы каменной соли уровень добычи соли можно увеличить до 2,0 млн. т в год. Последнее безусловно повысит рентабельность производства и привлекательность этого месторождения для инвесторов, тем более, что такого месторождения с огромными запасами каменной соли на небольших глубина к с благоприятными географо-экономическими данными в европейской части РФ нет. Разработка месторождения и производство соли - экологически чистое производство и дает экологически чистый продукт, совершенно независимый от воздействия окружающей среды.

Бром. Вмежкристальной рапе оз. Баскунчак содержатся повышенные (около 500 г/м 3) концентрации брома при нижнем пределе промышленной разработки около 120 г/м 3 . Запасы брома в оз. Баскунчак около 100 тыс. т. Можно добывать около 5,0 тыс. тонн брома в год. Одна тонна брома на международном рынке стоит около 1250 долларов. По данным Пермского филиала ВНИИ- йодбром при уровне добычи 3,0 тыс. т брома в год окупаемость, при коэффициенте рента­бельности 50%, около 5 лет. В случае увеличения добычи брома до 5,0 тыс. т в год рентабельность предприятия безусловно возрастет. Бром широко используется в химической, оборонной промышленности, медицине и в качестве утяжелителя буровых растворов. На берегу оз. Баскунчак в пос. Нижний Баскунчак имеется необходимая для производства инфраструктура. Производство брома, исходя из опыта работы аналогичного предприятия в Саках на Украине, является экологически чистым производством. По материалам буровой скважины в нижележащих соляных пластах (инт. глубин 20-250 м) установлена межкристальная рапа с содержанием брома до 1500 - 2000 г/м 3 . Последнее значительно расширяет ресурсную базу брома. Рынки сбыта имеются как в Российской Федерации, так и за рубежом, особенно в странах северной части Европы. Если в районе добычи брома организовать производство бромидов, то еще дополнительно будет получена значительная прибыль.

Несомненно, что организация добычи брома из рапы оз. Баскунчак будет высокорентабельным, экологически чистым производством, имеющим надежную сырьевую базу на продолжительное время.

Минеральные воды. Месторождения минеральных вод имеют широкое распространение на севере области в пределах Ахтубинского, Черноярско-го и Енотаевского районов. Воды Ахтубинского района - «Кочевая», «Подземный дар», «Баскунчак» за короткое время завоевали большой авторитет у астраханцев и пользуются высоким спросом.

Глубина залегания водоносных горизонтов колеблется в пределах 70-120 м. Дебиты скважины составляют 80-100 м 3 /сут. Минерализация вод от 1,0 до 7,0 г/л, на отдельных участках подземные воды пресные. Тип воды обычно хлоридно-гидрокарбонатный. По своим лечебным свойствам астраханские минеральные воды не уступают кавказским минеральным водам

Для освоения месторождений минеральных вод и организации их разлива требуются незначительные капиталовложения. Окупаемость вложенных средств 1,5-2,0 года, себестоимость 1 л минеральной воды не более 30 копеек. Рынок сбыта не ограничен как в пределах Астраханской области, так и в соседних регионах. Учитывая тенденцию повышения жизненного уровня населения, потребность в минеральной и экологически чистой подземной пресной воде из года в год будет систематически возрастать. В экономически развитых странах водопроводную воду уже давно не используют в пищевых целях.

Таким образом, на территории Астраханской области имеются перспективные участки и месторождения нефти, газа, конденсата, каменной соли, брома и минеральных вод, обладающие значительным экономическим потенциалом и требующие различные инвестиции для их освоения в зависимости от размеров и значимости полезных ископаемых. Их освоение несомненно приведет к усилению экономики области, получению инвесторами значительной прибыли в течении длительного времени и повышению благосостояния астраханцев. На предприятиях - недропользователях (Астраханьгазпром, ЛУКОЙЛ-Астраханьморнефть, солепромысел Бассоль) самая высокая зарплата, решаются многие социальные вопросы для работающих. За счет этих предприятий в основном формируются областной и районные бюджеты. Руководство области заинтересовано в освоении недр на взаимовыгодной основе с учетом экологических требований и создает все необходимые условия для эффективной и рентабельной работы инвесторов – недропользователей.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-08

Для разработки месторождений полезных ископаемых в зависимости от горно-геологических условий залегания и свойств пород и полезных ископаемых применяют различные технологии: подземную, открытую, скважинную и подводную.
Под технологией понимают совокупность производственных процессов, выполняемых во взаимной связи во времени и пространстве. Вместо термина «технология» применяется также термин «способ разработки месторождения полезных ископаемых». Соответственно различают подземный способ разработки месторождений, открытый способ и т.д.
Основные компоненты технологии разработки месторождений полезных ископаемых:
1. Работы, в результате выполнения которых обеспечивается доступ к полезному ископаемому с поверхности земли. Эти работы называют вскрытием месторождения.
2. Разделение залежи полезного ископаемого на части, удобные для извлечения полезного ископаемого из недр земли. Эти работы называют подготовкой месторождения к очистной выемке.
3. Работы по непосредственному извлечению полезного ископаемого из недр. Эти работы называют очистной выемкой полезного ископаемого, или очистными работами.
При вскрытии и подготовке месторождений к очистной выемке полезного ископаемого проводят сопутствующие работы, которые обеспечивают технически, технологически и экономически выгодное и безопасное выполнение основных процессов. К сопутствующим работам относят снижение водопритока и газопоступления из горных пород на рабочие места, заблаговременные при необходимости осушение и дегазация горных пород всего месторождения или его части. Параллельно с очистной выемкой полезного ископаемого и транспортированием его на земную поверхность осуществляют выемку и перемещение для складирования в специально отведенные места пустых горных пород, препятствующих доступу к полезному ископаемому, выполняют доставку материалов, машин и механизмов, снабжают электрической и пневматической энергией, свежим воздухом и многие другие работы.
Обычно предприятие, добывающее полезное ископаемое, осуществляет его первичную переработку и обогащение.
После завершения добычных работ необходима рекультивация, т.е. восстановление земель, нарушенных горными работами.
Подземной называется технология, осуществляемая с помощью подземных горных выработок.
Горные выработки - полости, сооружаемые в земной коре и обустраиваемые в соответствии с их назначением. Подземными называют выработки, расположенные на некоторой глубине от поверхности земли и имеющие замкнутый контур поперечного сечения.
Открытая разработка месторождений полезных ископаемых осуществляется с помощью открытых горных выработок, к которым относят выработки, примыкающие к поверхности земли и имеющие незамкнутый контур поперечного сечения.
Скважинную технологию применительно к твердым полезным ископаемым называют также геотехнологией. Сущность ее состоит в бурении скважин к полезному ископаемому, изменении физического или химического состояния полезного ископаемого и извлечении продукта на поверхность земли по скважинам. Для перевода твердого полезного ископаемого в состояние, пригодное для транспортирования по скважинам, применяют размыв высоконапорной струей воды, плавление, растворение, химическую и бактериальную обработку.
Подводная технология применяется для разработки континентальных россыпных месторождений, месторождений на дне озер, морей в пределах континентального шельфа и мирового океана.

Инженерная геология месторождений полезных ископаемых является новым, сложившимся и успешно развивающимся разделом (научным направлением) инженерной геологии. Она призвана обеспечивать эффективную работу горнодобывающих предприятий, развитие важнейшей базовой отрасли народного хозяйства. Содержание этого раздела инженерной геологии составляет широкий круг геологических вопросов и практических задач, возникающих при освоении различных месторождений полезных ископаемых: рудных, угольных, нефтяных, газовых, горнохимического сырья, минеральных удобрений, строительных материалов и др.

Задачами инженерно-геологического изучения месторождений полезных ископаемых являются:

1) геологическое обоснование окончательной промышленной их оценки, а также способов вскрытия и системы разработки, конструкций карьеров и подземных выработок, проектов организации производства строительных и горных работ, оценки устойчивости горных пород в откосах уступов и бортах карьеров, в подземных выработках и отвалах;

2) разработка инженерно-геологических основ рационального использования геологической среды и ее охраны от отрицательного воздействия предприятий горного производства;

3) разработка принципов и методов инженерно-геологических исследований и их организации на всех стадиях разведки месторождений и при их разработке, методов оценки и прогноза возникновения неблагоприятных геологических процессов и явлений и управления ими в нужном для человека направлении.

Объектом исследований рассматриваемого раздела инженерной геологии, как и всех других геологических наук, служит геологическая среда; предметом - инженерно-геологические условия строительства и эксплуатации шахт и карьеров и производства горных работ, т. е. функционирования системы геологическая среда - сооружения, инженерные работы; задачами - оценка и прогноз возникновения и развития неблагоприятных геологических процессов и явлений и разработка приемов и методов управления ими; методами - общенаучные и специальные методы инженерной геологии.

Все это определяет самостоятельность рассматриваемого раздела в структуре инженерной геологии как науки. Наряду с этим он, как важнейшая составная часть инженерной геологии, подчиняется ее научному методу, который состоит в комплексном целенаправленном геологическом изучении причин возникновения, условий и динамики развития геологических процессов и явлений, угрожающих жизни и деятельности человека, сохранности территорий и сооружений. Важнейшими средствами ее при этом являются разработка и применение методов инженерно-геологического анализа процессов и явлений, их оценки, прогноза и управления ими.

Не все вопросы инженерной геологии месторождений полезных ископаемых одинаково изучены и рассмотрены. Пока главное внимание уделялось изучению инженерно-геологических условий месторождений твердых полезных.

Перед инженерной геологией месторождений полезных ископаемых, как и в целом перед инженерной геологией, возникла новая проблема, суть которой заключается в необходимости разработки предложений и рекомендаций по рациональному использованию геологической среды и ее охране от отрицательного воздействия предприятий горного производства. Исследования по этой проблеме выполняются, получены первые положительные результаты, однако много вопросов требует еще специального рассмотрения.

Фундаментальными задачами при инженерно-геологических исследованиях (изысканиях) всегда являются оценка свойств горных пород, инженерно-геологических условии территорий, месторождений, геологической среды и т. д. и прогноз их изменений под влиянием естественных и искусственных факторов.

Практика показывает, что между разведкой месторождений и их освоением существует разрыв, и поэтому как только возникает задача проектирования шахт и карьеров и производства горных работ, появляется необходимость в выполнении дополнительных исследований - изысканий на месторождениях. Это свидетельствует о том, что при их разведке, как и в процессе горно-эксплуатацпонных работ, неполно решаются инженерно-геологические задачи. Геологическая служба горных предприятий не укомплектована специалистами по инженерной геологии месторождений полезных ископаемых.

Одной из главных задач инженерной геологии месторождений полезных ископаемых как нового научного направления являетcя разработка общей теории, рассматривающей условия функционирования системы геологическая среда - сооружения и инженерные работы. Исследование условий функционирования этой системы предполагает изучение геологических условий строительства и эксплуатации шахт и карьеров и обеспечение безопасности ведения горных работ.

Горные породы в условиях естественного залегания находятся в состоянии равновесия. При строительстве шахт и карьеров это равновесие часто нарушается под влиянием многих причин. Вследствие этого возникают и развиваются разнообразные геологические процессы и явления, реализующиеся в разрушении, деформациях, перемещении и сдвижении масс горных пород различных объемов. В подземных выработках и карьерах они проявляются также в различных видах водопритоков, фильтрационных деформациях, а в районах распространении многолетней мерзлоты - в явлениях мерзлотного комплекса. Фильтрационные деформации и явления мерзлотного комплекса также вызывают перемещения масс горных пород.

Природа и механизм различных видов перемещений и сдвижений масс горных пород в подземных выработках и откосах карьеров часто весьма сложны. Всестороннее их изучение, а также закономерностей развития, разработка методов прогноза и управления ими - важнейшие задачи инженерной геологии месторождений полезных ископаемых. ."

Разнообразные геологические вопросы, связанные с освоением месторождений полезных ископаемых, изучают и оценивают в инженерном аспекте, а прогноз изменений геологических условий составляют в связи со строительством сооружений (шахт, карьеров и др.) и проведением инженерных мероприятий. При этом местом ннженерно-геологических исследований в зависимости от стадии освоения месторождений должны быть площади их распространения, отдельные участки, шахтные и карьерные поля и их части и, наконец, шахты и карьеры.

При проектировании и разработке месторождений полезных ископаемых к инженерной геологии предъявляются высокие требования. Развитие горных работ на все больших и больших глубинах, разработка ряда месторождений в сложных геологических условиях, подработка подземными выработками застроенных территорий, а в некоторых случаях занятых водоемами, и особенно широкое применение открытого способа разработки вызвали необходимость изменить отношение к изучению их инженерно-геологических условий. Кроме того, для расчета распределения напряжений в горных породах, равновесия их масс в горных выработках и откосах, для определения горного давления, прочности и устойчивости целиков и оснований сооружений, для проектирования инженерных защитных мероприятий требуются обоснованные расчетные схемы, расчетные показатели свойств горных пород, водоносных горизонтов, зон и комплексов, данные об изменении их во времени и при различных напряженных состояниях, о неоднородности и анизотропии свойств горных пород и условиях их работы. Все эти данные необходимы также в связи с применением новых методов расчета, новых способов и средств разработки месторождений полезных ископаемых.

Обводненность месторождений часто обусловливает значительные притоки воды в горные выработки, что вызывает необходимость предварительного и систематического осушения водоносных горизонтов, зон и комплексов. Такие вынужденные мероприятия, применяемые для обеспечения устойчивости горных пород в горных выработках и безопасности ведения горных работ, нередко значительно изменяют баланс подземных вод, истощают их ресурсы и нарушают условия водоснабжения населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Поэтому исследование и оценка степени обводненности, газоносности и геотермических условий месторождений полезных ископаемых, а в районах распространения многолетней мерзлоты - мерзлотных явлений являются важнейшими задачами их инженерно-геологического изучения.

Строительство горных предприятий и выполнение горно-эксплуатационных работ постоянно вызывают изменения окружающей среды, рельефа поверхности земли, сохранности территорий и сооружений, загрязнение водоемов, рек и подземных вод и др. Поэтому оценка и прогноз изменений инженерно-геологических условий территорий, разработка мероприятии по рациональному их использованию и охране от вредных последствий горного производства, геологическое обоснование проектов по их рекультивации также являются одними из главных задач инженерной геологии месторождений полезных ископаемых. К этой проблеме относится также широкий круг геологических вопросов, связанных с рациональным размещением отвалов и гидроотвалов пустых пород (лишенных полезных компонентов) горного производства, оценкой и прогнозом их устойчивости и защитой прилегающих территорий от их вредного влияния. Наконец, важнейшими являются вопросы о возможности использования горных выработок на отработанных месторождениях или отдельных их участках для объектов различного назначения - складов, силовых установок, гаражей, производственных предприятий и др.

В этом главным образом состоят содержание и задачи инженерной геологии месторождений твердых полезных ископаемых. Как видно из сказанного, она имеет большое научное содержание и практическое значение. Для решения научных, методических и производственных проблем и вопросов, связанных с освоением месторождений полезных ископаемых, в инженерной геологии месторождений, как и в других ее разделах, широко используются методы: геологический (естественноисторического анализа), геологического подобия, экспериментальный, моделирования, вероятностно-статистический и расчетно-теоретический.

Отмечая развитие инженерной геологии месторождений полезных ископаемых, надо сказать, что многие важные и сложные вопросы еще недостаточно разработаны или не решены вообще, при изучении геологического строения, гидрогеологических условий месторождений, физико-механических свойств грунтов, геологических процессов явлений и охраны геологической среды от отрицательного воздействия горнодобывающих предприятий.

Остановимся на состоянии изученности основных вопросов, охватывающих
содержание и задачи.

Геологическое строение месторождений

Непосредственное изучение инженерно-геологических условий месторождений возможно только после их открытия, т. е. на стадиях предварительной и детальной разведки и разработки. Именно на этих стадиях инженерно-геологические исследования должны являться обязательной составной частью геологоразведочных работ - частью дальнейшего геологического изучения месторождений в инженерном аспекте. Поэтому инженерно-геологическое изучение месторождений обычно начинается тогда, когда их геологическое строение в широком понимании этого слова изучено достаточно детально, соответственно стадии геологоразведочных работ.

Геологические материалы по всем горнопромышленным районам, бассейнам, рудным поясам и полям, отдельным месторождениям, шахтным и карьерным полям и т. д. огромны; частично они опубликованы, но главным образом хранятся в геологических фондах. По геологии месторождении полезных ископаемых имеются крупные обобщения в виде монографий, руководств, учебников, отражающие генетические, минералогические, петрографические, стратиграфические, структурно-тектонические и другие вопросы. Материалы, касающиеся различных сторон геологии месторождений, освещены также в бесконечном числе докладов, статей, заметок. В общем геологическое строение месторождений полезных ископаемых, особенно разрабатываемых и разведанных, обычно изучено хорошо.

Тем не менее некоторые вопросы, представляющие первостепенный интерес в инженерно-геологическом плане, чаще всего изучены недостаточно полно. Например, нередко оказывается недостаточно изученным геологический разрез толщ, образующих вскрышу месторождений, петрографические особенности, распространение, условия залегания, геологические типы поверхностей и зон ослабления в рудовмещающих и угленосных толщах пород и в породах, образующих вскрышу месторождений. Обычно недостаточно изучаются в количественном отношении степень трещиноватости горных пород, их закарстованность, выветрелость и некоторые другие структурно-петрографические и структурно-тектонические особенности. Наконец, при разведке месторождений пока, как правило, не уделяется должного внимания изучению напряженного состояния горных пород, особенно избыточных напряжений. Такие наблюдения и измерения редки и отрывочны. Следовательно, дальнейшее геологическое изучение этих вопросов, оценка условий вскрытия и разработки месторождений, устойчивости горных выработок, геологическое обоснование проектов горных сооружений составляют одну из задач инженерно-геологического изучения месторождений.

Гидрогеологические условия месторождений

Подземные воды являются важнейшим элементом инженерно-геологических условий месторождений. На многих месторождениях их относительная роль по сравнению с другими элементами инженерно-геологических условий исключительно велика, что вызывает необходимость производить большие работы и соответственно тратить много средств и труда на осушение месторождений, на борьбу с вредным влиянием подземных вод. В связи с этим возникла необходимость в их изучении, разработке методов оценки и прогноза степени и условий обводнения месторождений, притоков подземных вод в горные выработки, разработке и конструировании технических средств защиты горных: выработок и работ от их неблагоприятного и опасного влияния.

В результате этого гидрогеологические условия большинства месторождений изучены более полно, чем их инженерно-геологические условия в целом. Так возник новый раздел в гидрогеологии, получивший название «Подземные воды месторождений полезных ископаемых» или «Гидрогеология месторождений полезных ископаемых», занимающийся по существу изучением одного из важных элементов инженерно-геологических условий месторождений, имеющий теперь мощную теоретическую и методическую базу.

Материалы, характеризующие подземные воды месторождений полезных ископаемых, обширны и продолжают непрерывно пополняться. Имеется большое число капитальных работ, посвященных описанию подземных вод месторождений, закономерностям их формирования, динамике, режиму, химизму, методам их изучения и др. Много публикаций посвящено различным методическим вопросам, особенно касающимся методов, способов и условий осушения угольных и рудных месторождений.

Таким образом, уровень изученности гидрогеологических условий месторождений полезных ископаемых в целом достаточно высок, однако в большинстве случаев эти исследования направлены на решение задач осушения месторождений. Такие
важные вопросы, как влияние подземных вод на изменение свойств горных пород, слагающих месторождения, на развитие разнообразных геологических явлений и соответственно на устойчивость горных выработок и других сооружений нельзя
считать достаточно изученными. Надо заметить, что специалисты в области инженерной геологии часто поступают неправильно, когда не изучают подземные воды на месторождениях, считая, что это не входит и круг их обязанностей т.е. поступают так, как это исторически сложилось на практике в прошлом. Теперь для геологического обоснования проектов строительства шахт и карьеров и производства горных работ требуется иной подход.

Физико-механические свойства горных пород

Способ вскрытия и система разработки, конструкция горных выработок, их устойчивость, скорость проходки, устойчивость отвалов многие другие важные вопросы, связанные с освоением месторождений полезных ископаемых, в значительной степени определяются свойствами слагающих их горных пород. Поэтому изучению и оценке свойств горных пород всегда уделялось большое внимание. Особенно много таких исследований было выполнено в последние 20-25 лет, когда горные работы стали развиваться на все больших и больших глубинах, в сложных инженерно-геологических условиях, когда особенно часто месторождения стали разрабатывать открытым способом.

В результате накопился аналитический материал по угленосным бассейнам, рудным районам и отдельным месторождениям. Этот материал частично систематизирован, обработан и обобщен, Выявлены определенные корреляционные связи между отдельными свойствами горных пород и закономерности изменения свойств в пространстве (с глубиной, по простиранию, в пределах геологических структур и т. д.). Установлено, что данные о физико-механических свойствах горных пород необходимы не только для проектирования горных сооружений- шахт и карьеров, но и для решения геологических задач. Выполнены разнообразные методические исследования с целью установления и унификации методов изучения свойств горных пород.

Bce это показывает, что изученность свойств горных пород месторождений полезных ископаемых довольно полная и в значительной степени удовлетворяет запросам проектирования и строительства шахт и карьеров. И тем не менее в области изучения физико-механических свойств горных пород необходимо сделать еще очень многое. Имеющиеся материалы их исследований очень неоднородны. Большинство специалистов негеологического профиля рассматривает и исследует горные породы как «материал», слагающий борта и откосы карьеров, как среду подземных горных выработок, без учета их генетических и петрографических особенностей, положения в геологическом разрезе, без соблюдения правила геологической однородности, без одновременного изучения петрографического и минерального состава горных пород и их строения, т. е. не в должном инженерно-геологическом плане.

При исследованиях свойств горных пород применяются главным образом лабораторные методы и совершенно недостаточно полевые. Поэтому обширный аналитический материал часто бывает недостаточно полноценным, не позволяет объяснять причины изменений свойств горных пород, надежно и эффективно их оценивать и прогнозировать.

Необходимо изменить существующий подход к изучению свойств горных пород, шире практиковать коллективное решение задач при проектировании, строительстве и эксплуатации горных сооружений специалистами горного и инженерно-геологического профиля.

Геологические процессы и явления

При строительстве шахт и карьеров обычно нарушаются естественное состояние и равновесие горных пород, происходят их разгрузка, а иногда и разуплотнение и разрушение, расслаивание, осыпание, обрушение, оползание, оплывание, набухание и выпирание и другие виды медленных, быстрых или даже мгновенных их перемещений, сдвижений и давлений на крепь. Все эти и многие другие геологические явления нарушают устойчивость горных выработок, создают трудности и опасности для производства горных работ. Эти геологические явления требуют применения специальных способов проходки горных выработок, различных видов их крепления и других инженерных мероприятий, обеспечивающих безопасную разработку полезных ископаемых.

Встречающиеся на месторождениях геологические явления в настоящее время выявлены и с той или иной степенью детальности изучены; разработаны методы их оценки и прогноза угрожаемости, методы предупреждения и борьбы с ними. В этом плане имеются большие достижения, обширная научная и методическая литература, обобщающая опыт и результаты инженерных, научных и методических разработок.

Однако несмотря на то, что все геологические явления имеют геологическую природу при определенном влиянии на их развитие горнотехнических фактором, их изучением занимаются, как правило, не геологи, а горные инженеры Они постоянно, повседневно, преодолевая трудности, создаваемые геологическими явлениями на шахтах и карьерах, вынуждены вести наблюдения за ними, изучать их, разрабатывать приемы и методы борьбы с ними. Со временем практические запросы горного производства потребовали постановки и специального геологического, инженерно-геологического изучения геологических явлений.

Значительное достижения в исследовании геологических процессов и явлений имеются на разнообразных и многочисленных карьерах. Именно на карьерах получены важные и интересные результаты исследований оползней, осыпей, обвалов, процессов выветривания горных пород, фильтрационных деформаций и др., составившие значительный вклад в развитие инженерной геологии как специальной широкой области геологических знаний. Результаты инженерно-геологического изучения геологических явлений на месторождениях, разрабатываемых подземным способом, в целом пока довольно ограниченны, хотя и здесь имеются определенные достижения в изучении некоторых явлений, например в различных районах и шахтах Донбасса, Подмосковного бассейна, Прибалтийского сланцевого бассейна и некоторых других. В общем же инженерно-геологическое изучение геологических процессов и явлений на месторождениях полезных ископаемых находится пока еще не том уровне, какой требуется. Это – одна из главных задач инженерной геологии месторождений полезных ископаемых.

Охрана геологической среды от отрицательного воздействия горнодобывающих предприятий

Проблеме охраны окружающей среды в настоящее время уделяется огромное внимание. Число публикаций, посвященных этой проблеме, непрерывно увеличивается.

Различные отраслевые министерства, ведомства, предприятия и научные организации пытаются решать такие задачи самостоятельно. Действующие в настоящее время постановления и нормативные документы требуют решения вопросов охраны природы на всех стадиях проектирования, строительства и эксплуатации сооружений и предприятий. Исследования по охране окружающей природной среды выполняются, и уже достигнуты определенные результаты. Значительное место в них занимают работы по проблеме охраны геологической среды вообще и от отрицательного воздействия горнодобывающих предприятий в частности.

Оценивая современное состояние исследований по этой проблеме, необходимо отметить, что для успешного ее решения выполняют работы организационного, теоретического и методологического порядка.



Горные породы в условиях естественного залегания находятся в состоянии равновесия. При строительстве шахт и карье­ров это равновесие часто нарушается под влиянием многих при­чин. Вследствие этого возникают и развиваются разнообразные геологические процессы и явления, реализующиеся в разруше­нии, деформациях, перемещении и сдвижении масс горных по­род различных объемов. В подземных выработках и карьерах они проявляются также в различных видах водопритоков, филь­трационных деформациях, а в районах распространении много­летней мерзлоты - в явлениях мерзлотного комплекса. Фильтрационные деформации и явления мерзлотного комплекса также вызывают перемещения масс горных пород.

Природа и механизм различных видов перемещений и сдви­жений масс горных пород в подземных выработках и откосах карьеров часто весьма сложны. Всестороннее их изучение, а также закономерностей развития, разработка методов прогноза и управления ими - важнейшие задачи инженерной геологии месторождений полезных ископаемых. ."

Разнообразные геологические вопросы, связанные с освое­нием месторождений полезных ископаемых, изучают и оцени­вают в инженерном аспекте, а прогноз изменений геологических условий составляют в связи со строительством сооружений (шахт, карьеров и др.) и проведением инженерных мероприятий. При этом местом ннженерно-геологических исследований в зависимости от стадии освоения месторождений должны быть площади их распространения, отдельные участки, шахт­ные и карьерные поля и их части и, наконец, шахты и карьеры.

При проектировании и разработке месторождений полезных ископаемых к инженерной геологии предъявляются высокие требования. Развитие горных работ на все больших и больших глубинах, разработка ряда месторождений в сложных геологических условиях, подработка подземными выработками застроенных территорий, а в некоторых случаях занятых водо­емами, и особенно широкое применение открытого способа разработки вызвали необходимость изменить отношение к изу­чению их инженерно-геологических условий. Кроме того, для расчета распределения напряжений в горных породах, равно­весия их масс в горных выработках и откосах, для определе­ния горного давления, прочности и устойчивости целиков и оснований сооружений, для проектирования инженерных защитных мероприятий требуются обоснованные расчетные схемы, расчетные показатели свойств горных пород, водоносных гори­зонтов, зон и комплексов, данные об изменении их во времени и при различных напряженных состояниях, о неоднородности и анизотропии свойств горных пород и условиях их работы. Все эти данные необходимы также в связи с применением новых методов расчета, новых способов и средств разработки место­рождений полезных ископаемых.

Обводненность месторождений часто обусловливает значи­тельные притоки воды в горные выработки, что вызывает необ­ходимость предварительного и систематического осушения во­доносных горизонтов, зон и комплексов. Такие вынужденные мероприятия, применяемые для обеспечения устойчивости гор­ных пород в горных выработках и безопасности ведения гор­ных работ, нередко значительно изменяют баланс подземных вод, истощают их ресурсы и нарушают условия водоснабжения населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Поэтому исследование и оценка степени обвод­ненности, газоносности и геотермических условий месторожде­ний полезных ископаемых, а в районах распространения мно­голетней мерзлоты - мерзлотных явлений являются важней­шими задачами их инженерно-геологического изучения.

Строительство горных предприятий и выполнение горно-эксплуатационных работ постоянно вызывают изменения окру­жающей среды, рельефа поверхности земли, сохранности тер­риторий и сооружений, загрязнение водоемов, рек и подземных вод и др. Поэтому оценка и прогноз изменений инженерно-геологических условий территорий, разработка мероприятии по ра­циональному их использованию и охране от вредных последствий горного производства, геологическое обоснование проек­тов по их рекультивации также являются одними из главных задач инженерной геологии месторождений полезных ископаемых. К этой проблеме относится также широкий круг геологи­ческих вопросов, связанных с рациональным размещением от­валов и гидроотвалов пустых пород (лишенных полезных ком­понентов) горного производства, оценкой и прогнозом их устой­чивости и защитой прилегающих территорий от их вредного влияния. Наконец, важнейшими являются вопросы о возможно­сти использования горных выработок на отработанных место­рождениях или отдельных их участках для объектов различного назначения - складов, силовых установок, гаражей, производ­ственных предприятий и др.

В этом главным образом состоят содержание и задачи ин­женерной геологии месторождений твердых полезных ископае­мых. Как видно из сказанного, она имеет большое научное со­держание и практическое значение. Для решения научных, ме­тодических и производственных проблем и вопросов, связанных с освоением месторождений полезных ископаемых, в инженер­ной геологии месторождений, как и в других ее разделах, ши­роко используются методы: геологический (естественноисторического анализа), геологического подобия, экспериментальный, моделирования, вероятностно-статистический и расчетно-теоретический.

Отмечая развитие инженерной геологии месторождений полезных ископаемых, надо сказать, что многие важные и сложные вопросы еще недостаточно разработаны или не решены вообще, при изучении геологического строения, гидрогеологических условий месторождений, физико-механических свойств грунтов, геологических процессов явлений и охраны геологической среды от отрицательного воздействия горнодобывающих предприятий.

Остановимся на состоянии изученности основных вопросов, охватывающихсодержание и задачи.

Геологическое строение месторождений. Непосредственное изучение инженерно-геологических условий месторождений возможно только после их открытия, т. е. на стадиях предвари­тельной и детальной разведки и разработки. Именно на этих стадиях инженерно-геологические исследования должны яв­ляться обязательной составной частью геологоразведочных ра­бот - частью дальнейшего геологического изучения месторож­дений в инженерном аспекте. Поэтому инженерно-геологическое изучение месторождений обычно начинается тогда, когда их геологическое строение в широком понимании этого слова изу­чено достаточно детально, соответственно стадии геологораз­ведочных работ.

Геологические материалы по всем горнопромышленным рай­онам, бассейнам, рудным поясам и полям, отдельным место­рождениям, шахтным и карьерным полям и т. д. огромны; частично они опубликованы, но главным образом хранятся в геологических фондах. По геологии месторождении полезных ископаемых имеются крупные обобщения в виде монографий, руководств, учебников, отражающие генетические, минералоги­ческие, петрографические, стратиграфические, структурно-текто­нические и другие вопросы. Материалы, касающиеся различ­ных сторон геологии месторождений, освещены также в беско­нечном числе докладов, статей, заметок. В общем геологиче­ское строение месторождений полезных ископаемых, особенно разрабатываемых и разведанных, обычно изучено хорошо.

Тем не менее некоторые вопросы, представляющие первостепенный интерес в инженерно-геологическом плане, чаще всего изучены недостаточно полно. Например, нередко оказыва­ется недостаточно изученным геологический разрез толщ, обра­зующих вскрышу месторождений, петрографические особенно­сти, распространение, условия залегания, геологические типы поверхностей и зон ослабления в рудовмещающих и угленос­ных толщах пород и в породах, образующих вскрышу месторождений. Обычно недостаточно изучаются в количественном отношении степень трещиноватости горных пород, их закарстованность, выветрелость и некоторые другие структурно-петро­графические и структурно-тектонические особенности. Наконец, при разведке месторождений пока, как правило, не уделяется должного внимания изучению напряженного состояния горных пород, особенно избыточных напряжений. Такие наблюдения и измерения редки и отрывочны. Следовательно, дальнейшее геологическое изучение этих вопросов, оценка условий вскрытия и разработки месторождений, устойчивости горных выработок, геологическое обоснование проектов горных сооружений составляют одну из задач инженерно-геологического изучения месторождений.

Гидрогеологические условия месторождений. Подземные воды являются важнейшим элементом инженерно-геологических условий месторождений. На многих месторождениях их относительная роль по сравнению с другими элементами инженерно-геологических условий исключительно велика, что вызывает необходимость производить большие работы и соответственно тратить много средств и труда на осушение месторождений, на борьбу с вредным влиянием подземных вод. В связи с этим возникла необходимость в их изучении, разработке методов оценки и прогноза степени и условий обводнения месторождений, притоков подземных вод в горные выработки, разработке и конструировании технических средств защиты горных: выработок и работ от их неблагоприятного и опасного влияния.

В результате этого гидрогеологические условия большинства месторождений изучены более полно, чем их инже­нерно-геологические условия в целом. Так возник новый раздел в гидрогеологии, получивший название «Подземные воды месторождений полезных ископаемых» или «Гидрогеология месторождений полезных ископаемых», занимающийся по существу изучением одного из важных элементов инженерно-геологических условий месторождений, имеющий теперь мощную теоретическую и методическую базу.

Материалы, характеризующие подземные воды месторожде­ний полезных ископаемых, обширны и продолжают непрерывно пополняться. Имеется большое число капитальных работ, посвященных описанию подземных вод месторождений, закономерностям их формирования, динамике, режиму, химизму, методам их изучения и др. Много публикаций посвящено различным методическим вопросам, особенно касающимся методов, способов и условий осушения угольных и рудных месторождений.

Таким образом, уровень изученности гидрогеологических условий месторождений полезных ископаемых в целом достаточно высок, однако в большинстве случаев эти исследования направлены на решение задач осушения месторождений. Такиеважные вопросы, как влияние подземных вод на изменение свойств горных пород, слагающих месторождения, на развитие разнообразных геологических явлений и соответственно на устойчивость горных выработок и других сооружений нельзясчитать достаточно изученными. Надо заметить, что специа­листы в области инженерной геологии часто поступают неправильно, когда не изучают подземные воды на месторождениях, считая, что это не входит и круг их обязанностей т.е. поступают так, как это исторически сложилось на практике в прошлом. Теперь для геологического обоснования проектов строительства шахт и карьеров и производства горных работ требуется иной подход.

Физико-механические свойства горных пород. Способ вскрытия и система разработки, конструкция горных выработок, их устойчивость, скорость проходки, устойчивость отвалов многие другие важные вопросы, связанные с освоением месторождений полезных ископаемых, в значительной степени определяются свойствами слагающих их горных пород. Поэтому изучению и оценке свойств горных пород всегда уделялось большое внимание. Особенно много таких исследований было выполнено в последние 20-25 лет, когда горные работы стали разви­ваться на все больших и больших глубинах, в сложных инже­нерно-геологических условиях, когда особенно часто месторож­дения стали разрабатывать открытым способом.

В результате накопился аналитический материал по угленосным бассейнам, рудным районам и отдельным место­рождениям. Этот материал частично систематизирован, обрабо­тан и обобщен, Выявлены определенные корреляционные связи между отдельными свойствами горных пород и законо­мерности изменения свойств в пространстве (с глубиной, по простиранию, в пределах геологических структур и т. д.). Уста­новлено, что данные о физико-механических свойствах горных пород необходимы не только для проектирования горных со­оружений- шахт и карьеров, но и для решения геологических задач. Выполнены разнообразные методические исследования с целью установления и унификации методов изучения свойств горных пород.

Bce это показывает, что изученность свойств горных пород месторождений полезных ископаемых довольно полная и в зна­чительной степени удовлетворяет запросам проектирования и строительства шахт и карьеров. И тем не менее в области изу­чения физико-механических свойств горных пород необходимо сделать еще очень многое. Имеющиеся материалы их исследо­ваний очень неоднородны. Большинство специалистов негеоло­гического профиля рассматривает и исследует горные породы как «материал», слагающий борта и откосы карьеров, как среду подземных горных выработок, без учета их генетических и пет­рографических особенностей, положения в геологическом разрезе, без соблюдения правила геологической однородности, без одновременного изучения петрографического и минерального состава горных пород и их строения, т. е. не в должном инженерно-геологическом плане.

При исследованиях свойств горных пород применяются глав­ным образом лабораторные методы и совершенно недостаточно полевые. Поэтому обширный аналитический материал часто бывает недостаточно полноценным, не позволяет объяснять причины изменений свойств горных пород, надежно и эффек­тивно их оценивать и прогнозировать.

Необходимо изменить существующий подход к изучению свойств горных пород, шире практиковать коллективное реше­ние задач при проектировании, строительстве и эксплуатации горных сооружений специалистами горного и инженерно-геоло­гического профиля.

Геологические процессы и явления. При строительстве шахт и карьеров обычно нарушаются естественное состояние и равновесие горных пород, происходят их разгрузка, а иногда и разуплотнение и разрушение, расслаивание, осыпание, обруше­ние, оползание, оплывание, набухание и выпирание и другие виды медленных, быстрых или даже мгновенных их перемеще­ний, сдвижений и давлений на крепь. Все эти и многие другие геологические явления нарушают устойчивость горных вырабо­ток, создают трудности и опасности для производства горных работ. Эти геологические явления требуют применения специ­альных способов проходки горных выработок, различных видов их крепления и других инженерных мероприятий, обеспечиваю­щих безопасную разработку полезных ископаемых.

Встречающиеся на месторождениях геологические явления в настоящее время выявлены и с той или иной степенью де­тальности изучены; разработаны методы их оценки и прогноза угрожаемости, методы предупреждения и борьбы с ними. В этом плане имеются большие достижения, обширная научная и методическая литература, обобщающая опыт и результаты инженерных, научных и ме­тодических разработок.

Однако несмотря на то, что все геологические явления имеют геологическую природу при определенном влиянии на их развитие горнотехнических фактором, их изучением занима­ются, как правило, не геологи, а горные инженеры Они посто­янно, повседневно, преодолевая трудности, создаваемые геоло­гическими явлениями на шахтах и карьерах, вынуждены вести наблюдения за ними, изучать их, разрабатывать приемы и ме­тоды борьбы с ними. Со временем практические запросы гор­ного производства потребовали постановки и специального геологического, инженерно-геологического изучения геологических явлений.

Значительное достижения в исследовании геологических процессов и явлений имеются на разнообразных и многочисленных карьерах. Именно на карьерах получены важные и интересные результаты исследований оползней, осыпей, обвалов, процессов выветривания горных пород, фильтрационных деформаций и др., составившие значительный вклад в развитие инженерной геологии как специальной широкой области геологических знаний. Результаты инженерно-геологического изучения геологических явлений на месторождениях, разрабатываемых подземным способом, в целом пока довольно ограниченны, хотя и здесь имеются определенные достижения в изучении некоторых явлений, например в различных районах и шахтах Донбасса, Подмосковного бассейна, Прибалтийского сланцевого бассейна и некоторых других. В общем же инженерно-геологическое изучение геологических процессов и явлений на месторождениях полезных ископаемых находится пока еще не том уровне, какой требуется. Это – одна из главных задач инженерной геологии месторождений полезных ископаемых.

Охрана геологической среды от отрицательного воздействия го рнодобывающих предприятий. Проблеме охраны окружающей среды в настоящее время уделяется огромное внимание. Число публикаций, посвященных этой проблеме, непрерывно увеличивается.

Различные отраслевые министерства, ведомства, предприятия и научные организации пытаются решать такие задачи самостоятельно. Действующие в настоящее время постановления и нормативные документы требуют решения вопросов охраны природы на всех стадиях проектирования, строительства и эксплуатации сооружений и предприятий. Исследования по охране окружающей природной среды выполняются, и уже достигнуты определенные результаты. Значительное место в них занимают работы по проблеме охраны геологической среды вообще и от отрицательного воздействия горнодобывающих предприятий в частности.

Оценивая современное состояние исследований по этой проблеме, необходимо отметить, что для успешного ее решения выполняют работы организационного, теоретического и методологического порядка. При этом важно четко оговорить, что исследования по этой проблеме должны касаться только геологической среды, только оценки и прогноза отрицательного воздействия на нее горнодобывающих предприятий и различных способов разработки месторождений. Эта оговорка необходима потому, что горнодобывающие предприятия оказывают отрица

ставиться, хотя изученность отдельных элементов, определяю­щих инженерно-геологические условия месторождений, до­вольно полная.

1-3. Генетические и промышленные типы месторождений полезных ископаемых

Месторождения металлических, неметаллических и горючих полезных ископаемых распространены в земной коре неравно­мерно (см. классификацию А. Г. Бетехтнна). В соответствии с историей формирования различных элементов ее тектониче­ской структуры весьма разнообразны и условия образования месторождений. Поэтому в природе встречаются многочисленные генетические типы их, разнообразные по минеральному со­ставу и формам залегания полезного ископаемого, петрографи­ческому составу вмещающих пород, тектоническому строению, приуроченности к тем или иным элементам рельефа и т. д.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

ПО А. Г. БЕТЕХТИНУ

I. Металлические полезные ископаемые:

1) черные и легирующие металлы - железо, марганец, хром, ванадий, ко­бальт, никель, молибден, вольфрам;

2) цветные металлы - медь, цинк, свинец, олово, мышьяк, сурьма, висмут,

легкие металлы - алюминий, магний;

благородные металлы - золото, серебро и платиновая группа (платина,

иридий и др.);

радиоактивные элементы - радий, торий и уран;

редкие металлы и редкоземельные элементы - циркон, ниобий, тантал,

галлий, германий и др.

П. Неметаллические полезные ископаемые:

1) строительные материалы - строительный и облицовочный камень, галечники, щебень, пески и др.;

2) горнохимическое сырье - соли, фосфаты, бораты, апатито-нефелиновые

руды и др.

Ш. Горючие полезные ископаемые:

1) твердые горючие ископаемые - угли, горючие сланцы и др.;

2) жидкие и газообразные горючие ископаемые - нефть, природные газы.

Все типы месторождений принадлежат к трем основным ге­нетическим сериям: эндогенной, экзогенной и метаморфической. Их описание приведено в специальных работах. Здесь же только отметим, что при решении разнообразных инженерно-геологических задач, связанных с освоением месторождений и обоснованием проектов шахт и карьеров, важно полно учиты­вать геологическое строение района их распространения и знать, к какому генетическому типу они принадлежат.