Поротов Г.С. Разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых: Учебник
Подождите немного. Документ загружается.
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования Санкт-Петербургский государственный горный институт
им.#Г.В.Плеханова
(технический университет)
Г.С.ПОРОТОВ
РАЗВЕДКА И ГЕОЛОГО-
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Рекомендовано Министерством образования
Российской Федерации в качестве учебника
для студентов геологических специальностей
высших учебных заведений
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2004
УДК 550.8 (075.80)
ББК 26.34
П59
Учебник отражает современное состояние разведки и геолого-экономической
оценки месторождений. В нем учтены достижения в области опробования, разведки,
подсчета запасов и экономической оценки месторождений в условиях рыночной
экономики. Впервые в подобной литературе рассмотрены вопросы
недропользования, геолого-технологическое картирование месторождений, подсчет
извлекаемых запасов компонентов, применение ЭВМ для подсчета запасов,
использование бизнес-плана при экономической оценке месторождений.
Учебник рассчитан на студентов геологических и смежных специальностей
и для работников геолого-разведочных и горно-добывающих предприятий.
Рецензенты: кафедра методики запасов и разведки Московской
государственной геологической академии; профессор В.Н.Волков (Санкт-
Петербургский государственный университет)
ПоротовГ.С.
П59 Разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных
ископаемых: Учебник / Санкт-Петербургский государственный горный институт
(технический университет). СПб. 2004. 244#с.
ISBN#5-94211-193-6
УДК 550.8 (075.80)
ББК 26.34
ISBN#5-94211-193-6 Санкт-Петербургский горный
институт#им.#Г.В.Плеханова, 2004#г.
2
ПРЕДИСЛОВИЕ
Автор приобрел большой опыт научно-
производственной работы на различных типах полезных
ископаемых, участвуя в изучении геологии
месторождений, вещественного состава и опробования
руд, подсчета запасов минерального сырья,
технологической и экономической оценки
месторождений, подготовки их к промышленному
освоению. Кроме того, в Санкт-Петербургском горном
институте автор длительное время преподает
дисциплины, связанные с поисками и разведкой
месторождений, студентам геологических и смежных
специальностей.
Ранее под руководством проф. Е.О.Погребицкого
при участии автора был опубликован учебник по поискам
и разведке месторождений [22], получивший широкое
распространение в СССР и за рубежом. При подготовке
настоящей книги учтен опыт этих изданий и
использована часть материалов. Вместе с тем отражены
существенные изменения, произошедшие в последние
годы в методике геолого-разведочных работ и в
экономической оценке месторождений.
Впервые в книгу включен раздел, посвященный
основам недропользования. Существенно шире
рассмотрен вопрос о технологическом опробовании и
картировании месторождений, которому сейчас
придается большое значение. Широкое внедрение ЭВМ в
практику геолого-разведочных работ потребовало кратко
осветить автоматизацию подсчета запасов и предложить
новые методы их подсчета. По-иному представлена
геолого-экономическая оценка месторождений:
рассмотрен новый метод оценки – метод денежных
потоков с учетом фактора времени.
При подготовке книги большую помощь оказали
консультанты. Автор выражает глубокую благодарность
профессорам В.В.Арсентьеву, В.Н.Волкову, О.И.Гуськову,
Н.Я.Лобанову, П.В.Полежаеву и кандидатам геолого-
минералогических наук Е.В.Веселову, О.В.Лепину,
В.В.Проскурякову, Ю.А.Солопову и В.А.Степанову за их
3
ценные замечания и рекомендации. Значительная часть
главы 4 подготовлена О.В.Лепиным, но впоследствии она
была существенно переработана.
Имеющиеся замечания к содержанию книги и
пожелания прошу направлять по адресу: 199106 Санкт-
Петербург, 21-я линия, д.2, Санкт-Петербургский
государственный горный институт им.@Г.В.Плеханова
(технический университет), кафедра геологии и разведки
месторождений полезных ископаемых.
ВВЕДЕНИЕ
Минерально-сырьевая база является одной из основ
функционирования народного хозяйства. Минеральное сырье служит
главным источником производства энергии (нефть, газ, уголь,
радиоактивное сырье), черных, цветных, редких и благородных
металлов, стройматериалов, минеральных удобрений и многих других
видов горно-рудной продукции.
Созданием и развитием минерально-сырьевой базы занимается
геолого-разведочная отрасль, главная задача которой состоит в
обнаружении и подготовке к эксплуатации месторождений полезных
ископаемых, а также в геологическом обслуживании
эксплуатируемых месторождений.
Месторождение – природное и техногенное скопление
минерального сырья, которое технически возможно и экономически
выгодно разрабатывать.
Геолого-разведочные работы представляют собой длительный
многоступенчатый процесс, который можно разделить на несколько
крупных последовательных этапов:
4
–#создание геологической основы для прогнозирования и
поисков месторождений путем организации и проведения геолого-
съемочных и геофизических работ;
–#прогнозирование и поиски месторождений полезных
ископаемых с применением геологических, геофизических и
геохимических методов;
–#подготовка месторождений к промышленному освоению
путем проведения разведочных работ с целью всестороннего
изучения количества, качества и условий залегания минерального
сырья;
–#геологическое обслуживание эксплуатируемых
месторождений путем организации рудничной или шахтной
геологической службы для планирования и управления добычей
минерального сырья.
На всех этапах геолого-разведочные работы сопровождаются
выяснением закономерностей размещения, оценкой количества и
качества минерального сырья, а также оценкой экономического
значения предполагаемых или выявленных месторождений
полезных ископаемых.
Следовательно, основным объектом исследования в геолого-
разведочной отрасли являются промышленные месторождения полезных
ископаемых, к которым относятся природные, а в последнее время и
техногенные (созданные человеческой деятельностью) скопления
минерального сырья, которые технически возможно и экономически
целесообразно использовать в народном хозяйстве.
Разведка месторождений, чему посвящена данная книга,
является одним из важнейших этапов геолого-разведочных работ.
Главная цель ее – подготовка месторождений к промышленному
освоению. В процессе разведки неоднократно приходится решать
практически одни и те же задачи, но на разных по размеру участках и
с разной степенью детальности. В ходе разведки изучаются
следующие параметры месторождений:
–#форма, размеры и условия залегания тел полезных
ископаемых;
–#строение тел полезных ископаемых;
5
–#количество и качество полезного ископаемого, включая его
технологические свойства;
–#горно-технические и гидрогеологические условия вскрытия
и эксплуатации месторождения.
Получение этих данных требует проведения соответствующих
наблюдений, замеров, испытаний проб полезных ископаемых и
вмещающих пород. Сложность задачи состоит в том, что
месторождения неоднородны, свойства полезных ископаемых и
вмещающих пород меняются в пространстве, а наблюдения над ними
осуществляются в отдельных пунктах или сечениях, тогда как
необходимо знать их во всем объеме месторождения. Поэтому одна из
основных задач разведки состоит в изучении изменчивости
оруденения и разработке методов научного прогнозирования
геологических показателей в пространстве между пунктами
наблюдений и по месторождению в целом.
Надежность прогнозирования, достоверность прогнозируемых
показателей зависят не только от изменчивости оруденения, но и от
числа пунктов наблюдений и их пространственного размещения.
Отсюда возникает вторая научная задача разведки – построение
разведочной системы, т.е. выбор наиболее рационального размещения
пунктов наблюдений (разведочные выработки, пробы и пр.),
позволяющий при минимуме затрат осуществить достаточно
надежное прогнозирование геологических показателей.
Когда изучены геологическое строение месторождения и
изменчивость геологических показателей, возникает следующая
задача разведки – проведение границ тел полезных ископаемых и тем
самым границ месторождения. Суть дела состоит в том, что можно
провести много вариантов границ между рудой и пустой породой и
нужно отыскать наилучший вариант. Эта задача носит экономический
характер и сводится к обоснованию кондиций – предельных
требований к качеству, количеству и условиям залегания полезных
ископаемых. В процессе исследования сравниваются различные
варианты проведения границ между рудой и пустой породой и,
исходя из экономических соображений, выбирается оптимальный
вариант, который и находит выражение в кондициях.
6
Когда определены границы тел полезных ископаемых и они
показаны на геологических чертежах (планах, разрезах, проекциях),
то необходимо оценить запасы и качество полезного ископаемого с
разделением по участкам, рудным телам, блокам и категориям
запасов. На основе подсчета запасов решаются другие задачи
технического и экономического характера: экономическая оценка
месторождения, проектирование горного предприятия и
планирование добычи полезного ископаемого.
Таким образом, в процессе разведки месторождения
приходится решать ряд взаимосвязанных научных задач:
–#получение всесторонней информации о свойствах полезного
ископаемого и вмещающих пород;
–#изучение изменчивости свойств полезного ископаемого и
вмещающих пород;
–#анализ и обоснование разведочной системы, т.е. наиболее
рационального размещения пунктов наблюдений;
–#обоснование кондиций на минеральное сырье и
оконтуривание тел полезных ископаемых по оптимальному варианту;
–#оценка запасов и качества полезного ископаемого в блоках,
рудных телах и по месторождению в целом;
–#оценка экономической значимости месторождения и его
отдельных участков для принятия решений о необходимости или
очередности их освоения.
Перечисленные задачи приходится решать неоднократно по
мере разведки, иначе говоря, разведка месторождений осущест-
вляется методом последовательных приближений.
В ходе разведки месторождений накапливается большое
количество геологической информации: результаты геологической
документации разведочных выработок, данные опробования,
материалы геофизических и гидрогеологических измерений и многие
другие. Эффективная обработка обширной геологической
информации при разведке месторождений требует применения ЭВМ.
Дисциплина "Разведка и оценка месторождений полезных
ископаемых" тесно связана с дисциплинами "Прогнозирование и
поиски месторождений полезных ископаемых", "Рудничная и
шахтная геология" и "Горно-промышленная геология". Во многих
7
ранее изданных учебниках они объединены под названием "Поиски и
разведка полезных ископаемых". Кроме того, отдельные разделы
(такие, как опробование, подсчет запасов и др.) освещены в
многочисленных учебных пособиях и монографиях.
Первый курс разведочного дела в нашей стране был прочитан
в 1924#г. в Петроградском горном институте горным инженером
К.П.Марковым, с 1927#г. его читал горный инженер-геолог
И.С.Васильев. В 1930#г. в Ленинградском горном институте горным
инженером В.В.Котульским была организована первая в России
кафедра разведочного дела, которую возглавил С.В.Кумпан. Такая
же кафедра была организована В.М.Крейтером в Московском
геологоразведочном институте. В дальнейшем подобные кафедры
были открыты в других вузах страны (в Екатеринбурге,
Красноярске, Иркутске, Новочеркасске и др.). Кафедры
разведочного дела явились важными центрами развития науки о
поисках и разведке месторождений и сыграли большую роль в
подготовке квалифицированных кадров инженеров-геологов для
нашей страны и ряда зарубежных стран.
Вопросы методики разведки и оценки месторождений
рассмотрены во многих опубликованных работах. Из
фундаментальных трудов следует отметить учебники и учебные
пособия В.И.Смирнова, В.М.Крейтера, А.А.Якжина, М.Н.Альбова,
Е.О.Погребицкого, А.Б.Каждана, В.Ф.Мягкова и возглавляемых ими
коллективов. Вопросам поисков и разведки месторождений
посвящен журнал "Разведка и охрана недр". Статьи по разведке и
оценке месторождений публикуются в журналах "Известия высшей
школы", "Горный журнал", "Горный вестник", в сборниках по
рудным и нерудным месторождениям.
Несмотря на то, что в других странах с развитой горно-
добывающей промышленностью уделяется определенное внимание
вопросам методики поисков и разведки месторождений, их
достижения слабо освещены в русской литературе. Переведенные на
русский язык монографии посвящены преимущественно оценке
запасов и горно-промышленной геологии. Статьи, представляющие
интерес для геологов, публикуются в журналах "Economic Geology",
8
"Mining Journal", "Mining Аnnual Review", "Mining and Metallurgical
Engineers" и в ряде других.
Глава1
ОСНОВЫ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ
1.1.Основы законодательства о недрах
Проведение разведки и эксплуатации месторождений, а также
других геологических исследований в современных условиях
невозможно без знания основных вопросов законодательства о
недрах.
Важнейшие документы, которые регламентируют
недропользование, это Федеральный Закон "О недрах", "Положение о
порядке лицензирования пользования недрами" и Налоговый Кодекс
и "Соглашение о разделе продукции".
Главным является Федеральный Закон "О недрах" [31], который
принят в 1992#г. и неоднократно дополнен, последний раз в 2002#г.
9
Наиболее важная особенность современного законодательства
состоит в существенном изменении правил недропользования, в
переходе от централизованной системы к рыночной экономике, когда
недропользование стало платным и равнодоступным для всех
пользователей на основе лицензий, выдаваемых на конкурсной
основе.
Недра являются частью земной коры,
расположенной ниже почвенного слоя, а при его
отсутствии
ниже земной поверхности и дна водоемов и
водотоков, до глубин, доступных для геологического
изучения и освоения.
Недра, включая подземное пространство и содержащиеся в
нем полезные ископаемые, являются государственной
собственностью. Вопросы владения, пользования и распоряжения
недрами находятся в совместном ведении Российской Федерации (РФ) и
субъектов РФ. Недра не могут быть предметом купли, продажи,
дарения, наследования, вклада, залога и других форм отчуждения.
Пользование недрами осуществляется на основе лицензий с
ограниченным сроком действия. Добытые из недр полезные
ископаемые по условиям, зафиксированным в лицензии, могут
находиться в федеральной собственности, собственности субъектов
РФ, муниципальной и частной собственности.
"Положение о порядке лицензирования пользования
недрами" принято также в 1992#г., оно частично повторяет и
существенно дополняет Федеральный Закон "О недрах". Согласно
двум перечисленным документам, различаются следующие виды
пользования недрами:
#региональное геологическое изучение недр (геологическая
съемка, геофизические работы, инженерно-геологические изыскания,
мониторинг природной среды и другие исследования) без
существенного нарушения целостности недр;
#геологическое изучение недр, включая поиски и оценку
полезных ископаемых;
#разведка и добыча полезных ископаемых, включая
использование отходов переработки минерального сырья;
10